(57)【要約】  回転駆動部材を回転被駆動部材に結合するための装置が、部材間で伝達されるトルクが所定のトルク制限を超えるか、又は駆動部材の回転速度が所定の回転速度制限を超える場合、回転を制動する。装置は、トルク制限が超えられた場合に制動機構を作動させる、又は変速装置を切り離すように構成されたトルクリミッタと、入力要素の回転速度が回転速度制限を超える場合にトルクリミッタをトリガするように構成された超過速度調整器と、を含む。超過速度調整器は、トルクリミッタのトルク制限を低減させることによって、又は伝達されるトルクを増加させるために装置内に回転抵抗を導入することによって、トルクリミッタをトリガすることができる。【選択図】図３
2020535353.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
回転駆動部材を回転被駆動部材に結合するための装置であって、
構造的土台と、
前記構造的土台に対して回転可能な入力要素と、
前記構造的土台に対して回転可能な出力要素と、
前記入力要素と回転するために前記出力要素を前記入力要素に結合するトルクリミッタであって、前記入力要素及び前記出力要素の回転を制動するように作動され、又は、前記入力要素と前記出力要素との間で伝達されるトルクがトルク制限を超える場合、前記出力要素から前記入力要素を切り離すように作動される、トルクリミッタと、
前記入力要素の回転速度が回転速度制限を超える場合、前記入力要素及び前記出力要素の回転を制動する、又は前記入力要素を前記出力要素から切り離すために、トルクリミッタを作動させるように構成された超過速度調整器と、を備える、装置。
【請求項２】
前記トルクリミッタが、前記トルク制限を規定する予負荷を有するトルク制限設定ばねを含み、前記超過速度調整器は、前記回転速度制限が超えられた場合、前記トルク制限設定ばねの前記予負荷を低減させることによって、前記トルクリミッタを作動させ、それによって前記トルク制限を低減させる、請求項１に記載の装置。
【請求項３】
前記超過速度調整器は、前記回転速度制限が超えられた場合、前記トルク制限を実質的にゼロトルクに低減させる、請求項２に記載の装置。
【請求項４】
前記超過速度調整器が、
前記トルク制限設定ばねに係合する予負荷設定シャフトであって、前記予負荷設定シャフトは、前記トルク制限設定ばねの前記予負荷を設定するために、前記構造的土台に対して軸方向に変位可能である、予負荷設定シャフトと、
前記入力要素の前記回転速度が前記回転速度制限を超えない場合、前記予負荷設定シャフトを軸方向設定位置に保持するために、前記入力要素上に配置された少なくとも１つの調速機おもりと、を備え、
前記入力要素の前記回転速度が前記回転速度制限を超える場合、前記少なくとも１つの調速機おもりが、遠心力によって移動して、前記予負荷設定シャフトを解放し、前記予負荷設定シャフトが前記軸方向設定位置から離れて軸方向に変位することを可能にし、それによって前記トルク制限設定ばねの前記予負荷を低減させる、請求項２に記載の装置。
【請求項５】
前記少なくとも１つの調速機おもりが、前記入力要素に枢動可能に取り付けられる、請求項４に記載の装置。
【請求項６】
前記入力要素の前記回転速度が前記回転速度制限を超えない場合、前記予負荷設定シャフトを前記軸方向設定位置に保持するために、前記少なくとも１つの調速機おもりが前記予負荷設定シャフトに直接係合する、請求項４に記載の装置。
【請求項７】
前記入力要素の前記回転速度が前記回転速度制限を超えない場合、前記予負荷設定シャフトを前記軸方向設定位置に保持するために、前記少なくとも１つの調速機おもりが逆鉤を介して前記予負荷設定シャフトに直接及び間接に係合する、請求項４に記載の装置。
【請求項８】
前記予負荷設定シャフトがその中に逆鉤溝を含み、前記入力要素が半径方向に延在する凹部を含み、前記逆鉤が前記逆鉤溝によって部分的に受容され、半径方向に延在する凹部によって部分的に受容されて、前記入力要素の前記回転速度が前記回転速度制限を超えない場合、前記予負荷設定シャフトを前記軸方向設定位置に保持する、請求項７に記載の装置。
【請求項９】
前記少なくとも１つの調速機おもりが、前記入力要素の回転軸線を中心として角度的に離隔配置された複数の調速機おもりを備える、請求項４に記載の装置。
【請求項１０】
前記予負荷設定シャフトを前記軸方向設定位置に押して、前記装置を超過速度事象の後にリセットするように配置されたボタンを更に備える、請求項４に記載の装置。
【請求項１１】
前記予負荷設定シャフトは、前記予負荷設定シャフトを前記軸方向設定位置に移動させて、超過速度事象の後に前記装置をリセットするための工具と嵌合するように適合されている、請求項４に記載の装置。
【請求項１２】
前記予負荷設定シャフトは、ねじ付き工具と嵌合するためのねじ穴を含む、請求項１１に記載の装置。
【請求項１３】
前記出力要素が流体注入ポートを含み、前記流体注入ポートを通って、加圧流体がキャビティ内に注入可能であって、前記予負荷設定シャフトを前記軸方向設定位置に押し込んで、超過速度事象の後に前記装置をリセットする、請求項４に記載の装置。
【請求項１４】
前記回転速度制限が超えられた場合、前記超過速度調整器が、前記入力要素と前記出力要素との間で伝達されるトルクを増加させることによって、前記トルクリミッタを作動させる、請求項１に記載の装置。
【請求項１５】
前記トルクリミッタが、前記入力部材から前記出力部材への回転運動を伝達するように配置された回転可能な制動部材と、前記制動部材と前記構造的土台との間に配置された複数のディスクブレーキであって、前記トルク制限が超えられた場合、前記制動部材が、前記構造的土台に対して軸方向に変位されて、前記複数のディスクブレーキに係合する、複数のディスクブレーキと、を備え、
前記超過速度調整器が、前記制動部材上に配置された少なくとも１つの調速機おもりを含み、前記入力要素の前記回転速度が前記回転速度制限を超える場合、前記少なくとも１つの調速機おもりが、遠心力によって移動して、前記少なくとも１つの調速機おもりが、前記複数のディスクブレーキに軸方向に向けられた力を加えて、前記入力要素と前記出力要素との間で伝達されるトルクを増加させる、請求項１４に記載の装置。
【請求項１６】
前記少なくとも１つの調速機おもりが、前記制動部材に枢動可能に取り付けられる、請求項１５に記載の装置。
【請求項１７】
前記少なくとも１つの調速機おもりが、前記制動部材の回転軸線を中心として角度的に離隔配置された複数の調速機おもりを備える、請求項１５に記載の装置。
【請求項１８】
前記装置が、前記回転駆動部材の逆回転を命令して前記入力要素に逆回転を与えることによって、前記装置が超過速度事象の後にリセットすることができる、請求項１４に記載の装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
[0001]
本発明は、概して、所定のトルク制限に達した場合、駆動素子からトルク応答素子へのトルクの伝達を防止するためのトルクリミッタに関する。より具体的には、本発明は、駆動素子が回転超過速度条件を経験する場合、固定するように構成されたトルクリミッタに関する。
【背景技術】
【０００２】
[0002]
トルクリミッタは、駆動ユニットによって作動された飛行制御面が動かなくなる場合、駆動ユニットからの過剰なトルクの伝達を防止するために、航空機飛行制御システムにおいて使用される。飛行制御面は、例えば、翼上の後縁フラップを含む。
【０００３】
[0003]
トルクリミッタは、通常、出力要素が誤動作によって回転を妨げられる場合に経験され得るような過トルク状態に応答する制動機構を介して、出力要素に連結された入力要素を含む。既知の構成では、制動機構は、通常動作中に入力要素から出力要素に回転を伝達する、軸方向に変位可能な制動要素を含む。制動要素は、入力要素に向かって軸方向にばね付勢され、複数の角度的に離隔配置されたボールが、入力要素及び制動要素内の対向する凹状ポケット内に受容される。トルク制限が超えられた場合、ボールはポケットから転がり出て、ばね付勢に反して制動要素を軸方向に変位させて、土台にあるディスクブレーキと摩擦係合させて、入力要素及び出力要素の回転を摩擦制動する。
【０００４】
[0004]
上述のタイプのトルクリミッタは、過トルクによって引き起こされる機械的駆動部品への損傷を防止するのに有効であるが、超過速度状態が経験される場合、それらは全く保護を提供しない。航空機制御システムとの関連では、航空機制御面にトルクを伝達するトルクチューブが故障し、出力要素から負荷が急激に除去され、それによって入力及び出力要素を１分当たりの危険なほど多くの回転数で回転させる場合に、超過速度状態が発生する可能性がある。
【０００５】
[0005]
必要とされるのは、超過速度条件に応答することができるトルクリミッタである。
【発明の概要】
【０００６】
[0006]
本発明は、回転駆動部材を回転被駆動部材に結合するための装置であって、部材間で伝達されるトルクが所定のトルク制限を超えるか、又は駆動部材の回転速度が所定の回転速度制限を超える場合、回転を制動する装置を提供する。装置は、概して、構造的土台と、駆動部材に連結された回転可能な入力要素と被駆動部材に連結された回転可能な出力要素と、トルク制限が制動回転を超えた場合に制動機構を作動させるように構成されたトルクリミッタと、入力要素の回転速度が回転速度制限を超えた場合にトルクリミッタ制動機構をトリガするように構成された超過速度調整器とを備える。
【０００７】
[0007]
第１の実施形態では、トルクリミッタが、トルク制限を規定する予負荷を有するトルク制限設定ばねを含み、超過速度調整器は、回転速度制限を超えた場合、トルク制限設定ばねの予負荷を低減させるように機能し、それによってトルクリミッタをトリガするために必要なトルク制限を低減させ、その結果、任意の加えられたトルクによってトルクリミッタが作動させられる。第１の実施形態では、超過速度調整器は、トルク制限設定ばねに係合する予負荷設定シャフトを含むことができ、予負荷設定シャフトは、トルク制限設定ばねの予負荷を設定するために、構造的土台に対して軸方向に変位可能である。第１の実施形態の超過速度調整器は、更に、構造的土台に対して軸方向設定位置に予負荷設定シャフトを解放可能に保持するために、入力要素上に配置された少なくとも１つの調速機おもりを含むことができる。調速機おもりは、逆鉤の様式で予負荷設定シャフトに直接係合することができ、又は、予負荷設定シャフトをその軸方向設定位置に維持するための別個の逆鉤要素を半径方向に閉じ込めることができる。入力要素の回転速度が回転速度制限を超える場合、各調速機おもりが遠心力によって半径方向外向きに移動し、それによって予負荷設定シャフトを解放して、構造的土台に対する予負荷設定シャフトの軸方向変位を可能にする。予負荷設定シャフトは、構造的土台に対してトルク制限設定ばねによって変位され、それによって予負荷が低減される。超過速度調整器がトルク制限を実質的にゼロトルクに低減させ、トルクリミッタが任意の伝達トルクによってトリガされるように、トルク制限設定ばね上の予負荷の全て又は実質的に全てが除去され得る。
【０００８】
[0008]
第１の実施形態は、継続動作のためにトルクリミッタ及び超過速度調整器をリセットするための手段を含むことができる。予負荷設定シャフトの端部に係合する軸方向に移動可能な押しボタンを押し、予負荷設定シャフトの反対側の端部にあるねじ穴に牽引工具を挿入し、予負荷設定シャフトを引っ張り、及び／又は加圧流体を、出力要素と予負荷設定シャフトの端部との間のキャビティ内に導入することによって、予負荷設定シャフトは、トルク制限設定ばねの付勢に反して、その軸方向設定位置に強制的に戻され得る。超過速度調整器の調速機おもりは、その軸方向設定位置に戻ると、予負荷設定シャフトを保持するために、半径方向内側位置に戻るようにばね付勢され得る。
【０００９】
[0009]
第２の実施形態では、超過速度調整器は、回転速度制限が超えられた場合、トルクリミッタの土台ブレーキにドラグトルクを加え、それによってトルクリミッタをトリガして完全に回転を制動するように構成される。第２の実施形態の超過速度調整器は、入力要素に連結されたトルクリミッタの回転可能な制動部材上に配置された少なくとも１つの調速機おもりを含むことができる。入力要素及び連結された制動要素の回転速度が回転速度制限を超える場合、少なくとも１つの調速機おもりが、遠心力によって移動して、入力要素と出力要素との間で伝達されるトルクを増加させるように、トルクリミッタのディスクブレーキに軸方向に向けられた力を加える。結果として、トルク制限を超え、トルクリミッタは、回転を停止するために既知の方法で応答する。第２の実施形態の超過速度調整器は、駆動部材の逆回転を命令して入力要素に逆回転を与えることによって、超過速度事象の後にリセット可能である。
【００１０】
[0010]
入力要素及び出力要素は機能的に可逆的である、すなわち、入力要素は出力要素として使用されることができ、出力要素は入力要素として使用されることができる。
【図面の簡単な説明】
【００１１】
[0011]
本発明の性質及び動作形態はこれから、添付図面を参照して、以下の発明を実施するための形態により詳細に説明される。
【図１】[0012]  本発明の第１の実施形態による超過速度保護を有するトルクリミッタ装置を示す断面図であり、装置はその通常の動作状態で示されている。
【図２】[0013]  図１の線２−２に概ね沿って取られた断面図である。
【図３】[0014]  装置の超過速度調整器をトリガしている超過速度状態で装置が示されている、図１と同様の断面図である。
【図４】[0015]  図３の線４−４に概ね沿って取られた断面図である。
【図５】[0016]  装置が超過速度状態によってトリガされた後、装置をリセットするための手段を有する装置を示す、図３と同様の断面図である。
【図６】[0017]  超過速度調整器の調速機おもりの付勢を示す、図５の領域Ａの拡大図である。
【図７】[0018]  装置がリセットされた、図６と同様の図である。
【図８】[0019]  装置をリセットするための代替手段を有する装置が示されている、図５と同様の断面図である。
【図９】[0020]  調速機おもり自体が逆鉤として作用する、調速機おもりの代替構成を示す拡大図である。
【図１０】[0021]  本発明の第２の実施形態による超過速度保護を有するトルクリミッタ装置を示す断面図であり、装置はその通常の動作状態で示されている図である。
【図１１】[0022]  装置の超過速度調整器をトリガしている超過速度状態で装置が示されている、図５と同様の断面図である。
【発明を実施するための形態】
【００１２】
[0023]
最初に図１から図４を参照すると、本発明の第１の実施形態に従って形成されたトルクリミッタ装置が、全体的に参照符号１０によって示され、特定される。装置１０は、ハウジング部材１２及び１４の形態の構造的土台と、回転軸受１８によって構造的土台に対して回転軸線１１を中心として回転可能な入力要素１６と、別の回転軸受２２によって構造的土台に対して回転可能な出力要素２０とを備える。装置１０は、以下により詳細に記載されるトルクリミッタ２４及び超過速度調整器２６を更に備える。理解されるように、装置１０は、回転駆動部材（図示せず）を入力要素１６に連結し、回転被駆動部材（図示せず）を出力要素２０に連結することによって、駆動部材を被駆動部材に結合するために有用である。駆動部材を入力要素１６に連結することは、入力要素１６のスプライン２８へのスプライン結合によって達成されることができ、被駆動部材を出力要素２０に連結することは、出力要素２０のスプライン３０へのスプライン結合によって達成され得る。スプライン連結が示されているが、回転運動の伝達を提供する他のタイプの連結が使用されてもよい。装置１０によって提供される結合は、駆動部材から被駆動部材への回転運動の伝達における過トルク及び超過速度保護の両方を提供する。
【００１３】
[0024]
上述したように、ハウジング部材１２及び１４は、入力要素１６及び出力要素２０が回転する構造的土台として機能する。ハウジング部材１２は、トルクリミッタ２４を取り囲む軸方向に細長いハウジング部材であることができ、超過速度調整器２６及びハウジング部材１４は、ハウジング部材１２に螺合可能に連結され、ねじ付き締結具３２によってハウジング部材１２に対する回転に反して固定される端板であることができる。図示した実施形態では、回転軸受１８は、ハウジング部材１４の環状凹部内に入れ子にされ、入力要素１６を回転可能に支持し、回転軸受２２は、ハウジング部材１２の環状凹部内に入れ子にされ、出力要素２０を回転可能に支持する。
【００１４】
[0025]
トルクリミッタ２４は、同じ回転速度で入力要素との連結された回転のために、出力要素２０を入力要素１６に結合する。入力要素１６と出力要素２０との間で伝達されるトルクが所定のトルク制限を超える場合、トルクリミッタ２４は、入力要素１６及び出力要素２０の回転を制動するように作動される。
【００１５】
[0026]
トルクリミッタは、伝達システムで使用される機械的設計要素であり、下流の構成要素を過剰なトルクレベルから保護する。トルクリミッタは、所定のトルク制限を超えた場合、土台に対して解放又はロックする。犠牲的な弱い要素、滑りクラッチ及びトルクブレーキという、３つの一般的なタイプのトルクリミッタが存在する。
【００１６】
[0027]
犠牲的な弱い要素のタイプは、最大設計トルクを超えるならば、破損する、及び／又は伝達駆動線から完全に切り離すものである。このタイプのトルクリミッタは、トリガされた後に、トルクを伝達し、動作に戻るために交換又はリセットされなければならない。犠牲的な弱い要素のタイプの例は、外れた状態に割れ、それ以上トルクを全く伝達しない、剪断シャフト、及び取り外されたシャフト、あるいはボール又はローラー要素である。
【００１７】
[0028]
滑りクラッチタイプは、トルク制限を超えた場合、システムリグへの滑り又は損失、あるいはトルクリミッタの入力シャフトと出力シャフトとの間の回転関係を導入する。滑りクラッチのトルクリミッタは、入力シャフトと出力シャフトとの間にばね懸架式ブレーキ板又はボール戻り止めを含むことができる。トルク制限を超えた場合、滑りクラッチトルクリミッタは、単に出力シャフトを入力シャフトに対して異なる速度で滑らせる。犠牲的な弱い要素タイプとは異なり、滑りクラッチタイプは、滑り事象中にほぼ同じ最大トルクを伝達し、滑り事象後にそれ自体を自動的にリセットする。
【００１８】
[0029]
トルクブレーキタイプは、トルク制限を超えた場合でも、システムリグ、又はトルクリミッタの入力シャフトと出力シャフトとの回転関係を維持する。トルクブレーキタイプは、入力シャフトからの制動トルクを土台に直接加えることによって、入力シャフトでの過剰トルクからその出力シャフトを保護する。入力トルクは、ばね懸架式の軸方向又は半径方向のボールランプ又はカムによって測定され、これはブレーキ板又はブレーキシューに力を加え、トルク制限を超える場合、ブレーキ板又はブレーキシューを土台構造体に直接係合させる。ロックされたシャフトをリセット又は解放するために、入力トルクをゼロに下げなければならず、場合によっては、入力シャフトは、ブレーキを解放するために軸方向に後退する必要があり得る。
【００１９】
[0030]
本開示では、トルクリミッタ２４は、トルクブレーキタイプのトルクリミッタとして具体化される。しかしながら、トルクリミッタ２４は、本発明から逸脱することなく、別のタイプのトルクリミッタ、例えば犠牲的な弱い要素タイプのトルクリミッタ又は滑りクラッチタイプのトルクリミッタとして具体化されてもよい。
【００２０】
[0031]
図示した実施形態では、トルクリミッタ２４は、装置１０の通常動作中（すなわち、過トルク又は超過速度状態が存在しない場合）に入力要素１６から出力要素２０に回転運動を伝達するように配置された制動部材３４を含むことができる。制動部材３４は、入力要素１６及び制動部材３４の対向する凹状ポケット３８、４０内にそれぞれ受容された複数の角度的に離隔配置されたボール３６によって、入力要素１６に連結され得る。制動部材３４が出力要素２０に回転運動を伝達し、出力要素２０に対して軸方向に摺動することを可能にするスプライン結合部４１によって、制動部材３４は出力要素２０に連結され得る。したがって、通常動作下で、制動部材３４は、入力要素１６及び出力要素２０と共に同じ回転速度で回転する。トルクリミッタ２４は、制動部材３４を入力要素１６に向かって軸方向に付勢して、ボール３６を対応する対向するポケット３８、４０内に保持するように配置されたトルク制限設定ばね４２を更に含むことができる。図示した実施形態では、トルク制限設定ばね４２は、制動部材３４の内側半径方向シェルフと動作可能に係合する第１の端部と、予負荷設定シャフト４６上の軸方向位置に固定されたフランジ４４と動作可能に係合する第２の端部と、を有する。トルクリミッタ２４は、制動部材３４と、ハウジング部材１２の内面によって画定された構造的土台との間に配置された複数のディスクブレーキ４８を更に含むことができる。
【００２１】
[0032]
通常の動作状態下では、予負荷設定シャフト４６は、予負荷設定シャフト４６内の対応する逆鉤溝５２によって部分的に受容され、入力要素１６内のそれぞれの半径方向に延在する凹部５４によって部分的に受容される１つ又は複数の逆鉤５０によって、入力要素１６及び構造的土台部材１２、１４に対して所定の軸方向設定位置に保持され得る。図２に示すように、逆鉤溝５２は、予負荷設定シャフト４６の周りの連続的な周方向溝の一部であることができる。別法として、逆鉤溝５２は、それぞれの逆鉤５０を受容するように配置された局所的ノッチ又は窪みであることができる。予負荷設定シャフト４６の軸方向設定位置は、トルク制限設定ばね４２に加えられた予負荷を決定し、これは次に、トルクリミッタ２４がトリガされるトルク制限を決定する。トルク制限が超えられた場合、ボール３６はポケット３８、４０から転がり出て、ばね４２の力に反して、構造的土台１２、１４に対して軸方向に制動部材３４を変位させる。結果として、制動部材３４は軸方向に押されてディスクブレーキ４８と係合し、それによって摩擦が増加し、回転する入力要素１６及び出力要素２０をロックし、回転を停止させる。トルク制限設定ばね４２上の予負荷が比較的小さい場合、ボール３６はポケット３８、４０内にしっかりと保持されず、ボールは、より低いトルク閾値でポケット３８、４０から転がり出て制動を作動させる。逆に、トルク制限設定ばね４２上の予負荷が比較的大きい場合、ボール３６はポケット３８、４０内でより緊密に保持され、ボール３６がポケット３８、４０から転がり出されて制動を作動させる前に、より高いトルク閾値を超えなければならない。
【００２２】
[0033]
超過速度調整器２６は、入力要素１６の回転速度が回転速度制限を超える場合、入力要素１６及び出力要素２０の回転を制動するようにトルクリミッタ２４を作動させるように構成されている。図１から図４に示される第１の実施形態では、超過速度調整器２６は、回転速度制限が超えられた場合にトルク制限設定ばね４２の予負荷を低減させることによって、トルクリミッタ２４を作動させ、それによってトルク制限を低減させる。図１から図４に示され以下で説明する超過速度調整器２６の構成では、超過速度調整器２６は、トルク制限設定ばね４２から全て又は実質的に全ての予負荷を除去することによって、トルク制限を実質的にゼロトルクに低減させる。したがって、超過速度事象の結果として、任意のトルクがトルクリミッタ２４をトリガすることになる。
【００２３】
[0034]
超過速度調整器２６は、予負荷設定シャフト４６、１つ又は複数の逆鉤５０及び少なくとも１つの調速機おもり５６を含むことができる。上述のように、予負荷設定シャフト４６は、トルク制限設定ばね４２の端部と係合し、トルク制限設定ばね４２の予負荷を設定するために、構造的土台１２、１４に対して軸方向に変位可能であり、１つ又は複数の逆鉤溝５２を有する。各逆鉤５０は、対応する逆鉤溝５２によって部分的に受容され、入力要素１６内の対応する半径方向に延在する凹部５４によって部分的に受容されるボールであることができて、入力要素１６の回転速度が回転速度制限を超えない場合、通常動作中に、構造的土台１２、１４に対する予負荷設定シャフト４６の軸方向設定位置を維持することができる。図１及び図２に通常の動作状態が示されている。各調速機おもり５６は、入力要素１６の回転速度が回転速度制限を超えない場合、予負荷設定シャフト４６の逆鉤溝５２内にそれぞれの逆鉤５０を部分的に保持するように、入力要素１６上に配置され得る。
【００２４】
[0035]
図示の実施形態では、各調速機おもり５６は、枢動ピン又は枢動軸５８によって入力要素１６に枢動可能に取り付けられる。図２に示すように、複数の調速機おもり５６は、入力要素１６の回転軸線１１を中心として角度的に離隔配置されることができ、複数の逆鉤５０は、入力要素１６の回転軸線１１を中心として角度的に離隔配置された複数の半径方向に延在する凹部５４内にそれぞれ受容され得る。図示された実施形態は、均衡した動作のために、回転軸線１１を中心として１２０°の規則的な角度間隔で離隔配置された３つの逆鉤５０及び３つの調速機おもり５６を提供する。より多い又はより少ない逆鉤５０及び調速機おもり５６が使用され得ることが理解されるであろう。
【００２５】
[0036]
ここで特に図３及び図４を参照すると、超過速度事象中の装置１０の動作が示されている。入力要素１６の回転速度が回転速度制限を超える場合、遠心力によって、各調速機おもり５６が、対応する逆鉤５０から離れる方向に、その関連する枢動ピン５８を中心として枢動し（例えば、図３では時計回りに）、遠心力は、各逆鉤５０を半径方向外側に移動させ、それにより、逆鉤５０が逆鉤溝５２から完全に後退して、構造的土台１２、１４に対する予負荷設定シャフト４６の軸方向変位を可能にする。その結果、予負荷設定シャフト４６は、構造的土台１２、１４に対してトルク制限設定ばね４２によって変位され、それによって、トルク制限設定ばね４２に加えられる予負荷を低減させる。図３で最も良く分かるように、予負荷設定シャフト４６の許容される変位は、トルク制限を本質的にゼロトルクに低減させるために、トルク制限設定ばね４２内の全て又は実質的に全ての予負荷を除去するのに十分であり得る。したがって、入力要素１６及び出力要素２０の回転を制動するために、上述のようにトルクリミッタ２４が作動される。
【００２６】
[0037]
理解され得るように、超過速度調整器２６がトリガされる回転速度制限は、少なくとも１つの調速機おもり５６の質量及び重心を設計することによって決定されることができ、それにより、少なくとも１つの調速機おもりの枢動が発生する前に、入力要素１６の所定の回転速度が必要となる。加えて、各調速機おもり５６は、非トリガ位置に向かってばね懸架式であることができ、予負荷が遠心力に負ける必要がある。超過速度調整器２６は、全ての逆鉤５０が解放され、同時に半径方向外側に移動するように、当技術分野において既知のように平衡を保たれ、較正され得る。超過速度調整器２６がトリガされ、トルク制限設定ばね４２上の予負荷が解除されると、装置１０は停止状態にとどまり、分解せずに装置をリセットすることはできない。
【００２７】
[0038]
図５から図８は、装置が超過速度事象の後にリセットされることを可能にする装置１０の修正形態を示す。図５に示す変形形態では、装置１０は、ユーザが予負荷設定シャフト４６を軸方向に押すか、又は引っ張って、その元の予負荷設定位置に分解せずに戻すことができるように適合されている。押しボタン４７は、負荷設定シャフト４６の端部に力を加えて、予負荷設定シャフトをトルク制限設定ばね４２の付勢に反して所定の予負荷設定位置に押し戻すために、出力要素２０の通路を通って軸方向に摺動可能であり得る。押しボタン４７に加えて、又は押しボタンの代替形態として、予負荷設定シャフト４６の反対側の端部は、牽引工具（図示せず）と解放可能に嵌合するように適合されることができて、ユーザは予負荷設定シャフト４６を引っ張って、トルク制限設定ばね４２の付勢に反して所定の予負荷設定位置に戻すことができる。例えば、ねじ穴４９は、予負荷設定シャフト４６の反対側の端部に設けられて、入力要素１６内の通路を通して挿入された牽引工具のねじ付き先端部と嵌合することができる。図６及び図７に示されるように、各調速機おもり５６は、ばね５９によって非トリガ位置に向かって付勢されることができ、それによって、予負荷設定シャフト４６がリセット中に軸方向設定位置に到達すると、調速機おもりは、予負荷設定シャフト４６を軸方向設定位置に保持するための位置に戻る。図８は、出力要素２０はニップル又はシール可能なポート５１を備え、それを通って例えばグリースガンからのグリースなどの加圧流体が、出力要素２０と予負荷設定シャフト４６の端部との間のキャビティ内に注入されて、予負荷設定シャフト４６をその軸方向設定位置に無理に押し戻すことができる。
【００２８】
[0039]
図９は、ボール５０などの別々の逆鉤要素の使用を回避する代替的な設計による調速機おもり６６を示す。上記の調速機おもり５６と同様に、調速機おもり６６は、枢動ピン又は枢動軸６８によって入力要素１６に枢動可能に取り付けられる。調速機おもり６６は、予負荷設定シャフトをその軸方向設定位置に維持するための逆鉤の様式で、予負荷設定シャフト４６と直接係合し、回転速度制限が超えられた場合、係合から外れて移動して、予負荷設定シャフト４６を解放する。図示した設計では、調速機おもり６６は、予負荷設定シャフト４６の半径方向肩部７４と係合するように配置されたラッチ縁部６４を含む。回転速度制限が超えられた場合、調速機おもり６６の重心７０が半径方向外向きに強制され、それによって、図９の図面では、リセットばね７２の付勢に反して調速機おもり６６を時計回りに枢動させて、ラッチ縁部６４を半径方向肩部７４から係合解除し、予負荷設定シャフト４６を解放する。これが起こると、トルク制限設定ばね４２上の予負荷が予負荷設定シャフト４６を図９の左側に押しやり、それによって予負荷を解除し、その結果、トルクリミッタ２４が任意のトルク伝達によってトリガされる。
【００２９】
[0040]
図１０及び図１１は、本発明の第２の実施形態による超過速度保護を有するトルクリミッタ装置１１０を示す。回転速度制限が超えられた場合、第２の実施形態の超過速度調整器が、トルクリミッタの土台制動にドラグトルクを加え、それによってトルクリミッタをトリガするように作用する点で、第２の実施形態は上述の第１の実施形態とは異なる。
【００３０】
[0041]
図１０は、通常の動作状態中の装置１１０を示しているが、図１１は装置の超過速度調整器１２６をトリガする超過速度状態にある装置１１０を示す。第１の実施形態の超過速度調整器２６とは対照的に、第２の実施形態の超過速度調整器１２６は、回転速度制限が超えられた場合、トルクリミッタ２４の予め設定されたトルク制限を変更せず、しかし単にシステムにドラグを加えて、トルクリミッタ２４をトリガする。このように動作することにより、第２の実施形態の超過速度調整器１２６は、駆動部材の逆回転を命令して入力要素１６を反対の回転方向に回転させることによって、トルクリミッタ２４をリセットすることができ、装置１１０をリセットするための分解又は手動の介入が不要である。
【００３１】
[0042]
第２の実施形態の装置１１０は、上述のトルクリミッタ２４を備えるという点で、第１の実施形態の装置１０と同様である。トルクリミッタ２４は、入力部材１６から出力部材２０に回転運動を伝達するように配置された回転可能な制動部材３４と、制動部材３４と構造的土台１２、１４との間に配置されたディスクブレーキ４８とを含むことができる。第１の実施形態と同様に、制動部材３４は、トルク制限が超えられた場合、構造的土台１２、１４に対して軸方向に変位されて、ディスクブレーキ４８と係合する。予負荷設定シャフト４６は、入力要素１６と一体的に形成され得る。
【００３２】
[0043]
超過速度調整器１２６は、制動部材３４上に配置された少なくとも１つの調速機おもり１５６を含む。各調速機おもり１５６は、枢動ピン又は枢動軸１５８によって制動部材３４に枢動可能に取り付けられ得る。第１の実施形態と同様に、複数の調速機おもり１５６は、制動部材３４の回転軸線に対応する入力要素１６の回転軸線１１を中心として角度的に離隔配置され得る。例えば、３つの調速機おもり１５６が、平衡した動作のために、回転軸線１１を中心として１２０°の規則的な角度間隔で離隔配置され得る。より多い又は少ない調速機おもり１５６が使用され得ることが理解されるであろう。
【００３３】
[0044]
図１１に示すように、入力要素１６が回転速度制限を超える場合、各調速機おもり１５６は遠心力によって移動し、それによってディスクブレーキ４８に軸方向に向けられた力を加える。図１１に示すように、各調速機おもり１５６の移動は、対応する枢動ピン又は枢動軸１５８を中心とした枢動運動であることができる。各調速機おもり１５６によるディスクブレーキ４８への力の付加は、回転に対する摩擦抵抗を増加させ、それによって入力要素１６と出力要素２０との間で伝達されるトルクを増加させる。結果として、所定のトルク制限は超過速度状態を超え、それによってトルクリミッタ２４を作動させる。作動の後に、駆動要素の逆回転を命令して入力要素１６を逆の回転方向に回転させ、それによってボール３６をポケット３８、４０の中に転がし戻すことによって、トルクリミッタ２４をリセットすることができる。
【００３４】
[0045]
上述の実施形態に関して、当業者であれば、入力要素１６及び出力要素２０が機能的に可逆性である、すなわち、入力要素１６は外部被駆動部材に連結された出力要素として使用されてもよく、出力要素２０は外部駆動部材が連結される入力要素として使用されてもよいことを理解するであろう。そのような構成では、要素２０は「入力要素」と見なされ、要素１６は「出力要素」と見なされる。
【００３５】
[0046]
本発明は、トルクリミッタ装置と協働するように構成された超過速度調整器を提供することによって安全性を改善する。本発明は、超過速度事象中にトルクリミッタの既存の能力を利用し、それによって追加の制動又はトルク制限構成要素及び外部制御を回避する。
【００３６】
[0047]
本発明が例示的な実施形態に関連して説明されているが、発明を実施するための形態は、本発明の範囲を記載される特定の形態に限定することを意図しない。本発明は、本発明の範囲内に含まれ得るような、記載の実施形態の代替形態、修正形態、及び均等物を包含することを意図している。
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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【図５】
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【図６】
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【図７】
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【図８】
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【図９】
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【図１０】
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【図１１】
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【国際調査報告】
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