電動アクチュエータ
【課題】遊星ギア機構、ディファレンシャルギア機構等を用いることなく、簡便な構成で複数の駆動源による回転駆動力を一の出力軸３に伝達し得るようにする。
【解決手段】第一の駆動源Ｍによる回転駆動力の入力を受ける第一入力軸１と、第二の駆動源による回転駆動力の入力を受ける第二入力軸２と、これらの何れか一方から回転駆動力の伝達を受けて駆動される出力軸３とを具備するアクチュエータにおいて、第二の駆動源から第二入力軸２へ回転駆動力を伝達するウォームギア機構４を設け、なおかつ第二入力軸２と出力軸３との間にクラッチ５を介設した。出力軸３を第一の駆動源Ｍによって駆動する際にはクラッチ５を解放状態とし、第二の駆動源によって駆動する際にはクラッチ５を連結状態とする。
【解決手段】第一の駆動源Ｍによる回転駆動力の入力を受ける第一入力軸１と、第二の駆動源による回転駆動力の入力を受ける第二入力軸２と、これらの何れか一方から回転駆動力の伝達を受けて駆動される出力軸３とを具備するアクチュエータにおいて、第二の駆動源から第二入力軸２へ回転駆動力を伝達するウォームギア機構４を設け、なおかつ第二入力軸２と出力軸３との間にクラッチ５を介設した。出力軸３を第一の駆動源Ｍによって駆動する際にはクラッチ５を解放状態とし、第二の駆動源によって駆動する際にはクラッチ５を連結状態とする。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、複数の駆動源により入力される回転駆動力を一の出力軸に伝達するアクチュエータに関する。
【背景技術】
【０００２】
単一の出力軸を二通りの駆動源で回転駆動できるようにするには、各駆動源によって駆動されるそれぞれの入力軸を、遊星ギア機構、ディファレンシャルギア機構等を介して出力軸に連結することが通例である（例えば、下記特許文献を参照）。
【特許文献１】特開２０００−０９２６１２号公報
【特許文献２】特開平０６−２８４７８８号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００３】
しかしながら、遊星ギア機構やディファレンシャルギア機構等は比較的複雑な部品構成をとる。のみならず、一方の入力軸を回転駆動して駆動力を出力軸に供給するときに他方の入力軸が空転することを避けるべく、両方の入力軸に対して個別にブレーキ装置を設けておく必要が生じる。故に、遊星ギア機構、ディファレンシャルギア機構等を採用することがコスト増につながる点は否めない。
【０００４】
以上に鑑みてなされた本発明は、遊星ギア機構、ディファレンシャルギア機構等を用いることなく、簡便な構成で複数の駆動源による回転駆動力を一の出力軸に伝達し得るようにすることを目的としている。
【課題を解決するための手段】
【０００５】
上述した課題を解決するべく、本発明では、第一の駆動源による回転駆動力の入力を受ける第一入力軸と、第二の駆動源による回転駆動力の入力を受ける第二入力軸と、前記第一入力軸または前記第二入力軸の何れか一方から回転駆動力の伝達を受けて駆動される出力軸とを具備する電動アクチュエータにおいて、前記第二の駆動源から前記第二入力軸へ回転駆動力を伝達するウォームギア機構を設け、かつ、前記第二入力軸と前記出力軸との間にクラッチを介在させることとした。
【０００６】
第一の駆動源によって出力軸を駆動する際には、クラッチを解放状態とする。一方、第二の駆動源によって出力軸を駆動する際には、クラッチを連結状態とする。なおこのとき、ウォームギア機構の非可逆性（ウォームがウォームホイールを回転させることは可能であるが、ウォームホイールがウォームを回転させることは困難若しくは不可能）により、出力軸側に作用した外力が第二入力軸に伝達されて第二入力軸を不意に回転させてしまうことはない。
【０００７】
上記の構成により、遊星ギア機構、ディファレンシャルギア機構等の比較的複雑な機構を排することが可能となる。また、第二入力軸側にブレーキ装置を設ける必要性からも解放される。
【発明の効果】
【０００８】
本発明によれば、遊星ギア機構、ディファレンシャルギア機構等を用いることなく、簡便な構成で複数の駆動源による回転駆動力を一の出力軸に伝達することが可能である。
【発明を実施するための最良の形態】
【０００９】
以下、本発明の一実施形態を、図面を参照して説明する。本実施形態のアクチュエータは、例えば、航空機等に搭載されたはしご等の機材を動作させるために利用され、機材を駆動するウィンチを出力軸に接続してこれを複数の駆動源によって回転駆動可能とするものである。
【００１０】
本実施形態のアクチュエータは、図１に示すように、第一の駆動源Ｍによる回転駆動力の入力を受ける第一入力軸１と、第二の駆動源による回転駆動力の入力を受ける第二入力軸２と、第一入力軸１または第二入力軸２の何れか一方から回転駆動力の伝達を受けて駆動される出力軸３とを具備する。
【００１１】
第一の駆動源Ｍは、典型的には電動機とする。通常、電動機Ｍには、これを制動する電磁ブレーキが付帯する。第二の駆動源は、第一の駆動源たる電動機Ｍ自体若しくは電気系統に故障が発生した場合において代替的に機材を駆動し得るものとし、例えば液圧機械、または人力による手動駆動とする。第二の駆動源による回転駆動力は、ウォームギア機構４を介して第二入力軸２に入力される。即ち、第二の駆動源が発生させる回転駆動力がウォーム４１に入力され、そのウォーム４１が第二入力軸２に接続しているウォームホイール４２を回転させ、ひいては第二入力軸２に回転駆動力を伝達する。
【００１２】
第一入力軸１は、所要の減速ギア６等を介して出力軸３に接続している。他方、第二入力軸２は、クラッチ５を介して第一入力軸１に連結している。クラッチ５は、第一の駆動源Ｍによって出力軸３を駆動する際に解放状態をとり、第二の駆動源によって出力軸３を駆動する際に連結状態をとる。本実施形態において、クラッチ５はノーマリークローズの電磁クラッチであって、この電磁クラッチ５を電動機Ｍと同一の電気系統に接続することで両者の同期を図っている。電動機Ｍが回転している（電動機Ｍに電気が印加されている）ときには、電磁クラッチ５が励磁されて第二入力軸２と第一入力軸１とを遮断する。電動機Ｍが回転していない（電動機Ｍに電気が印加されていない）ときには、電磁クラッチ５が励磁されずに第二入力軸２と第一入力軸１とを連結する。
【００１３】
電動機Ｍを運転すれば、第一入力軸１、減速ギア６等を介して出力軸３を回転駆動できる。上述したように、このときのクラッチ５は解放状態をとり、第二入力軸２が空転することはない。翻って、電動機Ｍを運転せず、クラッチ５を連結状態とすれば、第二の駆動源によって出力軸３を回転駆動することが可能となる。第二の駆動源による回転駆動力は、ウォームギア機構４、クラッチ５、第一入力軸１及び減速ギア６等を介して出力軸３に伝達される。なお、ウォームギア機構４の非可逆性により、出力軸３側に多大な外力が作用したとしても第二入力軸２及びウォームホイール４２、ウォーム４１が不意に回転してしまうことはない。つまり、第二の駆動源が人力であるような場合に、その安全性が担保されることとなる。
【００１４】
本実施形態の電動アクチュエータでは、第二の駆動源から第二入力軸２へ回転駆動力を伝達するウォームギア機構４を設け、なおかつ、第二入力軸２と出力軸３との間にクラッチ５を介設することで、遊星ギア機構、ディファレンシャルギア機構等を排している。また、第二入力軸２側にブレーキ装置を設けずともよくなっている。
【００１５】
なお、本発明は以上に詳述した実施形態に限られるものではない。例えば、第二入力軸２は必ずしも第一入力軸１に連結するとは限られない。図２に示すように、第二入力軸２を第一入力軸１を介さずに出力軸３に接続するものとしてもよい。
【００１６】
第一の／第二の駆動源の具体的態様は特に限定されない。駆動源には、電動機、液圧機械、人力による手動駆動等がおしなべて包含される。第一の駆動源は電動機Ｍ以外のものであってもよく、第二の駆動源は電動機であってもよい。
【００１７】
クラッチ５を駆動する電気系統と、第一の駆動源たる電動機Ｍを駆動する電気系統とが別個に存在していても構わない。第一の駆動源Ｍとクラッチ５との同期は、機械的に行ってもよい。また、クラッチ５を電磁クラッチ以外の態様のもの、例えば液圧クラッチとすることもできる。
【００１８】
加えて、入力軸及び駆動源は、三以上存在してもよい。
【００１９】
その他各部の具体的構成は上記実施形態に限られるものではなく、本発明の趣旨を逸脱しない範囲で種々変形が可能である。
【図面の簡単な説明】
【００２０】
【図１】本発明の一実施形態の電動アクチュエータを示す図。
【図２】本発明の変形例の一を示す図。
【符号の説明】
【００２１】
１…第一入力軸
２…第二入力軸
３…出力軸
４…ウォームギア機構
５…クラッチ
【技術分野】
【０００１】
本発明は、複数の駆動源により入力される回転駆動力を一の出力軸に伝達するアクチュエータに関する。
【背景技術】
【０００２】
単一の出力軸を二通りの駆動源で回転駆動できるようにするには、各駆動源によって駆動されるそれぞれの入力軸を、遊星ギア機構、ディファレンシャルギア機構等を介して出力軸に連結することが通例である（例えば、下記特許文献を参照）。
【特許文献１】特開２０００−０９２６１２号公報
【特許文献２】特開平０６−２８４７８８号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００３】
しかしながら、遊星ギア機構やディファレンシャルギア機構等は比較的複雑な部品構成をとる。のみならず、一方の入力軸を回転駆動して駆動力を出力軸に供給するときに他方の入力軸が空転することを避けるべく、両方の入力軸に対して個別にブレーキ装置を設けておく必要が生じる。故に、遊星ギア機構、ディファレンシャルギア機構等を採用することがコスト増につながる点は否めない。
【０００４】
以上に鑑みてなされた本発明は、遊星ギア機構、ディファレンシャルギア機構等を用いることなく、簡便な構成で複数の駆動源による回転駆動力を一の出力軸に伝達し得るようにすることを目的としている。
【課題を解決するための手段】
【０００５】
上述した課題を解決するべく、本発明では、第一の駆動源による回転駆動力の入力を受ける第一入力軸と、第二の駆動源による回転駆動力の入力を受ける第二入力軸と、前記第一入力軸または前記第二入力軸の何れか一方から回転駆動力の伝達を受けて駆動される出力軸とを具備する電動アクチュエータにおいて、前記第二の駆動源から前記第二入力軸へ回転駆動力を伝達するウォームギア機構を設け、かつ、前記第二入力軸と前記出力軸との間にクラッチを介在させることとした。
【０００６】
第一の駆動源によって出力軸を駆動する際には、クラッチを解放状態とする。一方、第二の駆動源によって出力軸を駆動する際には、クラッチを連結状態とする。なおこのとき、ウォームギア機構の非可逆性（ウォームがウォームホイールを回転させることは可能であるが、ウォームホイールがウォームを回転させることは困難若しくは不可能）により、出力軸側に作用した外力が第二入力軸に伝達されて第二入力軸を不意に回転させてしまうことはない。
【０００７】
上記の構成により、遊星ギア機構、ディファレンシャルギア機構等の比較的複雑な機構を排することが可能となる。また、第二入力軸側にブレーキ装置を設ける必要性からも解放される。
【発明の効果】
【０００８】
本発明によれば、遊星ギア機構、ディファレンシャルギア機構等を用いることなく、簡便な構成で複数の駆動源による回転駆動力を一の出力軸に伝達することが可能である。
【発明を実施するための最良の形態】
【０００９】
以下、本発明の一実施形態を、図面を参照して説明する。本実施形態のアクチュエータは、例えば、航空機等に搭載されたはしご等の機材を動作させるために利用され、機材を駆動するウィンチを出力軸に接続してこれを複数の駆動源によって回転駆動可能とするものである。
【００１０】
本実施形態のアクチュエータは、図１に示すように、第一の駆動源Ｍによる回転駆動力の入力を受ける第一入力軸１と、第二の駆動源による回転駆動力の入力を受ける第二入力軸２と、第一入力軸１または第二入力軸２の何れか一方から回転駆動力の伝達を受けて駆動される出力軸３とを具備する。
【００１１】
第一の駆動源Ｍは、典型的には電動機とする。通常、電動機Ｍには、これを制動する電磁ブレーキが付帯する。第二の駆動源は、第一の駆動源たる電動機Ｍ自体若しくは電気系統に故障が発生した場合において代替的に機材を駆動し得るものとし、例えば液圧機械、または人力による手動駆動とする。第二の駆動源による回転駆動力は、ウォームギア機構４を介して第二入力軸２に入力される。即ち、第二の駆動源が発生させる回転駆動力がウォーム４１に入力され、そのウォーム４１が第二入力軸２に接続しているウォームホイール４２を回転させ、ひいては第二入力軸２に回転駆動力を伝達する。
【００１２】
第一入力軸１は、所要の減速ギア６等を介して出力軸３に接続している。他方、第二入力軸２は、クラッチ５を介して第一入力軸１に連結している。クラッチ５は、第一の駆動源Ｍによって出力軸３を駆動する際に解放状態をとり、第二の駆動源によって出力軸３を駆動する際に連結状態をとる。本実施形態において、クラッチ５はノーマリークローズの電磁クラッチであって、この電磁クラッチ５を電動機Ｍと同一の電気系統に接続することで両者の同期を図っている。電動機Ｍが回転している（電動機Ｍに電気が印加されている）ときには、電磁クラッチ５が励磁されて第二入力軸２と第一入力軸１とを遮断する。電動機Ｍが回転していない（電動機Ｍに電気が印加されていない）ときには、電磁クラッチ５が励磁されずに第二入力軸２と第一入力軸１とを連結する。
【００１３】
電動機Ｍを運転すれば、第一入力軸１、減速ギア６等を介して出力軸３を回転駆動できる。上述したように、このときのクラッチ５は解放状態をとり、第二入力軸２が空転することはない。翻って、電動機Ｍを運転せず、クラッチ５を連結状態とすれば、第二の駆動源によって出力軸３を回転駆動することが可能となる。第二の駆動源による回転駆動力は、ウォームギア機構４、クラッチ５、第一入力軸１及び減速ギア６等を介して出力軸３に伝達される。なお、ウォームギア機構４の非可逆性により、出力軸３側に多大な外力が作用したとしても第二入力軸２及びウォームホイール４２、ウォーム４１が不意に回転してしまうことはない。つまり、第二の駆動源が人力であるような場合に、その安全性が担保されることとなる。
【００１４】
本実施形態の電動アクチュエータでは、第二の駆動源から第二入力軸２へ回転駆動力を伝達するウォームギア機構４を設け、なおかつ、第二入力軸２と出力軸３との間にクラッチ５を介設することで、遊星ギア機構、ディファレンシャルギア機構等を排している。また、第二入力軸２側にブレーキ装置を設けずともよくなっている。
【００１５】
なお、本発明は以上に詳述した実施形態に限られるものではない。例えば、第二入力軸２は必ずしも第一入力軸１に連結するとは限られない。図２に示すように、第二入力軸２を第一入力軸１を介さずに出力軸３に接続するものとしてもよい。
【００１６】
第一の／第二の駆動源の具体的態様は特に限定されない。駆動源には、電動機、液圧機械、人力による手動駆動等がおしなべて包含される。第一の駆動源は電動機Ｍ以外のものであってもよく、第二の駆動源は電動機であってもよい。
【００１７】
クラッチ５を駆動する電気系統と、第一の駆動源たる電動機Ｍを駆動する電気系統とが別個に存在していても構わない。第一の駆動源Ｍとクラッチ５との同期は、機械的に行ってもよい。また、クラッチ５を電磁クラッチ以外の態様のもの、例えば液圧クラッチとすることもできる。
【００１８】
加えて、入力軸及び駆動源は、三以上存在してもよい。
【００１９】
その他各部の具体的構成は上記実施形態に限られるものではなく、本発明の趣旨を逸脱しない範囲で種々変形が可能である。
【図面の簡単な説明】
【００２０】
【図１】本発明の一実施形態の電動アクチュエータを示す図。
【図２】本発明の変形例の一を示す図。
【符号の説明】
【００２１】
１…第一入力軸
２…第二入力軸
３…出力軸
４…ウォームギア機構
５…クラッチ
【特許請求の範囲】
【請求項１】
第一の駆動源による回転駆動力の入力を受ける第一入力軸と、
第二の駆動源による回転駆動力の入力を受ける第二入力軸と、
前記第一入力軸または前記第二入力軸の何れか一方から回転駆動力の伝達を受けて駆動される出力軸とを具備する電動アクチュエータであって、
前記第二の駆動源から前記第二入力軸へ回転駆動力を伝達するウォームギア機構を設け、
かつ、前記第二入力軸と前記出力軸との間にクラッチを介在させていることを特徴とする電動アクチュエータ。
【請求項１】
第一の駆動源による回転駆動力の入力を受ける第一入力軸と、
第二の駆動源による回転駆動力の入力を受ける第二入力軸と、
前記第一入力軸または前記第二入力軸の何れか一方から回転駆動力の伝達を受けて駆動される出力軸とを具備する電動アクチュエータであって、
前記第二の駆動源から前記第二入力軸へ回転駆動力を伝達するウォームギア機構を設け、
かつ、前記第二入力軸と前記出力軸との間にクラッチを介在させていることを特徴とする電動アクチュエータ。
【図１】
【図２】
【図２】
【公開番号】特開２００６−１５８００４（Ｐ２００６−１５８００４Ａ）
【公開日】平成１８年６月１５日（２００６．６．１５）
【国際特許分類】
【出願番号】特願２００４−３４０６０９（Ｐ２００４−３４０６０９）
【出願日】平成１６年１１月２５日（２００４．１１．２５）
【出願人】（０００００１９９３）株式会社島津製作所 (3,708)
【Ｆターム（参考）】
【公開日】平成１８年６月１５日（２００６．６．１５）
【国際特許分類】
【出願日】平成１６年１１月２５日（２００４．１１．２５）
【出願人】（０００００１９９３）株式会社島津製作所 (3,708)
【Ｆターム（参考）】
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