特許第6476387号(P6476387)IP Force 特許公報掲載プロジェクト 2022.1.31 β版

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  • 特許6476387-アクチュエータの冗長回転支持構造 図000002
  • 特許6476387-アクチュエータの冗長回転支持構造 図000003
  • 特許6476387-アクチュエータの冗長回転支持構造 図000004
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(19)【発行国】日本国特許庁(JP)
(12)【公報種別】特許公報(B2)
(11)【特許番号】6476387
(24)【登録日】2019年2月15日
(45)【発行日】2019年3月6日
(54)【発明の名称】アクチュエータの冗長回転支持構造
(51)【国際特許分類】
   F16C 35/02 20060101AFI20190225BHJP
   F16C 17/26 20060101ALI20190225BHJP
   F16C 17/20 20060101ALI20190225BHJP
   F16C 17/18 20060101ALI20190225BHJP
【FI】
   F16C35/02 C
   F16C17/26
   F16C17/20
   F16C17/18
【請求項の数】4
【全頁数】8
(21)【出願番号】特願2015-41105(P2015-41105)
(22)【出願日】2015年3月3日
(65)【公開番号】特開2016-161063(P2016-161063A)
(43)【公開日】2016年9月5日
【審査請求日】2017年10月26日
(73)【特許権者】
【識別番号】000203634
【氏名又は名称】多摩川精機株式会社
(74)【代理人】
【識別番号】100110423
【弁理士】
【氏名又は名称】曾我 道治
(74)【代理人】
【識別番号】100111648
【弁理士】
【氏名又は名称】梶並 順
(74)【代理人】
【識別番号】100147500
【弁理士】
【氏名又は名称】田口 雅啓
(74)【代理人】
【識別番号】100166235
【弁理士】
【氏名又は名称】大井 一郎
(74)【代理人】
【識別番号】100179914
【弁理士】
【氏名又は名称】光永 和宏
(74)【代理人】
【識別番号】100179936
【弁理士】
【氏名又は名称】金山 明日香
(72)【発明者】
【氏名】福澤 充
【審査官】 渡邊 義之
(56)【参考文献】
【文献】 実開昭62−140219(JP,U)
【文献】 実開昭60−71723(JP,U)
【文献】 実開平3−59513(JP,U)
【文献】 特開2001−249507(JP,A)
(58)【調査した分野】(Int.Cl.,DB名)
F16C 17/00− 17/26
F16C 21/00− 27/08
F16C 33/00− 33/28
F16C 35/00−39/06
F16C 43/00−43/08
(57)【特許請求の範囲】
【請求項1】
インナーハウジング(21)に回転自在に設けられたインナーシャフト(1)と、前記インナーシャフト(1)の外周に同軸配置され筒状をなすアウタシャフト(20)と、前記インナーハウジング(21)の外側に設けられ前記アウターシャフト(20)を回転自在に支持するためのアウターハウジング(9)と、前記アウターシャフト(20)の外周に輪状ブッシュ(30)を介して設けられたインナーフランジ(40)及びアウターフランジ(41)と、前記インナーフランジ(40)を固定するための第1構造体(61)と、前記アウターフランジ(41)を固定するため前記第1構造体とは別体として独立した第2構造体と、を備え、
前記インナーフランジ(40)及びアウターフランジ(41)の何れか一方、又は、前記第1構造体(61)及び第2構造体(63)の何れか一方が破損した場合でも、前記インナーシャフト(1)及びアウターシャフト(20)は、回転機能を維持できるように構成されていることを特徴とするアクチュエータの冗長回転支持構造。
【請求項2】
前記インナーフランジ(40)及びアウターフランジ(41)は、互いに接触した状態で設けられていることを特徴とする請求項1記載のアクチュエータの冗長回転支持構造。
【請求項3】
前記インナーシャフト(1)の先端に設けられた第1フランジ(1b)と、前記アウターシャフト(20)の先端に設けられた第2フランジ(20a)と、を備え、
前記第1フランジ(1b)と第2フランジ(20a)とは、前記インナーシャフト(1)の軸方向(A)に沿って互いに重合していることを特徴とする請求項1又は2記載のアクチュエータの冗長回転支持構造。
【請求項4】
前記輪状ブッシュ(30)は、軸方向断面でL字型をなす第1断面L字型部(30A)及び第2断面L字型部(30B)を前記軸方向(A)に沿って並設することにより断面コ字型部(31)を形成し、前記インナーフランジ(40)に形成された第1孔(40a)の第1孔内面(40aA)と前記アウターフランジ(41)に形成された第2孔(41a)の第2孔内面(41aA)とは、前記輪状ブッシュ(30)の外周面(31a)に接していることを特徴とする請求項3に記載のアクチュエータの冗長回転支持構造。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【0001】
本発明は、アクチュエータの冗長回転支持構造に関し、特に、シャフトを回転自在に支持するフランジを冗長構造とすることにより、一方のフランジが破損した場合でも、シャフトの回転を維持できるようにするための新規な改良に関する。
【背景技術】
【0002】
従来、用いられていたこの種の回転支持構造としては、例えば、特許文献1に開示されている構造を、図2及び図3として開示することができる。
すなわち、符号7は回転軸1を支持する一対のスリーブ軸受であって、この実施例では第2図示のように径方向に二分割7a,7bされている。そして、回転軸1とスリーブ軸受7との間には通常、適当な隙間8ができるようになっている。9は上記スリーブ軸受7を保持するハウジングで、このハウジング9とスリーブ軸受7との間には隙間部10が設けられている。11は上記スリーブ軸受7の穴部12に挿入固着された回り止め用のピンで、このピン11の突出端10aは第2図示のように上記ハウジング9の案内溝13に挿入係合されている。14は上記ハウジング9と上記スリーブ軸受7との間の隙間部10に弾発装着された箔状(極めて薄いステンレス板状)のスプリング等の弾性体で、この弾性体14は内巻きにカール形成されていて、このため弾性体14はスリーブ軸受7の外周上にほぼ全周にわたって巻き付けられていて、この弾性力によってスリーブ軸受7を回転軸1に巻き付いている。第3図は第1図の実施例の構成部分である弾性体14の展開図であり、この弾性体14には主に弾性力を発生する凸部14aおよび上記ピン11装入用の穴14bが設けられている。
【0003】
次に動作について説明する。スリーブ軸受7は二分割7aおよび7bされており、かつスリーブ軸受7とハウジング9との間に弾性体14が介装される隙間10およびスリーブ軸受7と回転軸1との間に隙間8が設けてあるので、これらの隙間8,10の範囲内で回転軸1はその径方向の移動あるいは傾きに対して自由に追従できるようにしてある。一方、ハウジング9とスリーブ軸受7との間の隙間10に弾性装着された箔状の弾性体14の弾発力により、スリーブ軸受7が回転軸1へ所定の圧力で押圧されるので、スリーブ軸受7の軸心は常に回転軸1の軸心に自動的に調心され、また振動も抑制され、異常摩耗や焼き付きを起すことのない安定した回転軸1の支持ができる。しかも、弾性体14がスリーブ軸受7の外周上にほぼ全周にわたって巻き付けられているために、二分割されたスリーブ軸受7には全周から均等な弾発力が作用するので、スリーブ軸受7が摩耗した場合でも常時、回転軸1の軸心を一定に保持できる。さらに、スリーブ軸受7の穴部12にはピン11が挿着固定されており、ピン11の突出端11aがハウジング9の案内溝13に挿入係合されているため回転軸1が回転してもスリーブ軸受7が回転することはない。
【先行技術文献】
【特許文献】
【0004】
【特許文献1】実公平5−45844号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【0005】
従来、用いられていた軸の支持装置は、以上のように構成されていたため、次のような課題が存在していた。
すなわち、航空機においては信頼性の観点より構造及び機能に対しての冗長化が必須であるが、図2及び図3の従来構成では強固な軸受構造に構成されてはいるが、冗長系ではないため航空機用のアクチュエータ用としては用いることができなかった。
【0006】
また、前述の図2及び図3で示される軸の支持装置の他に、航空機のアクチュエータ用軸受として、文献名を開示していないが、種々開発され採用されている。
前述の冗長系の軸受構造においては、支持構造は冗長系を構成していても、回転支持部の部品が同じ固定部材に固定されているため、この固定部材が破壊された場合には冗長性がなくなり、航空機のアクチュエータとしては、重大な機能障害となることもあった。
【0007】
本発明は、以上のような課題を解決するためになされたもので、特に、シャフトを回転自在に支持するフランジを冗長構造とすることにより、一方のフランジが破損した場合でも、シャフトの回転を維持できるようにしたアクチュエータの冗長回転支持構造を提供することを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【0008】
本発明によるアクチュエータの冗長回転支持構造は、以上のように構成されているため、次のような効果を得ることができる。
すなわち、インナーハウジングに回転自在に設けられたインナーシャフトと、前記インナーシャフトの外周に同軸配置され筒状をなすアウタ―シャフトと、前記インナーハウジングの外側に設けられ前記アウターシャフトを回転自在に支持するためのアウターハウジングと、前記アウターシャフトの外周に輪状ブッシュを介して設けられたインナーフランジ及びアウターフランジと、前記インナーフランジを固定するための第1構造体と、前記アウターフランジを固定するため前記第1構造体とは別体として独立した第2構造体と、を備え、前記インナーフランジ及びアウターフランジの何れか一方、又は、前記第1構造体及び第2構造体の何れか一方が破損した場合でも、前記インナーシャフト及びアウターシャフトは、回転機能を維持できるようにした構成であり、また、前記インナーフランジ及びアウターフランジは、互いに接触した状態で設けられている構成であり、また、前記インナーシャフトの先端に設けられた第1フランジと、前記アウターシャフトの先端に設けられた第2フランジと、を備え、前記第1フランジと第2フランジとは、前記インナーシャフトの軸方向に沿って互いに重合している構成であり、また、前記輪状ブッシュは、軸方向断面でL字型をなす第1断面L字型部及び第2断面L字型部を前記軸方向Aに沿って並設することにより断面コ字型部を形成し、前記インナーフランジに形成された第1孔の第1孔内面と前記アウターフランジに形成された第2孔の第2孔内面とは、前記輪状ブッシュの外周面に接している構成である。
【発明の効果】
【0009】
本発明によるアクチュエータの冗長回転支持構造は、以上のように構成されているため、次のような効果を得ることができる。
すなわち、インナーハウジングに回転自在に設けられたインナーシャフトと、前記インナーシャフトの外周に同軸配置され筒状をなすアウタ―シャフトと、前記インナーハウジングの外側に設けられ前記アウターシャフトを回転自在に支持するためのアウターハウジングと、前記アウターシャフトの外周に輪状ブッシュを介して設けられたインナーフランジ及びアウターフランジと、前記インナーフランジを固定するための第1構造体と、前記アウターフランジを固定するため前記第1構造体とは別体として独立した第2構造体と、を備え、前記インナーフランジ及びアウターフランジの何れか一方、又は、前記第1構造体及び第2構造体の何れか一方が破損した場合でも、前記インナーシャフト及びアウターシャフトは、回転機能を維持できるように構成されていることにより、例えば、フランジ側の一方が構造体と共に破損した場合でも、冗長機能を維持することができるため、安全性に大きく寄与することができる。
また、前記インナーフランジ及びアウターフランジは、互いに接触した状態で設けられていることにより、各フランジは正常時における剛性を向上させることができる。
また、前記インナーシャフトの先端に設けられた第1フランジと、前記アウターシャフトの先端に設けられた第2フランジと、を備え、前記第1フランジと第2フランジとは、前記インナーシャフトの軸方向に沿って互いに重合していることにより、各シャフトの回転剛性を向上できる。
また、前記輪状ブッシュは、軸方向断面でL字型をなす第1断面L字型部及び第2断面L字型部を前記軸方向Aに沿って並設することにより断面コ字型部を形成し、前記インナーフランジに形成された第1孔の第1孔内面と前記アウターフランジに形成された第2孔の第2孔内面とは、前記輪状ブッシュの外周面に接していることにより、インナーフランジ及びアウターフランジの各孔内に輪状ブッシュを構成する各断面L字型部が収まり、インナーフランジとアウターフランジによる各シャフトの支持を完全に得ることができる。
【図面の簡単な説明】
【0010】
図1】本発明によるアクチュエータの冗長回転支持構造を示す断面構成図である。
図2】従来の軸の支持構造を示す断面図である。
図3図2の横断面図である。
【発明を実施するための形態】
【0011】
本発明によるアクチュエータの冗長回転支持構造は、シャフトを回転自在に支持するフランジを冗長構造とすることにより、一方のフランジが破損した場合でも、シャフトの回転を維持できるようにすることである。
【実施例】
【0012】
以下、図面と共に本発明によるアクチュエータの冗長回転支持構造の好適な実施の形態について説明する。
尚、従来例と同一又は同等部分については、同一符号を用いて説明する。
図1において、符号9で示されるものは、アウターハウジングであり、このアウターハウジング9の第1保持孔9a内には第2フランジ20aを有する筒状のアウターシャフト20が回転自在に内設されている。
【0013】
前記アウターハウジング9の前記第1保持孔9aの内側には筒状をなすインナーハウジング21が内設され、前記アウターシャフト20内に同軸状に挿入して内設されたインナーシャフト1の一端1aは前記インナーハウジング21内に挿入されている。
【0014】
前記インナーシャフト1の第1フランジ1bと前記アウターシャフト20の第2フランジ20aとは、互いに接触していると共に、前記インナーシャフト1の軸方向Aに沿って互いに重合している。
前記アウターシャフト20の外周には、前記第2フランジ20a及び前記アウターハウジング9によって挟持された状態で、断面コ字型をなす輪状ブッシュ30が設けられている。
【0015】
前記輪状ブッシュ(30)は、全体の断面形状がコ字型をなす断面コ字型部31で構成されていると共に、この輪状ブッシュ30は、ステンレス等の金属で形成されている。
前記輪状ブッシュ30の前記断面コ字型部31は、第1断面L字型部30A及び第2断面L字型部30Bから構成され、前記輪状ブッシュ30の断面凹状をなす外周面31aは、インナーフランジ40及びアウターフランジ41の第1孔40a及び第2孔41aに挿入されて位置している。
【0016】
前記インナーフランジ40の第1孔40aの第1孔内面40aAは、前記第2断面L字型部30Bの外周面31aに摺接しており、前記アウターフランジ41の第2孔41aの第2孔内面41aAは、前記第1断面L字型部30Aの外周面31aに摺接していることにより、前記インナーシャフト1、アウターシャフト20及び輪状ブッシュ30は、前記インナーフランジ40及びアウターフランジ41に対して回転することができ、前記インナーシャフト1に形成された孔50により、図示しない被駆動部材と前記インナーシャフト1とを結合させて前記被駆動部材の回転駆動を行うことができるように構成されている。
【0017】
前記インナーフランジ40は、本発明によるアクチュエータの冗長回転支持構造60を取付ける飛行機等の独立した第1構造体61に複数のインナーボルト62によって固定され、前記アウターフランジ40は、前記アクチュエータの冗長回転支持構造60を取付ける飛行機等の独立した第2構造体63に複数のアウターボルト64によって固定されている。
【0018】
前述のインナーフランジ40及びアウターフランジ41を前記輪状ブッシュ30の外周面31aに摺接自在に装着する場合、前記輪状ブッシュ30が断面コ字型部31の状態では前記インナーフランジ40及びアウターフランジ41を前記外周面31aに挿入することは不可能であるため、まず、前記インナーフランジ40とアウターフランジ41が図1のように互いに接触して一体状に形成された状態で、前記インナーフランジ40の第1孔40a内に輪状ブッシュ30の第2断面L字型部30Bを嵌め込むと共に、前記アウターフランジ41の第2孔41a内に輪状ブッシュ30の第1断面L字型部30Aを嵌め込むと、前記各フランジ40,41と輪状ブッシュ30とが互いに摺動回転自在な構成となる。
【0019】
前述の構成において、前記インナーシャフト1と同軸で一体状に構成された前記アウターシャフト20を、前記輪状ブッシュ30のブッシュ孔30C内に挿入することにより、前記インナー及びアウターフランジ40,41に対して、前記インナーシャフト1及びアウターシャフト20は、前記インナー及びアウターフランジ41に対し前記輪状ブッシュ30を介して回転できるように構成されている。
【0020】
尚、前述の本発明によるアクチュエータの冗長回転支持構造の要旨とするところは、以下の通りである。
すなわち、インナーハウジング21に回転自在に設けられたインナーシャフト1と、前記インナーシャフト1の外周に同軸配置され筒状をなすアウタシャフト20と、前記インナーハウジング21の外側に設けられ前記アウターシャフト20を回転自在に支持するためのアウターハウジング9と、前記アウターシャフト20の外周に輪状ブッシュ30を介して設けられたインナーフランジ40及びアウターフランジ41と、前記インナーフランジ40を固定するための第1構造体61と、前記アウターフランジ41を固定するため前記第1構造体61とは別体として独立した第2構造体63と、を備え、前記インナーフランジ40及びアウターフランジ41の何れか一方、又は、前記第1構造体61及び第2構造体63の何れか一方が破損した場合でも、前記インナーシャフト1及びアウターシャフト20は、回転機能を維持できるようにした構成であり、また、前記インナーフランジ40及びアウターフランジ41は、互いに接触した状態で設けられている構成であり、また、前記インナーシャフト1の先端に設けられた第1フランジ1bと、前記アウターシャフト20の先端に設けられた第2フランジ20aと、を備え、前記第1フランジ1bと第2フランジ20aとは、前記インナーシャフト1の軸方向Aに沿って互いに重合している構成であり、また、前記輪状ブッシュ30は、軸方向断面でL字型をなす第1断面L字型部30A及び第2断面L字型部30Bを前記軸方向Aに沿って並設することにより断面コ字型部31を形成し、前記インナーフランジ40に形成された第1孔40aの第1孔内面40aAと前記アウターフランジ41に形成された第2孔41aの第2孔内面41aAとは、前記輪状ブッシュ30の外周面31aに接している構成である。
【産業上の利用可能性】
【0021】
本発明によるアクチュエータの冗長回転支持構造は、インナーシャフト及びアウターシャフトをブッシュを介して支持する冗長系のインナーフランジ及びアウターフランジを別々の互いに独立した第1構造体及び第2構造体に設けているため、一方の破損に対して他方によって正常回転を維持することができ、冗長系の信頼性を大幅に向上させることができる。
【符号の説明】
【0022】
1 インナーシャフト
1a 一端
1b 第1フランジ
9 アウターハウジング
9a 第1保持孔
20 アウターシャフト
20a 第2フランジ
21 インナーハウジング
30 輪状ブッシュ
30A 第1断面L字型部
30B 第2断面L字型部
30C ブッシュ孔
31 断面コ字型部
31a 外周面
40 インナーフランジ
40a 第1孔
40aA 第1孔内面
41 アウターフランジ
41a 第2孔
41aA 第2孔内面
50 孔
60 アクチュエータの冗長回転支持構造
61 第1構造体
62 インナーボルト
63 第2構造体
64 アウターボルト
A インナーシャフトの軸方向
図1
図2
図3