JPH08170708A - ばね復帰アクチュエータ用伝達装置 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 （修正有） 【課題】 最終制御要素に結合された出力軸の回転方向
を逆にすることのできるようにする。 【解決手段】 アクチュエータに結合されたドライブ・
ピニオン２、ドライブ・ピニオン２に噛み合った中間ピ
ニオン５、最終制御要素用クラッチ４を備えた出力軸
３、および同一スピンドル上に配置された２つの大歯車
６、７をもつ。大歯車はそれぞれ外歯８、９と、出力軸
を中心として環状ギャップを介在させて延びている回転
可能に取り付けられたハブ１０、１１を持つ。ドライブ
・ピニオンは、２つの大歯車のうち一方の外歯８に係合
している。中間ピニオンは、他方の大歯車の外歯９に係
合している。クラッチ・スリーブ１４は、出力軸および
大歯車の間の環状ギャップに配置され、出力軸に解除可
能に接続され、大歯車の１つのハブ１０、１１に確実に
係合する。出力軸の回転方向は、クラッチ・スリーブ１
４により変更可能である。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は、ばね復帰アクチュ
エータ用伝達装置に関する。

【０００２】

【従来の技術】ばね復帰アクチュエータは、暖房、空調
および換気システムの最終制御要素、より詳細にいえば
バルブを操作するために広く使用されている。以下でば
ね復帰アクチュエータと呼ぶこの種のアクチュエータ
は、減速機を有するモータによってセットされるリター
ン・スプリングを備えている。リターン・スプリングに
蓄積されたエネルギーは、電気モータの電流が絶たれる
と、放出される。ばね復帰機能は、停電時に最終制御要
素を、通常はクローズ位置である安全位置に、確実に移
動させる。

【０００３】

【発明が解決しようとする課題】実際には、アクチュエ
ータは、たとえば換気バルブなどの、最終制御要素の左
側または右側に取り付けられている。組立てに際してい
ずれの側を選ぶかは、既存のシステムのスペース条件に
よる。しかし、バルブの回転方向は、取付け側の変更に
より変わる。たとえば、左側から考える場合、バルブは
時計まわりで開き、右側から考える場合、バルブは反時
計まわりで開くことになる。

【０００４】ばね復帰駆動部は、通常単一のリターン・
スプリングのみを備えている。ばね復帰機能および最終
制御要素と結合されたアクチュエータ出力軸の回転方向
は固定されている。周知のアクチュエータは、常に１つ
の特定の組立て方向に結合されている。

【０００５】最終制御要素に接続される出力軸を１８０
度まわして、バルブの回転方向に適合させる方法は周知
である。しかし、出力軸がまわされた後、補助スイッ
チ、手動巻上げ、接続端子、回路板などの制御部品およ
び接続部品は、たとえアクセスできたとしても、非常に
困難になるという欠点があるために、この特性は、ほと
んどの場合生かされていない。

【０００６】本発明の目的は、最終制御要素に結合され
た出力軸の回転方向を逆にすることのできる、ばね復帰
駆動部用伝達装置を開示することにある。

【０００７】

【課題を解決するための手段】本発明の主題およびこの
問題の解決策は、アクチュエータに結合されたドライブ
・ピニオンと、ドライブ・ピニオンと噛み合う中間ピニ
オンと、最終制御要素用クラッチを備えた出力軸と、同
一スピンドル上の軸方向に連続的に配置され、外歯と、
出力軸を中心として環状ギャップを介在させて延びてい
る回転可能に取り付けられたハブとを、それぞれ有する
２つの大歯車とを備えている伝達装置であって、ドライ
ブ・ピニオンが、２つの大歯車のうちの一方の外歯と係
合し、中間ピニオンが、他方の大歯車の外歯と係合し、
クラッチ・スリーブが、出力軸と大歯車との間の環状ギ
ャップに配置され、出力軸に解除可能に接続され、大歯
車の一方のハブと確実に係合していることを特徴とす
る、伝達装置である。

【０００８】ドライブ・ピニオンにより駆動される中間
ピニオンは、ドライブ・ピニオンと反対の方向に回転す
る。したがって、本発明による伝達装置は、ドライブ・
ピニオンと同期しているが異なった方向へ回転する２つ
の大歯車を有する。クラッチ・スリーブは、交換式で、
いわば、いずれかの大歯車の動きを選択し、最終制御要
素に結合された出力軸へと伝達する制御要素となってい
る。クラッチ・スリーブはケーシング内に取付け部を必
要とせず、そのために容易に交換できる。

【０００９】本発明による伝達装置をさらに発展させる
ため、様々な構造的解決法が示される。本発明による好
ましい伝達装置の構造においては、大歯車のハブがそれ
ぞれ、クラッチ・スリーブの周囲の歯付きリングに係合
する内歯を備えている。この構造により、トルクの均一
な伝達が確実になる。本発明のもう１つの特徴によれ
ば、クラッチ・スリーブは、歯付きリングが組み込ま
れ、大歯車のハブと関連して回転する平円筒部を備え
る。ドライブ・ピニオンまたは中間ピニオンにより駆動
される２つの大歯車のハブが同一である、つまり同一の
寸法と同一の歯形を備えていると都合がよい。クラッチ
・スリーブは、２つのハブを境界とする環状ギャップを
通って延び、クラッチ・スリーブの一方半部にはハブの
内歯に対応した歯付きリングが形成され、他の半部は平
円筒部になっている。クラッチ・スリーブは、最終制御
要素付近のケーシングの端、または反対側のケーシング
の端で、ハブおよび出力軸の間の環状ギャップへ選択的
に差し込むことができる。好ましくは、出力軸に固定さ
れた回り止めスプリングを、クラッチ・スリーブを固定
するために設ける。

【００１０】ばね復帰ドライブの作動時の運動は、通
常、出力軸が最大１８０度までの角運動を行うように制
限されており、回転方向は、クラッチ・スリーブの取付
け側によって時計まわりまたは反時計まわりになる。大
歯車は、ハブおよび周囲に外歯が付けられた円セグメン
ト・ディスクを含んでいる。円セグメント・ディスクの
アラインメントおよび円弧の長さは、ばね復帰駆動部の
作動動作および出力軸回転方向に合わせられている。

【００１１】一実施例のみを示している図面を参照し
て、本発明を以下で説明する。

【００１２】

【発明の実施の形態】図に示された伝達装置は、ばね復
帰アクチュエータ用である。この伝達装置の基本的構造
は、ばね復帰アクチュエータに接続できるケーシング
１、アクチュエータに結合されたドライブ・ピニオン
２、最終制御要素（図示せず）用クラッチ４を有する出
力軸３を備えている。最終制御要素は、暖房、空調、ま
たは換気システムにおけるバルブでもよい。

【００１３】伝達装置はまた、ドライブ・ピニオン２に
噛み合った中間ピニオン５および同一スピンドル上に配
置された２つの大歯車６、７を有している。大歯車６、
７はそれぞれ外歯８、９、および環状ギャップを介在し
て出力軸３を中心として延びるハブ１０、１１を備えて
いる。大歯車６、７は、歯車２、５および軸３と同様
に、ケーシング１内に回転可能に取り付けられている。

【００１４】図２および図３は大歯車６、７を示す平面
図であり、本構成の作動を説明するものである。大歯車
６、７は、ハブ１０、１１および周囲に外歯８、９が配
置された円セグメント・ディスク１２、１３を含んでい
る。ドライブ・ピニオン２は、一方の大歯車６の外歯８
に係合し、中間ピニオン５は、他方の大歯車７の外歯９
に係合している。ドライブ・ピニオン２がピニオン５を
駆動するので、ピニオン５はピニオン２と反対方向に回
転する。大歯車６、７は同期しているが、反対の回転方
向に運動する。運動パターンは、図２および図３におい
て矢印によって示される。ピニオン２が時計方向に回転
した場合、大歯車６、７は、一点鎖線で描いた動作位置
へ図示の態様で移動する。本実施例においては、大歯車
が移動する角度αは９３度である。

【００１５】図１から判るように、クラッチ・スリーブ
１４は、出力軸３と大歯車６、７の間の環状ギャップに
配置され、解除可能に出力軸３に接続され、大歯車の一
方のハブ、この場合は大歯車７のハブ１１に確実に係合
している。同軸に取り付けられた大歯車６、７はそれぞ
れハブ側に、スリーブ１４の周囲の歯付きリング１６と
係合できる内歯１５を有している。この結果生じた確実
な接続により、トルクがスリーブ１４を通じて出力軸３
に伝達される。スリーブ１４はまた、歯付きリング１６
が組み込まれ大歯車のハブ、この場合は大歯車６のハブ
１０に関して回転することのできる、平円筒部１７を備
えている。本実施例に示されるように、出力軸３が大歯
車７と同方向に回転するのであれば、出力軸３が大歯車
７と同じ方向へ回転し、半分に歯の付いたスリーブ１４
が、クラッチ４に面したケーシングの端から環状ギャッ
プに差し込まれ、出力軸３に固定された回り止めスプリ
ング１８により図示の位置に固定される。歯付きリング
１６および大歯車７のハブ１１上の内歯１５は、大歯車
７から出力軸３へトルクを伝達する確実な接続をもたら
す。反対方向に駆動される大歯車６は、スリーブ１４の
平円筒部１７上で自由に動く。軸３が大歯車６と同方向
に回転する必要がある場合、スリーブ１４は取り除か
れ、クラッチ４から離れたケーシングの端から環状ギャ
ップに差し込まれる。この場合、駆動力は、もう一方の
大歯車６からスリーブ１４を通じて出力軸３に伝えられ
る。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明による伝達装置を示す縦断面図である。

【図２】図１のＡ−Ａ線による断面図である。

【図３】図１のＢ−Ｂ線による断面図である。

【符号の説明】

１ ケーシング ２ ドライブ・ピニオン ３ 出力軸 ４ クラッチ ５ 中間ピニオン ６、７ 大歯車 ８、９ 外歯 １０、１１ ハブ １２ 円セグメント・ディスク １３ 円セグメント・ディスク １４ クラッチ・スリーブ １５ 内歯 １６ 歯付きリング １７ 平円筒部 １８ 回り止めスプリング

Claims (5)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 アクチュエータに結合されたドライブ・
   ピニオン（２）と、 ドライブ・ピニオン（２）と噛み合う中間ピニオン
   （５）と、 最終制御要素用クラッチ（４）を備えた出力軸（３）
   と、 同一スピンドル上に連続的に配置され、外歯（８、９）
   と、出力軸（３）を中心として環状ギャップを介在させ
   て延びている回転可能に取り付けられたハブ（１０、１
   １）とを、それぞれ有する２つの大歯車（６、７）とを
   備えており、 ドライブ・ピニオン（２）が、２つの大歯車のうちの一
   方の外歯（８）と係合し、中間ピニオン（５）が、他方
   の大歯車の外歯（９）と係合しており、クラッチ・スリ
   ーブ（１４）が、出力軸（３）と大歯車（６、７）との
   間の環状ギャップに配置され、出力軸（３）に解除可能
   に接続され、大歯車（６または７）の一方のハブ（１
   ０、１１）と確実に係合していることを特徴とする、ば
   ね復帰アクチュエータ用伝達装置。
2. 【請求項２】 大歯車（６、７）のハブ（１０、１１）
   がそれぞれ、クラッチ・スリーブ（１４）の周囲の歯付
   きリング（１６）に係合する内歯（１５）を有すること
   を特徴とする、請求項１に記載の伝達装置。
3. 【請求項３】 クラッチ・スリーブ（１４）が、歯付き
   リング（１６）を組み込み、大歯車（６、７）のハブ
   （１０、１１）と関連して回転する平円筒部（１７）を
   有することを特徴とする、請求項２に記載の伝達装置。
4. 【請求項４】 クラッチ・スリーブ（１４）が、出力軸
   （３）に固定された回り止めスプリング（１８）によ
   り、軸方向に固定されることを特徴とする、請求項１か
   ら３のいずれか一項に記載の伝達装置。
5. 【請求項５】 大歯車（６、７）が、ハブ（１０、１
   １）および周囲に外歯（８、９）が配置された円セグメ
   ント・ディスク（１２、１３）を含むことを特徴とす
   る、請求項１から４のいずれか一項に記載の伝達装置。