包括机械辊扭矩限制器的机电致动器 |
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| 申请号 | CN201580036604.4 | 申请日 | 2015-06-10 | 公开(公告)号 | CN106662164A | 公开(公告)日 | 2017-05-10 |
| 申请人 | 赛峰电子与防务公司; | 发明人 | X·德弗塞; J·皮阿顿; | ||||
| 摘要 | 本 发明 涉及一种机电 致动器 ，其包括 框架 (1)和电动 马 达(2)，电动马达(2)驱动经由 制动 装置(6)、具有辊的机械 扭矩 限制器(5)和单向传递构件(4)连接到框架的至少一个运动传递元件(3)。该制动装置包括电激活构件(6.5)，使得当激活构件被供电时，单向传递构件从框架脱开，并且当激活构件未被供电时，单向传递构件固定到框架并且抵抗传递元件在一个旋转方向上的枢转直到由扭矩限制器(5)限定的最大可传递扭矩。 | ||||||
| 权利要求 | 1.一种机电致动器，其包括：主体(1)；电动马达(2)，其具有紧固到所述主体的定子；以及至少一个运动传递元件(3)，其可旋转地连接到所述马达的转子，所述元件经由单向传递构件(4)和制动装置(6)连接到固定的主体，所述致动器的特征在于，所述致动器包括具有辊的机械扭矩限制器(5)，并且所述制动装置包括电激活构件(6.5)，使得当所述激活构件被供电时，所述单向传递构件相对于所述主体被释放，并且当所述激活构件未被供电时，所述单向传递构件固定到所述主体，并且抵抗所述传递元件在一个旋转方向上的枢转直到由具有辊的所述机械扭矩限制器限定的最大可传递扭矩。 |
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| 说明书全文 | 包括机械辊扭矩限制器的机电致动器[0001] 本发明涉及相对于固定主体移动可移动元件，更确切地说，本发明涉及一种适于例如在航空中使用的机电致动器，特别是涉及用于相对于飞行器结构移动飞行控制表面的机电致动器。例如，此种飞行控制表面可以是副翼、升降副翼、襟翼、方向舵控制表面、升降舵、扰流器等。 [0002] 飞行器通常包括固定结构，诸如机翼或尾部，该固定结构具有铰接到该固定结构的飞行控制表面，飞行控制表面安装在固定结构上以便枢转。致动器将可移动表面机械地连接到固定结构，并且它们本身被连接以便由飞行器的飞行员作用于其上的控制单元控制。 [0003] 已知的致动器包括电动马达和由电动马达的转子驱动的运动传递元件。通常，在此类致动器中，电动马达具有固定到主体的定子，主体紧固到固定结构，并且传递元件驱动传递系统的入口元件，诸如螺杆-螺母组件和/或减速传动装置，其中出口元件紧固到飞行控制表面，使得出口元件的移动导致飞行控制表面在展开位置和缩回位置或中立位置之间枢转。 [0004] 在马达或其控制装置发生故障的情况下，并且根据飞行控制表面的类型，可优选的是使飞行控制表面自由地朝向其位置中的一个移动，同时防止飞行控制表面朝向其第二位置移动，例如在空气动力的作用下。为此，变速器组件通常包括超速离合器或“自由轮”，其可以在马达发生故障的情况下变为离合(clutched，接合)，以抵抗传递元件在对应于飞行控制表面朝向其第二位置移动的方向上枢转。 [0006] 本发明的目的是弥补该缺点。 [0007] 为此，本发明提供了一种机电致动器，其包括主体、具有紧固到主体的定子的电动马达以及可旋转地连接到马达的转子的至少一个运动传递元件，所述元件经由单向传递构件和制动装置连接到固定主体。致动器包括具有辊的机械扭矩限制器，并且制动装置包括电激活构件，使得当激活构件被供电时，单向传递构件相对于主体被释放，并且当激活构件未被供电时，单向传递构件固定到主体，并且抵抗传递元件在一个旋转方向上的枢转直到由具有辊的机械扭矩限制器限定的最大可传递扭矩。 [0008] 因此，在过大的扭矩的情况下，扭矩限制器允许传递元件相对于主体滑动，从而限制任何损坏主体的风险。 [0009] 有利地，具有辊的机械扭矩限制器安装在主体和单向传递构件之间。 [0010] 该实施例具有特别紧凑的结构，并且使得可以将制动装置、单向传递构件和具有辊的机械扭矩限制器结合在单个子组件中。 [0011] 优选地，具有辊的机械扭矩限制器安装在制动装置和单向传递构件之间。 [0012] 这种布置使得结合具有辊的机械扭矩限制器变得简单。 [0013] 在阅读以下对本发明的特定的非限制性实施例的描述时，本发明的其他特征和优点将显现。 [0015] 本发明的致动器在本文中描述为应用于相对于飞行器的结构移动飞行控制表面。飞行控制表面可在展开位置和中立位置或缩回位置之间运动。 [0016] 参考唯一的附图，机电致动器包括主体1和电动马达2，电动马达2具有固定到主体1的定子和可旋转地连接到运动传递元件的转子。 [0017] 主体1具有用于将其紧固到飞行器的结构的常规装置。 [0019] 在该示例中，运动传递元件是枢转地安装在主体1中并经由运动传递组件(未示出)连接到飞行控制表面的轴3。例如，运动传递组件包减速装置和/或运动转换装置，诸如螺杆-螺母组件，并且具有可旋转地连接到轴3的入口元件和例如连接到杆件的自由端的出口元件，杆件的自由端连接到飞行控制表面。轴3通过轴承(未示出)相对于主体1被旋转地引导，并且轴3经由单向传递构件(在该示例中具体地为总体标记为4的自由轮)、总体标记为5的扭矩限制器以及总体标记为6的制动装置而连接到主体1。 [0021] 扭矩限制器5是具有辊的机械扭矩限制器，该机械扭矩限制器包括内套管5.1和外套管5.2。内套管5.1紧固到自由轮4的外部部分4.2，并且外套管5.2连接成与制动装置6的内环6.1一起旋转。 [0022] 在该示例中，内套管5.1呈以轴3的旋转轴线A为中心的管的形式。 [0023] 外套管5.2也呈以轴线A为中心的管的形式：外套管5.2围绕内套管5.1，并且可枢转地接收在固定到主体1的轴承中。外套管5.2的外表面是有凹槽的，以在轴向滑动中接纳内环6.1。 [0024] 扭矩限制器5还包括间设于内套管5.1和外套管5.2之间的辊5.3，每个辊5.3适于沿外套管5.2的内表面移动，并且被接纳在沿所述内表面的周缘形成的壳体5.4中的一个内。 [0025] 扭矩限制器5还包括弹簧5.5，每个弹簧5.5以这样的方式与辊5.3中的一个相关联，即在所述辊5.3上施加恒定力，以便将辊5.3压靠在外套管5.2的内表面上。 [0026] 在该示例中，弹簧5.5以在内套管5.1和外套管5.2之间径向延伸(即垂直于轴3的旋转轴线A延伸)的方式布置，每个弹簧5.5的第一端固定到内套管5.1，并且第二端连接到辊5.3中的一个，以便将所述辊5.3压靠在外套管5.2的内表面上。 [0027] 由弹簧5.5施加在辊5.3上的径向力限定最大可传递扭矩，即可以从内套管5.1传递到外套管5.2的最大扭矩：只要不超过该最大可传递扭矩，弹簧5.5使辊5.3在壳体5.4中保持在位，并且套管5.1和5.2保持彼此固定；一旦超过最大可传递扭矩，弹簧5.5以这样的方式被压缩，即允许辊5.3离开壳体5.4并且允许两个套管在彼此之间的相对移动，这通过辊5.3在外套管5.2的内表面上的移动而实现。 [0028] 除了可移动环6.1之外，制动装置6具有刚性地紧固到主体1的外环6.2(更确切地说，外环6.2在该示例中是主体1的一部分)以及以轴向间隙紧固到主体1的外环6.3。内环6.1以轴向间隙紧固到外套管5.2(更确切地说，内环6.1接合在外套管5.2的外表面中)，并且具有带有如下各面的部分，所述各面分别均设置有摩擦衬片并且在由外环6.2和6.3承载的摩擦衬片之间延伸。弹簧6.4在主体1和外环6.3之间延伸，以将内环6.1夹紧在外环6.3和 6.2之间。制动装置6还具有呈螺线管形式的电激活构件6.5，该电激活构件6.5的尺寸经设定使得当其被供电时，其吸引外环6.3并克服由弹簧6.4施加的力将该外环6.3移动远离内环6.1。 [0029] 在操作中，当激活构件6.5被供电时，轴3可以在两个旋转方向上枢转(应当观察到，在由自由轮4经过的方向上，马达2向内环6.1和扭矩限制器5递送很少的驱动力或不递送驱动力)，并且当激活构件6.5未被供电时，自由轮4在两个旋转方向中的一个方向上抵抗轴3的旋转。因此，当激活构件6.5被供电时，也被供电的电动马达2驱动轴3在其旋转方向的任一个方向上转动。 [0030] 当激活构件6.5未被供电时，电动马达2同样不被供电，使得仅作用在飞行控制表面上的空气动力可以使轴3枢转。由于自由轮4抵抗轴3沿两个旋转方向中的一个方向的转动，轴3防止飞行控制表面远离其中立位置朝向其展开位置移动，而飞行控制表面朝向其中立位置自由运动。然而，如果作用在飞行控制表面上的空气动力在轴3上施加的扭矩大于可在扭矩限制器5的套管5.1和5.2之间传递的最大扭矩，则内套管5.1将相对于外套管5.2枢转，从而允许轴3转动并允许飞行控制表面朝其展开位置移动。结果，当激活构件未被供电时，扭矩限制器5限制可以传递到飞行器结构并且经由轴3、自由轮4和制动装置6传递到主体1的扭矩。 [0032] 具体地，具有辊的机械扭矩限制器可以安装在单向传递构件的下游，或者安装在制动装置和主体之间。 [0033] 具有辊的机械扭矩限制器可以具有与所描述的不同的布置。具体地，尽管在该示例中弹簧在内套管和外套管之间径向延伸，但是扭矩限制器可以以这样的方式成形，即弹簧在两个套管之间轴向延伸(即，它们沿着轴线A延伸)。 [0034] 单向传递构件可以利用棘爪、辊或阻塞元件。 |
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