DE102009016797A1 - Spindle actuator, particularly ball roll spindle actuator for controlling of swash plate of helicopter, has spindle and drive unit for rotation of spindle, where link body runs on spindle - Google Patents
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Abstract
Description
Die vorliegende Erfindung betrifft einen Spindelaktuator, insbesondere einen Kugelrollspindelaktuator mit einer Spindel sowie mit einer Antriebseinheit zur Rotation der Spindel, wobei auf der Spindel eine erste Spindelmutter läuft, die mit einem zu verstellenden Bauteil unmittelbar oder mittelbar in Verbindung steht, so dass eine Rotationsbewegung der Spindel zu einer linearen Bewegung der ersten Spindelmutter und des zu verstellenden Bauteils führt.The The present invention relates to a spindle actuator, in particular a Kugelrollspindelaktuator with a spindle and with a Drive unit for rotating the spindle, wherein on the spindle a first spindle nut is running, with a component to be adjusted directly or indirectly communicates, allowing a rotational movement of the spindle to a linear movement of the first spindle nut and to be adjusted Component leads.
Kugelrollspindelaktuatoren sind in unterschiedlichen Ausführungsformen bekannt. Sie sind üblicherweise dadurch gekennzeichnet, dass zwischen der Spindel und der Spindelmutter sich in Laufrillen Kugeln bewegen, die beim Drehen der Spindel axial wandern. Ein Rückführkanal in der Spindelmutter befördert die Kugeln wieder zurück und schließt damit den Kreislauf, in dem die Kugeln zirkulieren.Ballscrew actuators are in different embodiments known. They are usually characterized in that between the spindle and the spindle nut to move in grooves ball, the axial when turning the spindle hike. A return channel transported in the spindle nut the balls back again and conclude with it the cycle in which the balls circulate.
In verschiedenen Anwendungen, wie beispielsweise bei der Steuerung der Taumelscheibe eines Helikopters ist es unabdingbar, dass ein Verklemmen eines Aktuators nicht dazu führen darf, dass die Taumelscheibe und somit der Helikopter nicht mehr zuverlässig steuerbar ist. Es ist daher erforderlich, dass innerhalb einer bestimmten Zeitspanne nach Auftreten eines Fehlerfalls eines Aktuators der fehlerhafte Aktuator eine passive Rolle einnimmt, die nicht mehr die Bewegung der Taumelscheibe und damit die Steuerung des Helikopters behindert oder sogar unterbindet.In various applications, such as in the control the swashplate of a helicopter, it is essential that a Jamming an actuator must not cause the swashplate and thus the helicopter is no longer reliably controllable. It is therefore required that within a certain period of time Occurrence of a fault of an actuator of the faulty actuator assumes a passive role, no longer the movement of the swash plate and thus hinder or even prevent the control of the helicopter.
Der vorliegenden Erfindung liegt daher die Aufgabe zugrunde, einen Spindelaktuator dahingehend weiterzubilden, dass dieser auch im Fehlerfall die Bewegung des durch den Aktuator bewegten Teils, insbesondere einer Taumelscheibe, zuläßt.Of the The present invention is therefore based on the object, a Spindelaktuator to further develop this so that this movement even in the event of an error the part moved by the actuator, in particular a swash plate, allows.
Diese Aufgabe wird durch einen Spindelaktuator mit den Merkmalen des Anspruchs 1 gelöst. Danach ist vorgesehen, dass auf der Spindel eine zweite Spindelmutter läuft, die über Kupplungsmittel mit der Antriebseinheit in Verbindung steht, wobei die Kupplungsmittel derart ausgeführt sind, dass sie bei einer Rotation der zweiten Spindelmutter relativ zu der Antriebseinheit ein Lösen der Antriebsverbindung zwischen der Antriebseinheit und der zweiten Spindelmutter und/oder eine vorzugsweise axiale Bewegung zwischen der Antriebseinheit oder einem Element der Antriebseinheit und der zweiten Spindelmutter bewirkt.These Task is achieved by a Spindelaktuator with the features of the claim 1 solved. After that is provided that runs on the spindle, a second spindle nut, which via coupling means with the drive unit is in communication, wherein the coupling agent executed in such a way are that they relative to a rotation of the second spindle nut to the drive unit a release the drive connection between the drive unit and the second Spindle nut and / or a preferably axial movement between the drive unit or an element of the drive unit and the second spindle nut causes.
Durch das Lösen der Antriebsverbindung zwischen der zweiten Spindelmutter und der Antriebseinheit bzw. durch die genannte vorzugsweise in axialer Richtung der Spindel erfolgende Bewegung, die letztlich unmittelbar oder mittelbar zu einem Lösen der Antriebsverbindung führen kann, ist gewährleistet, dass die Spindel des defekten Aktuators frei bewegbar ist. Ein solcher Fehlerfall kann beispielsweise darin bestehen, dass es zu einem Klemmen zwischen der Spindel und der ersten Spindelmutter kommt, wodurch die Rotation der Spindel unterbunden wird.By the release the drive connection between the second spindle nut and the Drive unit or by the said preferably in the axial Direction of the spindle movement, which ultimately immediately or indirectly to a release lead the drive connection can, is guaranteed that the spindle of the defective actuator is freely movable. Such a Error case can be, for example, that it becomes a Clamping between the spindle and the first spindle nut comes, whereby the rotation of the spindle is prevented.
In weiterer Ausgestaltung der Erfindung ist vorgesehen, dass die Antriebseinheit einen Motor sowie ein durch den Motor angetriebenes Ritzel umfaßt, das mit der Spindel derart in Verbindung steht, dass eine Rotation des Ritzels zu einer Rotation der Spindel führt.In Another embodiment of the invention is provided that the drive unit a motor and a driven by the motor pinion, the is in communication with the spindle such that rotation of the Pinion leads to a rotation of the spindle.
Bei den Kupplungsmitteln kann es sich um eine Kugelkupplung handeln, die im Normalbetrieb das Drehmoment der Antriebseinheit oder des Ritzels unmittelbar oder mittelbar auf die zweite Spindelmutter überträgt.at the coupling means may be a ball coupling, in normal operation, the torque of the drive unit or the Pinion transmits directly or indirectly to the second spindle nut.
In weiterer Ausgestaltung der Erfindung ist vorgesehen, dass die Kupplungsmittel zwischen einem Ritzel der Antriebseinheit und einem Antriebselement angeordnet sind, das im Normalbetrieb des Aktuators die zweite Spindelmutter antreibt.In Another embodiment of the invention provides that the coupling agent between a pinion of the drive unit and a drive element are arranged, in the normal operation of the actuator, the second spindle nut drives.
In weiterer Ausgestaltung der Erfindung ist vorgesehen, dass die Kupplungsmittel derart federbelastet sind, dass sie im Normalbetrieb des Aktuators das von den Antriebsmitteln erzeugte Drehmoment auf die zweite Spindelmutter übertragen. Die Feder kann in axialer Richtung der Spindel eine Kraft ausüben.In Another embodiment of the invention provides that the coupling agent are spring loaded so that they are in normal operation of the actuator transmit the torque generated by the drive means to the second spindle nut. The spring can exert a force in the axial direction of the spindle.
Die Kupplungsmittel können eine Kugelkupplung umfassen, die derart ausgeführt ist, dass sich bei einer Relativbewegung der durch die Kupplung zu verbindenden Elemente, insbesondere des Ritzels und der Spindelmutter bzw. der mit diesem in Wirkverbindung stehendem Antriebselement eine Axialverschiebung zwischen diesen Elementen erfolgt. Diese Axialverschiebung kann bereits zu einem Lösen der Verbindung führen oder auch dazu, dass ein Sensor oder ein sonstiges Betätigungselement ausgelöst wird, das die Verbindung zwischen der zweiten Spindelmutter und der Antriebseinheit löst.The Coupling agents can a ball coupling, which is designed such that in a Relative movement of the elements to be connected by the coupling, in particular of the pinion and the spindle nut or with this operatively connected drive element an axial displacement between these elements. This axial displacement can already to a release lead the connection or also to trigger a sensor or other actuator, that is the connection between the second spindle nut and the drive unit solves.
Denkbar ist es, dass die Kugelkupplung Führungsbahnen aufweist, die in Richtung der Längsachse der Spindel eine Steigung aufweisen. Dies führt dazu, dass die genannte Axialbewegung induziert wird.Conceivable is it that the ball coupling guideways that points in the direction of the longitudinal axis the spindle have a slope. This causes that mentioned Axial movement is induced.
In weiterer Ausgestaltung der Erfindung ist ein Sensor vorgesehen, der ein Klemmen der ersten Spindelmutter relativ zu der Spindel erfasst (Fehlerfall) und der derart mit den Antriebsmitteln in Verbindung steht, dass er im Fehlerfall eine Motorbremse betätigt. In diesem Fall wird der Motor sowie auch das mit diesem in Verbindung stehende Ritzel blockiert.In a further embodiment of the invention, a sensor is provided, which detects a clamping of the first spindle nut relative to the spindle (error) and which is so in communication with the drive means that it actuates an engine brake in the event of a fault. In this case, the engine as well as the related pinion is blo ckiert.
In einer weiteren Ausgestaltung der Erfindung ist vorgesehen, dass eine Klinke angeordnet ist, die durch die Axialbewegung der Antriebseinheit oder eines Elementes der Antriebseinheit ausgelöst wird.In A further embodiment of the invention provides that a pawl is arranged by the axial movement of the drive unit or an element of the drive unit is triggered.
Diese Klinke kann mit einer Sperrklinke zusammenwirken, die die Klinke in der ausgelösten Stellung hält.These Pawl can interact with a pawl, which is the pawl in the triggered position holds.
Die Klinke kann des Weiteren derart ausgeführt sein, dass sie überhaupt zu einer oder zu einer weiteren Axialbewegung der Antriebseinheit oder eines Elementes der Antriebseinheit führt. Denkbar ist es somit, dass die Klinke zu einem Lösen der zweiten Spindelmutter von der Antriebseinheit führt.The Further, the pawl may be configured to be even to one or to a further axial movement of the drive unit or an element of the drive unit leads. It is therefore conceivable that the latch to a release the second spindle nut leads from the drive unit.
Die vorliegende Erfindung betrifft des Weiteren die Verwendung eines Spindelaktuators, insbesondere eines Kugelrollspindelaktuators, nach einem der Ansprüche 1 bis 11 zur Steuerung einer Taumelscheibe eines Helikopters sowie einen Helikopter mit wenigstens einem derartigen Aktuator nach einem der Ansprüche 1 bis 11.The The present invention further relates to the use of a Spindelaktuators, in particular a Kugelrollspindelaktuators, according to one of the claims 1 to 11 for controlling a swash plate of a helicopter as well a helicopter with at least one such actuator according to one of claims 1 to 11.
Weitere Einzelheiten und Vorteile der Erfindung werden anhand eines in der Zeichnung dargestellten Ausführungsbeispiels näher erläutert.Further Details and advantages of the invention will be apparent from a in the Drawing illustrated embodiment explained in more detail.
Die einzige Figur zeigt einen mechanischen Kugelrollspindelaktuator zur Betätigung einer Taumelscheibe eines Helikopters. Die Taumelscheibe wird durch eine Mehrzahl von gleichartigen oder unterschiedlichen Aktuatoren betätigt.The single figure shows a mechanical Kugelrollspindelaktuator for operation a swashplate of a helicopter. The swash plate is going through a plurality of similar or different actuators actuated.
Die
Anordnung gemäß der Figur
besteht aus einem Antriebsmotor
Auf
der Spindel
Die
zweite Spindelmutter
Eine
Klinke
Im
Normalbetrieb des dargestellten Aktuators treibt der Motor
Die
Drehung der Spindel
Wie
dies weiter aus der Figur hervorgeht, ist die Antriebsplatte
In
einem Fehlerfall kann es dazu kommen, dass die erste Spindelmutter
Ein
Motorpositionssensor und gegebenenfalls verschiedene elektronische Überwachungseinrichtungen
erfassen diesen Fehlerfall, schalten den Motor
Da der Aktuator nun blockiert ist und einen gewissen Widerstand aufweist, müssten die weiteren Aktuatoren des betätigten Bauteils, insbesondere der Taumelscheibe, diese Gegenkraft überwinden, um die Taumelscheibe zu betätigen.There the actuator is now blocked and has some resistance, would the other actuators of the actuated Component, in particular the swash plate, overcome this drag, to operate the swash plate.
Die
weiteren Aktuatoren führen
zu einer axialen Bewegung in Auszugs- oder Einschubrichtung des
Outputs
Da
der wenigstens eine weitere Aktuator beispielsweise eines Helikopters
eine größere Kraft
aufbringen kann als die Feder
Diese
Bewegung der zweiten Spindelmutter
Diese
Relativbewegung führt
dazu, dass die Kugeln der Kugelkupplung
Diese
axiale Bewegung der Platte
Der
defekte Aktuator kann sich nun frei axial bewegen, wobei ein Minimum
an Widerstand geleistet wird, da die zweite Spindelmutter
Claims (13)
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
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DE102009016797.8A DE102009016797B4 (en) | 2009-04-07 | 2009-04-07 | spindle actuator |
Publications (2)
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ID=42733198
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DE (1) | DE102009016797B4 (en) |
Cited By (1)
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2009
- 2009-04-07 DE DE102009016797.8A patent/DE102009016797B4/en active Active
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