DE102016105193A1 - Interference-free electromechanical actuator and method for its operation - Google Patents

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Abstract

Die Erfindung betrifft einen elektromechanischen Aktuator zur elektrisch gesteuerten mechanischen Betätigung eines zu betätigenden Bauteils, wobei der elektromechanische Aktuator einen rein elektromechanisch arbeitenden Hauptaktuator und ein von dem Hauptaktuator verstellbares Stellglied aufweist, über dass das zu betätigende Bauteil verstellt werden kann, wobei der Hauptaktuator wenigstens einen Elektromotor und ein von dem Elektromotor verstellbares Betätigungsglied aufweist, das auf das Stellglied einwirkt und über dass das Stellglied verstellt werden kann, wobei der elektromechanische Aktuator als Redundanz zu dem Hauptaktuator einen hydraulischen Zusatzaktuator aufweist, der mit dem Stellglied gekoppelt ist. Die Erfindung betrifft ferner ein Verfahren zum Betreiben eines derartigen elektromechanischen Aktuators. Das zu betätigende Bauteil kann ein bewegliches Bauteil eines Luftfahrzeugs oder eines sonstigen Fahrzeugs sein, z.B. eine primäre Steuerfläche eines Luftfahrzeugs.The invention relates to an electromechanical actuator for electrically controlled mechanical actuation of a component to be actuated, wherein the electromechanical actuator comprises a purely electromechanically operating main actuator and an adjustable actuator of the main actuator, via which the component to be actuated can be adjusted, wherein the main actuator at least one electric motor and an actuator adjustable by the electric motor acting on the actuator and via which the actuator can be adjusted, wherein the electromechanical actuator has as redundancy to the main actuator a hydraulic additional actuator which is coupled to the actuator. The invention further relates to a method for operating such an electromechanical actuator. The component to be actuated may be a moving component of an aircraft or other vehicle, e.g. a primary control surface of an aircraft.

Description

Die Erfindung betrifft einen elektromechanischen Aktuator zur elektrisch gesteuerten mechanischen Betätigung eines zu betätigenden Bauteils. Die Erfindung betrifft ferner ein Verfahren zum Betreiben eines derartigen elektromechanischen Aktuators. Das zu betätigende Bauteil kann ein bewegliches Bauteil eines Luftfahrzeugs oder eines sonstigen Fahrzeugs sein, z.B. eine primäre Steuerfläche eines Luftfahrzeugs.The invention relates to an electromechanical actuator for electrically controlled mechanical actuation of a component to be actuated. The invention further relates to a method for operating such an electromechanical actuator. The component to be actuated may be a moving component of an aircraft or other vehicle, e.g. a primary control surface of an aircraft.

Luftfahrzeuge weisen typischerweise bewegliche Steuerflächen auf, z.B. Querruder, Höhenruder und Seitenruder, die während des Betriebes des Luftfahrzeugs bewegt werden. Es ist in der Luftfahrtechnik seit langem üblich, für die mechanische Betätigung solcher Steuerflächen hydraulische Aktuatoren einzusetzen. Hydraulische Aktuatoren haben sich als sehr zuverlässig gezeigt. Allerdings ist der Überprüfungs- und Wartungsaufwand des hydraulischen Systems relativ hoch. Es gibt bereits Vorschläge, für die Betätigung solcher Steuerflächen elektromechanische Aktuatoren (EMAs) einzusetzen, die mittels eines rein elektromechanisch arbeitenden Hauptaktuators betätigt werden, in der Regel durch einen Elektromotors. Es bestehen trotz verschiedener Vorschläge, die Zuverlässigkeit solcher elektromechanischen Aktuatoren zu erhöhen, noch Bedenken, die einem breiten Einsatz solcher Aktuatoren in der Luftfahrtechnik entgegenstehen. Insbesondere bei Störungen kann nicht ohne weiteres gewährleistet werden, dass eine Restbeweglichkeit der Steuerfläche möglich ist, da elektromechanische Aktuatoren z.B. aufgrund von mechanischen Defekten auch komplett blockieren können.Aircraft typically have movable control surfaces, e.g. Ailerons, elevators and rudders moved during the operation of the aircraft. It has long been customary in aviation technology to use hydraulic actuators for the mechanical actuation of such control surfaces. Hydraulic actuators have proven to be very reliable. However, the inspection and maintenance of the hydraulic system is relatively high. There are already proposals to use for the operation of such control surfaces electromechanical actuators (EMAs), which are actuated by means of a purely electromechanically operating main actuator, usually by an electric motor. Despite various proposals to increase the reliability of such electromechanical actuators, there are still concerns that prevent the widespread use of such actuators in aviation technology. Particularly in the case of disturbances, it can not be readily ensured that a residual mobility of the control surface is possible, since electromechanical actuators, e.g. due to mechanical defects can block completely.

Der Erfindung liegt daher die Aufgabe zugrunde, einen elektromechanischen Aktuator der zuvor erläuterten Art anzugeben, der eine verbesserte Störsicherheit aufweist und dementsprechend eine verbesserte Eignung zum Einsatz in sicherheitskritischen Anwendungen aufweist, z. B. zur Betätigung von Steuerflächen von Luftfahrzeugen. Ferner soll ein vorteilhaftes Verfahren zum Betrieb eines solchen elektromechanischen Aktuators angegeben werden.The invention is therefore based on the object to provide an electromechanical actuator of the type described above, which has an improved noise immunity and accordingly has an improved suitability for use in safety-critical applications, eg. As for the actuation of control surfaces of aircraft. Furthermore, an advantageous method for operating such an electromechanical actuator should be specified.

Diese Aufgabe wird gemäß Anspruch 1 gelöst durch einen elektromechanischen Aktuator zur elektrisch gesteuerten mechanischen Betätigung eines zu betätigenden Bauteils, wobei der elektromechanische Aktuator einen rein elektromechanisch arbeitenden Hauptaktuator und ein von dem Hauptaktuator verstellbares Stellglied aufweist, über dass das zu betätigende Bauteil verstellt werden kann, wobei der Hauptaktuator wenigstens einen Elektromotor und ein von dem Elektromotor verstellbares Betätigungsglied aufweist, das auf das Stellglied einwirkt und über dass das Stellglied verstellt werden kann, wobei der elektromechanische Aktuator als Redundanz zu dem Hauptaktuator einen hydraulischen Zusatzaktuator aufweist, der mit dem Stellglied gekoppelt ist. Die Erfindung hat den Vorteil, dass mit dem zuvor angegebenen elektromechanischen Aktuator der gleiche Sicherheitslevel erreicht werden kann wie mit bisherigen hydraulischen Aktuatoren, was auf überraschende Weise dadurch erreicht wird, dass als Redundanz zu dem Hauptaktuator ein hydraulischer Zusatzaktuator vorgesehen wird, der mit dem Stellglied gekoppelt ist und dementsprechend über das Stellglied auf das zu betätigende Bauteil einwirken kann. Ein weiterer Vorteil der Erfindung besteht darin, dass durch das Hinzufügen eines hydraulischen Zusatzaktuators zugleich auch die Flatterneigung von Steuerflächen wirksam bedämpft werden kann. Hierzu eignet sich ein hydraulischer Zusatzaktuator in besonderem Maße.This object is achieved according to claim 1 by an electromechanical actuator for the electrically controlled mechanical actuation of a component to be actuated, wherein the electromechanical actuator comprises a purely electromechanically operating main actuator and an adjustable actuator of the main actuator, via which the component to be actuated can be adjusted the main actuator has at least one electric motor and an actuating member adjustable by the electric motor, which acts on the actuator and via which the actuator can be adjusted, wherein the electromechanical actuator as redundancy to the main actuator has a hydraulic additional actuator which is coupled to the actuator. The invention has the advantage that the same level of safety can be achieved with the above-mentioned electromechanical actuator as with previous hydraulic actuators, which is achieved in a surprising way that is provided as redundancy to the main actuator, a hydraulic Zusatzaktuator coupled to the actuator is and can therefore act on the actuator to be operated on the actuator. Another advantage of the invention is that at the same time the fluttering of control surfaces can be effectively damped by adding a hydraulic Zusatzaktuators. For this purpose, a hydraulic additional actuator is particularly suitable.

Der Zusatzaktuator ist dabei nicht zwingend als vollständige Redundanz zu dem Hauptaktuator ausgebildet, sondern kann z.B. als passive Redundanz derart ausgebildet sein, dass bei blockiertem Hauptaktuator der Zusatzaktuator noch eine Restbeweglichkeit des Stellglieds und somit des damit gekoppelten zu betätigenden Bauteils ermöglicht. Der Zusatzaktuator kann auch aktiv zur Betätigung des Stellglieds betätigt sein, indem er aktiv mit unter Druck gesetztem Hydraulikfluid beaufschlagt wird. Die diesbezüglichen Möglichkeiten werden an späterer Stelle noch im Zusammenhang mit vorteilhaften Verfahren zum Betrieb des erfindungsgemäßen Aktuators erläutert.The additional actuator is not necessarily designed as complete redundancy to the main actuator, but may e.g. be designed as a passive redundancy such that when the main actuator is blocked, the additional actuator still allows a residual mobility of the actuator and thus the thus coupled to be actuated component. The booster actuator may also be actively actuated to actuate the actuator by being actively pressurized with pressurized hydraulic fluid. The relevant possibilities will be explained later in connection with advantageous methods for operating the actuator according to the invention.

Der Hauptaktuator und der Zusatzaktuator können in mechanisch paralleler Anordnung mit dem Stellglied gekoppelt sein, d.h. derart, dass sowohl der Hauptaktuator als auch der Zusatzaktuator jeweils unabhängig voneinander das Stellglied bewegen können. Gemäß einer vorteilhaften Weiterbildung der Erfindung ist vorgesehen, dass der hydraulische Zusatzaktuator mit dem rein elektromechanisch arbeitenden Hauptaktuator in mechanischer Reihenanordnung angeordnet ist. Die genannte mechanische Reihenanordnung (im Sinne einer Reihenschaltung) ist als Alternative zur zuvor erwähnten parallelen Anordnung zu sehen, d.h. die Aktuatoren Zusatzaktuator und Hauptaktuator können im Sinne einer kinematischen Kette hintereinander angeordnet sein. Wenn der eine Aktuator das Stellglied bewegt, bewegt sich der andere Aktuator zwangsläufig mit. Insbesondere kann die Anordnung von Hauptaktuator und Zusatzaktuator derart ausgebildet sein, dass der Zusatzaktuator im Kraftfluss zwischen dem Hauptaktuator und dem Stellglied angeordnet ist, sodass der Zusatzaktuator mitbewegt wird, wenn der Hauptaktuator eine Bewegung an das Stellglied ausgibt. Andererseits bewegt sich Hauptaktuator nicht mit, wenn der Zusatzaktuator eine Bewegung am Stellglied ausführt bzw. durch das Stellglied passiv bewegt wird.The main actuator and the additional actuator may be coupled to the actuator in a mechanically parallel arrangement, ie, such that both the main actuator and the auxiliary actuator can each independently move the actuator. According to an advantageous embodiment of the invention it is provided that the hydraulic additional actuator is arranged with the purely electromechanically operating main actuator in a mechanical series arrangement. Said mechanical series arrangement (in the sense of a series connection) can be seen as an alternative to the aforementioned parallel arrangement, ie the actuators additional actuator and main actuator can be arranged one behind the other in the sense of a kinematic chain. When one actuator moves the actuator, the other actuator inevitably moves with it. In particular, the arrangement of main actuator and Zusatzaktuator may be configured such that the additional actuator is arranged in the power flow between the main actuator and the actuator, so that the Zusatzaktuator is moved when the main actuator outputs a movement to the actuator. On the other hand, the main actuator does not move when the auxiliary actuator makes a movement on the actuator or is passively moved by the actuator.

Gemäß einer vorteilhaften Weiterbildung der Erfindung ist vorgesehen, dass der rein elektromechanisch arbeitende Hauptaktuator als selbstblockierender Aktuator ausgebildet ist, der ohne elektrische Betätigung auch bei von außen auf das Betätigungsglied des Hauptaktuators einwirkenden Kräften in seiner zuletzt eingenommenen Position verharrt. Dies hat den Vorteil, dass der elektromechanisch arbeitende Hauptaktuator bei Stromausfall oder anderen Defekten selbsttätig in einen sicheren, neutralen Zustand übergeht. Zusätzliche Sicherungsmaßnahmen, z.B. durch weitere Bauelemente, sind nicht erforderlich. Die selbstblockierende Eigenschaft des Hauptaktuators kann z.B. dadurch realisiert werden, dass dieser einen Spindeltrieb aufweist, z.B. mit einem Gewinde. Ein weiterer Vorteil ist, dass der Hauptaktuator nur dann elektrisch betätigt werden muss, wenn eine Veränderung der Stellposition gewünscht ist. Auf diese Weise wird Energie gespart und der Hauptaktuator geschont. Zudem kann eine Überhitzung des Hauptaktuators zuverlässig vermieden werden. According to an advantageous embodiment of the invention, it is provided that the purely electromechanically operating main actuator is designed as a self-locking actuator, which remains without electrical actuation even in externally applied to the actuator of the main actuator forces in its last occupied position. This has the advantage that the electromechanically operating main actuator automatically transitions to a safe, neutral state in the event of a power failure or other defects. Additional safeguards, e.g. through other components, are not required. The self-blocking property of the main actuator may be e.g. be realized by having a spindle drive, e.g. with a thread. Another advantage is that the main actuator only has to be electrically operated when a change in the setting position is desired. In this way energy is saved and the main actuator is spared. In addition, overheating of the main actuator can be reliably avoided.

Gemäß einer vorteilhaften Weiterbildung der Erfindung ist vorgesehen, dass der hydraulische Zusatzaktuator in das Betätigungsglied des Hauptaktuators baulich integriert ist. Dies hat den Vorteil, dass der gesamte elektromechanische Aktuator kompakt und kleinbauend realisiert werden kann, was insbesondere für Anwendungen in Luftfahrzeugen besonders vorteilhaft ist. Auf diese Weise kann der Aktuator auch strömungsgünstig im Luftfahrzeug integriert werden. According to an advantageous embodiment of the invention it is provided that the hydraulic additional actuator is structurally integrated into the actuator of the main actuator. This has the advantage that the entire electromechanical actuator can be realized compact and small-sized, which is particularly advantageous for applications in aircraft. In this way, the actuator can also be streamlined integrated in the aircraft.

Gemäß einer vorteilhaften Weiterbildung der Erfindung ist vorgesehen, dass der hydraulische Zusatzaktuator einen Hydraulikzylinder aufweist, der eine mit Hydraulikfluid gefüllte Arbeitskammer aufweist, in der ein Kolben hin und her beweglich angeordnet ist, wobei eine mit dem Kolben gekoppelte Kolbenstange des Hydraulikzylinders mit dem Stellglied gekoppelt ist. Der Hydraulikzylinder kann z.B. als doppeltwirkender hydraulischer Stellzylinder ausgebildet sein. Auf diese Weise kann der hydraulische Zusatzaktuator auf einfache und kostengünstige Weise sehr zuverlässig realisiert werden.According to an advantageous development of the invention, it is provided that the additional hydraulic actuator has a hydraulic cylinder which has a working chamber filled with hydraulic fluid, in which a piston is arranged to be movable back and forth, wherein a piston rod coupled to the piston of the hydraulic cylinder is coupled to the actuator , The hydraulic cylinder may e.g. be designed as a double-acting hydraulic actuator cylinder. In this way, the additional hydraulic actuator can be realized very reliably in a simple and cost-effective manner.

Gemäß einer vorteilhaften Weiterbildung der Erfindung ist vorgesehen, dass der Hydraulikzylinder mit einer hydraulischen Ventileinrichtung verbunden ist, durch die wenigstens zwei durch den Kolben voneinander getrennte Teilkammern der Arbeitskammer wahlweise miteinander verbunden oder voneinander getrennt werden können. Die hydraulische Ventileinrichtung kann z.B. die Funktion eines 2/2-Wegeventils aufweisen, das eine geöffnete und eine geschlossene Stellung hat. In der geöffneten Stellung sind die voneinander getrennten Teilkammern der Arbeitskammer miteinander über die Ventileinrichtung verbunden, in der geschlossenen Stellung sind die Teilkammern gegeneinander abgesperrt. In der geschlossenen Stellung der Ventileinrichtung befindet der hydraulische Zusatzaktuator sich in einem blockierten Zustand, in dem er sich neutral verhält und seine Stellposition nicht verändert. In der geöffneten Stellung der Ventileinrichtung befindet der hydraulische Zusatzaktuator sich in einem unblockierten Zustand, in dem er seine Stellposition bei Bedarf passiv in Folge von von außen auf das Stellglied einwirkenden Kräften verändern kann. Die hydraulische Ventileinrichtung kann separat von dem Hydraulikzylinder vorgesehen sein oder an oder in dem Hydraulikzylinder baulich integriert sein. Die hydraulische Ventileinrichtung kann insbesondere als elektrisch betätigbare Ventileinrichtung ausgebildet sein, z.B. mit einer Betätigung durch einen Elektromagneten. Die hydraulische Ventileinrichtung kann eine Drossel aufweisen. Es kann auch in der Zuleitung zu der einen oder der anderen Teilkammer eine Drossel vorhanden sein.According to an advantageous development of the invention, it is provided that the hydraulic cylinder is connected to a hydraulic valve device, by which at least two partial chambers of the working chamber which are separated from one another by the piston can be selectively connected to one another or separated from one another. The hydraulic valve device may e.g. have the function of a 2/2-way valve, which has an open and a closed position. In the open position, the separate sub-chambers of the working chamber are connected to each other via the valve means, in the closed position, the sub-chambers are shut off from each other. In the closed position of the valve device, the auxiliary hydraulic actuator is in a locked state in which it behaves neutrally and does not change its setting position. In the open position of the valve device of the hydraulic Zusatzaktuator is in an unblocked state in which he can passively change his position if necessary as a result of externally acting on the actuator forces. The hydraulic valve device may be provided separately from the hydraulic cylinder or be structurally integrated on or in the hydraulic cylinder. The hydraulic valve device may in particular be designed as an electrically operable valve device, e.g. with an actuation by an electromagnet. The hydraulic valve device may have a throttle. There may also be a throttle in the supply line to one or the other sub-chamber.

Gemäß einer vorteilhaften Weiterbildung der Erfindung ist vorgesehen, dass der hydraulische Zusatzaktuator mit einer hydraulischen Druckerzeugungseinheit verbunden ist oder über Ventile verbindbar ist, um durch hydraulische Betätigung des hydraulischen Zusatzaktuators das Stellglied in einer vorgegebenen Weise zu betätigen. Auf diese Weise kann der hydraulische Zusatzaktuator in einem aktiven Betriebsmodus auch zum aktiven Verstellen des zu betätigenden Bauteils eingesetzt werden. Je nach Betätigungsrichtung wird über Ventile das unter Druck gesetzte Hydraulikfluid der hydraulischen Druckerzeugungseinheit in die eine oder die andere Teilkammer der Arbeitskammer eingeleitet. Die jeweils andere Teilkammer wird dabei mit einem Rückflussvolumen verbunden, um aus dieser Teilkammer Hydraulikfluid entfernen zu können.According to an advantageous development of the invention it is provided that the additional hydraulic actuator is connected to a hydraulic pressure generating unit or can be connected via valves to actuate the actuator in a predetermined manner by hydraulic actuation of the hydraulic additional actuator. In this way, the hydraulic additional actuator can also be used in an active operating mode for active adjustment of the component to be actuated. Depending on the direction of actuation, the pressurized hydraulic fluid of the hydraulic pressure generating unit is introduced into one or the other subchamber of the working chamber via valves. The respective other sub-chamber is connected to a return volume in order to be able to remove hydraulic fluid from this sub-chamber.

Gemäß einer vorteilhaften Weiterbildung der Erfindung ist vorgesehen, dass der Elektromotor ein rotierender Elektromotor ist, der einen Stator und einen Rotor aufweist, wobei der Rotor mit einer mit einem Innengewinde versehenden Mutter rotationsfest gekoppelt ist, wobei das Betätigungsglied ein Außengewinde aufweist, das im Eingriff mit dem Innengewinde der Mutter ist, sodass durch Drehung des Rotors das Betätigungsglied relativ zur Längsachse des Rotors linear bewegbar ist. Auf diese Weise kann ein sicherer selbstblockierender Aktuator auf kostengünstige Weise realisiert werden.According to an advantageous embodiment of the invention, it is provided that the electric motor is a rotating electric motor having a stator and a rotor, wherein the rotor is rotatably coupled to a nut provided with an internal thread rotation, wherein the actuating member has an external thread which engages with the internal thread of the nut is such that by rotation of the rotor, the actuating member is linearly movable relative to the longitudinal axis of the rotor. In this way, a secure self-locking actuator can be realized in a cost effective manner.

Der erfindungsgemäße elektromechanische Aktuator kann in unterschiedlichen Betriebsmodi betrieben werden, je nachdem, ob ein Fehler im System auftritt oder nicht. Die Betriebsmodi sind ferner davon abhängig, ob eine hydraulische Druckerzeugungseinheit vorgesehen ist, sodass der hydraulische Zusatzaktuator dann auch im aktiven Modus betrieben werden kann. Andernfalls kann er nur im passiven Modus betrieben werden, was aber auch bereits viele Vorteile gegenüber dem Stand der Technik ermöglicht.The electromechanical actuator according to the invention can be operated in different operating modes, depending on whether an error occurs in the system or not. The operating modes are further dependent on whether a hydraulic pressure generating unit is provided, so that the hydraulic additional actuator can then be operated in the active mode. Otherwise, it can only be operated in passive mode, but already offers many advantages over the prior art.

Im störungsfreien Normalzustand des elektromechanischen Aktuators wird das Stellglied nur durch elektrische Steuerung des rein elektromechanischen arbeitenden Hauptaktuators verstellt. Der hydraulische Zusatzaktuator befindet sich dann in einem blockierten Zustand, in dem er sich neutral verhält und seine Stellposition nicht verändert. In diesem Betriebsmodus ist der elektromechanische Aktuator eben rein elektromechanisch betrieben. Die hydraulischen Komponenten werden dabei im Wesentlichen nicht belastet und unterliegen keinem Verschleiß, da die Stellposition des Zusatzaktuators sich nicht verändert. Dementsprechend ist im störungsfreien Normalzustand der erforderliche Wartungsaufwand für den hydraulischen Zusatzaktuator minimal, d.h. zumindest erheblich geringer als bei bisherigen rein hydraulischen Systemen, die permanent Stellbewegungen durchführen.In trouble-free normal state of the electromechanical actuator, the actuator is adjusted only by electrical control of the purely electromechanical working main actuator. The auxiliary hydraulic actuator is then in a locked state in which it behaves neutrally and does not change its position. In this operating mode, the electromechanical actuator is just operated purely electromechanically. The hydraulic components are essentially not loaded and are not subject to wear, since the adjustment position of the additional actuator does not change. Accordingly, in the normal condition, the required maintenance for the auxiliary hydraulic actuator is minimal, i. at least significantly lower than in previous purely hydraulic systems that perform permanent positioning movements.

Tritt eine Störung oder ein Ausfall des rein elektromechanisch arbeitenden Hauptaktuators auf, z.B. ein mechanisches Blockieren des Antriebs, dann behält dieser seine zuletzt eingenommene Position bei. Der hydraulische Zusatzaktuator wird dann in einen unblockierten Zustand geschaltet, in dem er seine Stellposition bei Bedarf passiv in Folge von von außen auf das Stellglied einwirkenden Kräften verändert. Der unblockierte Zustand kann z.B. dadurch erreicht werden, dass im Falle eines Hydraulikzylinders die zwei durch den Kolben voneinander getrennten Teilkammern miteinander verbunden werden, z.B. durch entsprechendes Schalten der hydraulischen Ventileinrichtung. Die Verbindung kann unmittelbar oder über eine Drossel erfolgen. Auf diese Weise lässt sich der hydraulische Zusatzaktuator bewegen, was bei Steuerflächen von Luftfahrzeugen die Möglichkeit eröffnet, dass diese sich z.B. aufgrund des Luftwiderstands in eine neutrale Position bewegen. Zudem bewirkt der hydraulische Zusatzaktuator in diesem Zustand eine Dämpfung der Steuerfläche, sodass die Flatterneigung vermindert ist.If a failure or failure of the main electromechanically operating actuator occurs, e.g. a mechanical locking of the drive, then this retains its last occupied position. The auxiliary hydraulic actuator is then switched to an unblocked condition in which it changes its position as needed passively as a result of external forces acting on the actuator. The unblocked state may e.g. be achieved in that in the case of a hydraulic cylinder, the two separate from each other by the piston sub-chambers are interconnected, e.g. by appropriate switching of the hydraulic valve device. The connection can be made directly or via a throttle. In this way, the auxiliary hydraulic actuator can be moved, which opens up the possibility for control surfaces of aircraft that they are e.g. move to a neutral position due to air resistance. In addition, the additional hydraulic actuator in this state causes a damping of the control surface, so that the flutter tendency is reduced.

Die zuvor genannten zwei Betriebsmodi sind bei einem passiven Betrieb des hydraulischen Zusatzaktuators verfügbar, d.h. auch dann, wenn keine hydraulische Druckerzeugungseinheit vorhanden ist oder wenn diese einen Defekt aufweisen sollte.The aforementioned two modes of operation are available in passive operation of the auxiliary hydraulic actuator, i. even if no hydraulic pressure generating unit is present or if this should have a defect.

Die zuvor beschriebenen zwei Betriebsmodi können auch genutzt werden, wenn eine hydraulische Druckerzeugungseinheit vorhanden ist und diese funktionsfähig ist, sodass der Zusatzaktuator zwar in einem aktiven Betriebsmodus betrieben werden kann, aber nicht immer in dem aktiven Betriebsmodus betrieben werden muss. In diesem Fall kann zusätzlich vorgesehen sein, dass bei einer Störung oder einem Ausfall des rein elektromechanisch arbeitenden Hauptaktuators dieser seine zuletzt eingenommene Position beibehält, d.h. sich wie zuvor erläutert verhält. Wahlweise wird dann der hydraulische Zusatzaktuator in einen unblockierten Zustand geschaltet, in dem er seine Stellposition bei Bedarf passiv in Folge von von außen auf das Stellglied einwirkenden Kräften verändert, oder der hydraulische Zusatzaktuator wird durch Zufuhr von unter Druck gesetztem Hydraulikfluid aktiv in eine vorbestimmte Stellposition verstellt, sodass das Stellglied nur durch hydraulische Steuerung des Zusatzaktuators verstellt wird. Auf diese Weise ist ein redundanter Notbetrieb des elektromechanischen Aktuators auf hydraulischem Wege möglich, wenn der rein elektromechanisch arbeitende Hauptaktuator nicht einsetzbar ist.The above-described two modes of operation may also be used when a hydraulic pressure generating unit is present and functioning, so that the auxiliary actuator can be operated in an active mode of operation but does not always have to be operated in the active mode of operation. In this case, it may additionally be provided that in the event of a malfunction or a failure of the main electromechanically operating actuator, the latter retains its last assumed position, ie. behaves as previously explained. Optionally, then the auxiliary hydraulic actuator is switched to an unblocked state in which it changes its actuating position passively as needed in response to external forces acting on the actuator, or the hydraulic additional actuator is actively adjusted by supplying pressurized hydraulic fluid to a predetermined parking position so that the actuator is adjusted only by hydraulic control of the additional actuator. In this way, a redundant emergency operation of the electromechanical actuator by hydraulic means is possible if the purely electromechanically operating main actuator can not be used.

Fällt in diesem Fall zusätzlich die hydraulische Druckerzeugungseinheit aus oder weist eine Störung auf, so kann immer noch in den passiven Betriebsmodus gewechselt werden, d.h. der hydraulische Zusatzaktuator wird in den unblockierten Zustand geschaltet, in dem er seine Stellposition bei Bedarf passiv in Folge von von außen auf das Stellglied einwirkenden Kräften verändert.In this case, if in addition the hydraulic pressure generating unit fails or has a malfunction, it is still possible to switch to the passive operating mode, i. E. the auxiliary hydraulic actuator is switched to the unblocked state in which it changes its setting position passively when needed as a result of external forces acting on the actuator forces.

Wie erkennbar ist, lässt sich mit dem erfindungsgemäßen Aktuator eine größtmögliche Sicherheit sowohl gegen Störungen als auch gegen eine Flatterneigung einer Steuerfläche eines Luftfahrzeugs erzielen.As can be seen, can be achieved with the actuator according to the invention as much security against both interference and against fluttering a control surface of an aircraft.

Die Erfindung wird nachfolgend anhand von Ausführungsbeispielen unter Verwendung von Zeichnungen näher erläutert.The invention will be explained in more detail by means of embodiments using drawings.

Es zeigenShow it

1 – einen elektromechanischen Aktuator im Querschnitt und 1 - An electromechanical actuator in cross-section and

2 – den elektromechanischen Aktuator gemäß 1 in einer perspektivischen Ansicht. 2 - The electromechanical actuator according to 1 in a perspective view.

In den Figuren werden gleiche Bezugszeichen für einander entsprechende Elemente verwendet.In the figures, like reference numerals are used for corresponding elements.

Die 1 zeigt den elektromechanischen Aktuator mit einem Gehäuse 12, das an einem Ende einen starr an dem Gehäuse 12 befestigten Befestigungsflansch 10 aufweist. Über den Befestigungsflansch 10 kann der Aktuator an einer Befestigungsfläche 13 befestigt werden. Aus dem Gehäuse 12 steht auf der anderen Seite ein linear beweglicher Befestigungsflansch 11 heraus. Dieser dient als verstellbares Stellglied des Aktuators, das gegenüber dem festen Befestigungsflansch 10 in Längsrichtung des Aktuators verstellbar ist. An dem beweglichen Befestigungsflansch 11 kann z.B. über ein Gestänge 15 als zu betätigendes Bauteil 14 eine Steuerfläche eines Luftfahrzeugs angekoppelt sein.The 1 shows the electromechanical actuator with a housing 12 that is rigidly attached to the housing at one end 12 fixed mounting flange 10 having. About the mounting flange 10 The actuator can be attached to a mounting surface 13 be attached. From the case 12 On the other side is a linearly movable mounting flange 11 out. This serves as an adjustable actuator of the actuator, compared to the fixed mounting flange 10 is adjustable in the longitudinal direction of the actuator. At the movable mounting flange 11 can eg via a linkage 15 as a component to be actuated 14 be coupled to a control surface of an aircraft.

Der Aktuator weist in seinem Gehäuse 12 einen zur Ausführung eines Rotationsbewegung eingerichteten Elektromotor auf, der einen mit dem Gehäuse 12 starr gekoppelten Stator 6 sowie einen gegenüber dem Stator 6 eine Rotationsbewegung ausführenden Rotor 7 aufweist. Der Rotor 7 kann über Lager 9, z.B. Kugellager, gegenüber dem Stator 6 bzw. dem Gehäuse 12 gelagert sein. Der Rotor 7 ist drehfest mit einer drehenden Mutter 5 gekoppelt, die ein Innengewinde aufweist. Durch die Mutter 5 ist ein mit einem Außengewinde 4 versehener Hohlzylinder 2 hindurchgeführt, der als Betätigungsglied des Hauptaktuators fungiert. Das Außengewinde 4 dient zur mechanischen Erzeugung einer Linearbewegung des Hohlzylinders 2 und des damit gekoppelten beweglichen Befestigungsflanschs 11, wenn der Rotor 7 mit der rotierenden Mutter 5 eine Drehbewegung ausführt. Das Außengewinde 4 ist passend zum Innengewinde der rotierenden Mutter 5 ausgeführt.The actuator points in its housing 12 an electric motor adapted to perform a rotational movement, one with the housing 12 rigidly coupled stator 6 and one opposite the stator 6 a rotary motion exporting rotor 7 having. The rotor 7 can over stock 9 , eg ball bearings, opposite the stator 6 or the housing 12 be stored. The rotor 7 is rotatable with a rotating nut 5 coupled, which has an internal thread. By the mother 5 is one with an external thread 4 provided hollow cylinder 2 passed, which acts as an actuator of the Hauptaktuators. The external thread 4 serves for the mechanical generation of a linear movement of the hollow cylinder 2 and the movable mounting flange coupled thereto 11 when the rotor 7 with the rotating mother 5 performs a rotational movement. The external thread 4 is suitable for the internal thread of the rotating nut 5 executed.

Dementsprechend kann durch Beaufschlagung des Elektromotors mit elektrischer Energie und entsprechender elektrischer Steuerung der Bewegung durch Drehung des Rotors 7 mit der rotierenden Mutter 5 eine Linearbewegung des Hohlzylinders 2 mit dem daran angekoppelten beweglichen Befestigungsflansch 11 erfolgen. Um die Linearbewegung im Sinne einer Steuerung oder Regelung überwachen zu können, kann der elektromechanische Aktuator einen Wegsensor 8 aufweisen, z.B. in Form eines LVDT-Sensors. LVDT-Sensoren sind induktiv arbeitende, in der Regel einen Linearweg erfassende Sensoren. Über den Wegsensor wird der von dem beweglichen Befestigungsflansch 11 jeweils zurückgelegte Weg erfasst und einer Steuereinrichtung zugeführt.Accordingly, by applying the electric motor with electrical energy and corresponding electrical control of the movement by rotation of the rotor 7 with the rotating mother 5 a linear movement of the hollow cylinder 2 with the attached movable mounting flange 11 respectively. In order to be able to monitor the linear movement in the sense of a control or regulation, the electromechanical actuator can be a displacement sensor 8th have, for example in the form of an LVDT sensor. LVDT sensors are inductively operating, usually a linear path detecting sensors. About the displacement sensor is the of the movable mounting flange 11 detected each covered path and fed to a control device.

Der elektromechanische Aktuator weist ferner als hydraulischen Zusatzaktuator einen Hydraulikzylinder 20 auf, der in den rein elektromechanisch arbeitenden Hauptaktuator integriert ist. Dies erfolgt gemäß 1 dadurch, dass der Hohlzylinder 2 zugleich als ein Hydraulikfluid aufnehmender Hydraulikzylinder 20 ausgebildet ist, in dessen Innerem ein Kolben 3 angeordnet ist, der mit einer Kolbenstange 19 gekoppelt ist. Der bewegliche Befestigungsflansch 11 ist mit dieser Kolbenstange 19 verbunden. Dementsprechend ist der bewegliche Befestigungsflansch 11 nur indirekt mit dem Hohlzylinder 2 gekoppelt, nämlich über die Kolbenstange 19, den Kolben 3 und das Hydraulikfluid.The electromechanical actuator also has a hydraulic cylinder as additional hydraulic actuator 20 on, which is integrated into the purely electromechanical working main actuator. This is done according to 1 in that the hollow cylinder 2 at the same time as a hydraulic fluid receiving hydraulic cylinder 20 is formed, in the interior of which a piston 3 is arranged, with a piston rod 19 is coupled. The movable mounting flange 11 is with this piston rod 19 connected. Accordingly, the movable mounting flange 11 only indirectly with the hollow cylinder 2 coupled, namely via the piston rod 19 , the piston 3 and the hydraulic fluid.

Im Inneren des Hohlzylinders 2 befindet sich ein Hohlraum, der eine Arbeitskammer des Hydraulikzylinders 20 bildet. Die Arbeitskammer ist durch den Kolben 3 in zwei voneinander getrennte Teilkammern 16, 17 aufgeteilt. Die Teilkammern 16, 17 sind über jeweilige, getrennte Hydraulikleitungen 18 mit einer Hydraulikeinheit 1 gekoppelt. Die Hydraulikeinheit 1 ist hier lediglich schematisch sowohl für den rein passiven Betriebsmodus als auch für den aktiven Betriebsmodus dargestellt.Inside the hollow cylinder 2 there is a cavity, which is a working chamber of the hydraulic cylinder 20 forms. The working chamber is through the piston 3 into two separate sub-chambers 16 . 17 divided up. The sub-chambers 16 . 17 are via respective, separate hydraulic lines 18 with a hydraulic unit 1 coupled. The hydraulic unit 1 is shown here only schematically for both the purely passive mode of operation and for the active mode of operation.

Beim rein passiven Betriebsmodus kann die Hydraulikeinheit 1 z.B. durch eine hydraulische Ventileinrichtung ausgebildet sein, die z.B. elektromagnetisch betätigbar ist. Über die hydraulische Ventileinrichtung können die Hydraulikleitungen 18 wahlweise miteinander verbunden oder voneinander getrennt werden.In purely passive operating mode, the hydraulic unit 1 For example, be formed by a hydraulic valve device which is eg electromagnetically actuated. About the hydraulic valve device, the hydraulic lines 18 optionally connected to each other or separated from each other.

Für den aktiven Betriebsmodus weist die Hydraulikeinheit zusätzlich eine hydraulische Druckerzeugungseinheit auf, die den Hydraulikdruck des Hydraulikfluids bereitgestellt, mit dem bei Einspeisung des unter Drucks gesetzten Hydraulikfluids über eine der Hydraulikleitungen 18 in eine der Teilkammern 16, 17 der Kolben 3 mit der Kolbenstange 19 und dem beweglichen Flansch 11 nach Wunsch verstellt werden kann.For the active mode of operation, the hydraulic unit additionally comprises a hydraulic pressure generating unit which provides the hydraulic pressure of the hydraulic fluid with which, upon supply of the pressurized hydraulic fluid via one of the hydraulic lines 18 into one of the sub-chambers 16 . 17 The piston 3 with the piston rod 19 and the movable flange 11 can be adjusted as desired.

Claims (10)

Elektromechanischer Aktuator zur elektrisch gesteuerten mechanischen Betätigung eines zu betätigenden Bauteils (14), wobei der elektromechanische Aktuator einen rein elektromechanisch arbeitenden Hauptaktuator (2, 4, 5, 6, 7) und ein von dem Hauptaktuator (2, 4, 5, 6, 7) verstellbares Stellglied (11) aufweist, über dass das zu betätigende Bauteil (14) verstellt werden kann, wobei der Hauptaktuator wenigstens einen Elektromotor (6, 7) und ein von dem Elektromotor (6, 7) verstellbares Betätigungsglied (2) aufweist, das auf das Stellglied (11) einwirkt und über dass das Stellglied (11) verstellt werden kann, dadurch gekennzeichnet, dass der elektromechanische Aktuator als Redundanz zu dem Hauptaktuator (2, 4, 5, 6, 7) einen hydraulischen Zusatzaktuator (2, 3, 19, 20) aufweist, der mit dem Stellglied (11) gekoppelt ist.Electromechanical actuator for electrically controlled mechanical actuation of a component to be actuated ( 14 ), wherein the electromechanical actuator comprises a purely electromechanically operating main actuator ( 2 . 4 . 5 . 6 . 7 ) and one of the main actuator ( 2 . 4 . 5 . 6 . 7 ) adjustable actuator ( 11 ), via which the component to be actuated ( 14 ), wherein the main actuator at least one electric motor ( 6 . 7 ) and one of the electric motor ( 6 . 7 ) adjustable actuator ( 2 ), which on the actuator ( 11 ) and that the actuator ( 11 ) can be adjusted, characterized in that the electromechanical actuator as redundancy to the main actuator ( 2 . 4 . 5 . 6 . 7 ) a hydraulic additional actuator ( 2 . 3 . 19 . 20 ) connected to the actuator ( 11 ) is coupled. Elektromechanischer Aktuator nach dem vorhergehenden Anspruch, dadurch gekennzeichnet, dass der hydraulische Zusatzaktuator (2, 3, 19, 20) mit dem rein elektromechanisch arbeitenden Hauptaktuator (2, 4, 5, 6, 7) in mechanischer Reihenschaltung angeordnet ist.Electromechanical actuator according to the preceding claim, characterized in that the auxiliary hydraulic actuator ( 2 . 3 . 19 . 20 ) with the purely electromechanically operating main actuator ( 2 . 4 . 5 . 6 . 7 ) is arranged in mechanical series connection. Elektromechanischer Aktuator nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass der rein elektromechanisch arbeitende Hauptaktuator (2, 4, 5, 6, 7) als selbstblockierender Aktuator ausgebildet ist, der ohne elektrische Betätigung auch bei von außen auf das Betätigungsglied (2) des Hauptaktuators (2, 4, 5, 6, 7) einwirkenden Kräften in seiner zuletzt eingenommenen Position verharrt. Electromechanical actuator according to one of the preceding claims, characterized in that the purely electromechanically operating main actuator ( 2 . 4 . 5 . 6 . 7 ) is designed as a self-locking actuator, which without electrical operation even when externally on the actuator ( 2 ) of the main actuator ( 2 . 4 . 5 . 6 . 7 ) acting forces remains in its last occupied position. Elektromechanischer Aktuator nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass der hydraulische Zusatzaktuator (2, 3, 19, 20) in das Betätigungsglied (2) des Hauptaktuators (2, 4, 5, 6, 7) baulich integriert ist.Electromechanical actuator according to one of the preceding claims, characterized in that the auxiliary hydraulic actuator ( 2 . 3 . 19 . 20 ) in the actuator ( 2 ) of the main actuator ( 2 . 4 . 5 . 6 . 7 ) is structurally integrated. Elektromechanischer Aktuator nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass der hydraulische Zusatzaktuator (2, 3, 19, 20) einen Hydraulikzylinder (20) aufweist, der eine mit Hydraulikfluid gefüllte Arbeitskammer (16, 17) aufweist, in der ein Kolben (3) hin und her beweglich angeordnet ist, wobei eine mit dem Kolben (3) gekoppelte Kolbenstange (19) des Hydraulikzylinders (2) mit dem Stellglied (11) gekoppelt ist.Electromechanical actuator according to one of the preceding claims, characterized in that the auxiliary hydraulic actuator ( 2 . 3 . 19 . 20 ) a hydraulic cylinder ( 20 ) having a working chamber filled with hydraulic fluid ( 16 . 17 ), in which a piston ( 3 ) is arranged to move back and forth, one with the piston ( 3 ) coupled piston rod ( 19 ) of the hydraulic cylinder ( 2 ) with the actuator ( 11 ) is coupled. Elektromechanischer Aktuator nach dem vorhergehenden Anspruch, dadurch gekennzeichnet, dass der Hydraulikzylinder (20) mit einer hydraulischen Ventileinrichtung (1) verbunden ist, durch die wenigstens zwei durch den Kolben (3) voneinander getrennte Teilkammern der Arbeitskammer (16, 17) wahlweise miteinander verbunden oder voneinander getrennt werden können.Electromechanical actuator according to the preceding claim, characterized in that the hydraulic cylinder ( 20 ) with a hydraulic valve device ( 1 ) is connected by the at least two by the piston ( 3 ) separate sub-chambers of the working chamber ( 16 . 17 ) can be selectively connected to each other or separated from each other. Elektromechanischer Aktuator nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass der hydraulische Zusatzaktuator (2, 3, 19, 20) mit einer hydraulischen Druckerzeugungseinheit verbunden ist oder über Ventile verbindbar ist, um durch hydraulische Betätigung des hydraulischen Zusatzaktuators (2, 3, 19, 20) das Stellglied (11) in einer vorgegebenen Weise zu betätigen.Electromechanical actuator according to one of the preceding claims, characterized in that the auxiliary hydraulic actuator ( 2 . 3 . 19 . 20 ) is connected to a hydraulic pressure generating unit or can be connected via valves in order, by hydraulic actuation of the additional hydraulic actuator ( 2 . 3 . 19 . 20 ) the actuator ( 11 ) in a predetermined manner. Elektromechanischer Aktuator nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass der Elektromotor (6, 7) ein rotierender Elektromotor ist, der einen Stator (6) und einen Rotor (7) aufweist, wobei der Rotor (7) mit einer mit einem Innengewinde versehenden Mutter (5) rotationsfest gekoppelt ist, wobei das Betätigungsglied (2) ein Außengewinde (4) aufweist, das im Eingriff mit dem Innengewinde der Mutter (5) ist, sodass durch Drehung des Rotors (7) das Betätigungsglied (2) relativ zur Längsachse des Rotors (7) linear bewegbar ist. Electromechanical actuator according to one of the preceding claims, characterized in that the electric motor ( 6 . 7 ) is a rotating electric motor having a stator ( 6 ) and a rotor ( 7 ), wherein the rotor ( 7 ) with an internally threaded nut ( 5 ) is rotationally fixed coupled, wherein the actuator ( 2 ) an external thread ( 4 ), which engages with the internal thread of the nut ( 5 ) is such that by rotation of the rotor ( 7 ) the actuator ( 2 ) relative to the longitudinal axis of the rotor ( 7 ) is linearly movable. Verfahren zum Betreiben eines elektromechanischen Aktuators nach einem der vorhergehenden Ansprüche, gekennzeichnet durch folgende Merkmale: a) im störungsfreien Normalzustand des elektromechanischen Aktuators wird das Stellglied (11) nur durch elektrische Steuerung des rein elektromechanisch arbeitenden Hauptaktuators (2, 4, 5, 6, 7) verstellt, der hydraulische Zusatzaktuator (2, 3, 19, 20) befindet sich dann in einem blockierten Zustand, in dem er sich neutral verhält und seine Stellposition nicht verändert, b) bei einer Störung oder einem Ausfall des rein elektromechanisch arbeitenden Hauptaktuators (2, 4, 5, 6, 7) behält dieser seine zuletzt eingenommene Position bei, wobei dann der hydraulische Zusatzaktuator (2, 3, 19, 20) sich in einem unblockierten Zustand befindet, in dem er seine Stellposition bei Bedarf passiv in Folge von von außen auf das Stellglied (11) einwirkenden Kräften verändert. Method for operating an electromechanical actuator according to one of the preceding claims, characterized by the following features: a) in the normal state of the electromechanical actuator without interference, the actuator ( 11 ) only by electrical control of the purely electromechanically operating main actuator ( 2 . 4 . 5 . 6 . 7 ), the additional hydraulic actuator ( 2 . 3 . 19 . 20 ) is then in a blocked state in which it behaves neutrally and does not change its setting position, b) in the event of a malfunction or failure of the main electromechanical main actuator ( 2 . 4 . 5 . 6 . 7 ) retains its last occupied position, in which case the auxiliary hydraulic actuator ( 2 . 3 . 19 . 20 ) is in an unblocked state in which it can passively position itself as required in response to externally applied to the actuator ( 11 ) acting forces changed. Verfahren nach dem vorhergehenden Anspruch, gekennzeichnet durch folgende Merkmale: b) bei einer Störung oder einem Ausfall des rein elektromechanisch arbeitenden Hauptaktuators (2, 4, 5, 6, 7) behält dieser seine zuletzt eingenommene Position bei, b1) wobei dann der hydraulische Zusatzaktuator (2, 3, 19, 20) sich in einem unblockierten Zustand befindet, in dem er seine Stellposition bei Bedarf passiv in Folge von von außen auf das Stellglied (11) einwirkenden Kräften verändert, oder b2) der hydraulische Zusatzaktuator (2, 3, 19, 20) durch Zufuhr von unter Druck gesetztem Hydraulikfluid aktiv in eine vorbestimmten Stellposition verstellt wird, so dass das Stellglied (11) nur durch hydraulische Steuerung des Zusatzaktuators (2, 3, 19, 20) verstellt wird. Method according to the preceding claim, characterized by the following features: b) in the event of a fault or failure of the main electromechanical main actuator ( 2 . 4 . 5 . 6 . 7 ) this retains its last position taken, b1) where then the hydraulic additional actuator ( 2 . 3 . 19 . 20 ) is in an unblocked state in which it can passively position itself as required in response to externally applied to the actuator ( 11 ) acting forces, or b2) the hydraulic additional actuator ( 2 . 3 . 19 . 20 ) is actively adjusted by supply of pressurized hydraulic fluid in a predetermined parking position, so that the actuator ( 11 ) only by hydraulic control of the additional actuator ( 2 . 3 . 19 . 20 ) is adjusted.
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Cited By (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN111365315A (en) * 2020-03-26 2020-07-03 浙江大学宁波理工学院 Fault-tolerant vibrator
US11619246B1 (en) * 2022-04-25 2023-04-04 Hamilton Sundstrand Corporation Fail-fixed hydraulic actuator

Citations (5)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US20020158527A1 (en) * 2001-04-25 2002-10-31 Takenobu Kawakami Motor having rotatable shaft coupled with worm shaft
EP2570344A2 (en) * 2011-09-15 2013-03-20 Sumitomo Precision Products Co., Ltd. Landing gear retraction/extension device of aircraft
US8827205B2 (en) * 2009-05-08 2014-09-09 Spectrum Aeronautical, Llc Pneumatic blow-down actuator
DE102013007604A1 (en) * 2013-05-03 2014-11-06 Liebherr-Aerospace Lindenberg Gmbh Linear actuator with unlocking device and landing gear for an aircraft
DE102013225200A1 (en) * 2013-12-06 2015-06-11 Continental Teves Ag & Co. Ohg linear actuator

Patent Citations (5)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US20020158527A1 (en) * 2001-04-25 2002-10-31 Takenobu Kawakami Motor having rotatable shaft coupled with worm shaft
US8827205B2 (en) * 2009-05-08 2014-09-09 Spectrum Aeronautical, Llc Pneumatic blow-down actuator
EP2570344A2 (en) * 2011-09-15 2013-03-20 Sumitomo Precision Products Co., Ltd. Landing gear retraction/extension device of aircraft
DE102013007604A1 (en) * 2013-05-03 2014-11-06 Liebherr-Aerospace Lindenberg Gmbh Linear actuator with unlocking device and landing gear for an aircraft
DE102013225200A1 (en) * 2013-12-06 2015-06-11 Continental Teves Ag & Co. Ohg linear actuator

Cited By (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN111365315A (en) * 2020-03-26 2020-07-03 浙江大学宁波理工学院 Fault-tolerant vibrator
US11619246B1 (en) * 2022-04-25 2023-04-04 Hamilton Sundstrand Corporation Fail-fixed hydraulic actuator

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