DE102016219816B4 - Kugel-Linearführung, elektromechanischer Linearaktor und Fahrwerk für ein Luft- oder Raumfahrzeug - Google Patents

Kugel-Linearführung, elektromechanischer Linearaktor und Fahrwerk für ein Luft- oder Raumfahrzeug Download PDF

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Abstract

Kugel-Linearführung (10) für einen elektromechanischen Linearaktor (20), mit:einer Kolbenstange (1) zur Kopplung der Kugel-Linearführung (10) an den elektromechanischen Linearaktor (20), welche mit einem kreiszylinderförmigen Durchgangsloch (2) quer zu einer axialen Richtung (3) der Kolbenstange (1) ausgebildet ist;einem Linearführungselement (4), welches die Kolbenstange (1) entlang einer Umfangsrichtung umschließt, wobei das Linearführungselement (4) und die Kolbenstange (1) gegeneinander gleitfähig ausgebildet sind und das Linearführungselement (4) zwei Längsnuten (5) entlang der axialen Richtung (3) aufweist, in welche das Durchgangsloch (2) beidseitig mündet; und Kugeln (12), deren jeweiliger Kugelradius dem Lochradius des Durchgangslochs (2) entspricht, wobei die Kugeln (12) nebeneinander in dem Durchgangsloch (2) das Durchgangsloch (2) ausfüllend und in die Längsnuten (5) hineinragend angeordnet sind, wobei die beidseitig jeweils letzte Kugel (12) in Gleitreibung oder Rollreibung mit dem Linearführungselement (4) steht,wobei die beidseitig jeweils letzte Kugel (12) passgenau in die jeweilige Längsnut (5) hineinragt.

Description

  • Die vorliegende Erfindung betrifft eine Kugel-Linearführung für einen elektromechanischen Linearaktor, einen elektromechanischen Linearaktor mit einer derartigen Kugel-Linearführung, ein Fahrwerk mit einem solchen Linearaktor sowie ein Luft- oder Raumfahrzeug mit einem derartigen Fahrwerk.
  • Obwohl in vielfältigen Anwendungen für unterschiedliche Luft- oder Raumfahrzeuge verwendbar, werden die vorliegende Erfindung sowie die ihr zugrunde liegende Problematik in Bezug auf Landefahrwerke von Helikoptern näher erläutert.
  • Fahrwerke von Luft- oder Raumfahrzeugen, wie beispielsweise die Landefahrwerke von Helikoptern, werden zeitnah nach dem Start eingefahren, kurz vor der Landung ausgefahren und sowohl in ihrer eingefahrenen als auch in ihrer ausgefahrenen Stellung arretiert bzw. verschlossen, um unerwünschte Bewegungsvorgänge oder eine Verstellung des Fahrwerkes während des Fluges zu vermeiden, die beispielsweise aufgrund von Vibrationen oder anderen mechanischen Einflüssen auftreten können. Typischerweise werden derartige Landefahrwerke mit einem Ausfahr- bzw. Einfahr-Aktor versehen, wobei häufig spezielle Arretierungselemente vorgesehen werden, die das Fahrwerk in der eingefahrenen und der ausgefahrenen Position feststellen. Während die verwendeten Aktoren herkömmlicherweise hydraulisch ausgelegt wurden, gibt es im modernen Luftfahrtbereich einen Trend zu elektromechanischen Aktoren bzw. Stellantrieben (englisch: „electromechanical actuator“, EMA).
  • Beispielsweise kann ein Linearaktor mit Spindeltrieb zur Ausführung einer translatorischen Bewegung verwendet werden. Hierbei kann eine Spindelmutter vermittels der Rotation einer Spindel entlang der Achse der Spindel bewegt werden. Im Falle eines EMA kann die Rotationsbewegung der Spindel mit Hilfe eines elektrischen Antriebs, insbesondere eines Elektromotors erzeugt werden. Die erzeugte Antriebsenergie kann als translatorische Bewegung an der Spindelmutter abgegriffen werden, z.B. in Form eines Ausgangskolbens, welcher zwischen der Spindel mit Spindelmutter und einer Aufhängung des Spindelantriebs gleitfähig gelagert ist. In einer derartigen Konfiguration ist sicherzustellen, dass sich die Spindelmutter, der Ausgangskolben und die Spindelaufhängung nicht relativ zueinander verdrehen. Andererseits sollte eine möglichst reibungsfreie Axialbewegung gewährleistet werden.
  • Die Druckschrift US 2016/0025199 A1 beschreibt einen Kugelgewindetrieb mit Innenverriegelung. Die Druckschrift US 2015/0291278 A1 beschreibt Fahrwerkverstellsysteme und -verfahren. Die Druckschrift US 5,657,956 A beschreibt ein kugelbasiertes Schublager.
  • Vor diesem Hintergrund liegt der vorliegenden Erfindung die Aufgabe zugrunde, Lösungen für eine möglichst einfache und reibungsarme Linearführung für einen Stellantrieb zu finden, welche eine Rotation der Komponenten zueinander effizient verhindert.
  • Erfindungsgemäß wird diese Aufgabe gelöst durch eine Kugel-Linearführung mit den Merkmalen des Patentanspruchs 1, durch einen elektromechanischen Linearaktor mit den Merkmalen des Patentanspruchs 7, durch ein Fahrwerk mit den Merkmalen des Patentanspruchs 8 und durch ein Luft- oder Raumfahrzeug mit den Merkmalen des Patentanspruchs 9.
  • Demgemäß ist eine Kugel-Linearführung für einen elektromechanischen Linearaktor vorgesehen. Die Kugel-Linearführung umfasst eine Kolbenstange zur Kopplung der Kugel-Linearführung an den elektromechanischen Linearaktor. Die Kolbenstange ist mit einem kreiszylinderförmigen Durchgangsloch quer zu einer axialen Richtung der Kolbenstange ausgebildet. Die Kugel-Linearführung umfasst ferner ein Linearführungselement, welches die Kolbenstange entlang einer Umfangsrichtung umschließt. Das Linearführungselement und die Kolbenstange sind gegeneinander gleitfähig ausgebildet. Das Linearführungselement weist zwei Längsnuten entlang der axialen Richtung auf, in welche das Durchgangsloch beidseitig mündet. Die Kugel-Linearführung umfasst ferner Kugeln, deren jeweiliger Kugelradius dem Lochradius des Durchgangslochs entspricht. Die Kugeln sind nebeneinander in dem Durchgangsloch das Durchgangsloch ausfüllend und in die Längsnuten hineinragend angeordnet. Die beidseitig jeweils letzte Kugel steht in Gleitreibung oder Rollreibung mit dem Linearführungselement. Die beidseitig jeweils letzte Kugel ragt passgenau in die jeweilige Längsnut hinein.
  • Demgemäß ist ein elektromechanischer Linearaktor für ein Fahrwerk vorgesehen. Der Linearaktor umfasst eine elektrisch angetriebene Rotationsspindel. Der Linearaktor umfasst ferner eine Spindelmutter, welche auf der Rotationsspindel entlang der axialen Richtung der Rotationsspindel beweglich ausgebildet ist. Der Linearaktor umfasst ferner eine Spindelaufhängung, welche die Rotationsspindel und die Spindelmutter umgibt. Der Linearaktor umfasst ferner einen Ausgangskolben, welcher zwischen der Spindelmutter und der Spindelaufhängung gleitfähig entlang der axialen Richtung zwischen einer Einfahrposition und einer Ausfahrposition beweglich ausgebildet ist. Der Linearaktor umfasst ferner eine erfindungsgemäße Kugel-Linearführung. Die Kolbenstange ist rotationsfest mit dem Ausgangskolben gekoppelt.
  • Darüber hinaus ist ein Fahrwerk mit einem erfindungsgemäßen Linearaktor vorgesehen.
  • Ferner ist ein Luft- oder Raumfahrzeug mit einem erfindungsgemäßen Fahrwerk vorgesehen.
  • Eine der vorliegenden Erfindung zugrunde liegende Idee besteht darin, eine Linearführung auf Kugelbasis zu realisieren, in welcher die lineare Kraftübertragung durch eine Mehrzahl von Kugeln vermittelt wird, während die einzelnen Bauteile aufgrund der speziellen geometrischen Ausgestaltung eines Linearführungselements rotationsfest zueinander fixiert werden. Jeweils eine Kugel ragt hierbei in eine Längsnut des Linearführungselements hinein und steht derart in Gleitreibung oder Rollreibung mit dem Linearführungselement. Diese erfindungsgemäße Ausgestaltung der Linearführung führt zu einer erheblich reduzierten Reibung der Linearführung verglichen mit herkömmlichen Linearführungen, welche typischerweise auf Nut-Feder-Verbindungen basieren. Die spezielle erfindungsgemäße lineare Führung mittels beweglicher Kugeln stellt eine lineare Kontaktfläche bereit, während in den herkömmliche Systemen häufig ein flächiger Kontakt mit einer entsprechend erhöhten Reibung vorliegt. Das erfindungsgemäße System ist direkt in einen Linearaktor integrierbar, ohne dass zusätzliche spezielle elektrische und/oder mechanische Mechanismen notwendig sind. Das System zeichnet sich demnach dadurch aus, dass nur wenige Einzelteile verbaut werden. Dies führt letztendlich zu einer Verminderung der Ausfall- und/oder Fehlerwahrscheinlichkeit. Ganz allgemein zeichnet sich das erfindungsgemäße System durch eine geringere Komplexität, ein geringeres Gewicht und schlussendlich durch geringere Herstellungs- und Betriebskosten aus.
  • Vorteilhafte Ausgestaltungen und Weiterbildungen ergeben sich aus den weiteren Unteransprüchen sowie aus der Beschreibung unter Bezugnahme auf die Figuren.
  • Gemäß einer Weiterbildung können die Kugeln identisch ausgebildet sein.
  • Gemäß der Erfindung ragt die beidseitig jeweils letzte Kugel passgenau in die jeweilige Längsnut hinein. Dementsprechend werden die Kugeln und die Längsnuten in dieser Weiterbildung zu einander passend dimensioniert. Der Lochradius des Durchgangslochs kann hierbei derart an den Kugelradius der Kugeln angepasst werden, dass die beidseitig jeweils letzte Kugel aus dem Durchgangsloch mit einem gewissen Überlapp hinausragt, so dass die jeweilige Kugel einerseits das Durchgangsloch nicht verlassen kann und andererseits dennoch passgenau in die Längsnut ragen kann.
  • Gemäß einer Weiterbildung kann das Linearführungselement mit einem runden Außenprofil ausgebildet sein. Beispielsweise kann das Linearführungselement zylinderförmig ausgebildet sein, wobei entlang der Zylinderachse ein Durchgangsloch in dem Linearführungselement ausgebildet ist. Die Zylinderachse entspricht nach der Montage hierbei der axialen Richtung der Kugel-Linearführung. Dieses Durchgangsloch kann einen inneren Radius bzw. ein inneres Querprofil aufweisen, welches dem Außenradius bzw. dem Außenprofil der Kolbenstange entspricht, sodass die Kolbenstange zur Montage der Kugel-Linearführung durch das Durchgangsloch in das Linearführungselement gesteckt werden kann. Ferner können sich an das innere Querprofil des Durchgangslochs zwei gegenüberliegende Längsbohrungen anschließen, welche parallel zu der Zylinderachse ausgerichtet sind und als Längsnuten für die Linearführung dienen.
  • Gemäß einer Weiterbildung kann die Kugel-Linearführung weiterhin eine Ausgleichsvorrichtung umfassen. Das Linearführungselement kann rotationsfest an der Ausgleichsvorrichtung fixiert sein. Die Kolbenstange kann lineargeführt mit einem ersten Ende in der Ausgleichsvorrichtung gelagert sein. Die Ausgleichsvorrichtung kann wiederrum zur Aufhängung eines Endes der Kugel-Linearführung und somit des elektromechanischen Linearaktors an dem Fahrwerk dienen.
  • Die Kolbenstange kann über ein dämpfendes Federelement in der Ausgleichsvorrichtung gelagert sein.
  • Gemäß einer Weiterbildung kann die Kolbenstange an einem zweiten Ende einen Verbindungsflansch mit einem im Wesentlichen runden Außenprofil aufweisen. Auf dem Verbindungsflansch kann eine Vielzahl von Verbindungselementen entlang einer Umfangsrichtung zur Kopplung der Kugel-Linearführung an den elektromechanischen Linearaktor angeordnet sein. Die Kugel-Linearführung kann an dem zweiten Ende somit über den Verbindungsflansch rotationsfest mit dem Ausgangskolben des elektromechanischen Linearaktors gekoppelt werden.
  • Die obigen Ausgestaltungen und Weiterbildungen lassen sich, sofern sinnvoll, beliebig miteinander kombinieren. Weitere mögliche Ausgestaltungen, Weiterbildungen und Implementierungen der Erfindung umfassen auch nicht explizit genannte Kombinationen von zuvor oder im Folgenden bezüglich der Ausführungsbeispiele beschriebenen Merkmale der Erfindung. Insbesondere wird dabei der Fachmann auch Einzelaspekte als Verbesserungen oder Ergänzungen zu der jeweiligen Grundform der vorliegenden Erfindung hinzufügen.
  • Die vorliegende Erfindung wird nachfolgend anhand der in den schematischen Figuren angegebenen Ausführungsbeispiele näher erläutert. Es zeigen dabei:
    • 1 schematische Perspektivansicht eines Luftfahrzeugs mit mehreren erfindungsgemäßen Fahrwerken gemäß Ausführungsformen der Erfindung;
    • 2a schematische Perspektivansicht eines Fahrwerks aus 1 in eingefahrenem Zustand;
    • 2b schematische Perspektivansicht des Fahrwerks aus 2 in ausgefahrenem Zustand;
    • 3a schematische Perspektivansicht eines erfindungsgemäßen elektromechanischen Linearaktors gemäß einer Ausführungsform der Erfindung, wie er in dem Fahrwerk in 2a und 2b verwendet werden kann;
    • 3b schematische perspektivische Schnittansicht des elektromechanischen Linearaktors aus 3a;
    • 4a schematische Schnittansicht einer erfindungsgemäßen Kugel-Linearführung gemäß einer Ausführungsform der Erfindung, wie sie in dem Fahrwerk in 2a und 2b verwendet werden kann;
    • 4b schematische Perspektivansicht einer Kolbenstange aus der Kugel-Linearführung in 4a;
    • 4c schematische Perspektivansicht eines Linearführungselements aus der Kugel-Linearführung in 4a; und
    • 5a-e schematische Schnittansichten der Kugel-Linearführung aus 4a während des Zusammenbaus.
  • Die beiliegenden Figuren sollen ein weiteres Verständnis der Ausführungsformen der Erfindung vermitteln. Sie veranschaulichen Ausführungsformen und dienen im Zusammenhang mit der Beschreibung der Erklärung von Prinzipien und Konzepten der Erfindung. Andere Ausführungsformen und viele der genannten Vorteile ergeben sich im Hinblick auf die Zeichnungen. Die Elemente der Zeichnungen sind nicht notwendigerweise maßstabsgetreu zueinander gezeigt.
  • In den Figuren der Zeichnung sind gleiche, funktionsgleiche und gleich wirkende Elemente, Merkmale und Komponenten - sofern nichts anderes ausgeführt ist - jeweils mit denselben Bezugszeichen versehen.
  • 1 zeigt eine schematische Perspektivansicht eines Luftfahrzeugs 100 mit mehreren erfindungsgemäßen Fahrwerken 30 gemäß Ausführungsformen der Erfindung. Bei dem Luftfahrzeug 100 handelt es sich in der gezeigten Ausführungsform um einen Helikopter mit entsprechend einziehbaren Fahrwerken 30, einem Bugfahrwerk und zwei Heckfahrwerken. Grundsätzlich ist die vorliegende Erfindung jedoch auch ebenso für beliebige andere Luft- oder Raumfahrzeuge anwendbar, beispielsweise als Haupt- oder Nebenfahrwerk eines Passagierflugzeugs oder dergleichen.
  • 2a zeigt eine schematische Perspektivansicht eines der Fahrwerke 30 aus 1 in eingefahrenem Zustand. Dasselbe Fahrwerk 30 wird in 2b in ausgefahrenem Zustand gezeigt. Neben einem Dämpfer 21 ist insbesondere ein erfindungsgemäßer elektromechanischer Linearaktor 20 gemäß einer Ausführungsform der Erfindung dargestellt. Der elektromechanische Linearaktor 20 ist in dem eingefahrenem Zustand des Fahrwerks 30 ausgefahren und eingefahren in dem ausgefahrenen Zustand des Fahrwerks 30. Die gezeigte Anordnung ist hierbei rein beispielhaft zu verstehen. Prinzipiell kann der elektromechanische Linearaktor 20 in anderen Ausführungsformen ebenso eingefahren sein, wenn das Fahrwerk 30 eingefahren ist.
  • 3a und 3b zeigen Detailansichten des elektromechanischen Linearaktors 20 aus 2a und 2b. Hierbei zeigt 3a eine schematische Perspektivansicht des Linearaktors 20 von schräg unten, während 3b eine schematische perspektivische Schnittansicht zeigt. Der Linearaktor 20 ist als Spindelantrieb ausgebildet. Hierzu umfasst der Linearaktor 20 eine elektrisch angetriebene Rotationsspindel 22 und eine Spindelmutter 24, welche auf der Rotationsspindel 22 entlang einer axialen Richtung 3 der Rotationsspindel 22 beweglich ausgebildet ist. Hierbei wird die Spindelmutter 24 vermittels der Rotation der Rotationsspindel 22 entlang der Achse der Rotationsspindel 22 bewegt. Die Rotationsbewegung der Rotationsspindel 22 wird mit Hilfe eines elektrischen Antriebs, z.B. einem Elektromotor, mit elektrischer Energie versorgt. 3a und 3b zeigen hierzu beispielhaft den Antriebsstrang 23 und das Getriebe 25 des elektrischen Antriebs. Die erzeugte Antriebsenergie wird als translatorische Bewegung an der Spindelmutter 24 in Form eines Ausgangskolbens 28 abgegriffen. Der Ausgangskolben 28 ist zwischen der Spindelmutter 24 und einer Spindelaufhängung 27 gleitfähig entlang der axialen Richtung 3 zwischen einer Einfahrposition 29 und einer Ausfahrposition beweglich ausgebildet, d.h. gleitfähig gelagert. 3b zeigt den Ausgangskolben 28 beispielhaft in der Einfahrposition 29. Die Spindelaufhängung 27 umgibt die Rotationsspindel 22 und die Spindelmutter 24 und dient als positionsfestes Lager des Spindelantriebs. In einer derartigen Konfiguration ist sicherzustellen, dass die Spindelmutter 24, der Ausgangskolben 28 und die Spindelaufhängung 27 nicht relativ zueinander verdreht werden, wobei gleichzeitig eine möglichst reibungsfreie Axialbewegung gewährleistet werden sollte. Hierzu ist der Ausgangskolben 28 auf einer Seite (rechts in 3b) rotationsfest mit einer Kugel-Linearführung 10 gekoppelt, welche gleichzeitig als Ausgleichsvorrichtung für das Fahrwerk 30 dient.
  • 4a zeigt eine schematische Schnittansicht einer erfindungsgemäßen Kugel-Linearführung 10 gemäß einer Ausführungsform der Erfindung, wie sie in dem Fahrwerk 30 in 2a und 2b verwendet werden kann. Die Kugel-Linearführung 10 umfasst eine Kolbenstange 1 zur Kopplung der Kugel-Linearführung 10 an den elektromechanischen Linearaktor 20. 4b zeigt eine schematische Perspektivansicht der Kolbenstange 1 aus der Kugel-Linearführung 10 in 4a. Die Kolbenstange 1 ist mit einem kreiszylinderförmigen Durchgangsloch 2 quer zu der axialen Richtung 3 ausgebildet. Die Kolbenstange 1 ist mit einem ersten Ende 8a in einer Ausgleichsvorrichtung 6 der Kugel-Linearführung 10 gelagert. Insbesondere ist die Kolbenstange 1 über ein dämpfendes Federelement 7 in der Ausgleichsvorrichtung 6 gelagert. An einem zweiten Ende 8b weist die Kolbenstange 1 einen Verbindungsflansch 9 mit einem im Wesentlichen runden Außenprofil auf. Auf dem Verbindungsflansch 9 ist eine Vielzahl von Verbindungselementen 11 entlang einer Umfangsrichtung zur Kopplung der Kugel-Linearführung 10 an den elektromechanischen Linearaktor 20 angeordnet. In dieser Ausführungsform ist die Kolbenstange 1 über den Verbindungsflansch 9 mit dem Ausgangskolben 28 verbunden, z.B. mittels einer Vielzahl von Schrauben, Bolzen, Stiften oder dergleichen, welche in die Verbindungselemente 11 montiert sind.
  • Die Kugel-Linearführung 10 in 4a umfasst ferner ein Linearführungselement 4, welches die Kolbenstange 1 entlang einer Umfangsrichtung umschließt. Das Linearführungselement 4 und die Kolbenstange 1 sind gegeneinander gleitfähig ausgebildet. Weiterhin ist das Linearführungselement 4 mit zwei Längsnuten 5 entlang der axialen Richtung 3 ausgebildet, in welche das Durchgangsloch 2 beidseitig mündet. 4c zeigt eine schematische Perspektivansicht des Linearführungselements 4 aus der Kugel-Linearführung 10 in 4a. Hier ist zu sehen, dass das Linearführungselement 4 in dieser beispielhaften Ausführung als Hohlzylinder ausgebildet ist, wobei die Kolbenstange 1 durch eine Bohrung durch die Zylinderachse entlang der axialen Richtung 3 in das Linearführungselement 4 einführbar ist. Das Linearführungselement 4 ist ferner rotationsfest an der Ausgleichsvorrichtung 6 fixiert, z.B. über Schrauben oder Bolzen oder dergleichen.
  • Die Kugel-Linearführung 10 in 4a umfasst ferner Kugeln 12, deren jeweiliger Kugelradius im Wesentlichen dem Lochradius des Durchgangslochs 2 entspricht. Die Kugeln 12 sind hierbei nebeneinander bzw. übereinander in dem Durchgangsloch 2 angeordnet, sodass das Durchgangsloch 2 von den Kugeln 12 ausgefüllt wird. Die Kugeln 12 als auch das Durchgangsloch 2 sind derart identisch ausgebildet und dimensioniert, dass die beidseitig letzte Kugel 12 jeweils passgenau in die jeweilige Längsnut 5 hineinragt und diese ausfüllt. Die Kugeln 12 berühren somit das Linearführungselement 4 innerhalb der Längsnut 5, wobei die beidseitig jeweils letzte Kugel 12 in Gleitreibung oder Rollreibung mit dem Linearführungselement 4 steht.
  • 5a-e zeigen zum besseren Verständnis des Aufbaus der Kugel-Linearführung 10 aus 4a schematische Schnittansichten der Kugel-Linearführung 10 während des Zusammenbaus. In 5a wird die Kolbenstange 1 auf der zweiten Seite 8b mit dem Verbindungsflansch 9 über die Verbindungselemente 11 an den Ausgangskolben 28 eines elektromechanischen Linearaktors 30 rotationsfest fixiert. Im Anschluss werden in 5b die Kugeln 12 in das Durchgangsloch 2 eingeführt. Bevor die letzte Kugel 12 eingeführt wird, wird in 5c zuerst das Linearführungselement 4 auf die Kolbenstange 1 geschoben, wobei die Längsnuten 5 hin zu dem Durchgangsloch 2 ausgerichtet werden. Daraufhin wird in 5d und 5e die letzte Kugel 12 in das Durchgangsloch 2 durch die Längsnut 5 eingeschoben und anschließend die Ausgleichsvorrichtung 6 mit dem Linearführungselement 4 verschraubt. Durch das Anschrauben des Linearführungselement 4 werden zudem die Kugeln 12 fest in das Durchgangsloch 2 gedrückt. In dieser beispielhafte Ausführungsform werden drei Kugeln 12 verwendet. Wie dem Fachmann klar sein wird, sind alternativ weitere Varianten der erfindungsgemäßen Idee vorgesehen, welche unterschiedlich ausgestaltet sind, z.B. mit 2, 4, 5 oder mehr Kugeln.
  • In der Kugel-Linearführung 10 gemäß 4a wird eine lineare Kraftübertragung durch die Kugeln vermittelt, wobei das Linearführungselement 4 die Komponenten rotationsfest zueinander fixiert. Diese erfindungsgemäße Ausgestaltung der Kugel-Linearführung 10 führt zu einer erheblich reduzierten Reibung gegenüber herkömmlichen Linearführungen. Durch die in den Längsnuten 5 bewegliche Kugeln 12 wird insbesondere eine lineare Kontaktfläche bereitgestellt. Zusätzliche spezielle elektrische und/oder mechanische Mechanismen oder Bauteile sind nicht notwendig. Die erfindungsgemäße Kugel-Linearführung 10 zeichnet sich demnach neben der geringen Reibung auch durch eine geringere Komplexität, ein geringeres Gewicht und schlussendlich durch geringere Herstellungs- und Betriebskosten aus.
  • In der vorangegangenen detaillierten Beschreibung sind verschiedene Merkmale zur Verbesserung der Stringenz der Darstellung in einem oder mehreren Beispielen zusammengefasst worden. Es sollte dabei jedoch klar sein, dass die obige Beschreibung lediglich illustrativer, keinesfalls jedoch beschränkender Natur ist. Sie dient der Abdeckung aller Alternativen, Modifikationen und Äquivalente der verschiedenen Merkmale und Ausführungsbeispiele. Viele andere Beispiele werden dem Fachmann aufgrund seiner fachlichen Kenntnisse in Anbetracht der obigen Beschreibung sofort und unmittelbar klar sein.
  • Die Ausführungsbeispiele wurden ausgewählt und beschrieben, um die der Erfindung zugrundeliegenden Prinzipien und ihre Anwendungsmöglichkeiten in der Praxis bestmöglich darstellen zu können. Dadurch können Fachleute die Erfindung und ihre verschiedenen Ausführungsbeispiele in Bezug auf den beabsichtigten Einsatzzweck optimal modifizieren und nutzen. In den Ansprüchen sowie der Beschreibung werden die Begriffe „bein-haltend“ und „aufweisend“ als neutralsprachliche Begrifflichkeiten für die entsprechenden Begriffe „umfassend“ verwendet. Weiterhin soll eine Verwendung der Begriffe „ein“, „einer“ und „eine“ eine Mehrzahl derartig beschriebener Merkmale und Komponenten nicht grundsätzlich ausschließen.
  • Bezugszeichenliste
  • 1
    Kolbenstange
    2
    Durchgangsloch
    3
    axiale Richtung
    4
    Linearführungselement
    5
    Längsnut
    6
    Ausgleichsvorrichtung
    7
    Federelement
    8a
    erstes Ende
    8b
    zweites Ende
    9
    Verbindungsflansch
    10
    Kugel-Linearführung
    11
    Verbindungselement
    12
    Kugel
    20
    Elektromechanischer Linearaktor
    21
    Dämpfer
    22
    Rotationsspindel
    23
    Antriebsstrang
    24
    Spindelmutter
    25
    Getriebe
    27
    Spindelaufhängung
    28
    Ausgangskolben
    29
    Einfahrposition
    30
    Fahrwerk
    100
    Luftfahrzeug

Claims (9)

  1. Kugel-Linearführung (10) für einen elektromechanischen Linearaktor (20), mit: einer Kolbenstange (1) zur Kopplung der Kugel-Linearführung (10) an den elektromechanischen Linearaktor (20), welche mit einem kreiszylinderförmigen Durchgangsloch (2) quer zu einer axialen Richtung (3) der Kolbenstange (1) ausgebildet ist; einem Linearführungselement (4), welches die Kolbenstange (1) entlang einer Umfangsrichtung umschließt, wobei das Linearführungselement (4) und die Kolbenstange (1) gegeneinander gleitfähig ausgebildet sind und das Linearführungselement (4) zwei Längsnuten (5) entlang der axialen Richtung (3) aufweist, in welche das Durchgangsloch (2) beidseitig mündet; und Kugeln (12), deren jeweiliger Kugelradius dem Lochradius des Durchgangslochs (2) entspricht, wobei die Kugeln (12) nebeneinander in dem Durchgangsloch (2) das Durchgangsloch (2) ausfüllend und in die Längsnuten (5) hineinragend angeordnet sind, wobei die beidseitig jeweils letzte Kugel (12) in Gleitreibung oder Rollreibung mit dem Linearführungselement (4) steht, wobei die beidseitig jeweils letzte Kugel (12) passgenau in die jeweilige Längsnut (5) hineinragt.
  2. Kugel-Linearführung (10) nach Anspruch 1, wobei die Kugeln (12) identisch ausgebildet sind.
  3. Kugel-Linearführung (10) nach einem der vorstehenden Ansprüche, wobei das Linearführungselement (4) mit einem runden Außenprofil ausgebildet ist.
  4. Kugel-Linearführung (10) nach einem der vorstehenden Ansprüche, weiterhin mit einer Ausgleichsvorrichtung (6), wobei das Linearführungselement (4) rotationsfest an der Ausgleichsvorrichtung (6) fixiert ist, und wobei die Kolbenstange (1) lineargeführt mit einem ersten Ende (8a) in der Ausgleichsvorrichtung (6) gelagert ist.
  5. Kugel-Linearführung (10) nach Anspruch 4, wobei die Kolbenstange (1) über ein dämpfendes Federelement (7) in der Ausgleichsvorrichtung (6) gelagert ist.
  6. Kugel-Linearführung (10) nach einem der vorstehenden Ansprüche, wobei die Kolbenstange (1) an einem zweiten Ende (8b) einen Verbindungsflansch (9) mit einem runden Außenprofil aufweist, auf welchem eine Vielzahl von Verbindungselementen (11) entlang einer Umfangsrichtung zur Kopplung der Kugel-Linearführung (10) an den elektromechanischen Linearaktor (20) angeordnet sind.
  7. Elektromechanischer Linearaktor (20) für ein Fahrwerk (30), mit: einer elektrisch angetriebenen Rotationsspindel (22); einer Spindelmutter (24), welche auf der Rotationsspindel (22) entlang der axialen Richtung (3) der Rotationsspindel (22) beweglich ausgebildet ist; einer Spindelaufhängung (27), welche die Rotationsspindel (22) und die Spindelmutter (24) umgibt; einem Ausgangskolben (28), welcher zwischen der Spindelmutter (24) und der Spindelaufhängung (27) gleitfähig entlang der axialen Richtung (23) zwischen einer Einfahrposition (29) und einer Ausfahrposition beweglich ausgebildet ist; und einer Kugel-Linearführung (10) nach einem derAnsprüche 1 bis 6, wobei die Kolbenstange (1) rotationsfest mit dem Ausgangskolben (28) gekoppelt ist.
  8. Fahrwerk (30) für ein Luft- oder Raumfahrzeug (100) mit einem elektromechanischen Linearaktor (20) nach Anspruch 7.
  9. Luft- oder Raumfahrzeug (100) mit einem Fahrwerk (30) nach Anspruch 8.
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