DE102019118649A1 - Backstop with blocking protection - Google Patents

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Frederick Bassett
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    • F16D2121/00—Type of actuator operation force
    • F16D2121/14—Mechanical

Abstract

Die Erfindung betrifft eine Rücklaufsperre zur Anordnung in einem Antriebsstrang eines Flugzeugsteuersystems, die ein Gehäuse und einen darin drehbar gelagerten Abschnitt einer Welle des Antriebsstrangs umfasst, wobei im Gehäuse ferner eine Reibungsbremse vorgesehen ist, um der Einleitung eines von einer Steuerstruktur des Steuersystems stammenden Drehmoments in den Antriebsstrang durch Bereitstellung eines Gegendrehmoments entgegenzuwirken, wobei der Wellenabschnitt axialverschieblich im Gehäuse gelagert ist und ausgehend von einer Ausgangsstellung, die er ohne Einwirkung einer Axialkraft einnimmt, bis zum Erreichen eines Anschlagpunkts im Gehäuse in axialer Richtung verschoben werden kann, und wobei die Bremse so ausgebildet ist, dass deren Bremskraft mit zunehmender Axialverschiebung des Wellenabschnitts in Richtung des Anschlagpunkts zunimmt. Die Erfindung betrifft ferner ein Flugzeugsteuersystem mit einer derartigen Rücklaufsperre sowie ein Flugzeug mit einem derartigen Flugzeugsteuersystem.The invention relates to a backstop for arrangement in a drive train of an aircraft control system, which comprises a housing and a portion of a shaft of the drive train rotatably mounted therein, wherein a friction brake is also provided in the housing to prevent the introduction of a torque from a control structure of the control system into the To counteract the drive train by providing a counter torque, the shaft section being axially displaceable in the housing and, starting from an initial position which it assumes without the action of an axial force, can be displaced in the axial direction until it reaches a stop point in the housing, and the brake is designed in this way that their braking force increases with increasing axial displacement of the shaft section in the direction of the stop point. The invention also relates to an aircraft control system with such a backstop and an aircraft with such an aircraft control system.

Description

Die Erfindung betrifft eine Rücklaufsperre für ein Steuersystem eines Flugzeugs.The invention relates to a backstop for a control system of an aircraft.

In Flugzeugen sind Antriebssysteme für diverse Steuerstrukturen verbaut, die einen Antriebsmotor, einen Antriebsstrang und einer Steuerstruktur mit einem assoziierten Aktuator umfassen, wobei der Antriebsstrang ein Drehmoment des Antriebsmotors an den Aktuator der Steuerstruktur überträgt. Der Aktuator kann ausgebildet sein, das Drehmoment in eine translatorische Bewegung zu übersetzen.In aircraft, drive systems for various control structures are installed, which include a drive motor, a drive train and a control structure with an associated actuator, the drive train transmitting a torque of the drive motor to the actuator of the control structure. The actuator can be designed to translate the torque into a translational movement.

Durch unterschiedliche Krafteinwirkungen an der Steuerstruktur kann es nicht nur ausgehend vom Antriebsmotor, sondern auch ausgehend von der Steuerstruktur zu Drehmomenteinträgen in den Antriebsstrang kommen. Diese Drehmomenteinträge können als Stützkräfte in die Antriebsrichtung des Motors oder als Gegenkräfte in die entgegengesetzte Richtung wirken und, je nach dem, zu einem Vorauseilen der Steuerstruktur über die Ansteuerung des aktiven Motors bzw. zu einem Rückstellen oder Überstellen der Steuerstruktur bei inaktivem Motor führen. Um diese unerwünschte Einkopplung von Drehmomenten ausgehend von der Steuerstruktur zu vermeiden, sind Rücklaufsperren bekannt geworden, etwa aus der US 4,480,733 A . Different forces acting on the control structure can result in torque inputs into the drive train not only from the drive motor, but also from the control structure. These torque inputs can act as supporting forces in the drive direction of the motor or as counter forces in the opposite direction and, depending on the situation, lead to the control structure running ahead via the control of the active motor or to a reset or transfer of the control structure when the motor is inactive. In order to avoid this undesired coupling of torques emanating from the control structure, backstops have become known, for example from U.S. 4,480,733 A .

Herkömmliche Rücklaufsperren bremsen die von der Klappe eingebrachte Last in der Höhe so, wie sie von der Klappe her anliegt. Aufgabe der Erfindung ist es, eine Rücklaufsperre bereitzustellen, die bei Überschreiten eines gewissen Lastmoments durchrutscht, um den Aktuator vor Überlast zu schützen.Conventional backstops brake the load brought in by the flap at the same height as it is applied by the flap. The object of the invention is to provide a backstop which slips when a certain load torque is exceeded in order to protect the actuator from overload.

Aufgabe der Erfindung ist es, eine Rücklaufsperre bereitzustellen, welche diese Nachteile überwindet.The object of the invention is to provide a backstop which overcomes these disadvantages.

Vor diesem Hintergrund betrifft die Erfindung eine Rücklaufsperre zur Anordnung in einem Antriebsstrang eines Flugzeugsteuersystems, die ein Gehäuse und einen darin drehbar gelagerten Abschnitt einer Welle des Antriebsstrangs umfasst, wobei im Gehäuse ferner eine Reibungsbremse vorgesehen ist, um der Einleitung eines von einer Steuerstruktur des Steuersystems stammenden Drehmoments in den Antriebsstrang durch Bereitstellung eines Gegendrehmoments entgegenzuwirken. Erfindungsgemäß ist vorgesehen, dass der Wellenabschnitt axialverschieblich im Gehäuse gelagert ist und ausgehend von einer Ausgangsstellung, die er ohne Einwirkung einer Axialkraft einnimmt, bis zum Erreichen eines Anschlagpunkts im Gehäuse in axialer Richtung verschoben werden kann, und dass die Bremse so ausgebildet ist, dass deren Bremskraft mit zunehmender Axialverschiebung des Wellenabschnitts in Richtung des Anschlagpunkts zunimmt.Against this background, the invention relates to a backstop for arrangement in a drive train of an aircraft control system, which comprises a housing and a portion of a shaft of the drive train rotatably mounted therein, wherein a friction brake is also provided in the housing to initiate a coming from a control structure of the control system Counteracting torque in the drive train by providing a counter torque. According to the invention it is provided that the shaft section is mounted axially displaceably in the housing and, starting from an initial position which it assumes without the action of an axial force, can be shifted in the axial direction until it reaches a stop point in the housing, and that the brake is designed so that its Braking force increases with increasing axial displacement of the shaft section in the direction of the stop point.

Die auf die Welle wirkende Axialkraft kann in der Einbausituation beispielsweise durch eine auf eine Steuerstruktur des Steuersystems wirkende Kraft erzeugt werden, die an einem Spindelhubaktuator teilweise in eine translatorische Kraft übersetzt wird.The axial force acting on the shaft can be generated in the installation situation, for example, by a force acting on a control structure of the control system, which is partially translated into a translational force on a spindle stroke actuator.

Durch die mit der Axialverschiebung einhergehende Erhöhung der Bremskraft und des Gegendrehmoments wird eine Einleitung des durch die Kraft natürlich ebenfalls bewirkten Drehmoments in den Antriebstrang verhindert. Die Bremskraft kann dabei so eingestellt sein, dass sie in ihrem Betrag in etwa dem Drehmoment entspricht, das von Seiten der Steuerstruktur in den Antriebsstrang eingetragen wird, oder dieses nur leicht übersteigt. So wird eine Einleitung der Kraft in den Antriebstrang verhindert, die Antriebseinheit des Steuersystems muss aber zum Lösen der Blockade lediglich ein Drehmoment aufbringen, das ausreicht, um ebendiese Bremskraft zu überwinden.The increase in the braking force and the counter-torque associated with the axial displacement prevents the torque, which is naturally also produced by the force, from being introduced into the drive train. The braking force can be set in such a way that its amount corresponds approximately to the torque that is entered into the drive train by the control structure, or only slightly exceeds it. This prevents the force from being introduced into the drive train, but to release the blockage, the drive unit of the control system only has to apply a torque that is sufficient to overcome this braking force.

Bei einer sehr starken Krafteinwirkung an der Steuerstruktur wird jedoch der Anschlagpunkt erreicht und die Bremskraft kann nicht mehr durch eine weitere Axialverschiebung erhöht werden. Das Axiallager ermöglicht dann ein Durchrutschen der Kupplung. So verhindert die erfindungsgemäße Rücklaufsperre also ein Blockieren oder eine Beschädigung des Systems, indem ein Drehmomenteintrag von Seiten der Steuerstruktur nicht in beliebiger Höhe blockiert wird, sondern dass die Einleitung in den Antriebsstrang bei Übersteigen eines bestimmten Schwellenwerts wieder zugelassen wird.In the event of a very strong force acting on the control structure, however, the stop point is reached and the braking force can no longer be increased by further axial displacement. The axial bearing then allows the clutch to slip. The backstop according to the invention thus prevents blocking or damage to the system in that a torque input from the control structure is not blocked at any desired level, but rather that introduction into the drive train is permitted again when a certain threshold value is exceeded.

In einer Ausführungsform ist vorgesehen, dass der im Gehäuse gelagerte Wellenabschnitt einen Kragen aufweist, dass die Rücklaufsperre ein Ableitungselement aufweist, das zumindest in einer Drehrichtung drehfest an das Gehäuse gekoppelt und axial in Richtung des Kragens vorgespant ist. Durch die Vorspannung entsteht ein reibschlüssiger Kontakt zwischen dem Ableitungselement und dem Kragen, mithin also zwischen dem Ableitungselement und der Welle. Abgesehen von dieser reibschlüssigen Kopplung über den Kragen ist die Drehung der Welle aber einer etwaigen Drehbewegung oder -blockade des Ableitungselements entkoppelt.In one embodiment it is provided that the shaft section mounted in the housing has a collar, that the backstop has a diverting element which is coupled to the housing in a rotationally fixed manner at least in one direction of rotation and is pre-machined axially in the direction of the collar. The pretensioning creates a frictional contact between the diverting element and the collar, that is to say between the diverting element and the shaft. Apart from this frictional coupling via the collar, the rotation of the shaft is decoupled from any rotational movement or blocking of the discharge element.

Zwischen dem Kragen und dem Ableitungselement kann ein Reibungselement angeordnet sein, beispielsweise eine Bremsscheibe. Die Bremsscheibe kann einseitig oder beidseitig aufgetragene Bremsbeläge aufweisen. Alternativ können Bremsbeläge auch an den angrenzenden Reibflächen des Kragens und/oder des Ableitungselements angeordnet sein. Auch eine Ausführung ohne Bremsbeläge kann vorgesehen sein. Anhand des zwischen dem Kragen und dem Ableitungselement verspannten Reibungselements kann eine geeignete Bremskraft eingestellt werden. A friction element, for example a brake disk, can be arranged between the collar and the discharge element. The brake disc can have brake linings applied on one or both sides. Alternatively, brake linings can also be arranged on the adjoining friction surfaces of the collar and / or of the discharge element. A design without brake linings can also be provided. Based on the between a suitable braking force can be set.

Bei dem Ableitungselement kann es sich um einen Zahnring handeln und das Gehäuse kann eine Sperrkontur, beispielsweise eine Sperrklinge aufweisen, die mit einer Zahnung des Zahnrings derart zahnt, dass es in eine Richtung relativ zum Gehäuse gedreht werden kann, während eine Drehung in die Gegenrichtung blockiert wird. Die Zahnung des Zahnrings ist typischerweise an seinem Außenumfang vorgesehen.The discharge element can be a toothed ring and the housing can have a locking contour, for example a locking blade, which teeth with a toothing of the toothed ring in such a way that it can be rotated in one direction relative to the housing, while rotation in the opposite direction is blocked becomes. The toothing of the toothed ring is typically provided on its outer circumference.

In einer Ausführungsform ist vorgesehen, dass die Reibungsbremse eine um die Welle herum angeordnete Lagerhülse aufweist, die sowohl hinsichtlich einer Drehbewegung als auch hinsichtlich einer Axialverschiebung von der Bewegung der Welle entkoppelt ist, wobei die Lagerhülse zwischen einem Anschlag des Gehäuses und dem Kragen angeordnet ist. Die Lagerhülse kann am Anschlag gegen eine axiale Verschiebung abgestützt sein, wobei zwischen der Lagerhülse und dem Anschlag vorzugsweise ein Drehlager angeordnet ist, um eine Rotation der Lagerhülse relativ zum Anschlag und zum Gehäuse zu erlauben.In one embodiment it is provided that the friction brake has a bearing sleeve arranged around the shaft, which is decoupled from the movement of the shaft both in terms of rotary movement and in terms of axial displacement, the bearing sleeve being arranged between a stop of the housing and the collar. The bearing sleeve can be supported on the stop against axial displacement, a pivot bearing preferably being arranged between the bearing sleeve and the stop in order to allow a rotation of the bearing sleeve relative to the stop and to the housing.

Vorzugsweise ist in der Ausgangsstellung des Wellenabschnitts ein Spalt zwischen dem Kragen und der gegenüberliegenden Stirnseite der Lagerhülse ausgebildet, wobei der Anschlagpunkt des Wellenabschnitts im Gehäuse durch ein Anschlagen des Kragens an der gegenüberliegenden Stirnseite der Lagerhülse definiert wird.In the initial position of the shaft section, a gap is preferably formed between the collar and the opposite end face of the bearing sleeve, the stop point of the shaft section in the housing being defined by the collar hitting the opposite end face of the bearing sleeve.

An der Lagerhülse kann eine Feder und vorzugsweise eine Tellerfeder vorgesehen sein, um das Ableitungselement von der Lagerhülse weg in Richtung des Kragens vorzuspannen.A spring, and preferably a plate spring, can be provided on the bearing sleeve in order to preload the discharge element away from the bearing sleeve in the direction of the collar.

Die Erfindung betrifft auch ein Flugzeugsteuersystem mit einem Antriebsmotor, einem Antriebsstrang und einer Steuerstruktur mit einem assoziierten Aktuator, wobei der Antriebsstrang das Drehmoment des Antriebsmotors an den Aktuator der Steuerstruktur überträgt, wobei im Antriebsstrang des Flugzeugsteuersystems wenigstens eine erfindungsgemäße Rücklaufsperre angeordnet ist, um der Einleitung eines von einer Steuerstruktur des Steuersystems stammenden Drehmoments in den Antriebsstrang durch Bereitstellung eines Gegendrehmoments entgegenzuwirken.The invention also relates to an aircraft control system with a drive motor, a drive train and a control structure with an associated actuator, the drive train transmitting the torque of the drive motor to the actuator of the control structure, with at least one backstop according to the invention being arranged in the drive train of the aircraft control system in order to initiate a to counteract torque in the drive train originating from a control structure of the control system by providing a counter-torque.

Bei dem System kann es sich um ein Schubumkehrantriebssystem und bei der Steuerstruktur um eine Schubumkehrklappe handeln. Alternative Systeme umfassen Hochauftriebssysteme zur Aktivierung von Landeklappen oder Flügelkippnasen. Bei dem Aktuator kann es sich beispielsweise um einen Spindelhubaktuator mit Gewindespindel und Gewindehülse handeln.The system can be a reverse thrust propulsion system and the control structure can be a reverse thrust flap. Alternative systems include high lift systems for activating landing flaps or wing tilting noses. The actuator can, for example, be a spindle stroke actuator with a threaded spindle and threaded sleeve.

Weiterhin betrifft die Erfindung ein Flugzeug mit einem derartigen Flugzeugsteuersystem.The invention also relates to an aircraft with such an aircraft control system.

Weitere Einzelheiten und Vorteile der Erfindung ergeben sich aus dem nachfolgend anhand der Figur beschriebenen Ausführungsbeispiel. Die einzige Figur zeigt einen Schnitt durch eine Ausführungsvariante einer erfindungsgemäßen Rücklaufsperre.Further details and advantages of the invention emerge from the exemplary embodiment described below with reference to the figure. The single figure shows a section through an embodiment of a backstop according to the invention.

Die Bremse ist an einem Abschnitt einer Welle 1 des Antriebsstrangs angeordnet. Sie umfasst ein Gehäuse 9, in dem der Wellenabschnitt anhand von Drehlagern 5 und 11 drehbar und in gewissem Umfang axialverschieblich gelagert ist.The brake is on a section of a shaft 1 of the drive train arranged. It includes a housing 9 , in which the shaft section is based on rotary bearings 5 and 11 is rotatable and axially displaceable to a certain extent.

Der im Gehäuse 9 angeordnete Wellenabschnitt umfasst einen einteilig an die Welle 1 angeformten, radial von dieser abstehenden Kragen 12. In einem gewissen Axialabstand vom Kragen 12 ist ein drehfest mit dem Gehäuse 9 verbundener Anschlagring 7 vorgesehen, der die Welle 1 umgibt und von dieser sowohl mit Blick auf eine Rotation als auch mit Blick auf eine Axialbewegung entkoppelt ist. Zwischen dem Kragen 12 und dem Anschlagring 7 ist eine Lagerhülse 3 angeordnet, der ebenfalls die Welle 1 umgibt und von dieser sowohl mit Blick auf eine Rotation als auch mit Blick auf eine Axialbewegung entkoppelt ist. Die Lagerhülse 3 ist aber im Gegensatz zum Anschlagring 7 nicht drehfest mit dem Gehäuse 9 verbunden, sondern umfasst an seiner dem Anschlagring 7 zugewandten Stirnseite vielmehr ein Drehlager 4, das ihre freie Rotation im Verhältnis zum Anschlagring 7 und mithin ihre freie Rotation im Gehäuse 9 ermöglicht. Lediglich eine Axialbewegung der Lagerhülse 3 in Richtung des Anschlagrings 7, also in der Figur nach rechts, wird durch den Anschlagring 7 verhindert. Das Drehlager 4 sorgt aber dafür, dass die Lagerhülse 3 auch dann widerstandsarm relativ zum Gehäuse 9 gedreht werden kann, wenn die Lagerhülse 3 axial gegen den Anschlagring 7 gedrückt wird.The one in the case 9 arranged shaft section comprises an integral part of the shaft 1 molded collar protruding radially from this 12 . At a certain axial distance from the collar 12 is a rotationally fixed to the housing 9 connected stop ring 7th provided that the shaft 1 surrounds and is decoupled from this both with a view to a rotation and with a view to an axial movement. Between the collar 12 and the stop ring 7th is a bearing sleeve 3 arranged, which also the shaft 1 surrounds and is decoupled from this both with a view to a rotation and with a view to an axial movement. The bearing sleeve 3 but is in contrast to the stop ring 7th not rotatably with the housing 9 connected, but includes at its the stop ring 7th facing face rather a pivot bearing 4th that their free rotation in relation to the stop ring 7th and therefore their free rotation in the housing 9 enables. Only an axial movement of the bearing sleeve 3 in the direction of the stop ring 7th , so in the figure to the right, is through the stop ring 7th prevented. The pivot bearing 4th but ensures that the bearing sleeve 3 even then there is little resistance relative to the housing 9 can be rotated when the bearing sleeve 3 axially against the stop ring 7th is pressed.

An ihrer gegenüberliegenden Stirnseite, also in der Figur links, steht die Lagerhülse nicht am Kragen 12 an, sondern schließt mit dem Kragen 12 einen Spalt 13 bestimmter Breite ein.On its opposite end, that is to say on the left in the figure, the bearing sleeve is not on the collar 12 but closes with the collar 12 a crack 13 certain width.

An ihrem dem Kragen 12 zugewandten Endbereich ist die Lagerhülse 3 ferner von einem Zahnring 8 umgeben, der sowohl hinsichtlich seiner Axialposition als auch hinsichtlich einer Rotationsbewegung von der Lagerhülse 3 entkoppelt ist. Der Zahnring 8 kann also frei im Verhältnis zur Lagerhülse bewegt werden, und umgekehrt. An seinem Außenumfang weist er eine Zahnung auf, die mit einer in der Figur nicht dargestellten Gegenstruktur des Gehäuses 9, beispielsweise einer Halteklinke zahnt und eine Rotation des Zahnrings 8 nur in einer Drehrichtung erlaubt, während seine Rotation in eine andere Rotationsrichtung unterbunden wird.On her collar 12 facing end area is the bearing sleeve 3 also from a toothed ring 8th surrounded, both in terms of its axial position and in terms of a rotational movement of the bearing sleeve 3 is decoupled. The toothed ring 8th can therefore be moved freely in relation to the bearing sleeve, and vice versa. On its outer circumference, it has teeth that are connected to a counter structure of the housing, not shown in the figure 9 , for example a retaining pawl and teeth a rotation of the toothed ring 8th only allowed in one direction of rotation, while its rotation in another direction of rotation is prevented.

Der Zahnring 8 ist anhand einer auf der Lagerhülse 3 gelagerten Tellerfeder 2 in Richtung des Kragens 12 hin vorgespannt, wobei zwischen dem Zahnring 8 und dem Kragen 12 ist eine Bremsscheibe 10 mit beidseitig, also sowohl an der zum Zahnring 8 als auch an der zum Kragen 12 hin gerichteten Seite aufgetragenen Schrägrollen 14 eingesetzt.The toothed ring 8th is based on a on the bearing sleeve 3 bearing disc spring 2 towards the collar 12 biased towards, with between the toothed ring 8th and the collar 12 is a brake disc 10 with both sides, i.e. both on the toothed ring 8th as well as on the collar 12 oblique rolls applied to the side facing the 14th used.

Durch die Vorspannung der Tellerfeder 2 und die axiale Abstützung der Lagerhülse 3 am Anschlagring 7 wird die Bremsscheibe 10 zwischen dem Zahnring 8 und dem Kragen 12 verspannt. Da der Zahnring 8 in eine Drehrichtung frei gegenüber dem Gehäuse 9 rotieren kann, wirkt in dieser Drehrichtung trotz der Verspannung der Bremsscheibe 10 keine Bremskraft auf die Welle 1. In der anderen Drehrichtung, in welcher der Zahnring 8 im Verhältnis zum Gehäuse 9 nicht gedreht werden kann sondern vielmehr drehfest am Gehäuse 9 fixiert ist, wirkt jedoch eine Bremskraft auf die Welle 1, die in etwa proportional zur Axialkraft ist, mit der die Bremsscheibe 10 zwischen dem Zahnring 8 und dem Kragen 12 verspannt ist.By preloading the disc spring 2 and the axial support of the bearing sleeve 3 on the stop ring 7th becomes the brake disc 10 between the toothed ring 8th and the collar 12 tense. Because the toothed ring 8th in one direction of rotation freely opposite the housing 9 can rotate, acts in this direction of rotation despite the tension of the brake disc 10 no braking force on the shaft 1 . In the other direction of rotation in which the toothed ring 8th in relation to the housing 9 can not be rotated but rather rotatably on the housing 9 is fixed, however, a braking force acts on the shaft 1 , which is roughly proportional to the axial force with which the brake disc is applied 10 between the toothed ring 8th and the collar 12 is tense.

Wenn keine nennenswerte Axialkraft FA auf die Welle 1 wirkt, ist die Axialkraft, mit der die Bremsscheibe 10 zwischen dem Zahnring 8 und dem Kragen 12 verspannt ist, und mit ihr die Bremskraft auch in die blockierte Drehrichtung des Zahnrings 8 gering.If there is no significant axial force F A on the shaft 1 acts is the axial force with which the brake disc 10 between the toothed ring 8th and the collar 12 is tensioned, and with it the braking force in the blocked direction of rotation of the toothed ring 8th low.

Tritt aber an der Steuerstruktur beispielsweise eine Zugkraft auf, die sich in eine nennenswerte auf die Welle 1 wirkende Axialkraft FA übersetzt, wird der Kragen 12 in Richtung des Zahnrings 8 (in der Figur nach rechts) gedrückt. In der Folge wird der Spalt 13 gegen die Kraft der Tellerfeder 2 fortlaufend verkleinert und die Axialkraft, mit der die Bremsscheibe 10 zwischen dem Zahnring 8 und dem Kragen 12 verspannt ist, fortlaufend erhöht. Die Bremswirkung, sofern in die verbotene Drehrichtung des Zahnrings 8 gedreht wird, nimmt kontinuierlich zu. Die Vorspannung der Tellerfeder 2 und die Dimensionen und Beläge der Bremsscheibe 10 können dabei so gewählt sein, dass die Bremskraft in ihrem Betrag in etwa dem Drehmoment entspricht, das durch die Stützkraft in die Welle 1 eingetragen wird, oder dieses nur leicht übersteigt. So wird eine Einleitung der Zugkraft in den Antriebstrang verhindert, die Antriebseinheit des Steuersystems muss aber zum Lösen der Blockade lediglich ein Drehmoment aufbringen, das ausreicht, um ebendiese Bremskraft zu überwinden.However, if a tensile force occurs on the control structure, for example, which results in a significant force on the shaft 1 acting axial force F A translated, the collar 12 in the direction of the toothed ring 8th (to the right in the figure). As a result, the gap 13 against the force of the disc spring 2 continuously reduced and the axial force with which the brake disc 10 between the toothed ring 8th and the collar 12 is tense, continuously increased. The braking effect, if in the forbidden direction of rotation of the toothed ring 8th is rotated increases continuously. The bias of the disc spring 2 and the dimensions and linings of the brake disc 10 can be selected in such a way that the amount of the braking force corresponds approximately to the torque generated by the supporting force in the shaft 1 is entered, or only slightly exceeds this. This prevents the pulling force from being introduced into the drive train, but the drive unit of the control system only needs to apply a torque to release the blockage that is sufficient to overcome this braking force.

Bei einer sehr starken Stützkraft an der Steuerstruktur stößt der Kragen 12 aber schließlich an die Stirnseite der Lagerhülse 3, sodass der Spalt 13 komplett geschlossen ist und die Bremskraft nicht mehr weiter erhöht wird. Ab Erreichen dieses Schwellenwerts reicht die zwischen Kragen 12, Bremsscheibe 10 und Zahnring 8 wirkende Bremskraft dann wegen eines Durchrutschens der Lagerhülse 3 am Axiallager 4 nicht mehr aus, um eine Einleitung der Stützkraft in den Antriebstrang weiter zu verhindern. Stattdessen drehen der Kragen 12 bzw. die Bremsscheibe 10 durch. With a very strong support force on the control structure, the collar hits 12 but finally to the face of the bearing sleeve 3 so that the gap 13 is completely closed and the braking force is no longer increased. Once this threshold is reached, the gap between the collar is sufficient 12 , Brake disc 10 and toothed ring 8th acting braking force then due to the bearing sleeve slipping through 3 on the axial bearing 4th is no longer sufficient to prevent the support force from being introduced into the drive train. Instead, twist the collar 12 or the brake disc 10 by.

Die erfindungsgemäße Rücklaufsperre blockiert also einen Drehmomenteintrag von einer Steuerstruktur in den Antriebsstrang nur bis zu einem bestimmten Schwellenwert. Sie bleibt passiv, bis sie gebraucht wird. Das Drehmoment wird für die Dauer der Aktivierung gehalten. Nach Abklingen der Überlast setzt sich die Rücklaufsperre selbst zurück.The backstop according to the invention therefore blocks a torque input from a control structure into the drive train only up to a certain threshold value. It remains passive until it is needed. The torque is held for the duration of the activation. After the overload has subsided, the backstop resets itself.

ZITATE ENTHALTEN IN DER BESCHREIBUNGQUOTES INCLUDED IN THE DESCRIPTION

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Zitierte PatentliteraturPatent literature cited

  • US 4480733 A [0003]US 4480733 A [0003]

Claims (10)

Rücklaufsperre zur Anordnung in einem Antriebsstrang eines Flugzeugsteuersystems, die ein Gehäuse und einen darin drehbar gelagerten Abschnitt einer Welle des Antriebsstrangs umfasst, wobei im Gehäuse ferner eine Reibungsbremse vorgesehen ist, um der Einleitung eines von einer Steuerstruktur des Steuersystems stammenden Drehmoments in den Antriebsstrang durch Bereitstellung eines Gegendrehmoments entgegenzuwirken, dadurch gekennzeichnet, dass der Wellenabschnitt axialverschieblich im Gehäuse gelagert ist und ausgehend von einer Ausgangsstellung, die er ohne Einwirkung einer Axialkraft einnimmt, bis zum Erreichen eines Anschlagpunkts im Gehäuse in axialer Richtung verschoben werden kann, und dass die Bremse so ausgebildet ist, dass deren Bremskraft mit zunehmender Axialverschiebung des Wellenabschnitts in Richtung des Anschlagpunkts zunimmt. Backstop for arrangement in a drive train of an aircraft control system, which comprises a housing and a portion of a shaft of the drive train rotatably mounted therein, wherein a friction brake is further provided in the housing to prevent the introduction of a torque originating from a control structure of the control system into the drive train by providing a Counter torque, characterized in that the shaft section is axially displaceable in the housing and, starting from an initial position which it assumes without the action of an axial force, can be displaced in the axial direction until it reaches a stop point in the housing, and that the brake is designed so that their braking force increases with increasing axial displacement of the shaft section in the direction of the stop point. Rücklaufsperre nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass der im Gehäuse gelagerte Wellenabschnitt einen Kragen aufweist, dass die Rücklaufsperre ein Ableitungselement aufweist, das zumindest in einer Drehrichtung drehfest an das Gehäuse gekoppelt und axial in Richtung des Kragens vorgespant ist.Backstop after Claim 1 , characterized in that the shaft section mounted in the housing has a collar, that the backstop has a discharge element which is coupled to the housing in a rotationally fixed manner at least in one direction of rotation and is pretensioned axially in the direction of the collar. Rücklaufsperre nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, dass zwischen dem Kragen und dem Ableitungselement ein Reibungselement angeordnet ist, beispielsweise eine Bremsscheibe.Backstop after Claim 2 , characterized in that a friction element, for example a brake disk, is arranged between the collar and the discharge element. Rücklaufsperre nach Anspruch 2 oder 3, dadurch gekennzeichnet, dass es sich bei dem Ableitungselement um einen Zahnring handelt und dass das Gehäuse eine Sperrkontur, beispielsweise eine Sperrklinge aufweist, die mit einer Zahnung des Zahnrings derart zahnt, dass es in eine Richtung relativ zum Gehäuse gedreht werden kann, während eine Drehung in die Gegenrichtung blockiert wird.Backstop after Claim 2 or 3 , characterized in that the discharge element is a toothed ring and that the housing has a locking contour, for example a locking blade, which teeth with a toothing of the toothed ring in such a way that it can be rotated in one direction relative to the housing during a rotation blocked in the opposite direction. Rücklaufsperre nach einem der Ansprüche 2 bis 4, dadurch gekennzeichnet, dass die Reibungsbremse eine um die Welle herum angeordnete Lagerhülse aufweist, die sowohl hinsichtlich einer Drehbewegung als auch hinsichtlich einer Axialverschiebung von der Bewegung der Welle entkoppelt ist, wobei die Lagerhülse zwischen einem Anschlag des Gehäuses und dem Kragen angeordnet ist.Backstop after one of the Claims 2 to 4th , characterized in that the friction brake has a bearing sleeve arranged around the shaft, which is decoupled from the movement of the shaft both in terms of rotational movement and in terms of axial displacement, the bearing sleeve being arranged between a stop of the housing and the collar. Rücklaufsperre nach Anspruch 5, dadurch gekennzeichnet, dass die Lagerhülse am Anschlag gegen eine axiale Verschiebung abgestützt ist, wobei zwischen der Lagerhülse und dem Anschlag vorzugsweise ein Drehlager angeordnet ist, um eine Rotation der Lagerhülse relativ zum Anschlag und zum Gehäuse zu erlauben.Backstop after Claim 5 , characterized in that the bearing sleeve is supported on the stop against axial displacement, a pivot bearing preferably being arranged between the bearing sleeve and the stop in order to allow a rotation of the bearing sleeve relative to the stop and the housing. Rücklaufsperre nach Anspruch 5 oder 6, dadurch gekennzeichnet, dass in der Ausgangsstellung des Wellenabschnitts ein Spalt zwischen dem Kragen und der gegenüberliegenden Stirnseite der Lagerhülse ausgebildet ist, und dass der Anschlagpunkt des Wellenabschnitts im Gehäuse durch ein Anschlagen des Kragens an der gegenüberliegenden Stirnseite der Lagerhülse definiert wird.Backstop after Claim 5 or 6th , characterized in that in the initial position of the shaft section a gap is formed between the collar and the opposite end face of the bearing sleeve, and that the stop point of the shaft section in the housing is defined by the collar hitting the opposite end face of the bearing sleeve. Rücklaufsperre nach einem der Ansprüche 5 bis 7, dadurch gekennzeichnet, dass an der Lagerhülse eine Feder und vorzugsweise eine Tellerfeder vorgesehen ist, um das Ableitungselement von der Lagerhülse weg in Richtung des Kragens vorzuspannen.Backstop after one of the Claims 5 to 7th , characterized in that a spring and preferably a plate spring is provided on the bearing sleeve in order to bias the discharge element away from the bearing sleeve in the direction of the collar. Flugzeugsteuersystem mit einem Antriebsmotor, einem Antriebsstrang und einer Steuerstruktur mit einem assoziierten Aktuator, wobei der Antriebsstrang das Drehmoment des Antriebsmotors an den Aktuator der Steuerstruktur überträgt, dadurch gekennzeichnet, dass im Antriebsstrang des Flugzeugsteuersystems wenigstens eine Rücklaufsperre nach einem der vorhergehenden Ansprüche angeordnet ist, um der Einleitung eines von einer Steuerstruktur des Steuersystems stammenden Drehmoments in den Antriebsstrang durch Bereitstellung eines Gegendrehmoments entgegenzuwirken.Aircraft control system with a drive motor, a drive train and a control structure with an associated actuator, the drive train transmitting the torque of the drive motor to the actuator of the control structure , characterized in that at least one backstop according to one of the preceding claims is arranged in the drive train of the aircraft control system To counteract introduction of a torque originating from a control structure of the control system into the drive train by providing a counter-torque. Flugzeug mit einem Flugzeugsteuersystem nach Anspruch 9.Airplane with an aircraft control system according to Claim 9 .
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Citations (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US3596740A (en) * 1970-01-27 1971-08-03 Trw Inc Torque limiter
US4480733A (en) * 1981-05-04 1984-11-06 Sundstrand Corporation Energy absorbing bidirectional ratchet no-back apparatus
DE69914666T2 (en) * 1998-05-29 2004-07-29 The Boeing Co., Seattle Bi-directional, self-locking ball screw
DE60308767T2 (en) * 2002-07-06 2007-08-02 Goodrich Actuation Systems Ltd., Luton Anti-reverse device

Patent Citations (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US3596740A (en) * 1970-01-27 1971-08-03 Trw Inc Torque limiter
US4480733A (en) * 1981-05-04 1984-11-06 Sundstrand Corporation Energy absorbing bidirectional ratchet no-back apparatus
DE69914666T2 (en) * 1998-05-29 2004-07-29 The Boeing Co., Seattle Bi-directional, self-locking ball screw
DE60308767T2 (en) * 2002-07-06 2007-08-02 Goodrich Actuation Systems Ltd., Luton Anti-reverse device

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