DE112004002095T5 - Linear ball screw actuator with safety release device - Google Patents
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- F16H25/2021—Screw mechanisms with means for avoiding overloading
Abstract
Lineares
Kugelrollenspindelstellglied zum Steuern von Translationsbewegungen
eines gesteuerten Ausgangsteils (3) entlang einer Längsachse
(x) in Antwort auf Axialbewegungen eines Eingangssteuerteils (1) von
dem Typ, der eine Kugelrollenspindelvorrichtung (8) mit einer Nuss
(7) und einer Spindel (9) hat, von denen eines (9) ein Teil ist,
das axial entlang der Achse (x) translatorisch beweglich ist und
ein Koppeln mit dem Ausgangsteil (3) kann, um eine Axialbewegung
davon zu verursachen, dadurch gekennzeichnet, dass es aufweist:
eine
Entriegelungsvorrichtung mit einem Stab (20), der axial an dem Steuerteil
(1) gesichert ist, und mindestens einer Verriegelungseinrichtung
(18), die zwischen dem Stab (20), dem gesteuerten Teil (3) und dem
beweglichen Teil (9) der Kugelrollenspindelvorrichtung (8) dazwischenliegend
angeordnet ist, wodurch eine Axialbewegung des Stabs (20) bezüglich dem
beweglichen Teil (9) eine im wesentlichen radiale Bewegung der Verriegelungseinrichtung
(18) von einer radialen Außenposition,
in der das gesteuerte Teil (3) axial an dem translatorisch beweglichen
Teil (9) der Kugelrollenspindelvorrichtung...A linear ball-screw actuator for controlling translational movements of a controlled output member (3) along a longitudinal axis (x) in response to axial movements of an input control member (1) of the type having a ball-and-roller device (8) with a nut (7) and a spindle (9) of which one (9) is a part that is translationally movable axially along the axis (x) and can couple with the output part (3) to cause axial movement thereof, characterized in that it comprises:
an unlocking device having a rod (20) axially secured to the control part (1) and at least one locking device (18) interposed between the rod (20), the controlled part (3) and the movable part (9) of FIG Spherical roller spindle device (8) is arranged therebetween, whereby an axial movement of the rod (20) with respect to the movable part (9) a substantially radial movement of the locking device (18) from a radial outer position in which the controlled part (3) axially on the translational Moving part (9) of the ball screw spindle device ...
Description
Die vorliegende Erfindung betrifft ein lineares Kugelrollenspindelstellglied mit einer Kugelrollenspindelvorrichtung und einer Sicherheitsentriegelungsvorrichtung zum Entkoppeln der Kugelrollenspindelvorrichtung von einem mechanischen Teil, das durch die Vorrichtung im Fall eines Ausfalls gesteuert wird.The The present invention relates to a linear ball-and-roller spindle actuator with a ball and socket spindle device and a safety unlocking device for decoupling the ball-and-roller spindle device from a mechanical one Part controlled by the device in case of failure becomes.
Kugelrollenspindelstellglieder werden oft zum Ausführen von Bewegungen und Positionierungen von mechanischen Teilen in vielen unterschiedlichen Anwendungen, zum Beispiel auf dem aeronautischen Gebiet, verwendet. Ein Nachteil, der bei einer Kugelrollenspindel auftritt, ist das Stauen der Kugeln entlang ihres Weges innerhalb der Kugelrollenspindel.Ballscrew actuators are often used to run of movements and positioning of mechanical parts in many different applications, for example on the aeronautical Area, used. A disadvantage of a ball screw Occurs is the jamming of bullets along their path within the ball roller spindle.
Bei einem elektromechanischen, linearen Stellglied bzw. Aktuator mit einer Kugelrollenspindelvorrichtung, auf das sich die vorliegende Erfindung bezieht, werden die translatorischen Bewegungen eines Eingangssteuerteils durch einen Sensor detektiert, der einen elektrischen Motor antreibt, der mit der Kugelrollenspindel verbunden ist. Die Drehbewegung des Rotors des elektrischen Motors wird in eine translatorische Bewegung durch die Kugelrollenspindelvorrichtung zum Steuern der Translation eines gesteuerten mechanischen Teils mit einer Axialkraft von multiplizierter Stärke bezüglich der Kraft, die auf das Steuerteil einwirkt, umgewandelt.at an electromechanical, linear actuator or actuator with a ball and roller spindle device to which the present The invention relates to the translational movements of a Input control part detected by a sensor having an electrical Motor drives, which is connected to the ball roller spindle. The Rotary movement of the rotor of the electric motor is translated into a translatory Movement by the ball screw device for controlling the Translation of a controlled mechanical part with an axial force of multiplied strength in terms of the force acting on the control part has been converted.
Im Fall des mechanischen Ausfalls der Kugelrollenspindelvorrichtung oder eines elektrischen Ausfalls des elektrischen Motors oder der Elektronik, die damit verbunden ist, wird die Übertragung der Bewegungen zwischen dem Steuerteil und dem gesteuerten Teil unterbrochen.in the Case of mechanical failure of the ball screw device or an electrical failure of the electric motor or the Electronics, which is connected to it, will transfer the movements between interrupted the control part and the controlled part.
Bezüglich des Versuchs, die Übertragung der Bewegung auch in dem Fall eines mechanischen Ausfalls der Kugelrollenspindel sicherzustellen, sind mehrere Anordnungen vorgeschlagen worden, die zum Beispiel Doppelantriebsteile oder eine Doppelkugelrollenspindel vorschlagen. Man vergleiche zum Beispiel die US-4637272, die US-4149430 und die US-5144851.Regarding the Trial, the transfer of Movement even in the case of a mechanical failure of the ball screw several arrangements have been proposed, for example, double drive parts or a double ball roller spindle suggest. See, for example, US-4637272, US-4149430 and US-5144851.
Eine primäre Aufgabe der vorliegenden Erfindung besteht darin, ein zuverlässiges Stellglied bereitzustellen, das die Steuerung eines angetriebenen Teils auch in dem Fall eines mechanischen Ausfalls (zum Beispiel der Stauung) der Kugelrollenspindelvorrichtung und/oder eines elektrischen oder mechanischen Ausfalls des Antriebs, der sie steuert (typischerweise eines elektrischen Motors) sicherstellen kann.A primary The object of the present invention is to provide a reliable actuator provide the control of a driven part as well in the case of mechanical failure (for example, stagnation) the ball screw device and / or an electric or mechanical failure of the drive that controls it (typically an electric motor).
Eine weitere Aufgabe der Erfindung besteht darin, ein lineares Stellglied bereitzustellen, das kompakte Abmessungen hat, das aus einer reduzierten Anzahl von Komponenten besteht und das ökonomisch hergestellt werden kann.A Another object of the invention is a linear actuator to provide that has a compact size, that of a reduced number consists of components and that economically can be produced.
Diese und weitere Aufgaben und Vorteile, die nachstehend verdeutlicht werden, werden gemäß der Erfindung durch ein Stellglied erreicht, das die Merkmale hat, die in den angehängten Ansprüchen definiert sind.These and other objects and advantages, which are set forth below be are according to the invention achieved by an actuator that has the features that in the attached Claims defined are.
Die Aufbaumerkmale und Funktionsmerkmale einer bevorzugten aber nicht einschränkenden Ausführungsform eines Stellglieds gemäß der Erfindung werden nachfolgend beschrieben. Bezug wird auf die beiliegenden Zeichnungen genommen, in denen:The Construction features and features of a preferred but not limiting embodiment an actuator according to the invention are described below. Reference is made to the attached Drawings taken in which:
Unter
Bezugnahme auf
In
der gesamten Beschreibung und den nachfolgenden Ansprüchen werden
Terme und Ausdrücke,
die Positionen und Orientierungen bzw. Ausrichtungen angeben, zum
Beispiel "radial", "quer" oder "axial" und "längsseitig" derart betrachtet, dass sie sich auf
die Längsachse
x des gesteuerten Teils
In
dem erläuterten
Beispiel ist das Translationssteuerteil
Das
elektromechanische Stellglied
Das
sphärische
Ende
Die
Spindel
Um
die Übertragung
der Axialbewegung von der Spindelvorrichtung
Die
axiale, innerste Länge
des Ausgangskolbens
Eine
schraubenförmige
Kompressionsfeder
Während des
normalen Betriebs, der auch in
An
dem Lager
Wenn
aufgrund eines elektrischen Ausfalls des Motors
Mit
Bezug auf
Die
Steuerung, die ein relatives Gleiten des Stabes
Es sollte verstanden werden, dass die Erfindung nicht auf die beschriebene und gezeigte Ausführungsform beschränkt ist, die als ein Beispiel des Stellglieds betrachtet wird. Tatsächlich kann die Erfindung bezüglich der Form und den Anordnungen oder Teilen und Einzelheiten der Konstruktion und bezüglich ihres Betriebs modifiziert werden. Zum Beispiel kann das translatorisch bewegliche Teil der Spindelvorrichtung die Nuss sein anstelle der Spindel, wie für Fachleute ersichtlich ist.It It should be understood that the invention is not limited to those described and shown embodiment limited which is considered as an example of the actuator. In fact, can the invention with respect the shape and arrangements or parts and details of the construction and re their operation are modified. For example, this can be translational movable part of the spindle device be the nut instead of the Spindle, as for professionals is apparent.
ZUSAMMENFASSUNGSUMMARY
Das
Stellglied steuert die axiale Translationsbewegung eines gesteuerten
Ausgangsteils (
Claims (13)
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