DE112015000380T5

DE112015000380T5 - Stellglied und Kabinensitz, der ein derartiges Stellglied umfasst

Info

Publication number: DE112015000380T5
Application number: DE112015000380.0T
Authority: DE
Inventors: Sylvain Pons
Original assignee: Zodiac Actuation Systems SAS
Current assignee: Safran Electronics and Defense Actuation SAS
Priority date: 2014-01-10
Filing date: 2015-01-09
Publication date: 2016-10-27
Anticipated expiration: 2035-01-10
Also published as: FR3016420B1; WO2015104378A2; GB201611346D0; FR3016420A1; GB2535957B; US10654378B2; GB2535957A; WO2015104378A3; US20180105072A1; DE112015000380B4

Abstract

Dieses Stellglied umfasst ein Gestell, einen Motor, eine Ausgangswelle (22, 44) und eine kinematische Antriebskette (46) der Ausgangswelle (22, 44) durch den Motor. die kinematische Kette (46) umfasst ein vorgelagertes Element (70), ein nachgelagertes Element (72) und eine Kopplungsvorrichtung (74) des vorgelagerten Elements (70) an das nachgelagerte Element (72). Die Kopplungsvorrichtung (74) weist eine erste Übertragungskonfiguration des gesamten Moments, das von einem der Elemente, dem vorgelagerten (70) und nachgelagerten (72), auf die Kopplungsvorrichtung (74) ausgeübt wird, zum anderen der Elemente, dem vorgelagerten (70) und nachgelagerten (72), wenn das Moment unter einem Grenzmoment liegt, und eine zweite Umleitungskonfiguration wenigstens eines Teils des Moments, das von einem der Elemente, dem vorgelagerten (70) und nachgelagerten (72), auf die Kopplungsvorrichtung (74) zum Gestell (40) ausgeübt wird, wenn das Moment wenigstens dem Grenzmoment entspricht.

Description

Die vorliegende Erfindung betrifft ein Stellglied der Bauart, umfassend ein Gestell, einen Motor, eine Ausgangswelle und eine kinematische Antriebskette der Ausgangswelle durch den Motor, wobei die kinematische Kette ein vorgelagertes Element, das mit dem Rotor des Motors derart kinematisch verbunden ist, dass der Rotor und das vorgelagerte Element gemeinsam um ihre jeweiligen Rotationsachsen drehen, ein nachgelagertes Element, das mit der Ausgangswelle derart kinematisch verbunden ist, dass die Ausgangswelle und das nachgelagerte Element gemeinsam um ihre jeweiligen Rotationsachsen drehen, und eine Kopplungsvorrichtung des vorgelagerten Elements an das nachgelagerte Element umfasst.
Die Erfindung betrifft ebenfalls einen Kabinensitz für ein Luftfahrzeug, der eine Mehrzahl im Verhältnis zueinander beweglicher Elemente umfasst, und ein Stellglied, um wenigstens einen Teil der beweglichen Elemente im Verhältnis zueinander zu verlagern, wobei das Stellglied vorgenannten Typs ist.
Die in den Flugzeugen angeordneten Passagiersitze sind üblicherweise mit elektrischen Stellgliedern ausgestattet, die die Verlagerung verschiedener beweglicher Elemente des Sitzes im Verhältnis zueinander.
Um die Sicherheit der Passagiere während der kritischen Phasen Start und Landung zu sichern, muss der Sitz eine ausreichende Steifigkeit aufweisen, die verhindert, dass sich der Sitz bei einem heftigen Stoß verformt oder sich vom restlichen Fluggerät löst. Allerdings ist die Trägheit allein der Stellglieder, welche die verschiedenen Elemente des Sitzes verbinden, nicht immer ausreichend, um diese Anforderungen an die Widerstandsfähigkeit im Fall eines Stoßes zu erfüllen. Ferner bestehen erheblichen Risiken für eine Unterbrechung der Übersetzungsketten der Stellglieder.
So ist bekannt, bestimmte Teile des Sitzes während kritischer Flugphasen des Fluggeräts im Verhältnis zueinander mit Riegeln zu blockieren. Diese Riegel bestehen beispielsweise aus dem beweglichen Kern eines Elektromagneten, dessen Wicklung um einen beweglichen Teil des Sitzes verläuft und dessen beweglicher Kern zwischen einer eingezogenen Position und einer Ausgangsposition verlagerbar ist, bei der er in den starren Teil des Sitzes eingeführt ist und somit eine positive mechanische Blockade der Bewegung der zwei Sitzteile im Verhältnis zueinander sichert.
Allerdings wird durch Verwendung dieser Riegel der Sitz schwer und die Steuerung kompliziert. Ferner kommt es vor, dass aufgrund der Herstellungstoleranzen des Sitzes und der Stellglieder und eventueller unbeabsichtigter Aktionen des Passagiers am Sitz einige Riegel nicht mehr mit ihren jeweiligen Verschlüssen fluchten, was die Verlagerung der Riegel in ihre Ausgangspositionen verhindert.
Ein Ziel der Erfindung ist, eine vereinfachte Verriegelung der Sitzelemente zu erlauben. Weitere Ziele sind, eine zuverlässige Verriegelung der Sitzelemente zu erlauben und dabei das Gewicht des Sitzes zu beschränken.
Zu diesem Zweck hat die Erfindung ein Stellglied des vorgenannten Typs zum Gegenstand, bei dem die Kopplungsvorrichtung eine erste Übertragungskonfiguration des gesamten Moments, das von einem der vorgelagerten und nachgelagerten Elemente auf die Kopplungsvorrichtung ausgeübt wird, zum anderen der vorgelagerten und nachgelagerten Elemente, wenn das Moment unter einem Grenzmoment liegt, und eine zweite Umleitungskonfiguration wenigstens eines Teils des Moments, das von einem der vorgelagerten und nachgelagerten Elemente auf die Kopplungsvorrichtung zum Gestell ausgeübt wird, wenn das Moment wenigstens dem Grenzmoment entspricht, aufweist.
Gemäß bevorzugten Ausführungsformen der Erfindung kann das Stellglied eines oder mehrere der folgenden Merkmale umfassen, die allein oder gemäß allen technisch möglichen Kombinationen herangezogen werden:

– die Kopplungsvorrichtung ist eine passive Vorrichtung,
– die Kopplungsvorrichtung umfasst wenigstens ein Kopplungsorgan, das zwischen einer ersten Position beabstandet von einer Stützfläche des Gestells, wenn die Kopplungsvorrichtung in der ersten Konfiguration ist, und einer zweiten Position in Abstützung gegen die Stützfläche, wenn die Kopplungsvorrichtung in der zweiten Konfiguration ist, verlagerbar ist,
– das oder jedes Kopplungsorgan weist eine Stützfläche gegen das vorgelagerte Element und eine Stützfläche gegen das nachgelagerte Element auf,
– ein erstes Element unter dem vorgelagerten und nachgelagerten Element weist für das oder jedes Kopplungsorgan eine jeweilige Empfangsaufnahme des Kopplungsorgans in seiner ersten Position auf,
– das zweite Element unter dem vorgelagerten und nachgelagerten Element umfasst einen Körper und wenigstens einen Vorsprung, der ab dem Körper parallel zur Rotationsachse des zweiten Elements hervorsteht, wobei der Vorsprung in einem eigenen Hohlraum aufgenommen wird, der im ersten Element ausgebildet ist, wobei der Hohlraum mit wenigstens einer Kopplungsorganaufnahme kommuniziert, wobei das der Aufnahme zugeordnete Kopplungsorgan eine Stützfläche gegen den Vorsprung aufweist,
– das erste Element weist eine Wand auf, die den Empfangshohlraum des Vorsprungs von der Kopplungsorganaufnahme trennt, wobei der Hohlraum mit der Aufnahme über wenigstens eine Durchgangsöffnung kommuniziert, die durch die Wand ausgebildet ist, und das der Aufnahme zugeordnete Kopplungsorgan einen Körper umfasst, der eine Form hat, die zu der Aufnahme im Wesentlichen komplementär ist und einen Finger, der sich durch die Durchgangsöffnung von der Aufnahme bis in den Hohlraum erstreckt, wobei der Finger die Stützfläche gegen das zweite Element führt,
– das zweite Element eine Mehrzahl von Vorsprüngen umfasst, die ab dem Körper parallel zur Rotationsachse des zweiten Elements hervorstehen, wobei die Vorsprünge um die Rotationsachse gleichmäßig winklig verteilt sind,
– der oder jeder Vorsprung von zwei Kopplungsorganen winklig umgeben ist, die jeweils eine Stützfläche gegen den Vorsprung aufweisen,
– die Aufnahme in einen peripheren äußeren Mantel des ersten Elements mündet, wobei sich die Aufnahme radial nach außerhalb des ersten Elements erweitert,
– die Kopplungsvorrichtung wenigstens vier Kopplungsorgane umfasst, die um die Rotationsachse des nachgelagerten Elements winklig verteilt sind,
– wobei die vorgelagerten und nachgelagerten Elemente jeweils rotierend beweglich um zueinander koaxiale Rotationsachsen montiert sind,
– das nachgelagerte Element um eine zur Ausgangswelle koaxiale Rotationsachse rotierend beweglich montiert und in Rotation um seine Achse mit der Ausgangswelle verbunden ist.

Die Erfindung hat ebenfalls einen Passagiersitz des vorgenannten Typs zum Gegenstand, in welchem das Stellglied ein wie hier oben definiertes Stellglied ist.
Weitere Merkmale und Vorteile der Erfindung werden bei der Lektüre der folgenden Beschreibung deutlich, die nur als Beispiel dient und sich auf die beigefügten Zeichnungen bezieht, von denen:

– die 1 eine perspektivische schematische Ansicht eines erfindungsgemäßen Kabinensitzes ist,
– die 2 eine Draufsicht auf ein Stellglied des Passagiersitzes der 1 ist,
– die 3 eine Vorderansicht eines Teils des Stellglieds von 2 ist,
– die 4 eine Schnittansicht des Stellglieds gemäß der Ebene, die auf der 3 mit IV-IV gekennzeichnet ist, wobei das Stellglied in einer ersten Konfiguration ist, und
– die 5 eine identische Ansicht der Ansicht von der 4 ist, wobei das Stellglied in einer zweiten Konfiguration ist.

Der auf der 1 dargestellte Sitz 10 weist ein Gestell 11 sowie eine Sitzfläche 12 und eine Rückenlehne 14 auf, die in Bezug zum Gestell 11 beweglich montiert sind. Er weist ebenfalls zwei Zahnstangen 16 auf, die am Boden der Kabine befestigt sind und auf denen das Gestell 11 mit Hilfe eines Fußgestells 18 gleitende montiert ist.
Insbesondere umfasst das Fußgestell 18 zwei Räder 20, die jeweils auf einer der Zahnstangen 16 eingreifen. Die Räder 20 sind ausgebildet, um sich in Bezug zu den Zahnstangen 16 gemeinsam mit dem Gestell 11 zu verlagern. Sie bilden mit den Zahnstangen 16 Verlagerungsmittel des Sitzes 10 relativ zum Boden der Kabine.
Die Räder 20 sind an den axialen Enden einer Übertragungswelle 22 montiert, so dass sie die Welle 22 umgeben. Sie sind mit der Übertragungswelle 22 fest verbunden.
Die Übertragungswelle 22 ist relativ zum Gestell 11 um ihre Achse rotierend beweglich montiert.
An das Fußgestell 18 ist ein Stellglied 30 angeschlossen, um die Verlagerung des Fußgestells 18 gemäß der Länge der Zahnstangen 16 zu sichern. Das Stellglied 30 ist mit einer zentralen Steuereinheit 32 verbunden, die wiederum mit einer Tastatur 34 verbunden ist, die es dem auf dem Sitz 10 sitzenden Passagier erlaubt, diesen durch Steuerung des Stellglieds 30 zu verlagern.
Insbesondere ist das Stellglied 30 ausgebildet, um die Räder 20 rotierend um ihre Achsen anzutreiben. Zu diesem Zweck umfasst das Stellglied 30 in Bezug auf die 2 einen mit dem Gestell 11 fest verbundenen Deckel 40, einen Motor 42, eine Ausgangswelle 44 und eine kinematische Kette 46 für den Antrieb der Ausgangswelle 44 durch den Motor 42.
Die Ausgangswelle 44 ist von der Übertragungswelle 22 gebildet.
Der Deckel 40 ist aus einem relativ verformbaren Material, beispielsweise aus Aluminium.
Der Motor 42 ist ein Elektromotor. Er weist in bekannter Weise einen (nicht dargestellten) Rotor und einen (nicht dargestellten) Stator auf, die in einem mit dem Deckel 40 fest verbundenen Gehäuse 48 untergebracht sind, sowie eine mit dem Rotor fest verbundene Ausgangswelle 50. Vorzugsweise umfasst er ebenfalls eine Strommangelbremse, die ausgebildet ist, um den Rotor relativ zum Stator zu blockieren, wenn der Motor 42 nicht mit elektrischem Strom versorgt wird.
Die kinematische Kette 46 umfasst eine Übersetzungskette 52, die ausgebildet ist, um die Übertragungswelle 22 mit der Ausgangswelle 50 derart kinematisch zu verbinden, dass die Rotationsgeschwindigkeit der Übertragungswelle 22 um ihre Achse kleiner ist als die Rotationsgeschwindigkeit der Ausgangswelle 50 um ihre Achse.
Die Übersetzungskette 52 umfasst eine Mehrzahl von Übersetzungsstufen 54, 56. Jede Übersetzungsstufe 54, 56 umfasst eine Mehrzahl von Eingriffelementen 60, 62, 64, 66.
Die Eingriffelemente der ersten Übersetzungsstufe 54 umfassen ein Eingangszahnrad 60, das mit der Ausgangswelle 50 rotierend fest verbunden ist, sowie ein Übertragungszahnrad 62, in welches das Eingangszahnrad 60 eingreift. Dieses Übertragungszahnrad 62 ist auf dem Deckel 40 um seine Achse frei rotierend beweglich montiert, ist etwa parallel zum Eingangszahnrad 60 ausgerichtet und hat eine höhere Anzahl von Zähnen als das Eingangszahnrad 60.
Die Eingriffelemente der letzten Übersetzungsstufe 56 umfassen ein Ausgangszahnrad 64, das koaxial zur Übertragungswelle 22 ist, sowie ein Übergangszahnrad 66, in welches das Ausgangszahnrad 64 eingreift. Dieses Übertragungszahnrad 66 ist auf dem Deckel 40 um seine Achse frei rotierend beweglich montiert, ist etwa parallel zum Ausgangszahnrad 64 ausgerichtet und hat eine niedrigere Anzahl von Zähnen als das Ausgangszahnrad 64.
In dem dargestellten Beispiel ist das Übergangszahnrad 66 mit dem Übertragungszahnrad 62 rotierend fest verbunden. In einer Variante ist wenigstens eine Übergangs-Übersetzungsstufe zwischen dem Übertragungszahnrad 62 und dem Übergangszahnrad 66 zwischengestellt, um diese zwei Zahnräder 62, 66 kinematisch zu verbinden, damit sie gemeinsam um ihre jeweiligen Achsen drehen.
Dadurch ist das Ausgangszahnrad 64 mit dem Rotor des Motors 42 kinematisch verbunden, so dass der Rotor und das Ausgangszahnrad 64 gemeinsam um ihre jeweiligen Rotationsachsen drehen.
Jedes Eingriffelement 60, 62, 64, 66 ist aus einem relativ stabilen Material, beispielsweise aus Stahl, vorzugsweise aus Nitrierstahl, geformt.
Unter Bezugnahme auf die 3 umfasst die kinematische Kette 46 ebenfalls ein vorgelagertes Element 70, das mit dem Rotor des Motors 42 derart kinematisch verbunden ist, dass der Rotor und das vorgelagerte Element 70 gemeinsam um ihre jeweiligen Rotationsachsen drehen, ein nachgelagertes Element 72, das mit der Übertragungswelle 22 derart kinematisch verbunden ist, dass die Übertragungswelle 22 und das nachgelagerte Element 72 gemeinsam um ihre jeweiligen Rotationsachsen drehen, und eine Kopplungsvorrichtung 74 des vorgelagerten Elements 70 an das nachgelagerte Element 72.
Jedes Element, das vorgelagerte 70 und das nachgelagerte 72, ist relativ zum Deckel 40 um eine Rotationsachse des Elements 70, 72 rotierend beweglich montiert. Die Rotationsachsen des vorgelagerten Elements 70 und des nachgelagerten Elements 72 sind zueinander koaxial. Insbesondere sind die Achsen ebenfalls zur Übertragungswelle 22 koaxial.
Das vorgelagerte Element 70 umfasst einen Körper 80 und zwei Vorsprünge 82, die axial aus dem Körper 80 in Richtung des nachgelagerten Elements 72 hervorstehen. Der Körper 80 ist von dem Ausgangszahnrad 64 gebildet. Die zwei Vorsprünge 82 sind relativ zur Rotationsachse des vorgelagerten Elements 70 zueinander symmetrisch angeordnet.
In einer Variante umfasst das vorgelagerte Element 70 wenigstens drei Vorsprünge 82, die um die Rotationsachse des vorgelagerten Elements 70 gleichmäßig winklig verteilt sind, das heißt, um die Rotationsachse derart winklig verteilt, dass für jedes Paar aufeinanderfolgender Vorsprünge 82 der Winkel zwischen den Vorsprüngen 82 gleich dem Winkel zwischen den Vorsprüngen 82 jedes anderen Paars aufeinanderfolgender Vorsprünge 82 ist.
Das vorgelagerte Element 70 ist relativ zur Übertragungswelle 22 um seine Achse rotierend beweglich.
Das vorgelagerte Element 70 ist vorzugsweise einstückig. Es ist aus einem relativ stabilen Material, beispielsweise aus Stahl, vorzugsweise aus Nitrierstahl.
Das nachgelagerte Element 72 ist relativ zur Übertragungswelle 22 um seine Achse rotierend fest verbunden.
Das nachgelagertes Element 72 ist in einem vorbestimmten Winkel um seine Rotationsachse rotationsinvariant. In dem dargestellten Beispiel hat der vorbestimmte Winkel 180°.
Unter Bezugnahme auf die 4 befindet sich das nachgelagerte Element 72 in einem peripheren äußeren Mantel 84, der sich um die Rotationsachse des nachgelagerten Elements 72 erstreckt und das nachgelagerte Element 72 aufnimmt.
Dieser periphere äußere Mantel 84 umfasst Rotationszylindersektoren 86, die alle denselben Radius haben. Jeder Zylindersektor 86 hat insbesondere eine zur Rotationsachse des nachgelagerten Elements 72 etwa parallele und in Bezug zur Rotationsachse leicht versetzte Achse. Unter „leicht versetzt“ ist gemeint, dass der Abstand der Achse jedes Zylindersektors 86 zur Rotationsachse des nachgelagerten Elements 72 unter 1 mm, vorzugsweise zwischen 0,3 und 0,7 mm inklusive, ist.
Diese Zylindersektoren 86 sind vorzugsweise, wie dargestellt, miteinander durch ebene Abschnitte 88 verbunden, die parallel zur Rotationsachse des nachgelagerten Elements 72 ausgerichtet sind, wobei sich jeder ebene Abschnitt 88 zwischen zwei aufeinanderfolgenden zylindrischen Sektoren 86 derart erstrecken, dass der periphere äußere Mantel von einer alternierenden Folge von Zylindersektoren 86 und ebenen Abschnitten 88 gebildet ist. Insbesondere ist in dem dargestellten Beispiel die Anzahl der Zylindersektoren 86 gleich vier, die Anzahl der ebenen Abschnitte 88 ist gleich vier, und jeder ebene Abschnitt 88 ist senkrecht zu zwei anderen ebenen Abschnitten 88.
Rückblickend auf die 3 umfasst das nachgelagerte Element 72 zwei große Flächen 90, 92, die sich gegenüberliegen und sich jeweils etwa senkrecht zur Rotationsachse des nachgelagerten Elements 72 erstrecken. Eine erste große Fläche 90 zeigt zum vorgelagerten Element 70, und die zweite große Fläche 92 ist entgegengesetzt zum vorgelagerten Element 70 ausgerichtet.
Jede große Fläche 90, 92 ist vom Mantel 84 gesäumt.
Das nachgelagerte Element 72 weist für jeden Vorsprung 82 des vorgelagerten Elements 70 einen eigenen Empfangshohlraum 94 des Vorsprungs 82 auf. Der Hohlraum 94 mündet in die erste große Fläche 90 aus. In dem dargestellten Beispiel mündet er ferner in den Mantel 84 aus, insbesondere in einen ebenen Abschnitt 88 des Mantels 84. In dem dargestellten Beispiel verschließt eine Rückwand 96 den Hohlraum 94 auf der Seite der zweiten großen Fläche 92.
Der Hohlraum 94 hat eine Winkelbreite, die größer als die Winkelbreite des Vorsprungs 82 ist, den sie aufnimmt. Somit kann sich der Vorsprung 82 im Hohlraum 94 winklig verlagern.
Das nachgelagerte Element 72 weist ferner Aufnahmen 98 für Kopplungsorgane 100 der Kopplungsvorrichtung 74 auf.
Unter Bezugnahme auf die 4 mündet jede Aufnahme 98 in einen Mantel 84, insbesondere in einen Zylindersektor 86 des Mantels 84. In dem dargestellten Beispiel (3) mündet jede Aufnahme 98 ferner in die erste große Fläche 90 und ist von einer Rückwand 96 auf der Seite der zweiten großen Fläche 92 verschlossen.
Jede Aufnahme 98 erweitert sich radial nach außerhalb des nachgelagerten Elements 72. Anders gesagt, jede Aufnahme 98 erweitert sich mit ihrer Entfernung von der Rotationsachse des nachgelagerten Elements 72.
Insbesondere ist jede Aufnahme 98 von zwei Kontaktflächen 102 gegen das Kopplungsorgan 100, das in der Aufnahme 98 untergebracht ist, winklig gesäumt, wobei sich die Flächen 102 in einem Boden 104 der Aufnahme 98 treffen und sich ab dem Boden 104 bis zum Mantel 84 voneinander entfernen. Jede Fläche 102 ist insbesondere eben. In dem dargestellten Beispiel sind die Flächen 102 etwa senkrecht zueinander ausgerichtet.
Jede Aufnahme 98 hat etwa die Form eines Rotationszylindersektors.
Jeder Hohlraum 94 ist von zwei Aufnahmen 98 winklig umgeben. Der Vorsprung 82, der dort aufgenommen ist, ist demnach von den Kopplungsorganen 100, die in den Aufnahmen 98 untergebracht sind, winklig umgeben.
Jeder Hohlraum 94 ist von jeder der Aufnahmen 98, die ihn umgeben, durch eine Wand 106 des nachgelagerten Elements 72 getrennt.
Durch die Wand 106 erstreckt sich eine Durchgangsöffnung 108. Sie mündet in den Hohlraum 94 und in die Aufnahme 98 aus, die vom Hohlraum 94 durch die Wand 106 getrennt ist. Die Achse der Öffnung 108 ist zu dem Abschnitt des Mantels 84 ausgerichtet, wohin die Aufnahme 98 ausmündet.
In dem dargestellten Beispiel beträgt die Anzahl der Aufnahmen 98 vier, wobei jede Aufnahme 98 in einen eigenen Zylindersektor 86 des Mantels 84 ausmündet. Zwei der Aufnahmen 98 umgeben winklig einen der Hohlräume 94, und die zwei anderen Aufnahmen 98 umgeben winklig den anderen Hohlraum 94.
Das nachgelagerte Element 72 ist vorzugsweise einstückig. Es ist vorzugsweise aus einem relativ verformbaren Material, beispielsweise aus Aluminium. In einer Variante ist das nachgelagerte Element 72 aus einem relativ stabilen Material, beispielsweise aus Stahl, um die Beanspruchungen aushalten zu können, denen es ausgesetzt ist.
Der Deckel 40 weist eine ringförmige Stützfläche 110 auf, die sich um das nachgelagerte Element 72 erstreckt. Die Stützfläche 110 ist auf der Rotationsachse des nachgelagerten Elements 72 zentriert und hat einen Radius, der etwa dem Radius der Zylindersektoren 86 des Mantels 84 entspricht.
Die Kopplungsorgane 100 entsprechen zahlmäßig der Anzahl der Aufnahmen 98. In dem dargestellten Beispiel sind es demzufolge vier.
Die Kopplungsorgane 100 sind um die Rotationsachse des vorgelagerten Elements 70 und des nachgelagerten Elements 72 winklig verteilt.
Jedes Kopplungsorgan 100 umfasst einen Körper 112 mit einer etwa komplementären Form zu der der Aufnahme 98, in der es empfangen wird, und einen Finger 114, der aus dem Körper 112 hervorsteht.
Der Körper 112 ist wenigstens zum Teil in der Aufnahme 98 untergebracht. Der Finger 114 erstreckt sich durch die Durchgangsöffnung 108, die die Aufnahme 98 mit dem Hohlraum 94 verbindet, die ihn zum Teil umgeben. Insbesondere der Finger 114 erstreckt sich bis in den Hohlraum 94.
Der Finger 114 weist ein Verbindungsende 116 mit dem Körper 112 und ein dem Verbindungsende 116 gegenüberliegendes freies Ende 118 auf. Das freie Ende 118 bildet eine Stützfläche 120 gegen den im Hohlraum 94 aufgenommenen Vorsprung 82.
Der Körper 112 weist eine Stützfläche 122 gegen das nachgelagerte Element 72 auf. Die Stützfläche 122 schmiegt sich an die Wände 96, 106 der Aufnahme 98 an.
Der Körper 112 weist ferner eine Stützfläche 124 gegen die Stützfläche 110 des Deckels 40 auf. Die Stützfläche 124 hat eine Form eines Rotationszylindersektors mit einem Krümmungsradius, der etwa dem Radius der Stützfläche 110 entspricht.
Die Stützfläche 124 ist insbesondere gerändelt, um die Reibungskräfte zwischen der Stützfläche 124 und der Stützfläche 110 zu erhöhen, wenn diese zwei Flächen 110, 124 miteinander im Kontakt sind. Vorzugsweise ist die Stützfläche 124 derart gerändelt, dass (nicht dargestellte) axiale Rillen auf der Stützfläche 124 gebildet sind.
Das Material jedes Kopplungsorgans 100 ist in typischer Weise ein relativ stabiles Material, beispielsweise Stahl.
Jedes Kopplungsorgan 100 ist auf dem nachgelagerten Element 72 in einer ersten Position beabstandet von der Stützfläche 100 des Deckels 40 kraftschlüssig montiert, wie auf der 4 dargestellt ist. Unter „kraftschlüssige Montage“ ist zu verstehen, dass der Finger 114 jedes Kopplungsorgans 100 in die entsprechende Durchgangsöffnung 108 derart eingeführt ist, dass die Reibungskräfte zwischen dem Finger 114 und der Durchgangsöffnung 108 ausreichen, um das Kopplungsorgan 100 unter normalen Nutzungsbedingungen des Stellglieds 30 in seiner ersten Position zu halten. Jedes Kopplungsorgan 100 ist beispielsweise auf dem nachgelagerten Element 72 in der ersten Position aufgeschrumpft.
Wenn ein Kopplungsorgan 100 in der ersten Position ist, ist seine Stützfläche 124 mit dem Mantel 84 bündig.
Vorzugsweise sind die Längen der Finger 114 derart gewählt, dass, wenn die zwei Kopplungsorgane 100, die einen selben Vorsprung 82 umgeben, in erster Position sind, die Stützflächen 120 der zwei Kopplungsorgane 100 gegen den Vorsprung 82 ruhen.
Wenn jedes Kopplungsorgan 100 in seiner ersten Position ist, ist die Kopplungsvorrichtung 74 in einer ersten Übertragungskonfiguration des vollständigen Moments, das von einem der Element, dem vorgelagerten 70 und nachgelagerten 72, auf die Kopplungsvorrichtung 74 in Richtung des anderen vorgelagerten 70 bzw. nachgelagerten 72 Elements ausgeübt wird.
Jedes Kopplungsorgan 100 ist jedoch in eine zweite Position in Abstützung gegen die Stützfläche 100 des Deckels 40 verlagerbar, wie auf der 5 dargestellt ist, wenn das auf die Kopplungsorgane 100 über Kontaktflächen 102 übertragene Moment über oder gleich einem Grenzmoment ist. Dieses Grenzmoment ist das Moment, über dem hinaus die von jedem Vorsprung 82 auf das Kopplungsorgan 100, gegen das er sich abstützt, ausgeübte Kraft größer als die Reibungskräfte zwischen dem Finger 114 des Kopplungsorgans 100 und der entsprechenden Durchgangsöffnung 108 ist. Dieses Grenzmoment ist vorher festgelegt. Die Durchmesser der Finger 114 der Kopplungsorgane 100 und der Durchgangsöffnungen 108 des nachgelagerten Elements 72 sind derart bemessen, dass dieses vorbestimmte Grenzmoment erreicht wird.
Das Grenzmoment liegt zwischen dem statischen Festigkeitsmoment und dem Bruchmoment der Übersetzungskette 52.
Das Bruchmoment der Übersetzungskette 52 ist das Moment, bei dem ein Eingriffelement der Übersetzungskette 52 bricht, so dass es dann keine Momentübertragung mehr zwischen dem vorgelagerten und nachgelagerten Ende der Übersetzungskette 52 gibt.
Das statische Festigkeitsmoment der Übersetzungskette 52 ist das Moment, ab dem sich wenigstens ein Eingriffelement der Übersetzungskette 52 verformt, wobei das Moment weiterhin von einem Ende der Übersetzungskette 52 zum anderen übertragen wird. Das statische Festigkeitsmoment entspricht in typischer Weise zirka 80 % des Bruchmoments.
Wenn sich ein Kopplungsorgan 100 in seiner zweiten Position befindet, ragt es aus dem Mantel 84 heraus, und seine Stützfläche 124 ruht auf der Stützfläche 110 des Deckels 40.
Wenn wenigstens eines der Organe 100 in seiner zweiten Position ist, ist die Kopplungsvorrichtung 74 in einer zweiten Umleitungskonfiguration eines Teils des Moments, das von einem der Element, dem vorgelagerten 70 und nachgelagerten 72, auf die Kopplungsvorrichtung 74 in Richtung des Deckels ausgeübt wird.
Die Verlagerung der Kopplungsvorrichtung 74 aus ihrer ersten in ihre zweite Konfiguration erfolgt wie nachfolgend beschrieben.
Das Moment des nachgelagerten Elements 72 wird normalerweise folgendermaßen auf das vorgelagerte Element 70 übertragen: Das Moment wird auf die Kopplungsorgane 100 über Kontaktflächen 102 übertragen und über Stützflächen 120 an das vorgelagerte Organ weiterverteilt. Im Gegenzug zu der von den Kopplungsorganen 100 auf die Vorsprünge 82 zwecks Übertragung des Moments auf das vorgelagerte Element 70 ausgeübte Kraft übt jeder Vorsprung 82 eine Reaktionskraft auf die Stützfläche 120 eines der Kopplungsorgane 100 aus, die ihn umgeben. Diese Reaktionskraft ist parallel zur Achse der Durchgangsöffnung 108 ausgerichtet, die den Hohlraum 94 anschließt, der den Vorsprung 82 in der Aufnahme 98 des Kopplungsorgans aufnimmt. Die Reaktionskraft ist also zu dem Abschnitt des Mantels 84 ausgerichtet, in welchen die Aufnahme 98 ausmündet und tendiert folglich dazu, das Kopplungsorgan 100 aus seiner Aufnahme 98 zu drücken. Die Reibungskräfte zwischen dem nachgelagerten Element 72 und dem Kopplungsorgan 100 wirken jedoch gegen einen Austritt desselben aus seiner Aufnahme 98.
Wenn das von der Kopplungsvorrichtung 74 an das vorgelagerte Element 70 übertragene Moment das vorher festgelegte Grenzmoment erreicht, übersteigt die vom Vorsprung 82 ausgeübte Reaktionskraft die Reibungskräfte, so dass das Kopplungsorgan 100 aus seiner Aufnahme 98 gedrückt wird, bis es gegen die Stützfläche 110 des Deckels 40 in Anschlag kommt. Gleichzeitig dreht sich das nachgelagerte Element 72 um seine Achse relativ zum vorgelagerten Element 70. Nunmehr verbleibt nur ein begrenztes Moment zur Übertragung an das vorgelagerte Element 70, wobei das restliche Moment über Stützflächen 110 und 124 an den Deckel 40 übertragen wird.
Die Bewegung der Kopplungsvorrichtung 74 aus ihrer ersten in ihre zweite Konfiguration erfolgt passiv, so dass die Kopplungsvorrichtung 74 als passive Vorrichtung bezeichnet werden kann.
Wenn die Kopplungsvorrichtung 74 in ihrer zweiten Konfiguration ist, kann sie nicht mehr in die erste Konfiguration zurückkehren. Das Stellglied 30 ist damit unbenutzbar.
Dank der oben beschriebenen Erfindung erfolgt die Verriegelung des Sitzes 10 auf einfache Weise. Nach der Blockade des Stellglieds 30 ist nämlich jede Bewegung der Räder 20 unmöglich: Die Strommangelbremse des Motors 42 verhindert nämlich jede Rotation des Rotors im Stand und damit der Teile und auch der Räder 20, die mit ihm kinematisch verbunden sind.
Ferner ist die Verriegelung des Sitzes 10 zuverlässig. Wenn nämlich das auf die Räder 20 ausgeübte Moment für die Übersetzungskette 52 zu groß ist, wird dieses Moment zum Teil an den Deckel 40 des Stellglieds 30 übertragen. Dadurch wird ein Bruch der Übersetzungskette 52 vermieden, der durch Entkopplung der Räder 20 vom Motor 42 die Rotation der Räder 20 freigeben würde.
Schließlich wird der Sitz 10 durch das Stellglied 30 im Vergleich zu einem klassischen Stellglied nur unwesentlich schwerer.

Claims

Stellglied (30), umfassend ein Gestell (40), einen Motor (42), eine Ausgangswelle (22, 44) und eine kinematische Antriebskette (46) der Ausgangswelle (22, 44) durch den Motor (42), wobei die kinematische Kette (46) ein vorgelagertes Element (70), das mit dem Rotor des Motors (42) derart kinematisch verbunden ist, dass der Rotor und das vorgelagerte Element (70) gemeinsam um ihre jeweiligen Rotationsachsen drehen, ein nachgelagertes Element (72), das mit der Ausgangswelle (22, 44) derart kinematisch verbunden ist, dass die Ausgangswelle (22, 44) und das nachgelagerte Element (72) gemeinsam um ihre jeweiligen Rotationsachsen drehen, und eine Kopplungsvorrichtung (74) des vorgelagerten Element (70) an das nachgelagerte Element (72) umfasst, wobei die Kopplungsvorrichtung (74) eine erste Übertragungskonfiguration des gesamten Moments, das von einem der Elemente, dem vorgelagerten (70) und nachgelagerten (72), auf die Kopplungsvorrichtung (74) ausgeübt wird, zum anderen der Elemente, dem vorgelagerten (70) und nachgelagerten (72), wenn das Moment unter einem Grenzmoment liegt, und eine zweite Umleitungskonfiguration wenigstens eines Teils des Moments, das von einem der Elemente, dem vorgelagerten (70) und nachgelagerten (72), auf die Kopplungsvorrichtung (74) zum Gestell (40) ausgeübt wird, wenn das Moment wenigstens dem Grenzmoment entspricht, aufweist, wobei die Kopplungsvorrichtung (74) wenigstens ein Kopplungsorgan (100) umfasst, das zwischen einer ersten Position beabstandet von einer Stützfläche (110) des Gestells (40), wenn die Kopplungsvorrichtung (74) in der ersten Konfiguration ist, und einer zweiten Position in Abstützung gegen die Stützfläche (110), wenn die Kopplungsvorrichtung (74) in der zweiten Konfiguration ist, verlagerbar ist, dadurch gekennzeichnet, dass das oder jedes Kopplungsorgan (100) eine Stützfläche (120) gegen das vorgelagerte Element (70) und eine Stützfläche (122) gegen das nachgelagerte Element (72) aufweist.
Stellglied (30) nach Anspruch 1, wobei die Kopplungsvorrichtung (74) eine passive Vorrichtung ist.
Stellglied (30) nach Anspruch 1 oder 2, wobei ein erstes Element (72) unter dem vorgelagerten und nachgelagerten Element für das oder jedes Kopplungsorgan (100) eine jeweilige Empfangsaufnahme (98) des Kopplungsorgans (100) in seiner ersten Position aufweist.
Stellglied (30) nach Anspruch 3, wobei das oder jedes Kopplungsorgan (100) kraftschlüssig auf dem ersten Element (72) in seiner ersten Position montiert ist.
Stellglied (30) nach Anspruch 3 oder 4, wobei das zweite Element (70) unter dem vorgelagerten und nachgelagerten Element einen Körper (80) und wenigstens einen Vorsprung (82), der ab dem Körper (80) parallel zur Rotationsachse des zweiten Elements (70) hervorsteht, umfasst, wobei der Vorsprung (82) in einem eigenen Hohlraum (94) aufgenommen wird, der im ersten Element (72) ausgebildet ist, wobei der Hohlraum (94) mit wenigstens einer Kopplungsorganaufnahme (98) kommuniziert, wobei das der Aufnahme (98) zugeordnete Kopplungsorgan (100) eine Stützfläche (120) gegen den Vorsprung (82) aufweist.
Stellglied (30) nach Anspruch 5, wobei das erste Element (72) eine Wand (106) aufweist, die den Empfangshohlraum (94) des Vorsprungs (82) von der Kopplungsorganaufnahme (98) trennt, wobei der Hohlraum (94) mit der Aufnahme (98) über wenigstens eine Durchgangsöffnung (108) kommuniziert, die durch die Wand (106) ausgebildet ist, und das der Aufnahme (98) zugeordnete Kopplungsorgan (100) einen Körper (112) umfasst, der eine Form hat, die zu der Aufnahme (98) im Wesentlichen komplementär ist und einen Finger (114), der sich durch die Durchgangsöffnung (108) von der Aufnahme (98) bis in den Hohlraum (94) erstreckt, wobei der Finger (114) die Stützfläche (120) gegen das zweite Element (70) führt.
Stellglied (30) nach Anspruch 5 oder 6, wobei das zweite Element (70) eine Mehrzahl von Vorsprüngen (82) umfasst, die ab dem Körper (80) parallel zur Rotationsachse des zweiten Elements (70) hervorstehen, wobei die Vorsprünge (82) um die Rotationsachse gleichmäßig winklig verteilt sind.
Stellglied (30) nach einem der Ansprüche 5 bis 7, wobei der oder jeder Vorsprung (82) von zwei Kopplungsorganen (100) winklig umgeben ist, wobei jedes eine Stützfläche (120) gegen den Vorsprung (82) aufweist.
Stellglied (30) nach Anspruch 8, wobei, wenn die zwei Kopplungsorgane (100), die einen selben Vorsprung (82) umgeben, in erster Position sind, die Stützflächen (120) der zwei Kopplungsorgane (100) gegen den Vorsprung (82) ruhen.
Stellglied (30) nach einem der Ansprüche 3 bis 9, wobei die Aufnahme (98) in einen peripheren äußeren Mantel (84) des ersten Elements (72) ausmündet, wobei sich die Aufnahme (98) radial nach außerhalb des ersten Elements (72) erweitert.
Stellglied (30) nach einem der vorangehenden Ansprüche, wobei die Kopplungsvorrichtung (74) wenigstens vier Kopplungsorgane (100) umfasst, die um die Rotationsachse des nachgelagerten Elements (72) winklig verteilt sind.
Stellglied (30) nach einem der vorangehenden Ansprüche, wobei das vorgelagerte Element (70) und das nachgelagerte Element (72) jeweils rotierend beweglich um zueinander koaxiale Rotationsachsen montiert sind.
Stellglied (30) nach einem der vorangehenden Ansprüche, wobei das nachgelagerte Element (72) um eine zur Ausgangswelle (22, 44) koaxiale Rotationsachse rotierend beweglich montiert und in Rotation um seine Achse mit der Ausgangswelle (22, 44) verbunden ist.
Stellglied (30) nach einem der vorangehenden Ansprüche, wobei jedes der Elemente, das vorgelagerte (70) und nachgelagerte (72), einstückig ist.
Kabinensitz (10) für ein Luftfahrzeug, umfassend eine Mehrzahl im Verhältnis zueinander beweglicher Elemente (11, 12, 14) und ein Stellglied (30), um wenigstens einen Teil der beweglichen Elemente (11, 12, 14) im Verhältnis zueinander zu verlagern, wobei das Stellglied (30) ein Stellglied nach einem der vorangehenden Ansprüche ist.