FR3020431A1 - Actionneur electromecanique - Google Patents

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Abstract

Un actionneur électromécanique (1) comprend un premier moteur électrique (3), un premier mécanisme de conversion de mouvement (6), un deuxième mécanisme de conversion de mouvement (8), et un mécanisme de restriction de rotation (11) pour le deuxième mécanisme de conversion de mouvement (8). Le premier mécanisme de conversion de mouvement (6) comprend un premier élément (29) qui est entraîné en rotation par une sortie du premier moteur électrique (3) et un deuxième élément (31) qui est fixé au premier élément (29). Le deuxième mécanisme de conversion de mouvement (8) comprend un troisième élément (33) qui est mobile de manière solidaire avec le premier élément (29) et un quatrième élément (35) qui est fixé au troisième élément (33). Le mécanisme de restriction de rotation (11) est configuré pour être capable de restreindre et de permettre la rotation du quatrième élément (35) de manière sélective en fonction du mouvement du troisième élément (33).

Description

ACTIONNEUR ÉLECTROMÉCANIQUE RÉFÉRENCE À UNE DEMANDE CONNEXE Cette demande se base sur et revendique la priorité de la demande de brevet japonais n° 2014-089490, déposée le 23 avril 2014.
ARRIÈRE-PLAN DE L'INVENTION La présente invention se rapporte à un actionneur électromécanique qui comprend un mécanisme de conversion de mouvement, tel qu'un mécanisme à vis, et convertit une force d'entraînement en rotation, qui est délivrée en sortie par un moteur électrique, en une force d'entraînement linéaire pour délivrer en sortie la force d'entraînement linéaire.
Un actionneur électromécanique conventionnel comprend un moteur électrique et un mécanisme à vis et est utilisé dans divers domaines, tels que les aéronefs. Un tel actionneur électromécanique convertit une force d'entraînement en rotation, qui est délivrée en sortie par le moteur électrique, en une force d'entraînement linéaire par l'intermédiaire du mécanisme à vis et délivre en sortie la force d'entraînement linéaire.
L'actionneur électromécanique déplace une partie de sortie en ligne droite par rapport à un logement pour entraîner un dispositif. L'actionneur électromécanique est facile à entretenir par rapport à un actionneur hydraulique, qui est entraîné par la fourniture d'huile hydraulique. Ceci est l'avantage de l'actionneur électromécanique. La demande de brevet US publiée sous le n° 2007/0051847 décrit un actionneur électromécanique qui comprend un mécanisme de vis à billes et deux moteurs électriques de telle sorte qu'une tige se déplace de manière linéaire. Chaque moteur électrique est couplé au mécanisme de vis à billes. Le mécanisme de vis à billes convertit la rotation, qui est délivrée en sortie par les moteurs électriques, en un mouvement linéaire (de la partie de sortie) de la tige.
Le brevet US n° 5 144 851 décrit un actionneur électromécanique qui comprend un moteur électrique, un mécanisme d'engrenage planétaire, et deux mécanismes de vis à billes. L'un des mécanismes de vis à billes entoure l'autre mécanisme de vis à billes. Cette structure permet à une sortie du moteur électrique d'être distribuée aux mécanismes de vis à billes de manière sélective par l'intermédiaire du mécanisme d'engrenage planétaire. Lorsque le moteur électrique entraîne en rotation l'un des mécanismes de vis à billes, (la partie de sortie de) la tige se déplace dans une direction axiale. Le brevet US n° 4 637 272 décrit un actionneur électromécanique qui comprend une vis à billes et des écrous à billes. Chaque écrou à billes peut être entraîné en rotation par une sortie d'un moteur électrique correspondant. Ceci permet à (la partie de sortie de) la vis à billes de se déplacer dans une direction axiale lorsque l'un quelconque des moteurs électriques est entraîné. RESUMÉ DE L'INVENTION Dans les actionneurs électromécaniques ci-dessus, le mécanisme à vis peut être bloqué (coincé) en raison de grippage ou d'éraillure. Un tel coinçage empêche la partie de sortie de se déplacer vers l'avant ou vers l'arrière par rapport au logement. Cependant, la demande de brevet US publiée sous le n° 2007/0051847 décrit une structure qui comprend seulement un mécanisme de vis à billes servant de mécanisme à vis. Un coinçage empêche donc la partie de sortie de se déplacer vers l'avant ou vers l'arrière par rapport au logement. Le brevet US n° 5 144 851 décrit une structure dans laquelle le mécanisme d'engrenage planétaire distribue une sortie du moteur électrique à deux mécanismes à vis (mécanismes de vis à billes). Dans cette structure, lorsque l'un des mécanismes de vis à billes est coincé, l'autre mécanisme de vis à billes peut être entraîné pour déplacer la tige dans une direction axiale. Cependant, la structure décrite dans le brevet US n° 5 144 851 n'est pas configurée pour commander de manière active à quelle vis à billes la sortie du moteur électrique est distribuée. Dans ce cas, il est plus souhaitable de distribuer la sortie à la vis à billes de telle sorte que la tige puisse se déplacer d'une manière plus assurée même en cas de coinçage.
La structure décrite dans le brevet US n° 4 637 272 comprend des mécanismes d'embrayage en plus d'un certain nombre de moteurs électriques. Chaque mécanisme d'embrayage connecte et déconnecte une ligne de transmission de force entre un moteur électrique correspondant et un mécanisme de vis à billes correspondant. La structure est donc complexe.
En conséquence, un objectif de la présente invention est de fournir un actionneur électromécanique qui présente une structure simple et déplace une partie d'actionnement, tel qu'une tige, d'une manière plus assurée même en cas de coinçage. Pour atteindre l'objectif ci-dessus, un aspect de la présente invention est un actionneur électromécanique qui comprend un premier moteur électrique, un premier mécanisme de conversion de mouvement, un deuxième mécanisme de conversion de 5 mouvement, et un mécanisme de restriction de rotation pour le deuxième mécanisme de conversion de mouvement. Le premier mécanisme de conversion de mouvement comprend une première vis et un premier écrou qui est fixé à la première vis. Le deuxième mécanisme de conversion de mouvement comprend une deuxième vis et un deuxième écrou qui est fixé à la deuxième vis. Le premier mécanisme de conversion de 10 mouvement comprend un premier élément et un deuxième élément. Le premier élément comprend l'un parmi la première vis et le premier écrou. Le premier élément est entraîné en rotation par une sortie du premier moteur électrique. Le deuxième élément comprend l'autre parmi la première vis et le premier écrou. Le deuxième mécanisme de conversion de mouvement comprend un troisième élément et un quatrième élément. Le troisième 15 élément comprend l'un parmi la deuxième vis et le deuxième écrou. Le troisième élément est mobile de manière solidaire avec le premier élément. Le quatrième élément comprend l'autre parmi la deuxième vis et le deuxième écrou. Le mécanisme de restriction de rotation est configuré pour être capable d'effectuer de manière sélective une opération qui restreint la rotation du quatrième élément lorsque le troisième élément se déplace, et une 20 opération qui permet la rotation du quatrième élément lorsque le troisième élément se déplace. Chaque mécanisme de conversion de mouvement peut être formé en utilisant l'une parmi une vis à rouleaux et une vis à billes. De préférence, l'actionneur électromécanique comprend en outre un engrenage qui 25 est entraîné en rotation lors de la réception de la sortie du premier moteur électrique, et des dents qui sont configurées pour s'engrener avec l'engrenage et tourner de manière solidaire avec le premier élément. Les dents forment des cannelures s'étendant dans une direction axiale du premier élément. De préférence, l'actionneur électromécanique comprend en outre un mécanisme 30 d'arrêt de rotation qui restreint la rotation du deuxième élément. De préférence, l'actionneur électromécanique comprend en outre un premier arbre creux. Le premier arbre comprend le premier élément et le troisième élément qui sont agencés en ligne droite.
Davantage de préférence, l'actionneur électromécanique comprend en outre un deuxième arbre qui est inséré dans le premier arbre et un troisième arbre qui entoure le premier arbre. Le premier écrou qui fonctionne en tant que premier élément et la première vis qui fonctionne en tant que deuxième élément sont agencés respectivement sur une circonférence intérieure du premier arbre et une circonférence extérieure du deuxième arbre. La deuxième vis qui fonctionne en tant que troisième élément et le deuxième écrou qui fonctionne en tant que quatrième élément sont agencés respectivement sur une circonférence extérieure du premier arbre et une circonférence intérieure du troisième arbre.
De préférence, l'actionneur électromécanique comprend en outre un logement qui accueille le quatrième élément et une unité de palier qui est maintenue par le logement et supporte le quatrième élément. L'unité de palier comprend un palier de butée et un palier radial qui sont coaxiaux avec le quatrième élément. De préférence, l'actionneur électromécanique comprend en outre un deuxième moteur électrique qui est capable d'entraîner et faire tourner le quatrième élément. Davantage de préférence, l'actionneur électromécanique comprend en outre un mécanisme de restriction de rotation pour le premier mécanisme de conversion de mouvement. Le mécanisme de restriction de rotation pour le premier mécanisme de conversion de mouvement est agencé pour restreindre la rotation du premier élément.
De préférence, le mécanisme de restriction de rotation pour le deuxième mécanisme de conversion de mouvement comprend un mécanisme de freinage qui est capable de restreindre la rotation du quatrième élément. Davantage de préférence, le mécanisme de freinage du mécanisme de restriction de rotation pour le deuxième mécanisme de conversion de mouvement comprend un limiteur de couple qui est capable de restreindre la rotation du quatrième élément lorsque le couple agissant sur le quatrième élément est inférieur à une valeur prédéterminée. Le limiteur de couple est configuré pour être capable de changer la valeur prédéterminée. Davantage de préférence, le limiteur de couple comprend deux éléments opposés, qui sont opposés l'un à l'autre, et un élément de réglage de force de pression. Les deux éléments opposés sont couplés au quatrième élément et à l'élément de réglage de force de pression. Les deux éléments opposés sont configurés pour être couplés de telle sorte que la transmission de force entre les deux éléments opposés soit permise lorsque le couple agissant entre les deux éléments opposés est inférieur à une valeur prédéterminée. Les deux éléments opposés sont configurés pour tourner librement l'un par rapport à l'autre lorsque le couple agissant entre les deux éléments opposés est supérieur ou égal à la valeur prédéterminée. L'élément de réglage de force de pression est configuré pour être capable de régler une charge de poussée agissant entre les deux éléments opposés. Davantage de préférence, l'actionneur électromécanique comprend en outre un élément de ressort situé entre l'un des deux éléments opposés et l'élément de réglage de force de pression. L'élément de réglage de force de pression est configuré pour être capable de régler une force de pression qui presse l'élément de ressort contre l'élément opposé. De préférence, l'élément de réglage de force de pression comprend un solénoïde. De préférence, le mécanisme de restriction de rotation pour le deuxième mécanisme de conversion de mouvement comprend en outre un limiteur de couple de deuxième mécanisme de conversion de mouvement qui est situé entre le premier moteur électrique et le quatrième élément. Le limiteur de couple de deuxième mécanisme de conversion de mouvement comprend deux deuxièmes éléments opposés qui sont capables de transmettre une force au premier moteur électrique et au quatrième élément. Les deux deuxièmes éléments opposés sont configurés pour être couplés de telle sorte que la transmission de force entre les deux deuxièmes éléments opposés soit permise lorsque le couple agissant entre le premier moteur électrique et le quatrième élément est inférieur à une valeur prédéterminée. Les deux deuxièmes éléments opposés sont configurés pour tourner librement l'un par rapport à l'autre lorsque le couple agissant entre le premier moteur électrique et le quatrième élément est supérieur ou égal à la valeur prédéterminée. Davantage de préférence, l'actionneur électromécanique comprend en outre un limiteur de couple de premier mécanisme de conversion de mouvement situé entre le premier moteur électrique et le premier élément. Le limiteur de couple de premier mécanisme de conversion de mouvement comprend deux premiers éléments opposés, dont l'un est couplé au premier moteur électrique et dont l'autre est couplé au premier élément. Les deux premiers éléments opposés sont configurés pour être couplés de telle sorte que la transmission de force entre les premiers éléments opposés soit permise lorsque le couple agissant entre le premier moteur électrique et le premier élément est inférieur à une valeur prédéterminée. Les deux premiers éléments opposés sont configurés pour tourner librement l'un par rapport à l'autre lorsque le couple agissant entre le premier moteur électrique et le premier élément est supérieur ou égal à la valeur prédéterminée.
D'autres aspects et avantages de l'invention deviendront apparents à la lecture de la description suivante, prise conjointement avec les dessins annexés, illustrant à titre d'exemple les principes de l'invention. BRÈVE DESCRIPTION DES DESSINS L'invention, ainsi que ses objectifs et ses avantages, pourra être mieux comprise en se référant à la description suivante des modes de réalisation actuellement préférés conjointement avec les dessins annexés dans lesquels : la Fig. 1 est un diagramme schématique représentant des actionneurs électromécaniques conformément à un premier mode de réalisation de la présente invention qui sont couplés chacun à une surface de contrôle de vol d'un aéronef ; la Fig. 2 est un diagramme schématique représentant un état dans lequel l'une des surfaces de contrôle de vol a été entraînée depuis l'état représenté à la Fig. 1 par l'un des actionneurs électromécaniques correspondants ; la Fig. 3 est un diagramme schématique partiellement en coupe transversale représentant l'un des actionneurs électromécaniques ; la Fig. 4 est un diagramme illustrant le fonctionnement normal de l'actionneur électromécanique quand un premier moteur électrique est entraîné ; la Fig. 5 est un diagramme illustrant le fonctionnement normal de l'actionneur électromécanique quand un deuxième moteur électrique est entraîné ; la Fig. 6 est un diagramme illustrant le fonctionnement normal de l'actionneur électromécanique pendant une opération de sommation de vitesse ; la Fig. 7 est un diagramme illustrant le fonctionnement de l'actionneur électromécanique quand un premier mécanisme de conversion de mouvement est coincé la Fig. 8 est un diagramme illustrant le fonctionnement de l'actionneur électromécanique quand un deuxième mécanisme de conversion de mouvement est coincé ; la Fig. 9 est une vue de côté schématique partiellement en coupe d'un actionneur électromécanique conformément à un deuxième mode de réalisation de la présente invention ; la Fig. 10 est une vue de côté schématique partiellement en coupe d'un actionneur électromécanique conformément à un troisième mode de réalisation de la présente invention ; la Pig. 11 ést un diagramme illustrant une opération de sommation de vitesse du troisième mode de réalisation ; la Fig. 12 est un diagramme illustrant le fonctionnement de l'actionneur électromécanique du troisième mode de réalisation lorsque le premier mécanisme de conversion de mouvement est coincé (lorsque le premier moteur électrique est entraîné) ; la Fig. 13 est un diagramme illustrant le fonctionnement de l'actionneur électromécanique du troisième mode de réalisation lorsque le deuxième mécanisme de conversion de mouvement est coincé (lorsque le premier moteur électrique est entraîné) ; la Fig. 14 est une vue de côté schématique partiellement en coupe d'un actionneur électromécanique conformément à un quatrième mode de réalisation de la présente invention ; la Fig. 15 est un diagramme illustrant le fonctionnement normal de l'actionneur électromécanique du quatrième mode de réalisation lorsque le premier moteur électrique est entraîné ; la Fig. 16 est un diagramme illustrant le fonctionnement de l'actionneur électromécanique du quatrième mode de réalisation lorsque le premier mécanisme de 25 conversion de mouvement est coincé ; la Fig. 17 est un diagramme illustrant le fonctionnement de l'actionneur électromécanique du quatrième mode de réalisation lorsque le deuxième mécanisme de conversion de mouvement est coincé ; la Fig. 18 est une vue de côté schématique partiellement en coupe d'un actionneur électromécanique conformément à un cinquième mode de réalisation de la présente invention ; la Fig. 19 est un diagramme représentant un actionneur électromécanique conformément à un exemple modifié quand un mécanisme de vis à bille est utilisé en tant 5 que mécanisme de conversion de mouvement ; et la Fig. 20 est un diagramme représentant un actionneur électromécanique conformément à un autre exemple modifié quand un mécanisme de vis à rouleaux est utilisé en tant que mécanisme de conversion de mouvement. DESCRIPTION DÉTAILLÉE DES MODES DE RÉALISATION PRÉFERÉS 10 Des modes de réalisation de la présente invention vont être décrits à présent en faisant référence aux dessins. Les modes de réalisation suivants décrivent chacun un exemple dans lequel un actionneur électromécanique est agencé dans un mécanisme d'entraînement de surface de contrôle de vol, qui entraîne une surface de contrôle de vol d'un aéronef. Cependant, la présente invention ne se limite pas aux aspects illustrés dans 15 les modes de réalisation suivants et peut donc être appliquée de manière large. Plus spécifiquement, la présente invention peut être appliquée de manière large à un actionneur électromécanique qui comprend un mécanisme de conversion de mouvement et convertit une force d'entraînement en rotation, qui est délivrée en sortie par un moteur électrique, en une force d'entraînement linéaire pour délivrer en sortie la force 20 d'entraînement linéaire. Premier Mode de Réalisation La Fig. 1 est un diagramme schématique représentant des actionneurs électromécaniques 1 conformément à un premier mode de réalisation de la présente invention qui sont couplés chacun à une surface de contrôle de vol 102 ou 103 d'un 25 aéronef. La Fig. 1 ne représente pas les composants principaux de l'aéronef. La Fig. 1 représente schématiquement une partie d'une aile 101, la surface de contrôle de vol 102, et la surface de contrôle de vol 103. Dans le présent mode de réalisation, l'aile 101 est configurée comme une aile principale de l'aéronef. La surface de contrôle de vol 102 est configurée comme un becquet. La surface de contrôle de vol 103 est configurée, par 30 exemple, comme un aileron. Chacune des surfaces de contrôle de vol 102, 103 est entraînée par l'un des actionneurs électromécaniques 1. Chaque actionneur électromécanique 1 peut être utilisé pour entraîner une gouverne de direction ou un élévateur de l'empennage. La Fig. 1 représente une partie d'extrémité arrière de l'aile 101 comme vue dans une direction latérale de l'aéronef. De plus, la Fig. 1 représente seulement des contours schématiques de l'aile 101 et des surfaces de contrôle de vol 102, 103.
Mécanisme d'Entraînement de la Surface de Contrôle de Vol Afin de décrire les actionneurs électromécaniques 1, des mécanismes d'entraînement de surface de contrôle de vol d'aéronef 100, à chacun desquels l'un des actionneurs électromécaniques 1 est appliqué, vont être décrits à présent. Comme représenté sur la Fig. 1, les mécanismes d'entraînement de surface de contrôle de vol 100 sont agencés dans l'aile 101 de l'aéronef. Les mécanismes d'entraînement de surface de contrôle de vol 100 sont utilisés pour entraîner les surfaces de contrôle de vol 102, 103 de l'aéronef. Chaque mécanisme d'entraînement de surface de contrôle de vol 100 comprend un arbre de rotation (non représenté), un arbre pivot 105, et l'un des actionneurs électromécaniques 1.
Les arbres de rotation sont agencés dans l'aile 101. Chaque actionneur électromécanique 1 comprend un logement 2, qui est couplé de manière rotative à l'un des arbres de rotation. Les actionneurs électromécaniques 1 sont donc supportés par l'aile 101 de manière à pouvoir pivoter autour des arbres de rotation respectifs. Les arbres pivots 105 sont disposés chacun dans l'une des surfaces de contrôle de vol 102, 103. Chaque actionneur électromécanique 1 comprend une partie de sortie 12, dont une extrémité est couplée de manière rotative à l'une des surfaces de contrôle de vol 102, 103 correspondante. Les surfaces de contrôle de vol 102, 103 sont supportées chacune en rotation par un arbre de pivot 106. Les surfaces de contrôle de vol 102, 103 sont donc supportées par l'aile 101 de manière à pouvoir pivoter autour des arbres de pivot 106 respectifs. Dans chaque actionneur électromécanique 1, la partie de sortie 12 fait saillie du logement 2 et est mobile par rapport au logement 2. Plus spécifiquement, la partie de sortie 12 est configurée pour être capable de s'étendre et de se rétracter par rapport au logement 2. La configuration de l'actionneur électromécanique 1 pour la surface de contrôle de vol 102 est la même que celle pour la surface de contrôle de vol 103. La configuration de l'actionneur électromécanique 1 pour la surface de contrôle de vol 102 sera donc décrite ci-dessous, et l'explication de l'actionneur électromécanique 1 pour la surface de contrôle de vol 103 est omise.
La Fig. 2 est un diagramme schématique représentant un état dans lequel la surface de contrôle de vol 102 a été entraînée depuis l'état représenté à la Fig. 1 par l'actionneur électromécanique 1 de l'un des mécanismes d'entraînement de surface de contrôle de vol 100. La Fig. 1 représente un état de quand la partie de sortie 12 est rétractée au maximum dans le logement 2. D'un autre côté, la Fig. 2 représente un état de quand la partie de sortie 12 est étendue et projetée à partir du logement 2. Comme représenté sur les Fig. 1 et 2, le fonctionnement des actionneurs électromécaniques 1 entraîne la surface de contrôle de vol 102. La surface de contrôle de vol 102 est entraînée pour pivoter autour de l'arbre de pivot 106 par rapport à l'aile 101.
Le mécanisme d'entraînement de surface de contrôle de vol 100 représenté à la Fig. 1 peut comprendre en outre une liaison de réaction. Quand une sortie de l'actionneur électromécanique 1 est transmise à la surface de contrôle de vol 102, la sortie peut générer une force de réaction à partir de la surface de contrôle de vol 102. Dans ce cas, la liaison de réaction supporte la force de réaction. La liaison de réaction a une extrémité couplée à l'arbre de rotation (non représenté) et l'autre extrémité couplée à l'arbre de pivot 106. L'agencement de la liaison de réaction empêche une charge agissant sur la surface de contrôle de vol 102, qui est mobile, d'affecter directement l'aile 101, qui est fixe. Configuration de l'Actionneur Électromécanique La Fig. 3 est un diagramme schématique partiellement en coupe transversale représentant l'actionneur électromécanique 1. Comme décrit ci-dessus, l'actionneur électromécanique 1 est configuré comme un actionneur qui entraîne la surface de contrôle de vol 102. La Fig. 3 ne représente pas la surface de contrôle de vol 102 et l'arbre pivot 105.
En se référant à la Fig. 3, l'actionneur électromécanique 1 comprend le logement 2, un premier moteur électrique 3, un premier mécanisme de freinage 4, un premier mécanisme de transmission de force 5, un premier mécanisme de conversion de mouvement 6, un mécanisme d'arrêt de rotation 7, un deuxième mécanisme de conversion de mouvement 8, un deuxième mécanisme de transmission de force 9, un deuxième moteur électrique 10, et un deuxième mécanisme de freinage 11. Le premier moteur électrique 3, le premier mécanisme de freinage 4, le deuxième moteur électrique 10, et le deuxième mécanisme de freinage 11 fonctionnent quand ils sont entraînés par un contrôleur (non représenté).
Par souci de brièveté, dans chaque dessin, la direction d'une flèche indiquée par "avant" se réfère à un côté avant ou vers l'avant. La direction d'une flèche indiquée par "arrière" se réfère à un côté arrière ou vers l'arrière. Le logement 2 est un élément creux qui est une combinaison de trois composants dans le mode de réalisation présent. Plus précisément, le logement 2 comprend une première partie de logement 21, une deuxième partie de logement 22, et un couvercle 23. La première partie de logement 21 a une forme tubulaire. La première partie de logement 21 comprend une rainure 24 dans une partie vers l'avant de la circonférence intérieure. La rainure 24 est annulaire et son centre se trouve sur un axe central Si, qui sera décrit plus tard. La première partie de logement 21 comprend une extrémité arrière 21a s'ouvrant vers l'arrière. L'extrémité arrière 21a est couplée à la deuxième partie de logement 22. La deuxième partie de logement 22 sert en tant que partie de logement basale formée séparément de la première partie de logement 21. Le couvercle 23 couvre la première partie de logement 21. Le couvercle 23 est façonné de telle sorte que le couvercle 23 scelle une ouverture qui est formée dans une partie inférieure de la première partie de logement 21 et située au niveau du côté de l'extrémité arrière. Lorsque la première partie de logement 21, la deuxième partie de logement 22 et le couvercle 23 sont combinés pour former le logement 2, le logement 2 comprend un corps de logement 25, une première saillie 26, et une deuxième saillie 27. Le corps de logement 25 est tubulaire et accueille le premier mécanisme de conversion de mouvement 6 et le deuxième mécanisme de conversion de mouvement 8. Quand ils sont accueillis dans le corps de logement 25, le premier mécanisme de conversion de mouvement 6 et le deuxième mécanisme de conversion de mouvement 8 sont agencés autour de l'axe central Si. L'axe central Si du présent mode de réalisation s'étend dans la direction avant-arrière. La rainure 24 du logement 2 est formée dans le corps de logement 25. La première saillie 26 fait saillie depuis une partie arrière du corps de logement 25. La première saillie 26 est une partie creuse s'étendant depuis le corps de logement 25 dans une direction orthogonale à l'axe central Si (ou dans la direction radiale). La première saillie 26 accueille une partie distale d'un arbre de sortie 3b (décrit plus loin) du premier moteur électrique 3 et le premier mécanisme de transmission de force 5. La deuxième saillie 27 est agencée à un emplacement séparé de la première saillie 26 dans la direction avant-arrière. La deuxième saillie 27 est une partie creuse s'étendant depuis le corps de logement 25 dans une direction orthogonale à l'axe central Si. La deuxième saillie 27 accueille une partie distale d'un arbre de sortie 10b (décrit plus loin) du deuxième moteur électrique 10 et le deuxième mécanisme de transmission de force 9. Dans le présent mode de réalisation, la première saillie 26 fait saillie vers le haut à partir du corps de logement 25, et la deuxième saillie 27 fait saillie vers le bas à partir du corps de logement 25. Le premier moteur électrique 3 est couplé à la première saillie 26.
Le premier moteur électrique 3 est agencé pour déplacer la partie de sortie 12 dans la direction avant-arrière. Le premier moteur électrique 3 est, par exemple, un moteur sans balais, et est commandé, par exemple, en utilisant une modulation de largeur d'impulsion (soit PWM, de l'anglais « pulse width modulation »). Le premier moteur électrique 3 comprend un logement de moteur 3a et l'arbre de sortie 3b. Le logement de moteur 3a est tubulaire et accueille un rotor et un stator (non représentés). Le logement de moteur 3a est fixé à la première saillie 26. Le logement de moteur 3a supporte l'arbre de sortie 3b. L'arbre de sortie 3b fait saillie à partir de l'arrière du logement de moteur 3a dans la première saillie 26 du logement 2. L'arbre de sortie 3b est configuré pour être freiné par le premier mécanisme de freinage 4. Le premier mécanisme de freinage 4 est un exemple de « mécanisme de restriction de rotation pour premier mécanisme de conversion de mouvement » de la présente invention. Le premier mécanisme de freinage 4 est agencé pour restreindre la rotation d'un premier élément 29 (premier arbre 28), qui sera décrit plus tard. Le premier mécanisme de freinage 4 est, par exemple, un dispositif d'embrayage électromagnétique. Le premier mécanisme de freinage 4 doit être uniquement configuré pour être capable de restreindre la rotation du premier élément 29 (arbre de sortie 3b). Le premier mécanisme de freinage 4 est situé, par exemple, à l'avant du logement de moteur 3a, et est supporté par le logement de moteur 3a.
La sortie du premier moteur électrique 3 est transmise au premier mécanisme de conversion de mouvement 6 par l'intermédiaire du premier mécanisme de transmission de force 5. Le premier mécanisme de transmission de force 5 est, par exemple, un mécanisme de réducteur à engrenages. Dans le présent mode de réalisation, la sortie (couple) du premier moteur électrique 3 est amplifiée par l'intermédiaire du premier mécanisme de transmission de force 5 et transmise au premier mécanisme de conversion de mouvement 6.
Le premier mécanisme de transmission de force 5 comprend quatre engrenages 5a, 5b, 5c, 5d. Les engrenages 5a à 5d peuvent tourner par rapport au logement 2. L'engrenage 5a est fixé à l'arbre de sortie 3b du premier moteur électrique 3 et est capable de tourner de manière solidaire avec l'arbre de sortie 3b. L'engrenage 5a s'engrène avec l'engrenage 5b. L'engrenage 5b tourne de manière solidaire avec l'engrenage 5c. L'engrenage 5c s'engrène avec l'engrenage 5d. L'engrenage 5d est un engrenage droit. L'engrenage 5d est supporté en rotation par un palier 5e sur un arbre de support 5f. L'arbre de support 5f est fixé à la première saillie 26. L'engrenage 5d tourne à la réception de la sortie du premier moteur électrique 3. La rotation de l'engrenage 5d est transmise à une partie à dentures droites 32 (décrite plus loin) du premier mécanisme de conversion de mouvement 6. Le premier mécanisme de conversion de mouvement 6 est agencé pour fonctionner comme un mécanisme de conversion de mouvement qui convertit le mouvement rotatif de l'arbre de sortie 3b du premier moteur électrique 3 en mouvement linéaire de la partie de sortie 12. Le premier mécanisme de conversion de mouvement 6 est agencé dans une partie vers l'arrière du corps de logement 25. Le premier mécanisme de conversion de mouvement 6 comprend un premier arbre 28, un premier élément 29 fonctionnant en tant que premier écrou, un deuxième arbre 30, et un deuxième élément 31 fonctionnant en tant que première vis qui est fixé au premier élément 29. Dans le mode de réalisation présent, le premier élément 29 fonctionne comme un élément du côté entrée qui est entraîné en rotation par la sortie du premier moteur électrique 3. Le deuxième élément 31 est agencé de manière solidaire avec la partie de sortie 12. Le deuxième élément 31 fonctionne comme élément du côté sortie qui se déplace dans une direction axiale X1 (direction dans laquelle s'étençi l'axe central Si) par rapport au premier élément 29 en accord avec la force rotative du premier élément 29. Le premier élément 29 est formé dans une circonférence intérieure du premier arbre 28. Le premier arbre 28 est un composant cylindrique creux. Le premier arbre 28 est situé dans le corps de logement 25. L'axe du premier arbre 28 est aligné avec l'axe central Si. La partie à dentures droites 32 (dents cannelées) est formée sur une partie arrière de la circonférence extérieure du premier arbre 28.
La partie à dentures droites 32 est un exemple de « dents configurées pour tourner de manière solidaire avec le premier élément (premier élément d'écrou) » de la présente invention. La partie à dentures droites 32 comprend des dents cannelées formées autour de la circonférence extérieure du premier arbre 28. Autrement dit, la partie à dentures droites 32 comprend une pluralité de dentures droites (dents cannelées) s'étendant de manière parallèle dans la direction axiale X1. La partie à dentures droites 32 s'engrène avec l'engrenage 5d du premier mécanisme de transmission de force 5. Cette structure permet au premier arbre 28 de se déplacer par rapport au logement 2 dans la direction axiale X1 tout en gardant la partie à dentures droites 32 engrenée avec l'engrenage 5d. Au lieu d'une telle structure dans laquelle la partie à dentures droites 32 forme des cannelures sur le premier arbre 28, un guide linéaire peut être agencé sur le premier arbre 28. Dans ce cas, un engrenage est également agencé de telle sorte que l'engrenage soit configuré pour être capable de tourner de manière solidaire avec le premier arbre 28 et de se déplacer dans la direction axiale X1 par rapport au premier arbre 28 en utilisant le guide linéaire. Le premier élément 29 est formé sur une partie arrière de la circonférence intérieure du premier arbre 28. Le premier élément 29 et le deuxième élément 31 sont chacun une vis ou un écrou. Plus spécifiquement, dans le présent mode de réalisation, le premier élément 29 et le deuxième élément 31 sont configurés pour être en contact direct l'un avec l'autre. Le premier élément 29 comprend un filetage femelle. Le premier élément 29 entoure le deuxième élément 31. Le deuxième élément 31 comprend un filetage mâle. Le deuxième élément 31 est fixé au premier élément 29 et se déplace de manière linéaire lorsque le premier élément 29 est en rotation. Au moins une partie du deuxième élément 31 est insérée dans un espace intérieur du premier élément 29. Le deuxième élément 31 est formé sur le deuxième arbre 30. Le deuxième arbre 30 est un élément rond en forme de tige. Le deuxième arbre 30 est situé dans le corps de logement 25 du logement 2. L'axe du deuxième arbre 30 est aligné avec l'axe central Si. Le deuxième arbre 30 est inséré dans le premier arbre 28. Le deuxième arbre 30 s'étend au travers d'une extrémité arrière du logement 2 et est supporté en rotation par l'extrémité arrière du logement 2. La partie de sortie 12 est formée sur une partie arrière du deuxième arbre 30. Plus spécifiquement, le deuxième élément 31 est formé d'un seul tenant avec la partie de sortie 12. Le mécanisme d'arrêt de rotation 7 est couplé au deuxième arbre 30. Le mécanisme d'arrêt de rotation 7 restreint la rotation du deuxième arbre 30 (deuxième élément 31) autour de l'axe central Si. Le mécanisme d'arrêt de rotation 7 comprend deux liaisons 7a, 7b. La liaison 7a est un élément en forme de tige. Une extrémité de la liaison 7a est couplée à la première saillie 26 du logement 2 par un arbre de liaison et est capable de tourner par rapport à la première saillie 26. L'autre extrémité de la liaison 7a est couplée à une extrémité de la liaison 7b par un arbre de liaison et est capable de tourner par rapport à l'extrémité de la liaison 7b. La liaison 7b est un élément en forme de tige. L'autre extrémité de la liaison 7b est couplée à la partie de sortie 12 du deuxième arbre 30 par un arbre de liaison et est capable de tourner par rapport à la partie de sortie 12. Dans la structure ci-dessus, le mécanisme d'arrêt de rotation 7 restreint la rotation du deuxième arbre 30 tout en permettant au deuxième arbre 30 de se déplacer dans la direction axiale X1. Le mécanisme d'arrêt de rotation 7 peut être remplacé par un mécanisme d'arrêt de rotation différent, notamment un mécanisme d'arrêt de rotation comprenant une clé ou des cannelures. Le deuxième élément 31 est formé, par exemple, sur une partie avant de la circonférence extérieure du deuxième arbre 30. Le filetage mâle du deuxième élément 31 est formé de manière hélicoïdale et est fixé (couplé par filetage) au premier élément 29. Le premier élément 29 et le deuxième élément 31 sont couplés l'un à l'autre de telle sorte qu'une opération normale et une opération inverse puissent être effectuées. L'opération normale se réfère au déplacement axial du deuxième élément 31 lorsque le premier élément 29 est en rotation. L'opération inverse se réfère à la rotation du premier élément 29 lorsque le deuxième élément 31 se déplace axialement. Dans la structure ci-dessus, lorsque le premier moteur électrique 3 est entraîné, le premier élément 29 est en rotation. La rotation du premier élément 29 est transmise au deuxième élément 31. Ceci déplace le deuxième élément 31 (deuxième arbre 30) dans la direction axiale X1. Le premier mécanisme de conversion de mouvement 6 et le deuxième mécanisme de conversion de mouvement 8 sont agencés en ligne droite.
Lorsque le premier mécanisme de conversion de mouvement 6 fonctionne normalement, le deuxième mécanisme de conversion de mouvement 8 permet au premier moteur électrique 3 de déplacer la partie de sortie 12 (deuxième arbre 30) dans la direction axiale. Quand une anomalie, comme un coinçage, se produit dans le premier mécanisme de conversion de mouvement 6, le deuxième mécanisme de conversion de mouvement 8 permet à une force en provenance de l'extérieur de l'actionneur électromécanique 1 (force externe) de déplacer la partie de sortie 12 dans la direction axiale. Le deuxième mécanisme de conversion de mouvement 8 comprend le premier arbre 28, un troisième élément 33 fonctionnant en tant qu'une deuxième vis formée dans le premier arbre 28, un troisième arbre 34, et un quatrième élément 35 fonctionnant en tant qu'un deuxième écrou formé dans le troisième arbre 34. Plus spécifiquement, le premier mécanisme de conversion de mouvement 6 et le deuxième mécanisme de conversion de mouvement 8 partagent le premier arbre 28. Le premier mécanisme de conversion de mouvement 6 et le deuxième mécanisme de conversion de mouvement 8 ont la même direction de filetage. Dans le présent mode de réalisation, le premier mécanisme de conversion de mouvement 6 et le deuxième mécanisme de conversion de mouvement 8 ont un filetage à droite. Le troisième élément 33 et le quatrième élément 35 sont chacun une vis ou un écrou. Plus spécifiquement, dans le présent mode de réalisation, le troisième élément 33 et le quatrième élément 35 sont configurés pour être en contact direct l'un avec l'autre. Le troisième élément 33 et le premier élément 29 sont agencés en ligne droite et sont mobiles de manière solidaire l'un avec l'autre. Le troisième élément 33 est formé sur une partie avant de la circonférence extérieure du premier arbre 28. Le troisième élément 33 comprend un filetage mâle. Le filetage mâle du troisième élément 33 est une rainure formée d'une manière hélicoïdale. Le troisième élément 33 est entouré par le quatrième élément 35. Le quatrième élément 35 est formé dans le troisième arbre 34. Le troisième arbre 34 est un composant tubulaire. Le troisième arbre 34 est situé dans le corps de logement 25 du logement 2. L'axe du troisième arbre 34 est aligné avec l'axe central Si. Le troisième arbre 34 entoure le premier arbre 28. Le quatrième élément 35 est agencé dans une circonférence intérieure du troisième arbre 34. Le troisième arbre 34 est accueilli dans la rainure 24 du corps de logement 25. Le troisième arbre 34 est supporté par une unité de palier 36. L'unité de palier 36, qui est maintenue par le logement 2 et est coaxiale avec le quatrième élément 35, supporte le troisième arbre 34 (quatrième élément 35). L'unité de palier 36 comprend deux paliers de butée 37 et deux paliers radiaux 38. Chaque palier de butée 37 est configuré pour recevoir une charge de poussée agissant dans la direction axiale X1. Chaque palier de butée 37 est maintenu dans la rainure 24 du corps de logement 25. Le troisième arbre 34 est supporté par les deux paliers de butée 37 sur deux surfaces latérales opposées 24a de la rainure 24. Le troisième arbre 34 est également supporté, dans la rainure 24, par les deux paliers radiaux 38, dont chacun est situé à proximité de l'un des deux paliers de butée 37. Chaque palier radial 38 reçoit une charge radiale en provenance du troisième arbre 34. Chaque palier de butée 37 peut être remplacé par un palier capable de supporter une charge de poussée et une charge radiale (par exemple, un palier oblique).
La structure ci-dessus restreint le mouvement du troisième arbre 34 dans la direction axiale X1 par rapport au corps de logement 25. De plus, le troisième arbre 34 est supporté par le corps de logement 25 et est capable de tourner autour de l'axe central Si. Le quatrième élément 35 est formé dans la circonférence intérieure du troisième arbre 34. Le quatrième élément 35 est fixé au troisième élément 33.
Le quatrième élément 35 comprend un filetage femelle. Le filetage femelle du quatrième élément 35 est hélicoïdal et s'engrène avec le troisième élément 33. Le troisième élément 33 et le quatrième élément 35 sont couplés l'un avec l'autre de telle sorte qu'une opération normale et une opération inverse puissent être effectuées. L'opération normale se réfère au déplacement axial du troisième élément 33 lorsque le quatrième élément 35 est en rotation. L'opération inverse se réfère à la rotation du quatrième élément 35 lorsque le troisième élément 33 se déplace axialement. Le deuxième mécanisme de conversion de mouvement 8 est couplé au deuxième moteur électrique 10 par l'intermédiaire du deuxième mécanisme de transmission de force 9. Le deuxième moteur électrique 10 est configuré pour fournir la force d'entraînement en rotation (en sortie) au quatrième élément 35 du deuxième mécanisme de conversion de mouvement 8 pendant une opération de sommation de vitesse, qui sera décrite plus tard. Le deuxième moteur électrique 10 est, par exemple, un moteur sans balais analogue à celui du premier moteur électrique 3. Le deuxième moteur électrique 10 est commandé, par exemple, en utilisant une modulation de largeur d'impulsion (soit PWM). Le deuxième moteur électrique 10 comprend un logement de moteur 10a et un arbre de sortie 10b.
Le logement de moteur 10a est tubulaire et accueille un rotor et un stator (non représentés). Le logement de moteur 10a est fixé au couvercle 23. Le logement de moteur 10a supporte l'arbre de sortie 10b. L'arbre de sortie 10b fait saillie à partir de l'avant du logement de moteur 10a dans la deuxième saillie 27 du logement 2. L'arbre de sortie 10b est configuré pour être freiné par le deuxième mécanisme de freinage 11.
Le deuxième mécanisme de freinage 11 est un exemple d'un « mécanisme de restriction de rotation pour deuxième mécanisme de conversion de mouvement » de la présente invention. Le deuxième mécanisme de freinage 11 est configuré pour effectuer de manière sélective une opération qui restreint la rotation du quatrième élément 35 lorsque le troisième élément 33 se déplace de manière linéaire, et une opération qui permet la rotation du quatrième élément 35 lorsque le troisième élément 33 se déplace de manière linéaire. Le deuxième mécanisme de freinage 11 est, par exemple, un dispositif d'embrayage électromagnétique. Le deuxième mécanisme de freinage 11 doit uniquement être configuré pour être capable de restreindre la rotation de l'arbre de sortie 10b. Le deuxième mécanisme de freinage 11 se situe, par exemple, à l'arrière du logement de moteur 10a, et est supporté par le logement de moteur 10a. La sortie du deuxième moteur électrique 10 est transmise au deuxième mécanisme de conversion de mouvement 8 par l'intermédiaire du deuxième mécanisme de transmission de force 9. Le deuxième mécanisme de transmission de force 9 est, par exemple, un mécanisme de réducteur à engrenages. Dans le présent mode de réalisation, la sortie (couple) du deuxième moteur électrique 10 est amplifiée par l'intermédiaire du deuxième mécanisme de transmission de force 9 et est transmise au deuxième mécanisme de conversion de mouvement 8. Le deuxième mécanisme de transmission de force 9 comprend quatre engrenages 9a, 9b, 9c, 9d. Les engrenages 9a à 9d peuvent tourner par rapport au logement 2. L'engrenage 9a est fixé à l'arbre de sortie 10b du deuxième moteur électrique 10 et est capable de tourner de manière solidaire avec l'arbre de sortie 10b. L'engrenage 9a s'engrène avec l'engrenage 9b. L'engrenage 9b tourne de manière solidaire avec l'engrenage 9c. L'engrenage 9c s'engrène avec l'engrenage 9d. L'engrenage 9d est un engrenage droit.
L'engrenage 9d est supporté en rotation par un palier 9e sur un arbre de support 9f. L'arbre de support 9f est fixé à la deuxième saillie 27. La rotation de l'engrenage 5d est transmise aux dents 34b, qui sont formées sur la circonférence extérieure du troisième arbre 34. Dans la structure ci-dessus, la sortie du deuxième moteur électrique 10 ou la force de freinage générée par le deuxième mécanisme de freinage 11 est transmise au troisième arbre 34. La structure schématique de l'actionneur électromécanique 1 a été décrite. Le fonctionnement de l'actionneur électromécanique 1 va être décrit à présent. Plus spécifiquement, (1) un fonctionnement normal utilisant le premier moteur électrique 3, (2) un fonctionnement normal utilisant le deuxième moteur électrique 10, (3) une opération de sommation de vitesse, (4) un fonctionnement lorsque le premier mécanisme de conversion de mouvement 6 est coincé, et (5) un fonctionnement lorsque le deuxième mécanisme de conversion de mouvement 8 est coincé vont être décrits. (1) Fonctionnement Normal utilisant le Premier Moteur Électrique La Fig. 4 est un diagramme illustrant le fonctionnement normal de l'actionneur électromécanique 1 lorsque le premier moteur électrique 3 est entraîné. Dans la description suivante, des flèches indiquent des exemples de directions dans lesquelles les composantes de l'actionneur électromécanique 1 se déplacent. En se référant à la Fig. 4, lors du fonctionnement normal utilisant le premier moteur électrique 3, le premier mécanisme de conversion de mouvement 6 fonctionne dans un état dans lequel le troisième arbre 34 du deuxième mécanisme de conversion de mouvement 8 est verrouillé. Ceci déplace la partie de sortie 12 dans la direction axiale X1. Plus spécifiquement, le contrôleur verrouille l'arbre de sortie 10b du deuxième moteur électrique 10 en utilisant le deuxième mécanisme de freinage 11. L'arbre de sortie 10b du deuxième moteur électrique 10 ne peut donc pas tourner. Ceci verrouille le deuxième mécanisme de transmission de force 9, qui est couplé au deuxième moteur électrique 10, et le troisième arbre 34. Autrement dit, la rotation du troisième arbre 34 est restreinte. Dans cette situation, lorsque le premier moteur électrique 3 est en fonctionnement, la rotation (indiquée par exemple par la flèche D11 sur la Fig. 4) de l'arbre de sortie 3b du premier moteur électrique 3 est transmise au premier arbre 28 par l'intermédiaire du premier mécanisme de transmission de force 5. Un exemple d'une direction dans laquelle le premier mécanisme de transmission de force 5 tourne est indiquée par la flèche D12 sur la Fig. 4. En conséquence, le premier arbre 28 tourne autour de l'axe central Si dans la direction indiquée par la flèche D13 sur la Fig. 4. Lorsque le premier arbre 28 est en rotation, la rotation du premier élément 29 est convertie en mouvement linéaire du deuxième élément 31. Ceci déplace la partie de sortie 12, qui est formée d'un seul tenant avec le deuxième élément 31, dans la direction axiale X1 (direction indiquée par la flèche D14 Sur la Fig. 4). Dans ce cas, la rotation du quatrième élément 35 (troisième arbre 34) est restreinte. Lorsque le premier arbre 28 tourne, le troisième élément 33 est donc en rotation par rapport au quatrième élément 35 (troisième arbre 34) et se déplace dans la direction axiale X1. Plus spécifiquement, la partie de sortie 12 se déplace dans la direction axiale X1 de la quantité totale du déplacement axial de la partie de sortie 12 lorsque le premier élément 29 du premier mécanisme de conversion de mouvement 6 est en rotation par rapport au deuxième élément 31, et du déplacement axial du premier arbre 28 lorsque le troisième élément 33 du deuxième mécanisme de conversion de mouvement 8 est en rotation par rapport au quatrième élément 35. (2) Fonctionnement Normal utilisant le Deuxième Moteur Électrique La Fig. 5 est un diagramme illustrant le fonctionnement normal de l'actionneur électromécanique 1 lorsque le deuxième moteur électrique 10 est entraîné. En se référant à la Fig. 5, lors du fonctionnement normal utilisant le deuxième moteur électrique 10, le deuxième mécanisme de conversion de mouvement 8 fonctionne dans un état dans lequel la rotation du premier arbre 28 est restreinte tandis que le premier arbre 28 peut se déplacer dans la direction axiale X1. Ceci déplace la partie de sortie 12 dans la direction axiale X1. Plus spécifiquement, le contrôleur verrouille l'arbre de sortie 3b du premier moteur électrique 3 en utilisant le premier mécanisme de freinage 4. L'arbre de sortie 3b du premier moteur électrique 3 ne peut donc pas tourner. Ceci verrouille le premier mécanisme de transmission de force 5, qui est couplé au premier moteur électrique 3. Autrement dit, la rotation du premier arbre 28 est restreinte. Cependant, étant donné que la partie à dentures droites 32 du premier arbre 28 comprend des dentures droites s'étendant dans la direction axiale X1, le premier arbre 28 peut se déplacer par rapport à l'engrenage 5d dans la direction axiale X1. Dans cette situation, lorsque le deuxième moteur électrique 10 est en fonctionnement, la rotation (indiquée par exemple par la flèche D21 sur la Fig. 5) de l'arbre de sortie 10b du deuxième moteur électrique 10 est transmise au troisième arbre 34 par l'intermédiaire du deuxième mécanisme de transmission de force 9. Un exemple d'une direction dans laquelle le deuxième mécanisme de transmission de force 9 tourne est indiqué par la flèche D22 sur la Fig. 5. Ceci entraîne en rotation le troisième arbre 34 autour de l'axe central Si, par exemple, comme représenté par la flèche D23 sur la Fig. 5.
Lorsque le troisième arbre 34 est en rotation, le mouvement de rotation du quatrième élément 35 est converti en mouvement linéaire du troisième élément 33. Ceci déplace le premier arbre 28, qui est formé d'un seul tenant avec le troisième élément 33, ainsi que le deuxième arbre 30 (partie de sortie 12) dans la direction axiale X1 (direction indiquée par la flèche D24 sur la Fig. 5). (3) Opération de Sommation de Vitesse Comme représenté sur la Fig. 6, lors de l'opération de sommation effectuée par le premier moteur électrique 3 et le deuxième moteur électrique 10, le premier mécanisme de conversion de mouvement 6 et le deuxième mécanisme de conversion de mouvement 8 sont entraînés pour déplacer la partie de sortie 12 dans la direction X1 axiale (direction indiquée par la flèche D14, D24 sur la Fig. 6). Dans ce cas, le fonctionnement de la partie de sortie 12 est une combinaison (1) du fonctionnement de la partie de sortie 12 lorsque le premier moteur électrique 3 est entraîné et (2) du fonctionnement de la partie de sortie 12 lorsque le deuxième moteur électrique 10 est entraîné, qui ont été décrits ci-dessus. Les flèches D11, D12, D13, D21, D22, D23 représentées sur la Fig. 6 indiquent des exemples de directions dans lesquelles les composants de l'actionneur électromécanique 1 tournent pendant cette opération. (4) Fonctionnement lorsque le Premier Mécanisme de Conversion de Mouvement est Coincé La Fig. 7 est un diagramme illustrant le fonctionnement de l'actionneur 30 électromécanique 1 lorsque le premier mécanisme de conversion de mouvement 6 est coincé. En se référant à la Fig. 7, lorsque le premier mécanisme de conversion de mouvement 6 est coincé, le deuxième mécanisme de freinage 11 déverrouille le troisième arbre 34. Ceci permet à une force appliquée depuis l'extérieur de l'actionneur électromécanique 1 de déplacer la partie de sortie 12 dans la direction axiale X1. Plus spécifiquement, un coinçage peut se produire dans le premier mécanisme de conversion de mouvement 6, par exemple, quand une matière étrangère est prise entre le premier élément 29 et le deuxième élément 31 (l'emplacement coincé est indiqué par le symbole J1 sur la Fig. 7). Ceci désactive le mouvement relatif des premier et deuxième éléments 29, 31. En conséquence, le mouvement axial de la partie de sortie 12 est désactivé. Dans ce cas, le contrôleur annule l'action de freinage du deuxième mécanisme de fréinage 11. Ceci annule les restrictions de rotation de l'arbre de sortie 10b du 10 deuxième moteur électrique 10, des engrenages 9a à 9d du deuxième mécanisme de transmission de force 9, et du troisième arbre 34 (quatrième élément 35). Dans cette situation, lorsque la partie de sortie 12 se déplace dans la direction axiale X1 à la réception de la force en provenance de la surface de contrôle de vol 102, le deuxième arbre 30 se déplace de manière solidaire avec le premier arbre 28 dans la 15 direction axiale X1. Dans ce cas, le quatrième élément 35 du troisième arbre 34 peut tourner autour de l'axe central Si. Lorsque le troisième élément 33 du premier arbre 28 se déplace dans la direction axiale X1, le quatrième élément 35 du troisième arbre 34 est donc en rotation autour de l'axe central Si et permet le mouvement axial de la partie de sortie 12. Ceci permet à la partie de sortie 12 de se déplacer dans la direction axiale X1 20 (par exemple, la direction indiquée par la flèche D41 sur la Fig. 7) y compris en cas de coinçage. À ce moment, le contrôleur peut restreindre la rotation de l'arbre de sortie 3b en utilisant le premier mécanisme de freinage 4. Dans ce cas, les rotations de l'arbre de sortie 3b, des engrenages 5a à 5d, et du premier arbre 28 sont restreintes. Ceci déplace le premier arbre 28 dans la direction axiale X1 de manière plus assurée. En alternative, 25 l'un parmi le premier moteur électrique 3 et le deuxième moteur électrique 10 peut être entraîné pour déplacer la partie de sortie 12 dans la direction axiale X1. Des exemples de directions dans lesquelles le troisième arbre 34, les engrenages 9a à 9d du deuxième mécanisme de transmission de force 9 et l'arbre de sortie 10b du deuxième moteur électrique 10 tournent sont indiqués par les flèches D42, D43, D44 sur la Fig. 7. 30 (5) Fonctionnement lorsque le Deuxième Mécanisme de Conversion de Mouvement est Coincé La Fig. 8 est un diagramme illustrant le fonctionnement de l'actionneur électromécanique 1 lorsque le deuxième mécanisme de conversion de mouvement 8 est coincé. En se référant à la Fig. 8, lorsque le deuxième mécanisme de conversion de mouvement 8 est coincé, le deuxième mécanisme de freinage 11 déverrouille le troisième arbre 34. Ceci permet à une force appliquée depuis l'extérieur de l'actionneur électromécanique 1 de déplacer la partie de sortie 12 dans la direction axiale X1.
Plus spécifiquement, un coinçage peut se produire dans le deuxième mécanisme de conversion de mouvement 8, par exemple, quand une matière étrangère est prise entre le troisième élément 33 et le quatrième élément 35 (l'emplacement coincé est indiqué par le symbole J2 sur la Fig. 8). Ceci désactive le mouvement relatif des troisième et quatrième éléments 33, 35. En conséquence, le mouvement axial de la partie de sortie 12 est désactivé. Dans ce cas, le contrôleur annule l'action de freinage du deuxième mécanisme de freinage 11. Ceci annule les restrictions de rotation de l'arbre de sortie 3b du premier moteur électrique 3, des engrenages 5a à 5d du premier mécanisme de transmission de force 5, et du troisième arbre 34 (quatrième élément 35). En conséquence, lors de la réception de la force en provenance de la surface de contrôle de vol 102, la partie de sortie 12 peut être déplacée dans la direction axiale X1. Le déplacement de la partie de sortie 12 dans la direction axiale X1 entraîne en rotation le premier arbre 28 par rapport au deuxième arbre 30. À ce moment, le troisième élément 33 et le quatrième élément 35 du troisième arbre 34 tournent de manière solidaire autour de l'axe central Si. Ceci permet à la partie de sortie 12 de se déplacer dans la direction axiale X1 (par exemple, la direction indiquée par la flèche D41 sur la Fig. 8) y compris en cas de coinçage. Des exemples de directions dans lesquelles le troisième arbre 34, les engrenages 9a à 9d du deuxième mécanisme de transmission de force 9, et l'arbre de sortie 10b du deuxième moteur électrique 10 tournent sont indiqués par les flèches D42, D43, D44 sur la Fig. 8.
Comme décrit ci-dessus, dans l'actionneur électromécanique 1 du présent mode de réalisation, lors du fonctionnement normal, dans lequel le premier mécanisme de conversion de mouvement 6 n'est pas coincé, le contrôleur restreint la rotation du quatrième élément 35 à l'aide du deuxième mécanisme de freinage 11. Dans cette situation, lorsque le premier moteur électrique 3 est entraîné, la sortie du premier moteur électrique 3 est transmise vers le deuxième élément 31 en provenance du premier élément 29. Il en résulte le mouvement linéaire du deuxième élément 31 (partie de sortie 12). Lorsque le coinçage du premier mécanisme de conversion de mouvement 6 verrouille le premier élément 29 et le deuxième élément 31, le deuxième mécanisme de freinage 11 fonctionne pour permettre au quatrième élément 35 de tourner lorsque le troisième élément 33 se déplace. Plus spécifiquement, le contrôleur annule l'action de freinage du deuxième mécanisme de freinage 11. Ceci permet la rotation du quatrième élément 35 lorsque le troisième élément 33 se déplace axialement. Dans ce cas, lorsque le deuxième élément 31 se déplace de manière linéaire à la réception d'une force externe, le premier élément 29 se déplace également de manière linéaire. Autrement dit, le troisième élément 33 se déplace également de manière linéaire. Dans ce cas, le quatrième élément 35 tourne lorsque le troisième élément 33 se déplace de manière linéaire. Le quatrième élément 35 permet donc le mouvement linéaire du troisième élément 33. Autrement dit, l'actionneur électromécanique 1 peut déplacer la partie de sortie 12 (par exemple, une partie d'actionnement, tel qu'une tige), qui est couplée au deuxième élément 31, d'une manière plus assurée même en cas de coinçage. De plus, le deuxième mécanisme de freinage 11 a uniquement besoin de réaliser une opération facile, à savoir la détermination de si la rotation du quatrième élément 35 doit être permise ou pas. Ceci simplifie la structure du deuxième mécanisme de freinage 11. En outre, il n'y a pas besoin d'agencer d'appareil lourd, comme un certain nombre d'embrayages électromagnétiques. Ceci réduit en outre le poids de l'actionneur électromécanique 1. L'actionneur électromécanique 1 a donc une structure simple et permet le mouvement de la partie de sortie 12 d'une manière plus assurée y compris en cas de coinçage.
L'actionneur électromécanique 1 comprend les premier à quatrième éléments 29, 31, 33, 35, dont chacun est une vis ou un écrou. Cette structure permet à chacun des mécanismes de conversion de mouvement 6, 8 d'être formé en utilisant une configuration peu coûteuse. L'actionneur électromécanique 1 comprend la partie à dentures droites 32 qui forme des cannelures s'étendant dans la direction axiale X1 sur la circonférence extérieure du premier arbre 28. Dans cette structure, lorsque le premier mécanisme de conversion de mouvement 6 est coincé, le premier arbre 28 (premier élément 29 et troisième 33 élément) peut se déplacer dans la direction axiale X1 tandis que la partie à dentures droites 32 est maintenue engrenée avec l'engrenage 5d, qui reçoit la sortie du premier moteur électrique 3. L'actionneur électromécanique 1 comprend le mécanisme d'arrêt de rotation 7 qui restreint la rotation du deuxième élément 31. Cette structure assure le mouvement axial du deuxième élément 31 lorsque le premier élément 29 est en rotation. Autrement dit, le deuxième élément 31 peut être empêché de tourner le long du premier élément 29. Dans l'actionneur électromécanique 1, le premier arbre 28 comprend le premier élément 29 et le troisième élément 33, qui sont agencés en ligne droite. L'actionneur électromécanique 1 peut donc être allongé dans la direction axiale X1. Ceci limite l'élargissement de l'actionneur électromécanique 1 dans la direction radiale du premier arbre 28. Une telle forme est particulièrement favorable pour l'actionneur électromécanique 1 utilisé pour un aéronef, dans lequel il existe une forte demande de miniaturisation dans une direction radiale. Dans l'actionneur électromécanique 1, le premier arbre 28, le deuxième arbre 30, et le troisième arbre 34 sont coaxiaux l'un avec l'autre. Ceci limite l'élargissement de l'actionneur électromécanique 1 dans la direction radiale du premier arbre 28 d'une manière plus assurée. Dans l'actionneur électromécanique 1, lorsque la rotation du quatrième élément 35 est restreinte en fonction du déplacement axial du troisième élément 33, le quatrième élément 35 reçoit une force axiale relativement élevée en provenance du troisième élément 33. Une telle force axiale peut être reçue assurément par les paliers de butée 37, qui supportent le quatrième élément 35. Dans l'actionneur électromécanique 1, lorsque la rotation du quatrième élément 35 est permise, le deuxième moteur électrique 10 peut être entraîné pour faire tourner le quatrième élément 35. Dans cette situation, l'engrenage du quatrième élément 35 avec le troisième élément 33 permet le mouvement axial du troisième élément 33. Lorsque le troisième élément 33 se déplace, le premier élément 29 et le deuxième élément 31 se déplacent dans la direction axiale X1. Plus spécifiquement, la quantité de déplacement axial du deuxième élément 31 est la quantité totale de déplacement axial du deuxième élément 31 entraîné par le premier moteur électrique 3 et du déplacement axial du deuxième élément 31 entraîné par le deuxième moteur électrique 10. Une telle opération de sommation de vitesse augmente davantage la quantité du déplacement axial du deuxième élément 31. Ceci déplace en outre rapidement la partie de sortie 12, qui est couplée au deuxième élément 31. Autrement dit, l'actionneur électromécanique 1 peut augmenter une vitesse de réponse. Dans l'actionneur électromécanique 1, même lorsque la rotation du premier élément 29 est restreinte, le deuxième moteur électrique 10 peut être entraîné pour déplacer le deuxième élément 31 dans la direction axiale X1. Plus spécifiquement, lorsque le deuxième moteur électrique 10 est entraîné pour faire tourner le quatrième élément 35, le premier mécanisme de freinage 4 limite la rotation du troisième élément 33 le long du quatrième élément 35. Ceci assure en outre le mouvement axial du troisième élément 33 résultant de la rotation relative du quatrième élément 35 et du troisième élément 33, autrement dit, le mouvement axial du premier élément 29 et du deuxième élément 31. Dans l'actionneur électromécanique 1, le deuxième mécanisme de freinage 11 a uniquement besoin de restreindre la rotation du quatrième élément 35. Ceci simplifie en outre la structure du deuxième mécanisme de freinage 11. Deuxième Mode de Réalisation La Fig. 9 est une vue de côté schématique partiellement en coupe d'un actionneur électromécanique 1A conformément à un deuxième mode de réalisation de la présente invention. Ici, la description se concentrera sur les différences par rapport aux composants du premier mode de réalisation. Dans la Fig. 9, les mêmes symboles de référence sont donnés pour les composants qui sont les mêmes que les composants correspondants du premier mode de réalisation. Ces composants ne seront pas décrits en détail. En se référant à la Fig. 9, l'actionneur électromécanique 1A correspond à l'actionneur électromécanique 1 à l'exclusion du deuxième moteur électrique 10. Le deuxième mécanisme de freinage 11 comprend un arbre de freinage 11a qui est couplé à l'engrenage 9a et capable de tourner de manière solidaire avec l'engrenage 9a. Dans cette structure, l'actionneur électromécanique 1A peut effectuer les mêmes opérations (1) de fonctionnement normal utilisant le premier moteur électrique 3, (4) de fonctionnement lorsque le premier mécanisme de conversion de mouvement 6 est coincé, et (5) de fonctionnement lorsque le deuxième mécanisme de conversion de mouvement 8 est coincé, qui ont été décrites. Afin d'assurer la redondance, une pluralité d'actionneurs électromécaniques 1A peut être agencée dans une surface de contrôle de vol 102. Dans ce cas, lorsque l'un des actionneurs électromécaniques 1A est coincé, le contrôleur annule l'opération de freinage du deuxième mécanisme de freinage 11 de l'actionneur électromécanique 1A. Ceci permet à un autre actionneur électromécanique 1A d'entraîner la surface de contrôle de vol 102. Troisième Mode de Réalisation La Fig. 10 est une vue de côté schématique partiellement en coupe d'un actionneur électromécanique 1B conformément à un troisième mode de réalisation de la présente invention. En se référant à la Fig. 10, l'actionneur électromécanique 1B diffère de l'actionneur électromécanique 1 du premier mode de réalisation dans les aspects suivants. Dans un aspect, un logement 2B est utilisé à la place du logement 2. Dans un autre aspect, un mécanisme de répartition de force 40 est agencé. L'actionneur électromécanique 1B comprend le logement 2B, le premier moteur électrique 3, le premier mécanisme de freinage 4, le mécanisme de répartition de force 40, le premier mécanisme de conversion de mouvement 6, le mécanisme d'arrêt de rotation 7, et le deuxième mécanisme de conversion de mouvement 8. Le logement 2B est formé par un seul élément. Le logement 2B comprend un corps de logement 25B et un réceptacle de mécanisme de répartition de force 41. Le corps de logement 25B est un composant tubulaire et accueille le premier mécanisme de conversion de mouvement 6 et le deuxième mécanisme de conversion de mouvement 8. Le réceptacle de mécanisme de répartition de force 41 fait saillie depuis une partie intermédiaire du corps de logement 25B. Le réceptacle de mécanisme de répartition de force 41 est une partie creuse s'étendant depuis le corps de logement 25B dans la direction orthogonale à l'axe central Si (direction radiale). Le réceptacle de mécanisme de répartition de force 41 accueille le mécanisme de répartition de force 40 et une partie distale de l'arbre de sortie 3b du premier moteur électrique 3. Le logement de moteur 3a du premier moteur électrique 3 est fixé au réceptacle de mécanisme de répartition de force 41 et est situé à l'extérieur du réceptacle de mécanisme de répartition de force 41. Le premier moteur électrique 3 est couplé au premier mécanisme de conversion de mouvement 6 et au deuxième mécanisme de conversion de mouvement 8 par l'intermédiaire du mécanisme de répartition de force 40. Le mécanisme de répartition de force 40 divise la sortie du premier moteur électrique 3 et transmet les sorties divisées au premier mécanisme de conversion de mouvement 6 et au deuxième mécanisme de conversion de mouvement 8. Le mécanisme de répartition de force 40 est configuré pour permettre le mouvement axial de la partie de sortie 12 même en cas de coinçage.
Le mécanisme de répartition de force 40 comprend une unité d'engrenage 42, un premier limiteur de couple 43, et un deuxième limiteur de couple 44. L'unité d'engrenage 42 transmet la sortie du premier moteur électrique 3 à chacun des limiteurs de couple 43, 44. L'unité d'engrenage 42 est, par exemple, un mécanisme d'engrenage à axe parallèle, et comprend deux engrenages 45, 46. L'engrenage 45 est fixé à l'arbre de sortie 3b et s'engrène avec l'engrenage 46. L'engrenage 46 est fixé à un arbre de support 47. L'arbre de support 47 est supporté en rotation par un palier 48 dans le réceptacle de mécanisme de répartition de force 41 du logement 2B. L'arbre de support 47 supporte les limiteurs de couple 43, 44. 10 Lorsque le couple agissant entre le premier moteur électrique 3 et le premier mécanisme de conversion de mouvement 6 est supérieur ou égal à une valeur prédéterminée, le premier limiteur de couple 43 tourne librement. Le premier limiteur de couple 43 est situé entre le premier moteur électrique 3 et le premier élément 29 du premier mécanisme de conversion de mouvement 6. Le premier limiteur de couple 43 est 15 un exemple d'un « limiteur de couple de premier mécanisme de conversion de mouvement qui restreint la rotation de la première vis » de la présente invention. Le premier limiteur de couple 43 comprend un siège de ressort 51, un ressort 52, deux premiers éléments opposés 53, 54, et des billes 55. Le siège de ressort 51 est un composant en forme de plaque fixé à l'arbre de 20 support 47 et situé du côté arrière de l'engrenage 46. Le siège de ressort 51 reçoit le ressort 52. Le ressort 52 est, par exemple, un ressort hélicoïdal, et entoure l'arbre de support 47. Le ressort 52 génère une force de sollicitation qui sollicite les premiers éléments opposés 53, 54 l'un vers l'autre. Les premiers éléments opposés 53, 54 sont configurés pour être couplés de telle 25 sorte qu'une force puisse être transmise de l'un à l'autre lorsque le couple agissant entre le premier moteur électrique 3 et le premier élément 29 est inférieur à la valeur prédéterminée. Les premiers éléments opposés 53, 54 sont configurés pour tourner librement l'un par rapport à l'autre lorsque le couple agissant entre le premier moteur électrique 3 et le premier élément 29 est supérieur ou égal à la valeur prédéterminée. 30 Les premiers éléments opposés 53, 54 sont chacun en forme de disque et sont supportés par l'arbre de support 47. Le premier élément opposé 53 est en contact avec le ressort 52 et est couplé par cannelure à l'arbre de support 47. Le premier élément opposé 53 est mobile dans la direction axiale X1 et est capable de tourner de manière solidaire avec l'arbre de support 47. Le premier élément opposé 53 est donc capable de transmettre une force à l'arbre de sortie 3b du premier moteur électrique 3. Le premier élément opposé 54 est supporté par l'arbre de support 47 et peut tourner par rapport à l'arbre de support 47. Le mouvement vers l'arrière du premier élément opposé 54 est restreint par une butée (non représentée). Le premier élément opposé 54 est couplé au premier élément 29 par l'intermédiaire d'un engrenage intermédiaire 57 de telle sorte qu'une force puisse être transmise au premier élément 29. Les premiers éléments opposés 53, 54 comprennent chacun des rainures dans une surface opposée à l'autre élément. Les rainures sont agencées dans la direction circonférentielle de l'arbre de support 47. Les billes 55 sont situées dans les rainures. Dans la structure ci-dessus, lorsque le couple agissant entre les deux premiers éléments opposés 53, 54 atteint ou dépasse la valeur prédéterminée, le premier élément opposées 53 se déplace vers l'engrenage 46 contre la force de sollicitation du ressort 52. La distance augmente donc entre les premiers éléments opposés 53, 54. Ensuite, les billes 55 roulent entre les premiers éléments opposés 53, 54. Ceci entraîne en rotation les premiers éléments opposés 53, 54 l'un par rapport à l'autre. Le premier élément opposé 54 comprend des dents sur la circonférence extérieure. Les dents du premier élément opposé 54 s'engrènent avec l'engrenage intermédiaire 57. L'engrenage intermédiaire 57 est agencé de manière parallèle à la partie à dentures droites 32 du premier arbre 28 et s'engrène avec la partie à dentures droites 32. L'engrenage intermédiaire 57 est supporté en rotation dans le réceptacle de mécanisme de répartition de force 41 du logement 2B par un arbre de support et un palier.
Le premier limiteur de couple 43 et le deuxième limiteur de couple 44 sont dans un agencement symétrique avant-arrière. Lorsque le couple agissant entre le premier moteur électrique 3 et le deuxième mécanisme de conversion de mouvement 8 est supérieur ou égal à la valeur prédéterminée, le deuxième limiteur de couple 44 tourne librement. Le deuxième limiteur de couple 44 est situé entre le premier moteur électrique 3 et le quatrième élément 35. Le deuxième limiteur de couple 44 est un exemple de « mécanisme de restriction de rotation pour deuxième mécanisme de conversion de mouvement » et un exemple de « limiteur de couple de deuxième mécanisme de conversion de mouvement » de la présente invention.
Le deuxième limiteur de couple 44 comprend un siège de ressort 61, un ressort 62, deux deuxièmes éléments opposés 63, 64, et des billes 65. Le siège de ressort 61 est un élément en forme de plaque fixé à l'arbre de support 47 et situé du côté avant de l'engrenage 46. Le siège de ressort 61 reçoit le ressort 62. Le ressort 62 est, par exemple, un ressort hélicoïdal, et entoure l'arbre de support 47. Le ressort 62 génère une force de sollicitation qui sollicite les deuxièmes éléments opposés 63, 64 l'un vers l'autre. Les deuxièmes éléments opposés 63, 64 sont configurés pour être couplés de telle sorte qu'une force puisse être transmise de l'un à l'autre lorsque le couple agissant entre le premier moteur électrique 3 et le quatrième élément 35 est inférieure à la valeur prédéterminée. Les deuxièmes éléments opposés 63, 64 sont configurés pour tourner librement l'un par rapport à l'autre lorsque le couple agissant entre le premier moteur électrique 3 et le quatrième élément 35 est supérieur ou égal à la valeur prédéterminée. Les deuxièmes éléments opposés 63, 64 sont chacun en forme de disque et sont supportés par l'arbre de support 47. Le deuxième élément opposé 63 est en contact avec le ressort 62 et est couplé par cannelure à l'arbre de support 47. Le deuxième élément opposé 63 est mobile dans la direction axiale X1 et est capable de tourner de manière solidaire avec l'arbre de support 47. Le deuxième élément opposé 63 est donc capable de transmettre une force à l'arbre de sortie 3b du premier moteur électrique 3. Le deuxième élément opposé 64 est supporté par l'arbre de support 47 et peut tourner par rapport à l'arbre de support 47. Le mouvement vers l'avant du deuxième élément opposé 64 est restreint par une butée (non représentée). Le deuxième élément opposé 64 est couplé au quatrième élément 35 par l'intermédiaire d'un engrenage intermédiaire 67 de telle sorte qu'une force puisse être transmise au quatrième élément 35. Les deuxièmes éléments opposés 63, 64 comprennent chacune des rainures dans une surface opposée à l'autre élément. Les rainures sont agencées dans la direction circonférentielle de l'arbre de support 47. Les billes 65 sont situées dans les rainures. Dans la structure ci-dessus, lorsque le couple agissant entre les deux deuxièmes éléments opposés 63, 64 atteint ou dépasse la valeur prédéterminée, le deuxième élément opposé 63 se déplace vers l'engrenage 46 contre la force de sollicitation du ressort 62. La distance augmente donc entre les deuxièmes éléments opposés 63, 64. Ensuite, les billes 65 roulent entre les deuxièmes éléments opposés 63, 64. Ceci entraîne en rotation les deuxièmes éléments opposés 63, 64 l'un par rapport à l'autre. Le deuxième élément opposé 64 comprend des dents sur la circonférence extérieure. Les dents du deuxième élément opposé 64 s'engrènent avec l'engrenage intermédiaire 67. L'engrenage intermédiaire 67 est agencé de manière parallèle aux dents 34b du troisième arbre 34 et s'engrène avec les dents 34b. L'engrenage intermédiaire 67 est supporté en rotation dans le réceptacle de mécanisme de répartition de force 41 du logement 2B par un arbre de support et un palier. La structure schématique de l'actionneur électromécanique 1B a été décrite. Le fonctionnement de l'actionneur électromécanique 1B va être décrit à présent. L'actionneur 1B électromécanique peut effectuer (a) une opération de sommation de vitesse (fonctionnement normal), (b) un fonctionnement lorsque le premier mécanisme de conversion de mouvement 6 est coincé (lorsque le premier moteur électrique est entraîné), et (c) un fonctionnement lorsque le deuxième mécanisme de conversion de mouvement 8 est coincé (lorsque le premier moteur électrique est entraîné). (a) Opération de Sommation de Vitesse La Fig. 11 est un diagramme illustrant l'opération de sommation de vitesse du troisième mode de réalisation. En se référant à la Fig. 11, dans l'opération de sommation de vitesse effectuée par le premier moteur électrique 3 (fonctionnement normal), le premier mécanisme de conversion de mouvement 6 et le deuxième mécanisme de conversion de mouvement 8 sont en fonctionnement. Ceci déplace la partie de sortie 12 dans la direction axiale X1 (direction indiquée par la flèche D55 sur la Fig. 11). Plus spécifiquement, lorsque le premier moteur électrique 3 est entraîné, la rotation (indiquée par exemple par la flèche D51 sur la Fig. 11) de l'arbre de sortie 3b du premier moteur électrique 3 est transmise au mécanisme de répartition de force 40. Dans le mécanisme de répartition de force 40, l'engrenage 46 tourne, par exemple, dans une direction indiquée par la flèche D52 sur la Fig. 11. Ceci entraîne en rotation l'arbre de support 47 et les limiteurs de couple 43, 44 dans le même sens que l'engrenage 46 (par exemple, la direction indiquée par la flèche D52 sur la Fig. 11). Les rotations des limiteurs de couple 43, 44 sont transmises respectivement au premier arbre 28 et au troisième arbre 34 par l'intermédiaire des engrenages intermédiaires 57, 67 respectifs. La direction de rotation de l'engrenage intermédiaire 57 et la direction de rotation de l'engrenage intermédiaire 67 sont, par exemple, indiquées respectivement par la flèche D53 et par la flèche D56 sur la Fig. 11. En conséquence, le premier arbre 28 tourne autour de l'axe central Si dans la direction indiquée par la flèche D54 sur la Fig. 11. Conformément à cette rotation du premier arbre 28, la rotation du premier élément 29 est convertie en mouvement linéaire du deuxième élément 31. Ceci déplace la partie de sortie 12, qui est agencée de manière solidaire avec le deuxième élément 31, dans la direction axiale X1. La rotation de l'engrenage intermédiaire 57 entraîne en rotation le troisième arbre 34 autour de l'axe central X1 comme indiqué par la flèche D57 sur la Fig. 11. Conformément à cette rotation du troisième arbre 34, la rotation du quatrième élément 35 est convertie en mouvement linéaire du troisième élément 33. Ceci déplace le premier arbre 28, qui est agencé de manière solidaire avec le troisième élément 33, de même que la partie de sortie 12 dans la direction axiale X1. (b) Fonctionnement lorsque le Premier Mécanisme de Conversion de Mouvement est Coincé (lorsque le Premier Moteur Électrique est Entraîné) La Fig. 12 est un diagramme illustrant le fonctionnement lorsque le premier mécanisme de conversion de mouvement 6 est coincé (lorsque le premier moteur électrique est entraîné). En se référant à la Fig. 12, même lorsque le premier mécanisme de conversion de mouvement 6 est coincé, la partie de sortie 12 peut être déplacée dans la direction axiale X1 lorsque le premier moteur électrique 3 est entraîné. Plus spécifiquement, un coinçage peut se produire dans le premier mécanisme de conversion de mouvement 6, par exemple, quand une matière étrangère est prise entre le premier élément 29 et le deuxième élément 31. Le symbole J1 sur la Fig. 12 indique un exemple d'un emplacement coincé entre les premier et deuxième éléments 29, 31. Ceci empêche le mouvement axial de la partie de sortie 12 qui est effectué lorsque les premier et deuxième éléments 29, 31 se déplacent l'un par rapport à l'autre. Dans ce cas, la rotation du premier arbre 28 est restreinte. L'engrenage intermédiaire 57 et le premier élément opposé 54 ne peuvent donc pas tourner.
Dans cette situation, lorsque le premier moteur électrique 3 génère un couple qui est supérieur ou égal à une valeur prédéterminée, l'arbre de sortie 3b tourne, par exemple, dans une direction indiquée par la flèche D71 sur la Fig. 12. Ceci entraîne en rotation l'engrenage 46, l'arbre de support 47, et les deux deuxièmes éléments opposés 63, 64 dans une direction indiquée par la flèche D72 sur la Fig. 12. Cette rotation est transmise au troisième arbre 34 par l'intermédiaire de l'engrenage intermédiaire 67. Le troisième arbre 34 (quatrième élément 35) tourne dans une direction indiquée par la flèche D73 sur la Fig. 12. En conséquence, le troisième élément 33 (à savoir, le premier arbre 28) se déplace dans la direction axiale indiquée par la flèche D74 sur la Fig. 12. De plus, la partie de sortie 12 se déplace dans la direction indiquée par la flèche D74. Dans ce cas, le couple de rotation de l'arbre de support 47 est supérieur ou égal à la valeur prédéterminée. En conséquence, lorsque l'arbre de support 47 entraîne en rotation le premier élément opposé 53, la force agissant entre les premiers éléments opposés 53, 54 dépasse la force de sollicitation du ressort 52. Le premier élément opposé 53 comprime donc le ressort 52. Ceci augmente la distance entre les premiers éléments opposés 53, 54. Ensuite, les billes 55 maintenues entre les premiers éléments opposés 53, 54 roulent entre les premiers éléments opposés 53, 54. Le premier élément opposé 53 tourne librement par rapport au premier élément opposé 54. Ceci permet la rotation de l'arbre de support 47 (rotation de l'arbre de sortie 3b du premier moteur électrique 3). Autrement dit, la partie de sortie 12 est mobile dans la direction axiale X1 même en cas de coinçage. (c) Fonctionnement lorsque le Deuxième Mécanisme de Conversion de Mouvement est Coincé (lorsque le Premier Moteur Électrique est Entraîné) La Fig. 13 est un diagramme illustrant le fonctionnement lorsque le deuxième mécanisme de conversion de mouvement 8 est coincé (lorsque le premier moteur électrique est entraîné). En se référant à la Fig. 13, même lorsque le deuxième mécanisme de conversion de mouvement 8 est coincé, la partie de sortie 12 peut être déplacée dans la direction axiale X1 lorsque le premier moteur électrique 3 est entraîné.
Plus spécifiquement, un coinçage peut se produire dans le deuxième mécanisme de conversion de mouvement 8, par exemple, quand une matière étrangère est prise entre le troisième élément 33 et le quatrième élément 35. Le symbole J2 sur la Fig. 13 indique un exemple d'un emplacement coincé entre les troisième et quatrième éléments 33, 35. Ceci désactive le mouvement relatif des troisième et quatrième éléments 33, 35. En conséquence, le mouvement axial de la partie de sortie 12 est désactivé. Dans cette situation, lorsque le premier moteur électrique 3 génère un couple qui est supérieur ou égal à une valeur prédéterminée, l'arbre de sortie 3b tourne, par exemple, dans une direction de la flèche D81 sur la Fig. 13. Ceci entraîne en rotation l'engrenage 46 et les deux premiers éléments opposés 53, 54 dans une direction indiquée par la flèche D82 sur la Fig. 13. Cette rotation est transmise au premier arbre 28 par l'intermédiaire de l'engrenage intermédiaire 57. Le premier arbre 28 (premier élément 29) tourne dans une direction indiquée par la flèche D83 sur la Fig. 13. En conséquence, le premier élément 29 (autrement dit, le premier arbre 28) se déplace dans la direction axiale indiquée par la flèche D84. En outre, la partie de sortie 12 se déplace dans la direction indiquée par la flèche D84 sur la Fig. 13. Dans ce cas, la force qui est transmise en provenance du troisième arbre 34 par l'intermédiaire de l'engrenage intermédiaire 67 et qui agit entre les deuxièmes éléments opposés 63, 64 est supérieure à la force de sollicitation du ressort 62. Le deuxième élément opposé 63 comprime donc le ressort 62. Ceci augmente la distance entre les deuxièmes éléments opposés 63, 64. Ensuite, les billes 65 maintenues entre les deuxièmes éléments opposés 63, 64 roulent entre les deuxièmes éléments opposés 63, 64. Le deuxième élément opposé 63 tourne librement par rapport au deuxième élément opposé 64. Ceci permet la rotation du troisième arbre 34 (rotation du premier arbre 28). Autrement dit, la partie de sortie 12 est mobile dans la direction axiale X1 même en cas de coinçage. Comme décrit ci-dessus, dans l'actionneur électromécanique 1B, lorsque le couple agissant entre le premier moteur électrique 3 et le quatrième élément 35 est inférieur à la valeur prédéterminée, la sortie du premier moteur électrique 3 est transmise au quatrième élément 35 par l'intermédiaire du deuxième limiteur de couple 44. La rotation du quatrième élément 35 déplace le troisième élément 33 dans la direction axiale X1. En conséquence, le deuxième élément 31 (partie de sortie 12) se déplace dans la direction axiale X1. Ceci accomplit l'opération de sommation de vitesse, qui a été décrite. Lorsque le couple agissant entre le premier moteur électrique 3 et le quatrième élément 35 est supérieur ou égal à la valeur prédéterminée, le quatrième élément 35 tourne librement par rapport à l'arbre de sortie 3b du premier moteur électrique 3. Ceci permet la rotation du quatrième élément 35 lorsque le troisième élément 33 se déplace axialement. Autrement dit, lorsque le premier mécanisme de conversion de mouvement 6 est coincé, le premier élément 29, le deuxième élément 31, et le troisième élément 33 peuvent se déplacer dans la direction axiale X1. Dans l'actionneur électromécanique 1B, lorsque le premier élément 29 du premier mécanisme de conversion de mouvement 6 déplace le deuxième élément 31 dans la direction axiale X1 en utilisant la sortie du premier moteur électrique 3, le premier limiteur de couple 43 peut transmettre la sortie du premier moteur électrique 3 au premier élément 29. Cependant, lorsque le premier mécanisme de conversion de mouvement 6 est coincé, la rotation du premier élément 29 est restreinte. En conséquence, le couple agissant entre le premier moteur électrique 3 et le premier élément 29 atteint ou dépasse la valeur prédéterminée. Dans ce cas, les deux premiers éléments opposés 53, 54 tournent librement l'un par rapport à l'autre. Ceci évite le verrouillage de l'arbre de sortie 3b du premier moteur électrique 3, ce qui permet une rotation continue du premier moteur électrique 3. En conséquence, le premier moteur électrique 3 peut entraîner en rotation le quatrième élément 35 du deuxième mécanisme de conversion de mouvement 8.
Autrement dit, même lorsque le premier mécanisme de conversion de mouvement 6 est coincé, la partie de sortie 12 peut être déplacée dans la direction axiale X1 en utilisant le premier moteur électrique 3 et le deuxième mécanisme de conversion de mouvement 8. Quatrième Mode de Réalisation La Fig. 14 est une vue de côté schématique partiellement en coupe d'un actionneur électromécanique 1C conformément à un quatrième mode de réalisation de la présente invention. En se référant à la Fig. 14, au lieu du deuxième mécanisme de freinage 11 de l'actionneur électromécanique 1A (voir Fig. 9), l'actionneur électromécanique 1C comprend un deuxième mécanisme de freinage 11C. L'actionneur électromécanique 1C comprend un logement 2C, le premier moteur électrique 3, le premier mécanisme de freinage 4, un premier mécanisme de transmission de force 5C, le premier mécanisme de conversion de mouvement 6, le mécanisme d'arrêt de rotation 7, le deuxième mécanisme de conversion de mouvement 8, un deuxième mécanisme de transmission de force 9C, et le deuxième mécanisme de freinage 11C. Le logement 2C comprend une première partie de logement 21C et une deuxième partie de logement 22C. La première partie de logement 21C et la deuxième partie de logement 22C, qui sont agencées et couplées l'une à l'autre dans la direction avant-arrière, forment le logement 2C. Le logement 2C comprend un corps de logement 25C, une première saillie 26C, et une deuxième saillie 27C.
Le corps de logement 25C est tubulaire et accueille le premier mécanisme de conversion de mouvement 6 et le deuxième mécanisme de conversion de mouvement 8. Le corps de logement 25C est annulaire et son centre est sur l'axe central Si. La première saillie 26C fait saillie à partir d'une partie arrière du corps de logement 25C. La première saillie 26C est une partie creuse s'étendant à partir du corps de logement 25C dans la direction orthogonale à l'axe central Si (ou dans la direction radiale). La première saillie 26C accueille la partie distale de l'arbre de sortie 3b du premier moteur électrique 3 et le premier mécanisme de transmission de force 5C. La deuxième saillie 27C est agencée à un emplacement séparé de celui de la première saillie 26C dans la direction avant-arrière. La deuxième saillie 27C est une partie creuse s'étendant à partir du corps de logement 25C dans une direction orthogonale à l'axe central Si. La deuxième saillie 27C accueille le deuxième mécanisme de transmission de force 9C et le deuxième mécanisme de freinage 11C. Le premier moteur électrique 3 est couplé à la première saillie 26C. Le premier moteur électrique 3 est configuré pour être capable de transmettre une force au premier mécanisme de conversion de mouvement 6 par l'intermédiaire du premier mécanisme de transmission de force 5C. Le premier mécanisme de transmission de force 5C comprend deux engrenages 201, 202. L'engrenage 201 est fixé à l'arbre de sortie 3b du premier moteur électrique 3 et est mobile de manière solidaire avec l'arbre de sortie 3b. L'engrenage 201 s'engrène avec l'engrenage 202. L'engrenage 202 est supporté en rotation par la première saillie 26C du logement 2C. L'engrenage 202 s'engrène avec la partie à dentures droites 32 du premier mécanisme de conversion de mouvement 6. L'engrenage 202 tourne à la réception de la sortie du premier moteur électrique 3. La rotation de l'engrenage 202 est transmise à la partie à dentures droites 32 du premier mécanisme de conversion de mouvement 6.
Dans le présent mode de réalisation, le troisième arbre 34, dans lequel est formé le deuxième mécanisme de conversion de mouvement 8 du quatrième élément 35, est supporté par une unité de palier 36C dans le corps de logement 25C du logement 2C. L'unité de palier 36C est formée en utilisant, par exemple, un roulement à billes. L'unité de palier 36C est configurée pour être capable de recevoir une charge de poussée et une charge radiale agissant sur le troisième arbre 34. Cette structure restreint le mouvement du troisième arbre 34 par rapport au corps de logement 25C dans la direction axiale X1. Le troisième arbre 34 est supporté par le corps de logement 25C et peut tourner autour de l'axe central Si. Le deuxième mécanisme de conversion de mouvement 8 est couplé au deuxième mécanisme de freinage 11C par l'intermédiaire du deuxième mécanisme de transmission de force 9C.
Le deuxième mécanisme de transmission de force 9C comprend deux engrenages 203, 204. L'engrenage 203 s'engrène avec les dents 34b, qui sont formées sur la circonférence extérieure du troisième arbre 34. L'engrenage 203 est supporté en rotation par la deuxième saillie 27C du logement de 2C. L'engrenage 203 s'engrène avec l'engrenage 204. L'engrenage 204 est supporté en rotation dans la deuxième saillie 27C par un arbre de support 205 et un palier 206. L'arbre de support 205 est couplé à l'engrenage 204 et est capable de tourner de manière solidaire avec l'engrenage 204. L'arbre de support 205 est couplé à un limiteur 10 de couple 200 du deuxième mécanisme de freinage 11C. Le deuxième mécanisme de freinage 11C comprend le limiteur de couple 200. Le limiteur de couple 200 est configuré pour restreindre la rotation du quatrième élément 35 lorsque le couple agissant sur le quatrième élément 35 est inférieur à une valeur prédéterminée. Autrement dit, le limiteur de couple 200 tourne librement lorsque le couple 15 agissant sur chacun des mécanismes de conversion de mouvement 6, 8 est supérieur ou égal à la valeur prédéterminée. Le limiteur de couple 200 est configuré pour être capable de changer la valeur prédéterminée. Le limiteur de couple 200 comprend deux éléments opposés 207, 208, qui sont opposés l'un à l'autre, des billes 209, un élément de ressort 210, et un élément de réglage 20 de force de pression 211. Les éléments opposés 207, 208 sont configurés pour être couplés pour se transmettre la force de l'un à l'autre lorsque le couple agissant entre le quatrième élément 35 et l'élément de réglage de force de pression 211 est inférieur à la valeur prédéterminée. De plus, les éléments opposés 207, 208 sont configurés pour tourner 25 librement l'un par rapport à l'autre lorsque le couple agissant entre le quatrième élément 35 et l'élément de réglage de force de pression 211 est supérieur ou égal à la valeur prédéterminée. Les éléments opposés 207, 208 sont chacun en forme de disque et sont supportés par l'arbre de support 205. L'élément opposé 208 est fixé à l'arbre de support 205 et peut 30 tourner de manière solidairé avec l'arbre de support 205. L'élément opposé 207 est monté sur l'arbre de support 205 et peut tourner par rapport à l'arbre de support 205. L'élément opposé 207 est pressé par l'élément de ressort 210 en direction de l'élément opposé 208.
L'élément de ressort 210 est, par exemple, un ressort hélicoïdal. L'élément de ressort 210 est situé entre l'élément de réglage de force de pression 211 et l'élément opposé 208. L'élément de réglage de force de pression 211 est capable de régler la force pressant l'élément de ressort 210 en direction de l'élément opposé 207. L'élément de réglage de force de pression 211 est, par exemple, un solénoïde dont le fonctionnement est commandé par le contrôleur. L'élément de réglage de force de pression 211 comprend un boîtier 211b, qui est fixé au logement 2C. L'élément de réglage de force de pression 211 comprend une tige 211a, qui reçoit l'élément de ressort 210 et sollicite l'élément de ressort 210 en direction de l'élément opposé 207. Les éléments opposés 207, 208 comprennent chacun des rainures dans une surface opposée à l'autre élément. Les rainures sont agencées dans la direction circonférentielle de l'arbre de support 205. Les billes 209 sont situées dans les rainures. Cette structure couple les éléments opposés 207, 208 au quatrième élément 35 et à l'élément de réglage de force de pression 211. Lorsque le couple agissant entre les éléments opposés 207, 208 atteint ou dépasse la valeur prédéterminée, l'élément opposé 207 se déplace en direction de l'élément de ressort 210 contre la force de sollicitation de l'élément de ressort 210. La distance augmente donc entre les éléments opposés 207, 208. Ensuite, les billes 209 roulent entre les éléments opposés 207, 208. Ceci entraîne en rotation les éléments opposés 207, 208 l'un par rapport à l'autre. L'élément de réglage de force de pression 211 règle une valeur de couple de l'élément opposé 207 lorsque l'élément opposé 208 commence à tourner librement par rapport à l'élément opposé 207. L'élément de réglage de force de pression 211 règle une charge de poussée, avec laquelle l'élément opposé 207 est pressé en direction de l'élément opposé 208. Dans le présent mode de réalisation, l'élément de réglage de force de pression 211 est formé en utilisant le solénoïde. L'élément de réglage de force de pression 211 comprend le boîtier 211b et la tige 211a. La tige 211a fait saillie depuis le boîtier 211b. La tige 211a est configurée de telle sorte qu'une quantité faisant saillie du boîtier 211b puisse être modifiée par une source d'entraînement accueillie dans le boîtier 211b, tel qu'un électro-aimant. La tige 211a applique une force de pression sur l'élément opposé 207 en correspondance avec la quantité faisant saillie du boîtier 211b. Les positions peuvent être échangées entre le premier moteur électrique 3 et le deuxième mécanisme de freinage 11C.
La structure schématique de l'actionneur électromécanique 1C a été décrite. Le fonctionnement de l'actionneur électromécanique 1C va être décrit à présent. Plus spécifiquement, (A) un fonctionnement normal utilisant le premier moteur électrique 3, (B) un fonctionnement lorsque le premier mécanisme de conversion de mouvement 6 est coincé, et (C) un fonctionnement lorsque le deuxième mécanisme de conversion de mouvement 8 est coincé vont être décrits. (A) Fonctionnement Normal utilisant le Premier Moteur Électrique La Fig. 15 est un diagramme illustrant le fonctionnement normal de l'actionneur électromécanique 1C lorsque le premier moteur électrique 3 est entraîné. En se référant à la Fig. 15, lors du fonctionnement normal utilisant le premier moteur électrique 3, le premier mécanisme de conversion de mouvement 6 fonctionne dans un état dans lequel le troisième arbre 34 du deuxième mécanisme de conversion de mouvement 8 est verrouillé par le limiteur de couple 200. Ceci déplace la partie de sortie 12 dans la direction axiale X1.
Plus spécifiquement, dans le limiteur de couple 200, l'élément de réglage de force de pression 211 presse les éléments opposées 207, 208. Ceci désactive la rotation relative des éléments opposés 207, 208, qui sont couplés l'un à l'autre avec les billes 209 situées entre les deux. La rotation de l'engrenage 204, qui est couplé à l'élément opposé 207, est donc restreinte. Ceci verrouille le troisième arbre 34. Autrement dit, la rotation du troisième arbre 34 est restreinte. Dans cette situation, lorsque le premier moteur électrique 3 fonctionne, la rotation (par exemple, indiquée par la flèche D301 sur la Fig. 15) de l'arbre de sortie 3b du premier moteur électrique 3 est transmise au premier arbre 28 par l'intermédiaire du premier mécanisme de transmission de force 5C. Ceci entraîne en rotation le premier arbre 28 autour de l'axe central Si dans la direction indiquée par la flèche D302 sur la Fig. 15. Lorsque le premier arbre 28 est rotation, la rotation du premier élément 29 est convertie en mouvement linéaire du deuxième élément 31. Ceci déplace la partie de sortie 12, qui est formée d'un seul tenant avec le deuxième élément 31, dans la direction axiale X1 (par exemple, la direction indiquée par la flèche D303 sur la Fig. 15).
Dans ce cas, la rotation du quatrième élément 35 (troisième arbre 34) est restreinte. Le troisième élément 33 est donc en rotation par rapport au quatrième élément 35 (troisième arbre 34) et se déplace dans la direction axiale X1. Plus spécifiquement, la partie de sortie 12 se déplace dans la direction axiale X1 de la quantité totale du déplacement axial de la partie de sortie 12 lorsque le premier élément 29 du premier mécanisme de conversion de mouvement 6 est en rotation par rapport au deuxième élément 31, et du déplacement axial du premier arbre 28 lorsque le troisième élément 33 du deuxième mécanisme de conversion de mouvement 8 est en rotation par rapport au quatrième élément 35. (B) Fonctionnement lorsque le Premier Mécanisme de Conversion de Mouvement est Coincé La Fig. 16 est un diagramme illustrant le fonctionnement de l'actionneur électromécanique 1C lorsque le premier mécanisme de conversion de mouvement 6 est coincé. En se référant à la Fig. 16, lorsque le premier mécanisme de conversion de mouvement 6 est coincé, le deuxième mécanisme de freinage 11 libère le verrouillage. Ceci permet à une force appliquée depuis l'extérieur de l'actionneur électromécanique 1C de déplacer la partie de sortie 12 dans la direction axiale X1. Plus spécifiquement, un coinçage peut se produire dans le premier mécanisme de conversion de mouvement 6, par exemple, quand une matière étrangère est prise entre le premier élément 29 et le deuxième élément 31 (l'emplacement coincé est indiqué par le symbole J1 sur la Fig. 16). Ceci désactive le mouvement relatif des premier et deuxième éléments 29, 31. En conséquence, le mouvement axial de la partie de sortie 12 est désactivé. Cependant, quand une force en provenance de la surface de contrôle de vol 102 est fournie en entrée à la partie de sortie 12, la partie de sortie 12 agit de manière à se déplacer dans la direction axiale X1. En conséquence, le deuxième arbre 30 agit pour se déplacer de manière solidaire avec le premier arbre 28 dans la direction axiale X1 (par exemple, la direction de la flèche D304 sur la Fig. 16). En conséquence, une force de poussée F1 représentée sur la Fig. 16 est appliquée au troisième arbre 34 en provenance du premier arbre 28. La force de poussée F1 agit sur le troisième arbre 34 comme une force agissant pour entraîner en rotation le troisième arbre 34, par exemple, dans une direction de la flèche D305 sur la Fig. 16. Cependant, une telle force de rotation du troisième arbre 34 causée par la force de poussée F1 est reçue par le limiteur de couple 200.
Ensuite, quand la force de poussée F1 agissant sur le troisième arbre 34 en provenance du premier arbre 28 atteint ou dépasse une valeur prédéterminée, la force de rotation du troisième arbre 34 cause que la force agissant entre les éléments opposés 207, 208 du limiteur de couple de 200 dépasse la force de sollicitation de l'élément de ressort 210. L'élément opposé 207 comprime donc l'élément de ressort 210. Ceci augmente la distance entre les éléments opposés 207, 208. Les billes 209 maintenues entre les éléments opposés 207, 208 roulent entre les éléments opposés 207, 208. L'élément opposé 208 tourne librement par rapport à l'élément opposé 207 comme indiqué par la flèche D306 sur la Fig. 16. Ceci permet au troisième arbre 34 (quatrième élément 35) de tourner autour du premier arbre 28. En conséquence, le premier arbre 28 (partie de sortie 12) se déplace dans la direction axiale X1. La partie de sortie 12 est donc mobile dans la direction axiale X1 même en cas de coinçage. (C) Fonctionnement lorsque le Deuxième Mécanisme de Conversion de Mouvement est Coincé La Fig. 17 est un diagramme illustrant le fonctionnement de l'actionneur électromécanique 1C lorsque le deuxième mécanisme de conversion de mouvement 8 est coincé. En se référant à la Fig. 17, lorsque le deuxième mécanisme de conversion de mouvement 8 est coincé, le limiteur de couple 200 libère le verrouillage. Ceci permet à une force appliquée depuis l'extérieur de l'actionneur électromécanique 1C de déplacer la partie de sortie 12 dans la direction axiale X1. Plus spécifiquement, un coinçage peut se produire dans le deuxième mécanisme de conversion de mouvement 8, par exemple, quand une matière étrangère est prise entre le troisième élément 33 et le quatrième élément 35 (l'emplacement coincé est indiqué par le symbole J2 sur la Fig. 17). Ceci désactive le mouvement relatif des troisième et quatrième éléments 33, 35. En conséquence, le mouvement axial de la partie de sortie 12 est désactivé. Cependant, quand une force en provenance de la surface de contrôle de vol 102 est fournie entrée à la partie de sortie 12, la partie de sortie 12 agit de manière à se déplacer dans la direction axiale X1. En conséquence, le deuxième arbre 30 agit pour se déplacer de manière solidaire avec le premier arbre 28 dans la direction axiale X1 (par exemple, la direction de la flèche D304 sur la Fig. 17). En conséquence, une force de poussée F1 représenté sur la Fig. 17 est appliquée sur le deuxième arbre 30 en provenance du premier arbre 28. La force de poussée F1 agit sur le premier arbre 28 comme une force agissant pour entraîner en rotation le premier arbre 28, par exemple, dans une direction de la flèche D306 sur la Fig. 17. Cependant, la force de poussée F1 est reçue par le limiteur de couple de 200 par l'intermédiaire du deuxième mécanisme de conversion de mouvement 8 et du deuxième mécanisme de transmission de force 9C.
Ensuite, lorsque la force de poussée F1 agissant sur le troisième arbre 34 en provenance du premier arbre 28 atteint ou dépasse une valeur prédéterminée, la force de rotation du troisième arbre 34 cause que la force agissant entre les éléments opposés 207, 208 du limiteur de couple de 200 dépasse la force de sollicitation de l'élément de ressort 210. L'élément opposé 207 comprime donc l'élément de ressort 210. Ceci augmente la distance entre les éléments opposés 207, 208. Les billes 209 maintenues entre les éléments opposés 207, 208 roulent entre les éléments opposés 207, 208. L'élément opposé 208 tourne librement par rapport à l'élément opposé 207 comme indiqué par la flèche D307 sur la Fig. 17. Ceci permet au troisième arbre 34 et au premier arbre 28 de tourner autour de l'axe central Si. En conséquence, le premier élément 29 du premier arbre 28 est en rotation par rapport au deuxième élément 31 du deuxième arbre 30. Ceci déplace le deuxième arbre 30 (partie de sortie 12) dans la direction axiale X1. La partie de sortie 12 est donc mobile dans la direction axiale X1 même en cas de coinçage. Comme décrit ci-dessus, dans l'actionneur électromécanique 1C du présent mode de réalisation, le limiteur de couple 200 est configuré pour être capable de changer la valeur prédéterminée, qui sert de valeur de couple maximal qui restreint la rotation relative des éléments opposés 207, 208. Dans cette structure, lorsque le premier élément 29 et le deuxième élément 31 sont verrouillés, un couple dépassant la valeur prédéterminée peut être appliqué entre le troisième élément 33 et le quatrième élément 35 par l'intermédiaire du premier élément 29 et du deuxième élément 31. Dans un tel cas, le mouvement relatif du troisième élément 33 et du quatrième élément 35 peut déplacer le premier élément 29 et le deuxième élément 31 dans la direction axiale X1. Ceci limite une force excessive fournie en entrée à chacun des mécanismes de conversion de mouvement 6, 8.
Dans l'actionneur électromécanique 1C, lorsque le couple agissant entre le troisième élément 33 et le quatrième élément 35 est inférieur à la valeur prédéterminée, le mouvement relatif du troisième élément 33 et du quatrième élément 35 est restreinte. En conséquence, le deuxième élément 31 peut être déplacé dans la direction axiale X1 lorsque le premier élément 29 et le deuxième élément 31 se déplacent l'un par rapport à l'autre. Lorsque le couple agissant entre le troisième élément 33 et le quatrième élément est supérieur ou égal à la valeur prédéterminée, le mouvement relatif du troisième élément 33 et du quatrième élément 35 est permis. Ceci permet le mouvement axial du troisième élément 33 lorsque le quatrième élément 35 est en rotation, limitant ainsi une charge excessive appliquée au troisième élément 33 et au quatrième élément 35. Ceci limite également une charge excessive appliquée à la surface de contrôle de vol 102 et à une partie à laquelle l'actionneur électromécanique 1C est couplé. L'actionneur électromécanique 1C ajuste une force de pression appliquée en provenance de l'élément de réglage de force de pression 211 à l'élément de ressort 210.
Ceci règle la valeur maximale (valeur prédéterminée) du couple agissant entre le troisième élément 33 et le quatrième élément 35. La valeur maximale (valeur prédéterminée) du couple agissant entre le troisième élément 33 et le quatrième élément 35 peut être réglée en utilisant une structure simple dans laquelle un solénoïde est utilisé en tant qu'élément de réglage de force de pression 211. Pour assurer la redondance, une pluralité d'actionneurs électromécaniques 1C peut être agencée dans une surface de contrôle de vol à 102. Dans ce cas, lorsque l'un des actionneurs électromécaniques 1C est coincé, un autre actionneur électromécanique 1C peut entraîner la surface de contrôle de vol 102. Dans ce cas, le contrôleur peut réduire une charge appliquée à l'actionneur électromécanique 1C entraînant la surface de contrôle de vol 102 en actionnant l'élément de réglage de force de pression 211 de l'actionneur électromécanique 1C coincé, plus spécifiquement, en changeant la quantité faisant saillie de la tige 211a. Cinquième Mode de Réalisation La Fig. 18 est une vue de côté schématique partiellement en coupe d'un actionneur électromécanique 1D selon un cinquième mode de réalisation de la présente invention. En se référant à la Fig. 18, dans le présent mode de réalisation, un premier mécanisme de conversion de mouvement 6D utilise une vis en tant que premier élément 29D, qui est entraîné en rotation par le premier moteur électrique 3. Un deuxième mécanisme de conversion de mouvement 8D utilise un écrou en tant que troisième élément 33D, qui est mobile de manière solidaire avec le premier élément 29D. L'actionneur électromécanique 1D du présent mode de réalisation comprend le premier moteur électrique 3, le premier mécanisme de freinage 4, le premier mécanisme de transmission de force 5, le premier mécanisme de conversion de mouvement 6D, le mécanisme d'arrêt de rotation 7, le deuxième mécanisme de conversion de mouvement 8D, le deuxième mécanisme de transmission de force 9, le deuxième moteur électrique 10, et le deuxième mécanisme de freinage 11.
Le premier mécanisme de conversion de mouvement 6D comprend un premier arbre 28D, le premier élément 29D fonctionnant en tant que première vis, un deuxième arbre 30D, et un deuxième élément 31D fonctionnant en tant que premier écrou qui est fixé au premier élément 29D.
Le premier élément 29D est un élément à filetage mâle formé à une extrémité du premier arbre 28D. La circonférence extérieure du premier arbre 28D comprend une partie à dentures droites 32D. Le deuxième élément 31D est un élément d'écrou qui est formé à une extrémité du deuxième arbre 30D et est fixé au premier élément 29D. Le deuxième mécanisme de conversion de mouvement 8D comprend le troisième élément 33D et un quatrième élément 35D. Le troisième élément 33D fonctionne en tant que deuxième écrou configuré pour être mobile de manière solidaire avec le premier élément 29D. Le quatrième élément 35D fonctionne en tant que deuxième vis qui est fixée au troisième élément 33D. Le troisième élément 33D est un élément d'écrou formé à l'autre extrémité du premier arbre 28D. Le quatrième élément 35D est un élément à filetage mâle qui est formé sur le troisième arbre 34D et est fixé au troisième élément 33D. Le quatrième élément 35D (troisième arbre 34D) est relié au deuxième moteur électrique 10 et au deuxième mécanisme de freinage 11 par l'intermédiaire du deuxième mécanisme de transmission de force 9.
Dans cette structure, le deuxième mécanisme de freinage 11 est configuré pour être capable d'effectuer de manière sélective une opération qui restreint la rotation du quatrième élément 35D lorsque le troisième élément 33D se déplace, et une opération qui permet la rotation du quatrième élément 35D lorsque le troisième élément 33D se déplace.
Cette structure obtient également les mêmes avantages que le premier mode de réalisation. Les modes de réalisation de la présente invention ont été décrits. Cependant, la présente invention ne se limite pas aux modes de réalisation ci-dessus et peut être réalisée sous de nombreuses autres formes spécifiques sans dévier de l'esprit ou de la portée de la présente invention. Par exemple, la présente invention peut être mise en oeuvre dans les exemples modifiés suivants. (I) Les modes de réalisation ci-dessus décrivent un exemple dans lequel les premier à quatrième éléments sont des vis et des écrous. Cependant, il n'y a pas de limite à cette configuration. Par exemple, comme représenté sur la Fig. 19, chaque mécanisme de conversion de mouvement peut être un mécanisme de vis à billes. Dans ce cas, un premier élément 29E d'un premier mécanisme de conversion de mouvement 6E est une rainure à filetage femelle formée de manière hélicoïdale dans le premier arbre 28. Un deuxième élément 31E est une rainure à filetage mâle formée de manière hélicoïdale dans le deuxième arbre 30. Une pluralité de billes 80 fonctionnant en tant qu'éléments de roulement est agencée entre le premier élément 29E et le deuxième élément 31E. Les billes 80 sont configurées pour circuler à travers une partie de rainure entre le premier élément 29E et le deuxième élément 31E. De plus, un troisième élément 33E d'un deuxième mécanisme de conversion de mouvement 8E est une rainure à filetage mâle formée de manière hélicoïdale dans le premier arbre 28. Un quatrième élément 35E est une rainure à filetage femelle formée de manière hélicoïdale dans le troisième arbre 34. Une pluralité de billes 81 fonctionnant en tant qu'éléments de roulement est agencée entre le troisième élément 33E et le quatrième élément 35E. Les billes 81 sont configurées pour circuler à travers une partie de rainure entre le troisième élément 33E et le quatrième élément 35E. (Il) Comme représenté sur la Fig. 20, les mécanismes de conversion de mouvement 6F, 8F, qui sont des mécanismes à vis à rouleaux, peuvent être utilisés à la place des mécanismes de conversion de mouvement 6, 8. Le premier mécanisme de conversion de mouvement 6F comprend une pluralité de premiers éléments 29F, un deuxième élément 31F, et une pluralité de rouleaux 83. Les premiers éléments 29F sont chacun une rainure à filetage femelle formée de manière hélicoïdale dans une circonférence intérieure du premier arbre 28. Les rouleaux 83 sont agencés dans la circonférence intérieure du premier arbre 28 à des intervalles égaux dans la direction circonférentielle du premier arbre 28 (la Fig. 20 représente seulement un rouleau 83). Chaque rouleau 83 comprend une rainure à filetage mâle formée de manière hélicoïdale dans la circonférence extérieure. Les rouleaux 83 s'engrènent avec les premiers éléments 29F et le deuxième élément 31F. Chaque rouleau 83 est capable de tourner autour de l'axe central du rouleau 83 et d'être en orbite autour de l'axe central Si. Le deuxième élément 31F est une rainure à filetage femelle formée de manière hélicoïdale dans la circonférence extérieure du deuxième arbre 30.
Le deuxième mécanisme de conversion de mouvement 8F comprend un troisième élément 33F, un quatrième élément 35F, et une pluralité de rouleaux 84. Le troisième élément 33F est une rainure à filetage mâle formée de manière hélicoïdale dans la circonférence extérieure du premier arbre 28. Les rouleaux 84 sont agencés dans la circonférence intérieure du troisième arbre 34 à des intervalles égaux dans la direction circonférentielle du troisième arbre 34 (la Fig. 20 représente seulement un rouleau 84). Chaque rouleau 84 comprend une rainure à filetage mâle formée de manière hélicoïdale dans la circonférence extérieure. Chaque rouleau 84 s'engrène avec le troisième élément 33F et le quatrième élément 35F. Chaque rouleau 84 est capable de tourner autour de l'axe central du rouleau 84 et d'être en orbite autour de l'axe central Si. Le quatrième élément 35F est une rainure à filetage femelle formée de manière hélicoïdale dans la circonférence intérieure du troisième arbre 34. (III) Les modes de réalisation ci-dessus décrivent un exemple d'une opération de sommation de vitesse qui augmente une quantité de mouvement de la partie de sortie 12 en utilisant les mécanismes de conversion de mouvement 6, 8 par l'entraînement du premier moteur électrique 3 et du deuxième moteur électrique 10. Cependant, il n'y a pas de limite à cette configuration. Par exemple, la partie de sortie 12 peut être configurée pour se déplacer dans une direction lorsque le premier mécanisme de conversion de mouvement 6 est entraîné par l'entraînement du premier moteur électrique 3, et dans la direction inverse lorsque le deuxième mécanisme de conversion de mouvement 8 est entraîné par l'entraînement du deuxième moteur électrique 10. Dans ce cas, la partie de sortie 12 effectue une opération de soustraction de vitesse. Dans l'opération de soustraction de vitesse, la partie de sortie 12 se déplace dans la direction axiale d'une quantité obtenue en soustrayant le déplacement de la partie de sortie 12 lorsque le premier moteur électrique 3 est entraîné, du mouvement de la partie de sortie 12 lorsque le deuxième moteur électrique 10 est entraîné. (IV) Le mode de réalisation utilisant le limiteur de couple décrit un exemple d'un limiteur de couple qui comprend deux éléments opposés et des billes agencées entre les éléments opposés. Cependant, il n'y a pas de limite à cette configuration. Par exemple, le limiteur de couple peut être remplacé par un mécanisme différent, par exemple un frein d'inclinaison. (V) Les modes de réalisation ci-dessus décrivent un exemple d'un actionneur électromécanique utilisé pour un aéronef. Cependant, il n'y a pas de limite à cette configuration. La présente invention peut être appliquée dans un domaine autre que les aéronefs. Les présents exemples et modes de réalisation doivent être considérés comme illustratifs et non restrictifs, et l'invention ne doit pas être limitée aux détails donnés ici, mais peut être modifiée selon la portée et l'équivalence des revendications annexées.
Applicabilité Industrielle La présente invention peut être appliquée de manière large à un actionneur électromécanique comprenant un mécanisme de conversion de mouvement qui convertit une force d'entraînement en rotation, qui est délivrée en sortie par un moteur électrique, en une force d'entraînement linéaire et délivre en sortie la force d'entraînement linéaire.10

Claims (16)

  1. REVENDICATIONS1. Actionneur électromécanique (1) comprenant : un premier moteur électrique (3) ; un premier mécanisme de conversion de mouvement (6) ; un deuxième mécanisme de conversion de mouvement (8) ; et un mécanisme de restriction de rotation (11) pour le deuxième mécanisme de conversion de mouvement (8), dans lequel : le premier mécanisme de conversion de mouvement (6) comprend une première vis et un premier écrou qui est fixé à la première vis ; le deuxième mécanisme de conversion de mouvement (8) comprend une deuxième vis et un deuxième écrou qui est fixé à la deuxième vis ; le premier mécanisme de conversion de mouvement (6) comprend un premier élément (29) qui comprend l'un parmi la première vis et le premier écrou, le premier élément (29) étant entraîné en rotation par une sortie du premier moteur électrique (3), et un deuxième élément (31) qui comprend l'autre parmi la première vis et le premier écrou ; le deuxième mécanisme de conversion de mouvement (8) comprend un troisième élément (33) qui comprend l'un parmi la deuxième vis et le deuxième écrou, le troisième élément (33) étant mobile de manière solidaire avec le premier élément (29), et un quatrième élément (35) qui comprend l'autre parmi la deuxième vis et le deuxième écrou ; et le mécanisme de restriction de rotation (11) est configuré pour être capable d'effectuer de manière sélective une opération qui restreint la rotation du quatrième élément (35) lorsque le troisième élément (33) se déplace, et une opération qui permet la rotation du quatrième élément (35) lorsque le troisième élément (33) se déplace.
  2. 2. Actionneur électromécanique (1) selon la revendication 1, dans lequel chaque mécanisme de conversion de mouvement (6, 8) est formé en utilisant l'une parmi une vis à rouleaux et une vis à billes.
  3. 3. Actionneur électromécanique (1) selon la revendication 1 ou 2, comprenant en outre : un engrenage (5d) qui est entraîné en rotation lors de la réception de la sortie du premier moteur électrique (3) ; et des dents (32) qui sont configurées pour s'engrener avec l'engrenage (5a-5d) et tourner de manière solidaire avec le premier élément (29), dans lequel les dents (32) forment des cannelures s'étendant dans une direction axiale du premier élément (29).
  4. 4. Actionneur électromécanique (1) selon l'une quelconque des revendications 1 à 3, comprenant en outre un mécanisme d'arrêt de rotation (7) qui restreint la rotation du deuxième élément (31).
  5. 5. Actionneur électromécanique (1) selon l'une quelconque des revendications 1 à 4, comprenant en outre un premier arbre creux (28), dans lequel le premier arbre (28) comprend le premier élément (29) et le troisième élément (33) qui sont agencés en ligne droite.
  6. 6. Actionneur électromécanique (1) selon la revendication 5, comprenant en outre : un deuxième arbre (30) qui est inséré dans le premier arbre (28) ; et un troisième arbre (34) qui entoure le premier arbre (28), dans lequel le premier écrou qui fonctionne en tant que premier élément (29) et la première vis qui fonctionne en tant que deuxième élément (31) sont agencés respectivement sur une circonférence intérieure du premier arbre (28) et une circonférence extérieure du deuxième arbre (30), et la deuxième vis qui fonctionne en tant que troisième élément (33) et le deuxième écrou qui fonctionne en tant que quatrième élément (35) sont agencés respectivement sur une circonférence extérieure du premier arbre (28) et une circonférence intérieure du troisième arbre (34).
  7. 7. Actuateur électromécanique (1) selon l'une quelconque des revendications 1 à 6, comprenant en outre : un logement (2) qui accueille le quatrième élément (35) ; et une unité de palier (36) qui est maintenue par le logement (2) et supporte le quatrième élément (35), dans lequel l'unité de palier (36) comprend un palier de butée (37) et un palier radial (38) qui sont coaxiaux avec le quatrième élément (35).
  8. 8. Actionneur électromécanique (1) selon l'une quelconque des revendications 1 à 7, comprenant en outre un deuxième moteur électrique (10) qui est capable d'entraîner et faire tourner le quatrième élément (35).
  9. 9. Actionneur électromécanique (1) selon la revendication 8, comprenant en outre un mécanisme de restriction de rotation (4) pour le premier mécanisme de conversion de mouvement (6), le mécanisme de restriction de rotation (4) pour le premier mécanisme de conversion de mouvement (6) étant agencé pour restreindre la rotation du premier élément (29).
  10. 10. Actionneur électromécanique (1) selon l'une quelconque des revendications 1 à 9, dans lequel le mécanisme de restriction de rotation (11) pour le deuxième mécanisme de conversion de mouvement (8) comprend un mécanisme de freinage qui est capable de restreindre la rotation du quatrième élément (35).
  11. 11. Actionneur électromécanique (1) selon la revendication 10, dans lequel le mécanisme de freinage du mécanisme de restriction de rotation (11) pour le deuxième mécanisme de conversion de mouvement (8) comprend un limiteur de couple (200) qui est capable de restreindre la rotation du quatrième élément (35) lorsque le couple agissant sur le quatrième élément (35) est inférieur à une valeur prédéterminée, et le limiteur de couple (200) est configuré pour être capable de changer la valeur prédéterminée.
  12. 12. Actionneur électromécanique (1) selon la revendication 11, dans lequel le limiteur de couple (200) comprend deux éléments opposés (207, 208), qui sont opposés l'un à l'autre, et un élément de réglage de force de pression(211), les deux éléments opposés (207, 208) sont couplés au quatrième élément (35) et à l'élément de réglage de force de pression (211), les deux éléments opposés (207, 208) sont configurés pour être couplés de telle sorte que la transmission de force entre les deux éléments opposés (207, 208) soit permise lorsque le couple agissant entre les deux éléments opposés (207, 208) est inférieur à une valeur prédéterminée, les deux éléments opposés (207, 208) sont configurés pour tourner librement l'un par rapport à l'autre lorsque le couple agissant entre les deux éléments opposés (207, 208) est supérieur ou égal à la valeur prédéterminée, et l'élément de réglage de force de pression (211) est configuré pour être capable de régler une charge de poussée agissant entre les deux éléments opposés (207, 208).
  13. 13. Actionneur électromécanique (1) selon la revendication 12, comprenant en outre un élément de ressort (210) situé entre l'un des deux éléments opposés (207, 208) et l'élément de réglage de force de pression (211), dans lequel l'élément de réglage de force de pression (211) est configuré pour être capable de régler une force de pression qui presse l'élément de ressort (210) contre l'élément opposé (207, 208).
  14. 14. Actionneur électromécanique (1) selon la revendication 12 ou 13, dans lequel l'élément de réglage de force de pression (211) comprend un solénoïde.
  15. 15. Actionneur électromécanique (1) selon l'une quelconque des revendications 1 à 7, dans lequel le mécanisme de restriction de rotation (11) pour le deuxième mécanisme de conversion de mouvement (8) comprend en outre un limiteur de couple de deuxième mécanisme de conversion de mouvement (44) qui est situé entre le premier moteur électrique (3) et le quatrième élément (35), le limiteur de couple de deuxième mécanisme de conversion de mouvement (44) comprend deux deuxièmes éléments opposés (63, 64) qui sont capables de transmettre une force au premier moteur électrique (3) et au quatrième élément (35), les deux deuxièmes éléments opposés (63, 64) sont configurés pour êtrecouplés de telle sorte que la transmission de force entre les deux deuxièmes éléments opposés (63, 64) soit permise lorsque le couple agissant entre le premier moteur électrique (3) et le quatrième élément (35) est inférieur à une valeur prédéterminée, et les deux deuxièmes éléments opposés (63, 64) sont configurés pour tourner librement l'un par rapport à l'autre lorsque le couple agissant entre le premier moteur électrique (3) et le quatrième élément (35) est supérieur ou égal à la valeur prédéterminée.
  16. 16. Actionneur électromécanique (1) selon la revendication 15, comprenant en outre un limiteur de couple de premier mécanisme de conversion de mouvement (43) situé entre le premier moteur électrique (3) et le premier élément (29), dans lequel le limiteur de couple de premier mécanisme de conversion de mouvement (43) comprend deux premiers éléments opposés (53, 54), dont l'un est couplé au premier moteur électrique (3) et dont l'autre est couplé au premier élément (29), les deux premiers éléments opposés (53, 54) sont configurés pour être couplés de telle sorte que la transmission de force entre les premiers éléments opposés (53, 54) soit permise lorsque le couple agissant entre le premier moteur électrique (3) et le premier élément (29) est inférieure à une valeur prédéterminée, et les deux premiers éléments opposés (53, 54) sont configurés pour tourner librement l'un par rapport à l'autre lorsque le couple agissant entre le premier moteur électrique (3) et le premier élément (29) est supérieur ou égal à la valeur prédéterminée.25
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