过载保护装置制造方法及图纸

本发明专利技术涉及一种过载保护装置，包括：用于产生旋转运动的驱动器；用于将旋转运动转换成调节元件的直线运动的转换装置；和用于支承转换装置的壳体，其中转换装置沿着调节元件的直线运动可移动地支承在壳体中。

Overload protection device

The invention relates to an overload protection device, which comprises a driver for generating rotary motion, a conversion device for converting rotary motion into linear motion of a regulating element, and a shell for supporting the conversion device, in which the conversion device is movably supported in the shell along the linear motion of the regulating element.

【技术实现步骤摘要】
【国外来华专利技术】过载保护装置
本专利技术涉及一种用于直线作用的机械的调节设备的过载保护装置。
技术介绍
飞机中的调节设备需要过载保护装置，所述过载保护装置限制调节力，以便防止飞行器结构的过载。在此重要的是，力限制的发散是尽可能小的，因为飞行器结构必须针对最大可能的力设计尺寸，并且小的发散表示小的结构重量。通常，直线作用的、机械的调节设备由旋转马达(例如电动机)和传动装置构成，所述传动装置将旋转运动转换成直线运动(例如丝杠)。在此典型地，传动装置以提高转速的级扩展，以便由此能够降低旋转马达的重量。从EP1878658A2中已知的是，在这种调节设备中，用于限制过载的离合器设置在回转的负荷路径中。优选地，这种过载离合器在高转速的范围中使用，以便将结构尺寸保持得小。这种装置的缺点是，使超载功能起作用的力的大小经受大的发散。对此的原因是，不仅传动装置、而且离合器是有摩擦的。图1描述和量化关联关系。图1示出在调节设备的线性力改变时在离合器处的扭矩的表现。轴线10示出沿压力方向的线性力，轴线20示出沿拉力方向的线性力。轴线30和40示出在离合器上的对应于力方向的正的扭矩和负的扭矩。下面仅考虑在图标的右上象限中的表现。有意义地，相同的表现存在于左下象限中。示出两种运行类型。线50针对如下情况示出在力增大时的扭矩发展：调节设备驱动控制面(“驱动情况“)，并且线60针对如下情况示出相同的关联关系：调节设备由控制面驱动(“向回运行情况”)。附加地，绘制虚线70，所述虚线示出在理论情况下的相同的关联关系，即过程无摩擦地进行。线70对于驱动和向回运行情况是有效的。线50(驱动情况)比虚线70更陡，因为为了产生相同的力需要更多的扭矩来克服摩擦。斜率的示出的变化80对应于传动装置的大约69％的效率。所述效率对于低温下的由滚珠丝杠和滚动支承的正齿轮传动装置构成的调节设备是可实现的，所述滚珠丝杠具有滚子推力轴承。线50上升直至其与线90相交。线90对应于最低的扭矩，在该最低的扭矩的情况下触发离合器。类似于此，线100示出最高的扭矩，在该最高的扭矩的情况下触发离合器。因此得到触发离合器-扭矩110的由摩擦和生产公差造成的发散。这在图1中以15％假设用于回转过载离合器的可实现的直至乐观的数量级。现在确定的是用120表示的线50和90的交点。所述交点限定最小的调节力130，调节设备能够产生所述调节力。调节设备设计成，使得所述最小的调节力130也对应于如下调节力，飞机在控制面处在飞行的任意时刻都必须提供所述调节力。所述力以100％表示成用于力过高的基准，所述力过高现在在下文中观察。除了迄今观察的驱动情况，也观察向回运行情况。向回运行在此表示，空气负荷作用于控制面，所述控制面尝试向回运行调节设备。向回运行必须被排除直至负荷130，因为空气动力学地需要保持负荷直至所述值。然而如果在例外情况下——通常暂时——超过所述负荷，那么调节设备必须尽可能早地撤回负荷，以便防止损坏飞行器结构。所述“撤回负荷”的高度在图1中在观察线60时可读出。与线50相比，线60的斜率现在小于虚线70的斜率，所述虚线70示出无摩擦的运行。原因是，在力升高时，由于摩擦更少的扭矩到达离合器。斜率的示出的变化140又对应于传动装置的大约69％的已经提到的效率。线60升高，直至其与线100相交。如已经描述的那样，线100对应于最大的扭矩，在最大的扭矩的情况下触发离合器。在此现在确定的是线60和100的交点，用150表示。所述交点限定最大的调节力160，所述最大的调节力能够将调节设备反向保持。在此处假设的在调节设备中的摩擦关系中，因此得到219％的最大负荷，这表示，飞行器结构以空气动力学所需要的2.19倍更强地设计。可看到的是，用于触发过载功能的力的大的发散表示关于飞行器结构的重量和成本的明显的缺点。
技术实现思路
本专利技术的目标是，克服在上文中提到的缺点和实现用于直线作用的、机械的调节设备的过载保护装置，所述过载保护装置具有用于触发过载功能的力的较小的发散。这此外引起作用于飞行器结构的最大负荷的降低，从而实现在调节设备和飞行器结构中的重量降低。根据本专利技术的过载保护装置包括用于产生旋转运动的驱动器、用于将旋转运动转换成调节元件的直线运动的转换装置，和用于支承转换装置的壳体。此外，过载保护装置的特征在于，转换装置沿着调节元件的直线运动可移动地支承在壳体中。因为转换装置沿着调节元件的直线运动可移动地支承在壳体中，所以在作用于调节元件的过载的情况下，转换装置、即将旋转运动转换成直线运动的构件组能够沿着调节元件的直线运动移动。这例如在如下情况下进行：过大的拉力或压力作用于调节元件。那么通过转换装置的可移动的支承可行的是，将离合器转移到脱离状态中，所述离合器将驱动器之间的力线传送到转换装置上。那么在此这简单地通过转换装置沿调节元件的直线运动的方向的轴向移动来进行。因为所述过载保护装置的触发力的发散仅由直线运动中的摩擦确定，所以所述发散与滚珠丝杠、传动装置和旋转离合器中的摩擦关系无关，从而也与运行类型“驱动情况”和“向回运行情况”无关，如已经结合图1作为主题的那样。所述超载保护装置的触发力的发散因此与在根据现有技术的过载保护装置的情况下相比明显更小。根据本专利技术的一个可选的修改方案，过载保护装置还包括离合设备，用于分离在驱动器和转换装置之间的力线，其中离合设备设计用于，在超过作用于转换装置上的、沿调节元件的直线运动的方向定向的力时触发，即进入到如下状态中，在所述状态中，从驱动器到转换装置的力线中断。优选地，离合设备在拉力和压力下都断开。对此，转换装置在过载保护装置的壳体中设置成，使得所述转换装置在调节元件的拉力下和在调节元件的压力下可运动。如果拉力或压力超过预定的水平，那么这引起：转换装置在壳体之内朝向如下方向运动，所述方向平行于调节元件的直线运动并且在此离合器转移到脱耦状态中。根据本专利技术的另一改进方案，转换装置是滚珠丝杠，优选逆滚珠丝杠，所述滚珠丝杠包括螺杆螺母、滚珠和作为调节元件的螺杆。逆滚珠丝杠的特征在于，所述逆滚珠丝杠具有大致圆柱形的螺杆螺母，在所述螺杆螺母的内侧面上设置有螺旋形伸展的槽，所述槽适合于容纳滚珠。设置在其中的滚珠能够与螺杆的外环周中的相应的槽共同作用，使得在螺杆螺母旋转时和在禁止螺杆旋转时，将螺杆螺母的旋转运动转换成螺杆的直线运动。此外能够提出，离合设备具有输出齿轮、扭矩传递套筒和扭矩导入套筒，其分别设置成，使得其旋转轴线平行于调节元件的直线运动定向。典型地，驱动齿轮沿环周方向包围螺杆螺母。驱动齿轮此外具有正齿部，所述正齿部沿调节元件的直线运动的方向延伸。齿轮因此具有沿径向方向伸展的第一齿部以及垂直于径向方向伸展的第二齿部，即正齿部。扭矩传递套筒的正齿部能够与所述正齿部接合。所述正齿部同样沿环周方向包围螺杆螺母并且可滑动地沿螺杆螺母的环周方向设置。即螺杆螺母能够与扭矩传递套筒的运动无关地旋转。围绕螺杆螺母的旋转轴线旋转的输出齿轮因此能够将旋转传送到扭矩传递套筒上。此外，设有扭矩导入套筒，所述扭矩导入套筒抗旋转地与螺杆螺母连接。在此，扭矩导入套筒能够沿环周方向包围螺杆螺母，其中输出齿轮同样沿环周方向包围扭矩导入套筒。扭矩导入套筒此外同样具有沿调节元件的直线运动的方向定向的齿部，以便与扭矩传递本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种过载保护装置，包括：用于产生旋转运动的驱动器(160)，用于将旋转运动转换成调节元件(220)的直线运动的转换装置(180)，和用于支承所述转换装置(180)的壳体，其特征在于，所述转换装置(180)沿着所述调节元件(220)的所述直线运动能移动地支承在所述壳体中。

【技术特征摘要】
【国外来华专利技术】2016.07.25 DE 102016009037.51.一种过载保护装置，包括：用于产生旋转运动的驱动器(160)，用于将旋转运动转换成调节元件(220)的直线运动的转换装置(180)，和用于支承所述转换装置(180)的壳体，其特征在于，所述转换装置(180)沿着所述调节元件(220)的所述直线运动能移动地支承在所述壳体中。2.根据权利要求1所述的过载保护装置，所述过载保护装置还包括用于分离在驱动器(160)和转换装置(180)之间的力线的离合设备(210，250，260)，其中所述离合设备(210，250，260)设计用于，在超过作用于所述转换装置(180)上的沿所述调节元件(220)的所述直线运动的方向定向的力的情况下触发，优选地所述离合设备(210，250，260)不仅在拉力下、而且也在压力下断开。3.根据上述权利要求中任一项所述的过载保护装置，其中所述转换装置(180)是滚珠丝杠，优选逆滚珠丝杠，所述滚珠丝杠包括螺杆螺母(230)、滚珠(240)和作为调节元件(220)的螺杆。4.根据权利要求2或3所述的过载保护装置，其中所述离合设备(210，250，260)包括输出齿轮(210)、扭矩传递套筒(250)和扭矩导入套筒(260)，所述输出齿轮、扭矩传递套筒和扭矩导入套筒分别设置成，使得其旋转轴线平行于所述调节元件(220)的直线运动定向。5.根据权利要求4所述的过载保护装置，其中所述输出齿轮(210)具有沿径向方向向外定向的齿部，以便经由中间齿轮与驱动齿轮啮合，或者具有伞齿轮传动装置的齿部，并且具有正齿部，以便能够与所述扭矩传递套筒(250)的正齿部接合，和所述扭矩导入套筒(260)具有沿径向方向向内定向的齿部，以便与转换装置(180)、尤其螺杆螺母(230)接合，并且具有正齿部，以便能够与所述扭矩传递套筒(250)的正齿部接合。6.根据权利要求4或5所述的过载保护装置，其中所述输出齿轮(210)关于所述调节元件的所述直线运动的方向刚性地设置在所述壳体上，并且所述扭矩传递套筒(250)关于所述调节元件(220)的所述直线运动的方向刚性地设置在所述转换装置(180)上。7.根据权利要求4至6中任一项所述的过载保护装置，其中所述扭矩导入套筒(260)沿着所述调节元件(220)的所述直线运动的方向不能移动地支承在所述转换装置(180)、尤其螺...

【专利技术属性】
技术研发人员：马库斯·比尔德施泰因，
申请(专利权)人：利勃海尔航空航天林登贝格股份有限公司，
类型：发明
国别省市：德国,DE