專利名稱：具有檢測裝置的滾珠絲杠組件的制作方法
技術領域：
本發明總的涉及致動系統和滾珠絲杠組件，包括連同飛行器一起使用的防故障/ 故障自動防護的滾珠絲杠組件。
背景技術：
現代飛行器包括致動系統。這樣的系統中可包括相對于飛機的受到操縱者或飛行員調節的部分可樞轉地支承的部件。例如，可配平/平衡的水平穩定器致動器通常由具有滾珠螺母殼體的主要滾珠螺母組件和軸向延伸穿過所述殼體的可旋轉滾珠絲杠組成。滾珠絲杠的旋轉通常由馬達和齒輪傳動裝置來實現。在致動器或者部件不拆卸的情況下，現有技術不允許對具有容納在滾珠絲杠內的內桿的防故障滾珠絲杠的防故障裝置進行目視檢查或者非侵入式檢查。因此，希望提供一種組件，該組件允許對滾珠絲杠內桿的結構分離進行改善的檢測。
發明內容
提供一種用于致動器的滾珠絲杠組件。在一實施例中，滾珠絲杠組件包括滾珠螺母組件；滾珠絲杠；內桿；以及壓縮機構。滾珠螺母組件包括觀察口，且滾珠絲杠設置在滾珠螺母組件的至少一部分內。內桿沿縱軸/縱軸線方向設置在滾珠絲杠內，并且包括擴大的端部。壓縮機構的至少一部分設置在擴大的端部與滾珠絲杠之間，該組件構造成當內桿處于損壞/故障狀態時，壓縮機構提供使可視指示器朝觀察口運動的力。在另一實施例中，該組件包括滾珠螺母組件，設置在滾珠螺母組件的至少一部分內的滾珠絲杠，位于滾珠絲杠內的內桿，以及接近傳感器。接近傳感器可定位在滾珠絲杠后面。該組件構造成在內桿分離的情況下，彈簧力/彈力迫使發生故障/損壞的桿的尾部向后朝接近傳感器運動，該傳感器檢測故障狀態。
現在通過示例、參照
本發明的實施例，其中圖1大致示出了根據本發明實施例的滾珠螺母組件的一部分的剖視圖，該圖以非故障狀態示出。圖2大致示出了根據本發明實施例的滾珠螺母組件的一部分的剖視圖，該圖以故障狀態示出。圖3大致示出了致動系統的俯視平面圖；圖4是圖3中所示類型的致動系統的側視剖視圖，描繪了本發明實施例的各個方圖5是圖4中所示的部分5的放大截面圖。圖6是圖4中所示的部分6的放大截面圖。圖7是圖4中所示的部分7的放大截面圖。
圖7A是圖4中所示的部分7的另一放大截面圖。
具體實施例方式現在具體參考本發明的實施方式，其示例在此進行說明并且在附圖中示出。雖然結合實施例描述了本發明，但應該理解這些實施例并非旨在將本發明局限于這些實施例。 相反，本發明意在覆蓋可選方案、變更方案及等同方案，這些可被包含在如所附的權利要求書所限定的本發明的精神和范圍內。根據本發明一個實施例的滾珠螺母組件的一部分的示意性剖視圖大致如圖1所示。本發明的實施例尤其能夠提供了一種用于可視地指示滾珠絲杠內桿40的結構分離的檢測機構。所示的滾珠螺母組件10包括主體部分20，滾珠絲杠30，內桿40，彈簧構件50，指示器60以及開口或觀察口 70。大致如圖所示，在內桿40沿滾珠絲杠30的縱軸/縱軸線方向容納或設置在滾珠絲杠30內的應用中，在裝配/操作狀態下所述內桿40可能是不可見的。在一個實施例中，內桿40包括擴大的端部42。彈簧(或壓縮)構件50的至少一部分可設置在擴大的端部42和滾珠絲桿30之間。在一個實施例中，彈簧構件50可包括彈簧，例如壓縮彈簧。然而，也可以替代或者附加地使用提供類似壓縮力的其它裝置/結構。非限制性地，在一具體實施例中，彈簧構件 50可包括高螺距(high-lead)快速壓縮彈簧。彈簧構件50構造成在正常操作中彈簧構件 50被壓縮，且相關聯的指示器60被保持在第一[操作]位置。在出現故障——即，內桿40 的結構損壞/斷裂的情況下，彈簧構件50將不再受內桿40的限制，且彈簧構件50將從它的壓縮狀態釋放。繼而，彈簧構件50能將指示器60從第一[操作]位置釋放到第二 [故障]位置。圖2大致描繪了在故障狀態下示出的組件10的示意性剖視圖。在一個實施例中，如圖1和2所示，開口或觀察口 70包括孔口或開口，指示器60 的一部分可進入和/或通過該孔口或者開口。然而，替代地，在可選的實施例中，開口或者觀察口 70可包括允許在第二 [故障]位置觀察/觀看指示器60的部分。例如，開口或者觀察口 70可包括透明材料，且通過所述指示器60移動到靠近或鄰近開口或觀察口 70的位置來指示故障狀態。 附加地，無論是否允許指示器的一部分通過開口或者觀察口 70，指示器60可設置成包括一種或者多種顏色(例如，紅色或熒光色)以改善可視性。此外，大致如圖1所示，相關聯的觀察室80可設有一個或者多個排出孔或者孔口 (未示出)以允許液體積累。通過包括可容納在滾珠螺母內的滾珠絲杠擦拭器/刮掃器并且通過位于旋轉的滾珠螺母與相關聯的固定殼體之間的唇形密封裝置防止觀察室80中的積累液體進入滾珠絲杠30。包括接近傳感器類型的配置的本發明實施例的其它方面和特征總的如圖3至7所示。圖3是致動系統100的實施例的俯視平面圖。所示系統100包括滾珠螺母組件，總的以110表示。致動系統110的側視剖視圖如圖4所示且包括附加的細節。圖4中所示的實施例尤其包括和描繪了 DC(直流)電動機112，電動機電子設備114，差動齒輪組件(其允許兩個電動機傳遞單一扭矩)，以及接近傳感器118。在一個實施例中，DC電動機112為無電刷式DC電動機，其包括整體的機電式制動器。圖5包括圖4中標出的部分5的放大的截面視圖。組件110所示部分包括滾珠螺母120，第一 /主要載荷路徑130和第二載荷路徑140。如圖6中所示，組件110可包括單向沖壓外圈滾柱離合器(one-way drawn cup roller clutcti) 150，外轉矩管160，斜/不平行輥組件(標記為部件170a和170b)以及止推滾珠軸承180。結合圖7說明本發明的其它方面，該圖7提供了圖4中所示的部分7的放大的截面視圖。主滾珠絲杠記為元件190。內桿200構造成在滾珠絲杠完全分離的情況下保持滾珠絲杠的整體/完整性。如圖大致所示，組件110可包括尾部彈性機構210和前部彈性機構220。在一個實施例中，前部彈性機構220比尾部彈性機構210提供更大的力。如之前的實施例中所討論的，尾部和/或前部彈性機構可包括彈簧，例如，壓縮彈簧。圖7A還包括圖4中所示的部分7的放大截面視圖。大致如圖所示，組件包括設置在位于絲杠組件的一端與接近傳感器118之間的壁中的孔口 230。孔口 230可連同接近傳感器118 —起使用以檢測發生故障的絲杠。在內桿200分離的情況下，尾部彈性機構210迫使發生故障的內桿200的尾部向后朝至少一個(例如大致如圖4中所示的)接近傳感器118運動。至少一個接近傳感器 118能夠構造成檢測發生故障的內桿200的尾部的運動，并且確認和/或通告故障情況。此外，如果內轉矩管160損壞/失效，則外轉矩管130能夠容納內轉矩管160并幫助停止旋轉——即，幫助提供鎖止。在主滾珠絲杠190損壞斷裂的情況下，前部彈性機構220構造成迫使損壞的滾珠絲杠190的尾部向后朝至少一個接近傳感器運動，該至少一個接近傳感器能夠確認和/或通告故障情況。本發明不限于特定類型或形式的接近傳感器。因而，各種常規的和其它已知的接近傳感器或裝置均可用來提供接近度/接近狀態的確認和/或通告。在組件110中包括一個接近傳感器(或者多個接近傳感器)能夠免除對檢查窺視孔(如開口或觀察口)的需求。然而，對于某些實施例來說，可能希望有附加的冗余，除了大致關于較早所述實施例描述的指示器類型的配置以外，可附加地使用大致關于以上實施例描述的接近傳感器類型的配置。出于舉例說明和描述的目的，給出了本發明具體實施例的上述說明。它們并非旨在窮舉或將發明限制在所公開的確切結構上，根據以上教導做出各種修改和變型是可能的。選擇這些實施例并進行描述是為了解釋本發明的原理及其實際應用，從而使得本領域技術人員能夠利用本發明以及具有適于所預期的具體應用的各種修改的不同實施例。須明確的是本發明的范圍由所附的權利要求及其等同方案確定。
權利要求
1.一種用于致動器的滾珠絲杠組件(10)，所述滾珠絲杠組件(10)包括具有觀察口(70)的滾珠螺母組件(110)；設置在所述滾珠螺母組件(110)的至少一部分內的滾珠絲杠(30)，所述滾珠絲杠(30) 具有縱軸線；在所述滾珠絲杠(30)內沿所述縱軸線方向設置的內桿(40)，所述內桿00)具有擴大的端部(42)；以及壓縮機構，所述壓縮機構的至少一部分設置在所述擴大的端部0 與所述滾珠絲杠 (30)之間；其中，當所述內桿GO)處于故障狀態時，所述壓縮機構提供使可視指示器(60)朝所述觀察口(70)運動的力。
2.如權利要求1所述的組件(10)，其特征在于，所述擴大的端部0 包含滾珠螺母 (120)。
3.如權利要求1所述的組件(10)，其特征在于，所述壓縮機構包括彈簧(50)。
4.如權利要求1所述的組件(10)，其特征在于，所述壓縮機構的一部分設置在所述內桿(40)周圍。
5.如權利要求1所述的組件(10)，其特征在于，所述擴大的端部02)包括可視指示器 (60)。
6.如權利要求5所述的組件(10)，其特征在于，所述可視指示器(60)包括紅色的塞子。
7.如權利要求5所述的組件(10)，其特征在于，所述可視指示器(60)包括延伸部分。
8.如權利要求1所述的組件(10)，其特征在于，所述觀察口(60)包含孔口或開口 (230)。
9.如權利要求8所述的組件(10)，其特征在于，所述可視指示器(60)包含延伸部分， 并且在故障狀態下，所述可視指示器(60)的所述延伸部分的一部分延伸至或者延伸通過所述孔口或開口 030)。
10.如權利要求1所述的組件(10)，其特征在于，包括連接至所述滾珠螺母組件(110) 的不可后退的組件。
11.如權利要求10所述的組件(10)，其特征在于，所述不可后退的組件包括滾柱離合器(150)、輥子(170a, 170b)以及軸承(180)。
12.一種用于致動器的滾珠絲杠組件(10)，所述滾珠絲杠組件(10)包括滾珠螺母組件(110)，所述滾珠螺母組件包括設置在所述滾珠螺母組件(110)的至少一部分內的滾珠絲杠(190)，所述滾珠絲杠(190)具有縱軸線；設置在所述滾珠絲杠(190)內并沿所述縱軸線方向延伸的內桿O00)；定位在所述滾珠絲杠(190)后面的接近傳感器(118)；其中，在內桿(200)分離的情況下，彈力(210)迫使發生故障的桿Q00)向后朝所述接近傳感器(118)運動。
13.如權利要求12所述的組件(10)，其特征在于，所述接近傳感器(118)包含感應式接近傳感器。
14.如權利要求12所述的組件(10)，其特征在于，所述組件包括內轉矩管(160)。
15.如權利要求14所述的組件(10)，其特征在于，包括外轉矩管(130)，其中，所述外轉矩管(130)構造成在內轉矩管(160)分離的情況下防止所述滾珠絲杠(190)旋轉。
16.如權利要求12所述的組件(10)，其特征在于，所述組件包括離合器(150)，輥子 (170a，170b)以及軸承(180)。
17.如權利要求12所述的組件(10)，其特征在于，所述組件包括差動齒輪組件。
18.如權利要求17所述的組件(10)，其特征在于，包括兩個馬達，其中所述差動齒輪組件構造成傳遞平均轉矩。
19.如權利要求12所述的組件(10)，其特征在于，包括DC電動機(112)。
20.如權利要求19所述的組件(10)，其特征在于，所述DC電動機(112)為具有整體機電式制動器的無電刷式電動機。
全文摘要
本發明涉及一種用于致動器的滾珠絲杠組件(10)。在一個實施例中，滾珠絲杠包括具有觀察口(70)的滾珠螺母組件(110)；設置在滾珠螺母組件(110)的至少一部分內的滾珠絲杠(30)；在所述滾珠絲杠(30)內沿縱軸方向設置的內桿(40)，內桿(40)具有擴大的端部；以及壓縮機構，使得壓縮機構的至少一部分設置在擴大的端部(42)和滾珠絲杠(30)之間。在另一個實施例中，該組件構造成當所述內桿(40)處于故障狀態下時，壓縮機構提供用于將可視指示器(60)朝觀察口(70)運動的力。在另一個實施例中，對于觀察口(70)附加地或替代地，該組件包括接近傳感器(118)以檢測故障。
文檔編號B64C13/28GK102272481SQ200980153584
公開日2011年12月7日 申請日期2009年12月23日 優先權日2008年12月30日
發明者D·R·卡瓦利耶, G·R·馬伊內斯 申請人:伊頓公司