飛行器通常包括固定結(jié)構(gòu)，諸如機(jī)翼或尾部，該固定結(jié)構(gòu)具有鉸接到該固定結(jié)構(gòu)的飛行控制表面，飛行控制表面安裝在固定結(jié)構(gòu)上以便樞轉(zhuǎn)。致動(dòng)器將可移動(dòng)表面機(jī)械地連接到固定結(jié)構(gòu)，并且它們本身被連接以便由飛行器的飛行員作用于其上的控制單元控制。

已知的致動(dòng)器包括電動(dòng)馬達(dá)和由電動(dòng)馬達(dá)的轉(zhuǎn)子驅(qū)動(dòng)的運(yùn)動(dòng)傳遞元件。通常，在此類致動(dòng)器中，電動(dòng)馬達(dá)具有固定到主體的定子，主體緊固到固定結(jié)構(gòu)，并且傳遞元件驅(qū)動(dòng)傳遞系統(tǒng)的入口元件，諸如螺桿-螺母組件和/或減速傳動(dòng)裝置，其中出口元件緊固到飛行控制表面，使得出口元件的移動(dòng)導(dǎo)致飛行控制表面在展開位置和縮回位置或中立位置之間樞轉(zhuǎn)。

在馬達(dá)或其控制裝置發(fā)生故障的情況下，并且根據(jù)飛行控制表面的類型，可優(yōu)選的是使飛行控制表面自由地朝向其位置中的一個(gè)移動(dòng)，同時(shí)防止飛行控制表面朝向其第二位置移動(dòng)，例如在空氣動(dòng)力的作用下。為此，變速器組件通常包括超速離合器或“自由輪”，其可以在馬達(dá)發(fā)生故障的情況下變?yōu)殡x合(clutched，接合)，以抵抗傳遞元件在對(duì)應(yīng)于飛行控制表面朝向其第二位置移動(dòng)的方向上樞轉(zhuǎn)。

當(dāng)自由輪被離合時(shí)，傾向于朝向其展開位置移動(dòng)的飛行控制表面在傳遞元件上施加扭矩，該扭矩傳遞到主體。在某些情況下，扭矩可以很大，并且可具有損壞整個(gè)傳遞系統(tǒng)一直到飛行器的結(jié)構(gòu)為止的風(fēng)險(xiǎn)。

本發(fā)明的目的是彌補(bǔ)該缺點(diǎn)。

為此，本發(fā)明提供了一種機(jī)電致動(dòng)器，其包括主體、具有緊固到主體的定子的電動(dòng)馬達(dá)以及可旋轉(zhuǎn)地連接到馬達(dá)的轉(zhuǎn)子的至少一個(gè)運(yùn)動(dòng)傳遞元件，所述元件經(jīng)由單向傳遞構(gòu)件和制動(dòng)裝置連接到固定主體。致動(dòng)器包括具有輥的機(jī)械扭矩限制器，并且制動(dòng)裝置包括電激活構(gòu)件，使得當(dāng)激活構(gòu)件被供電時(shí)，單向傳遞構(gòu)件相對(duì)于主體被釋放，并且當(dāng)激活構(gòu)件未被供電時(shí)，單向傳遞構(gòu)件固定到主體，并且抵抗傳遞元件在一個(gè)旋轉(zhuǎn)方向上的樞轉(zhuǎn)直到由具有輥的機(jī)械扭矩限制器限定的最大可傳遞扭矩。

因此，在過大的扭矩的情況下，扭矩限制器允許傳遞元件相對(duì)于主體滑動(dòng)，從而限制任何損壞主體的風(fēng)險(xiǎn)。

有利地，具有輥的機(jī)械扭矩限制器安裝在主體和單向傳遞構(gòu)件之間。

該實(shí)施例具有特別緊湊的結(jié)構(gòu)，并且使得可以將制動(dòng)裝置、單向傳遞構(gòu)件和具有輥的機(jī)械扭矩限制器結(jié)合在單個(gè)子組件中。

優(yōu)選地，具有輥的機(jī)械扭矩限制器安裝在制動(dòng)裝置和單向傳遞構(gòu)件之間。

這種布置使得結(jié)合具有輥的機(jī)械扭矩限制器變得簡單。

在閱讀以下對(duì)本發(fā)明的特定的非限制性實(shí)施例的描述時(shí)，本發(fā)明的其他特征和優(yōu)點(diǎn)將顯現(xiàn)。

參考附圖，其中唯一的圖是本發(fā)明的致動(dòng)器的示意性縱向截面圖。

本發(fā)明的致動(dòng)器在本文中描述為應(yīng)用于相對(duì)于飛行器的結(jié)構(gòu)移動(dòng)飛行控制表面。飛行控制表面可在展開位置和中立位置或縮回位置之間運(yùn)動(dòng)。

參考唯一的附圖，機(jī)電致動(dòng)器包括主體1和電動(dòng)馬達(dá)2，電動(dòng)馬達(dá)2具有固定到主體1的定子和可旋轉(zhuǎn)地連接到運(yùn)動(dòng)傳遞元件的轉(zhuǎn)子。

主體1具有用于將其緊固到飛行器的結(jié)構(gòu)的常規(guī)裝置。

電動(dòng)馬達(dá)2由控制單元(未示出)供電，該控制單元連接到飛行器的電網(wǎng)以用于對(duì)其自身進(jìn)行電力供應(yīng)并為致動(dòng)器供電，并且連接到飛行器的駕駛艙以從該駕駛艙接收用于展開或縮回飛行控制表面的命令。

在該示例中，運(yùn)動(dòng)傳遞元件是樞轉(zhuǎn)地安裝在主體1中并經(jīng)由運(yùn)動(dòng)傳遞組件(未示出)連接到飛行控制表面的軸3。例如，運(yùn)動(dòng)傳遞組件包減速裝置和/或運(yùn)動(dòng)轉(zhuǎn)換裝置，諸如螺桿-螺母組件，并且具有可旋轉(zhuǎn)地連接到軸3的入口元件和例如連接到桿件的自由端的出口元件，桿件的自由端連接到飛行控制表面。軸3通過軸承(未示出)相對(duì)于主體1被旋轉(zhuǎn)地引導(dǎo)，并且軸3經(jīng)由單向傳遞構(gòu)件(在該示例中具體地為總體標(biāo)記為4的自由輪)、總體標(biāo)記為5的扭矩限制器以及總體標(biāo)記為6的制動(dòng)裝置而連接到主體1。

自由輪4包括固定到軸3的內(nèi)部部分4.1、樞轉(zhuǎn)地安裝在內(nèi)部部分4.1上的外部部分4.2以及允許外部部分4.2僅沿一個(gè)旋轉(zhuǎn)方向轉(zhuǎn)動(dòng)的棘輪組件。

扭矩限制器5是具有輥的機(jī)械扭矩限制器，該機(jī)械扭矩限制器包括內(nèi)套管5.1和外套管5.2。內(nèi)套管5.1緊固到自由輪4的外部部分4.2，并且外套管5.2連接成與制動(dòng)裝置6的內(nèi)環(huán)6.1一起旋轉(zhuǎn)。

在該示例中，內(nèi)套管5.1呈以軸3的旋轉(zhuǎn)軸線A為中心的管的形式。

外套管5.2也呈以軸線A為中心的管的形式：外套管5.2圍繞內(nèi)套管5.1，并且可樞轉(zhuǎn)地接收在固定到主體1的軸承中。外套管5.2的外表面是有凹槽的，以在軸向滑動(dòng)中接納內(nèi)環(huán)6.1。

扭矩限制器5還包括間設(shè)于內(nèi)套管5.1和外套管5.2之間的輥5.3，每個(gè)輥5.3適于沿外套管5.2的內(nèi)表面移動(dòng)，并且被接納在沿所述內(nèi)表面的周緣形成的殼體5.4中的一個(gè)內(nèi)。

扭矩限制器5還包括彈簧5.5，每個(gè)彈簧5.5以這樣的方式與輥5.3中的一個(gè)相關(guān)聯(lián)，即在所述輥5.3上施加恒定力，以便將輥5.3壓靠在外套管5.2的內(nèi)表面上。

在該示例中，彈簧5.5以在內(nèi)套管5.1和外套管5.2之間徑向延伸(即垂直于軸3的旋轉(zhuǎn)軸線A延伸)的方式布置，每個(gè)彈簧5.5的第一端固定到內(nèi)套管5.1，并且第二端連接到輥5.3中的一個(gè)，以便將所述輥5.3壓靠在外套管5.2的內(nèi)表面上。

由彈簧5.5施加在輥5.3上的徑向力限定最大可傳遞扭矩，即可以從內(nèi)套管5.1傳遞到外套管5.2的最大扭矩：只要不超過該最大可傳遞扭矩，彈簧5.5使輥5.3在殼體5.4中保持在位，并且套管5.1和5.2保持彼此固定；一旦超過最大可傳遞扭矩，彈簧5.5以這樣的方式被壓縮，即允許輥5.3離開殼體5.4并且允許兩個(gè)套管在彼此之間的相對(duì)移動(dòng)，這通過輥5.3在外套管5.2的內(nèi)表面上的移動(dòng)而實(shí)現(xiàn)。

除了可移動(dòng)環(huán)6.1之外，制動(dòng)裝置6具有剛性地緊固到主體1的外環(huán)6.2(更確切地說，外環(huán)6.2在該示例中是主體1的一部分)以及以軸向間隙緊固到主體1的外環(huán)6.3。內(nèi)環(huán)6.1以軸向間隙緊固到外套管5.2(更確切地說，內(nèi)環(huán)6.1接合在外套管5.2的外表面中)，并且具有帶有如下各面的部分，所述各面分別均設(shè)置有摩擦襯片并且在由外環(huán)6.2和6.3承載的摩擦襯片之間延伸。彈簧6.4在主體1和外環(huán)6.3之間延伸，以將內(nèi)環(huán)6.1夾緊在外環(huán)6.3和6.2之間。制動(dòng)裝置6還具有呈螺線管形式的電激活構(gòu)件6.5，該電激活構(gòu)件6.5的尺寸經(jīng)設(shè)定使得當(dāng)其被供電時(shí)，其吸引外環(huán)6.3并克服由彈簧6.4施加的力將該外環(huán)6.3移動(dòng)遠(yuǎn)離內(nèi)環(huán)6.1。

在操作中，當(dāng)激活構(gòu)件6.5被供電時(shí)，軸3可以在兩個(gè)旋轉(zhuǎn)方向上樞轉(zhuǎn)(應(yīng)當(dāng)觀察到，在由自由輪4經(jīng)過的方向上，馬達(dá)2向內(nèi)環(huán)6.1和扭矩限制器5遞送很少的驅(qū)動(dòng)力或不遞送驅(qū)動(dòng)力)，并且當(dāng)激活構(gòu)件6.5未被供電時(shí)，自由輪4在兩個(gè)旋轉(zhuǎn)方向中的一個(gè)方向上抵抗軸3的旋轉(zhuǎn)。因此，當(dāng)激活構(gòu)件6.5被供電時(shí)，也被供電的電動(dòng)馬達(dá)2驅(qū)動(dòng)軸3在其旋轉(zhuǎn)方向的任一個(gè)方向上轉(zhuǎn)動(dòng)。

當(dāng)激活構(gòu)件6.5未被供電時(shí)，電動(dòng)馬達(dá)2同樣不被供電，使得僅作用在飛行控制表面上的空氣動(dòng)力可以使軸3樞轉(zhuǎn)。由于自由輪4抵抗軸3沿兩個(gè)旋轉(zhuǎn)方向中的一個(gè)方向的轉(zhuǎn)動(dòng)，軸3防止飛行控制表面遠(yuǎn)離其中立位置朝向其展開位置移動(dòng)，而飛行控制表面朝向其中立位置自由運(yùn)動(dòng)。然而，如果作用在飛行控制表面上的空氣動(dòng)力在軸3上施加的扭矩大于可在扭矩限制器5的套管5.1和5.2之間傳遞的最大扭矩，則內(nèi)套管5.1將相對(duì)于外套管5.2樞轉(zhuǎn)，從而允許軸3轉(zhuǎn)動(dòng)并允許飛行控制表面朝其展開位置移動(dòng)。結(jié)果，當(dāng)激活構(gòu)件未被供電時(shí)，扭矩限制器5限制可以傳遞到飛行器結(jié)構(gòu)并且經(jīng)由軸3、自由輪4和制動(dòng)裝置6傳遞到主體1的扭矩。

自然地，本發(fā)明不限于所描述的實(shí)施例，而是涵蓋落入由權(quán)利要求限定的本發(fā)明的范圍內(nèi)的任何變型。

具體地，具有輥的機(jī)械扭矩限制器可以安裝在單向傳遞構(gòu)件的下游，或者安裝在制動(dòng)裝置和主體之間。

具有輥的機(jī)械扭矩限制器可以具有與所描述的不同的布置。具體地，盡管在該示例中彈簧在內(nèi)套管和外套管之間徑向延伸，但是扭矩限制器可以以這樣的方式成形，即彈簧在兩個(gè)套管之間軸向延伸(即，它們沿著軸線A延伸)。

單向傳遞構(gòu)件可以利用棘爪、輥或阻塞元件。