具有轉(zhuǎn)矩極限的不對稱制動器的制造方法
【專利摘要】電自動防故障裝置可操作來使第一斜坡件在不同位置之間移動。所述第一斜坡件與第二斜坡件關(guān)聯(lián)。在所述第一斜坡件與所述第二斜坡件中間存在滾珠。當(dāng)所述電自動防故障裝置制動器處于致動條件下時(shí)，所述第二斜坡件迫使靜止制動器盤接合與軸一起轉(zhuǎn)動的轉(zhuǎn)動制動器盤，以引起所述軸的制動。存在與所述第二斜坡件關(guān)聯(lián)的定位件，所述定位件鄰接止擋表面，以在出現(xiàn)了預(yù)定量的制動力之后，限制施加至轉(zhuǎn)動盤和靜止盤的轉(zhuǎn)矩的量。本文還公開一種具有測試開關(guān)的制動器。
【專利說明】具有轉(zhuǎn)矩極限的不對稱制動器
[0001]發(fā)明背景
[0002]本申請涉及一種制動器，當(dāng)在應(yīng)該被一起驅(qū)動的兩點(diǎn)之間檢測到相對轉(zhuǎn)動時(shí)，所述制動器進(jìn)行操作以防止軸的轉(zhuǎn)動。
[0003]現(xiàn)代系統(tǒng)要求日益精確和復(fù)雜的控制。一個(gè)這樣的系統(tǒng)是用于驅(qū)動航空器機(jī)翼上的襟翼或縫翼的系統(tǒng)。驅(qū)動致動器通常驅(qū)動在兩個(gè)橫向方向中的每一個(gè)上延伸的軸，所述軸進(jìn)而驅(qū)動用于根據(jù)需要樞轉(zhuǎn)所述襟翼和縫翼的致動器。所希望的是，這些致動器都被一致地驅(qū)動。
[0004]因此，已知的是，將位置傳感器放置在所述兩個(gè)驅(qū)動軸的每一端處。如果檢測到相對轉(zhuǎn)動，那么做出以下假設(shè):在所述驅(qū)動致動器與所述兩個(gè)軸端之間的某處已經(jīng)存在斷開或斷裂。
[0005]在這樣的情況下，提供制動器以停止所述軸的進(jìn)一步轉(zhuǎn)動。在一個(gè)已知制動器中，使電自動防故障裝置單元失效。當(dāng)自動防故障裝置制動器被提供有電流時(shí)，其起作用以釋放主制動器。然而，當(dāng)電流停止時(shí)，隨后所述制動器被致動。所述制動器可以由多個(gè)盤組成。
[0006]發(fā)明概述
[0007]—種用于并入機(jī)械運(yùn)動系統(tǒng)的制動器具有電自動防故障裝置制動器，其可以被提供有功率或與功率斷開，并且可操作來在第一條件下被提供有功率時(shí)和在第二條件下沒有被提供有功率時(shí)，使第一斜坡件在不同位置之間移動。所述第一斜坡件與第二斜坡件關(guān)聯(lián)。在所述第一斜坡件與第二斜坡件中間存在滾珠。當(dāng)電自動防故障裝置制動器處于所述第一條件和第二條件中的已致動的一個(gè)條件下時(shí)，第二斜坡件迫使靜止制動器盤接合與軸一起轉(zhuǎn)動的轉(zhuǎn)動制動器盤，以引起所述軸的制動。存在與所述第二斜坡件關(guān)聯(lián)、鄰接止擋表面的定位件。所述止擋表面由第二斜坡件的定位件鄰接，以在出現(xiàn)了預(yù)定量的制動力之后，限制施加至轉(zhuǎn)動盤和靜止盤的轉(zhuǎn)矩的量。本文還公開一種并入有這樣的制動器的機(jī)械系統(tǒng)。本文還公開一種被提供有測試開關(guān)的制動器。
[0008]從以下附圖和說明書中，可以最佳地理解這些和其它特征。
[0009]附圖簡述
[0010]圖1示出了用于航空器中的襟翼的致動系統(tǒng)。
[0011]圖2示出了制動器。
[0012]圖3A示出了處于非接合位置的制動器的一部分。
[0013]圖3B示出了接合位置。
[0014]詳細(xì)描述
[0015]在圖1中示出了具有功率驅(qū)動單元22的機(jī)械驅(qū)動系統(tǒng)20，所述功率驅(qū)動單元可為轉(zhuǎn)動電動機(jī)。驅(qū)動單元22驅(qū)動在兩個(gè)橫向方向的每一個(gè)上延伸的軸40，如通過關(guān)聯(lián)航空器的機(jī)翼。存在各自由致動器36驅(qū)動的多個(gè)襟翼24、26、28以及30，所述致動器最終由驅(qū)動單元22來驅(qū)動。位置傳感器32和34感測軸40的末端處的相對轉(zhuǎn)動。如果傳感器32與34之間的位置信號相異，那么做出以下確定:在沿軸40中的一個(gè)的某處已經(jīng)存在斷開或斷裂。傳感器32和34與控制器300通信。制動器38被示出與軸40的末端關(guān)聯(lián)，并且假如控制器300確定了由于來自傳感器32和34的位置傳感器信息而已經(jīng)存在斷開或斷裂，則所述制動器被致動。
[0016]在圖2中更詳細(xì)地示出了制動器38。
[0017]制動器38包括電自動防故障裝置制動器部分42、電開關(guān)包44以及制動段46。所述制動器能夠通過接合斜坡件104與108之間的滾珠斜面來保持系統(tǒng)轉(zhuǎn)矩，如以下將解釋。所述制動器通過經(jīng)由使電制動器42斷電以向輸出滾珠斜坡件104施加轉(zhuǎn)矩來接合。電制動器接合連接至輸出滾珠斜坡件104的自含的摩擦板105。通過經(jīng)由電制動器42向輸出滾珠斜坡件104施加轉(zhuǎn)矩，滾珠斜坡件104在輸入軸40繼續(xù)轉(zhuǎn)動時(shí)保持靜止。
[0018]這驅(qū)動輸出滾珠斜坡件104與滾珠斜坡件108之間的滾珠107分開，或增大所述兩個(gè)滾珠斜坡件104與108之間的距離(參見圖3A和圖3B)。如圖3A中所示，斜坡件104和108處于非接合位置，并且滾珠107位于表面301之間的最遠(yuǎn)部分處。在這個(gè)位置中存在空隙。然而，當(dāng)通過使電制動器42斷電來驅(qū)動滾珠時(shí)，滾珠107移動至如圖3B中所示的位置，在所述位置中，所述滾珠不再處于所述最遠(yuǎn)位置，并且不存在空隙。通過這個(gè)運(yùn)動，斜坡件108被迫向右并且接合多個(gè)制動器盤。
[0019]在電自動防故障裝置制動器部分42脫離接合之后，一組彈簧111將滾珠107以及滾珠斜坡件104和108預(yù)加載在一起。在以上所解釋的滾珠107的運(yùn)動之后，輸入轉(zhuǎn)矩使?jié)L珠斜坡件104/108抵靠預(yù)加載彈簧111軸向地平移。
[0020]將描述導(dǎo)桿制動器(pilot brake)或電自動防故障裝置制動器部分42。當(dāng)電功率被去除(如從控制器300)時(shí)，彈簧113迫使制動板合在一起(如以下所解釋)，以便應(yīng)用制動器。制動器螺線管由鐵腔115內(nèi)部的電線圈114組成。通過從控制器300向電線圈114提供功率來產(chǎn)生磁力。這將拂子板(clapper plate) 116拉向鐵腔115,從而克服彈簧113中的預(yù)緊力。這釋放了制動器，如以下將描述。
[0021]當(dāng)功率被從線圈114中去除時(shí)，隨后彈簧113向梆子板116施加力，從而推動所述梆子板與摩擦板105接觸，所述摩擦板隨后接觸接地板117。接地板117通過末端螺栓118而被保持在適當(dāng)位置。末端螺栓118跨過套管119夾緊至鐵腔115。套管119通過梆子板116中的凹槽對來自梆子板116的轉(zhuǎn)矩做出反應(yīng)。
[0022]主制動器部分46為多板滾珠斜坡件制動器。如所提及，當(dāng)導(dǎo)桿制動器42與功率斷開時(shí)，所述導(dǎo)桿制動器使輸出滾珠斜坡件104接地?；ㄦI120允許摩擦板105與輸出滾珠斜坡件104之間的軸未對準(zhǔn)。主制動器部分46隨后通過使輸入軸40轉(zhuǎn)動并且壓縮彈簧111而接合，這是由于滾珠107沿滾珠斜坡件104和108向上并且沿面對的表面301滾動而引起，如以上所解釋。
[0023]當(dāng)滾珠斜坡件108被迫向右時(shí)，所述滾珠斜坡件去除了制動器段46中的轉(zhuǎn)動摩擦板122與靜止板121之間的空隙110。這應(yīng)用了主制動器46并且防止了軸40的進(jìn)一步轉(zhuǎn)動。
[0024]摩擦板122由花鍵123連接至輪轂125。靜止板121由銷釘124連接至地面。輪轂125由保持環(huán)126和花鍵127固定至軸40。
[0025]當(dāng)滾珠107沿斜坡件104和108向上滾動時(shí)，斜坡件動作受到具有末端200、接觸輪轂125的定位件128的限制。
[0026]此時(shí)，從制動器段46中去除了空隙110，并且彈簧129已經(jīng)比在初始預(yù)加載條件下壓縮得更遠(yuǎn)。初始預(yù)加載由定位件128和保持環(huán)141提供，所述定位件和保持環(huán)被組裝到壓縮彈簧129的滾珠斜坡件108上。然后，在無需通過致動器段46的情況下，由轉(zhuǎn)矩所引起的任何進(jìn)一步的滾珠107負(fù)載增長通過定位件128而轉(zhuǎn)移至輪轂125。因此，在這個(gè)實(shí)施方案中，制動器轉(zhuǎn)矩的量受到了限制。
[0027]對制動器38的除如以上所提及的轉(zhuǎn)矩極限以外的操作一般可以如標(biāo)題為“High Gain Asymmetry Brake”并且由本申請的代理人所有的共同待決的美國專利申請12/228，595中所公開。在所述申請中所公開的對制動器的操作的各方面以引用的方式并入本文。
[0028]然而，本申請?zhí)峁┤缫陨纤峒暗膶χ苿悠鬓D(zhuǎn)矩功能的限制。
[0029]另外，在本申請中而不是在以上所提及的申請中包括電開關(guān)包44。
[0030]當(dāng)關(guān)聯(lián)航空器在地面上時(shí)，通過在接合自動防故障裝置制動器部分42的情況下，從系統(tǒng)功率驅(qū)動單元22向制動器38施加轉(zhuǎn)矩，可以檢查制動器38的制動器轉(zhuǎn)矩能力。在向制動器38施加轉(zhuǎn)矩時(shí)，系統(tǒng)控制器300監(jiān)測由電開關(guān)133提供的電氣開關(guān)包的跳變點(diǎn)。這通過位置傳感器連同系統(tǒng)的位置一起被發(fā)送至控制器300。
[0031]在滾珠107沿斜坡件104和108向上滾動時(shí)，斜坡件104壓縮彈簧130超過它們的初始預(yù)緊力，并且軸向地移動以便接觸板132，所述板通過花鍵135成比例地接地。通過經(jīng)由保持環(huán)152和花鍵153將滾珠斜坡件104和彈簧130固定至軸151上來完成彈簧130的初始預(yù)加載。在足夠的運(yùn)動之后，板132將會接觸開關(guān)133并使所述開關(guān)跳閘。板132由抵靠殼體600中的保持環(huán)131的許多彈簧134來預(yù)加載。彈簧134圍繞板132的周長等距地隔開。當(dāng)開關(guān)133跳閘時(shí)，控制器300將能夠評價(jià)系統(tǒng)需要多少運(yùn)動來確保這個(gè)不對稱制動器38正常地起作用。
[0032]盡管已經(jīng)公開本發(fā)明的實(shí)施方案，但是本領(lǐng)域技術(shù)人員將會意識到，某些修改將會在本發(fā)明的范圍內(nèi)。因此，應(yīng)對所附權(quán)利要求書進(jìn)行研究，以便確定本發(fā)明的真正范圍和內(nèi)容。
【權(quán)利要求】
1.一種用于并入機(jī)械運(yùn)動系統(tǒng)的制動器，其包括: 電自動防故障裝置制動器，其可以被提供有功率或與功率斷開，并且當(dāng)在第一條件下被提供有功率時(shí)和當(dāng)在第二條件下沒有被提供有功率時(shí)，所述電自動防故障裝置制動器可操作來使第一斜坡件在不同位置之間移動，并且所述第一斜坡件與所述第二斜坡件關(guān)聯(lián)，并且在所述第一斜坡件與所述第二斜坡件中間存在滾珠，并且其中當(dāng)所述電自動防故障裝置制動器處于所述第一條件和所述第二條件中的已致動的一個(gè)條件下時(shí)，所述第二斜坡件迫使靜止制動器盤接合與軸一起轉(zhuǎn)動的轉(zhuǎn)動制動器盤，以引起所述軸的制動；以及 存在與所述第二斜坡件關(guān)聯(lián)的定位件，所述定位件鄰接止擋表面，以在出現(xiàn)了預(yù)定量的制動力之后，限制施加至所述轉(zhuǎn)動盤和所述靜止盤的轉(zhuǎn)矩的量。
2.如權(quán)利要求1所述的制動器，其中彈簧使所述第二斜坡件偏置遠(yuǎn)離致動位置并且所述滾珠沿所述第一斜坡件與所述第二斜坡件之間的表面的運(yùn)動導(dǎo)致所述第二斜坡件移動遠(yuǎn)離所述第一斜坡件并接合所述制動器。
3.如權(quán)利要求1所述的制動器，其中輪轂與所述軸關(guān)聯(lián)，并且斜坡件彈簧使所述第二斜坡件偏置遠(yuǎn)離所述輪轂，其中所述定位件限制了所述斜坡件彈簧的壓縮量。
4.如權(quán)利要求1所述的制動器，其中所述電自動防故障裝置制動器在被致動時(shí)處于所述第二條件下。
5.如權(quán)利要求1所述的制動器，其中所述制動器被提供有開關(guān)，并且所述開關(guān)在制動已發(fā)生時(shí)被致動，并且所述開關(guān)與控制器通信，并且所述開關(guān)提供測試信號:所述制動器正在正常地操作。
6.如權(quán)利要求5所述的制動器，其中所述第一斜坡件抵抗接合所述致動器后的測試彈簧力而移動，以便致動所述開關(guān)。
7.一種用于并入機(jī)械運(yùn)動系統(tǒng)的制動器，其包括: 電自動防故障裝置制動器，其可以被提供有功率或與功率斷開，并且當(dāng)在第一條件下被提供有功率時(shí)和當(dāng)在第二條件下沒有被提供有功率時(shí)，所述電自動防故障裝置制動器可操作來使第一斜坡件在不同位置之間移動，并且所述第一斜坡件與所述第二斜坡件關(guān)聯(lián)，并且在所述第一斜坡件與所述第二斜坡件中間存在滾珠，并且其中當(dāng)所述電自動防故障裝置制動器處于所述第一條件和所述第二條件中的已致動的一個(gè)條件下時(shí)，所述第二斜坡件迫使靜止制動器盤接合與軸一起轉(zhuǎn)動的轉(zhuǎn)動制動器盤，以引起所述軸的制動；以及 所述制動器被提供有開關(guān)，并且所述開關(guān)在制動已發(fā)生時(shí)被致動，并且所述開關(guān)與控制器通信并提供測試信號:所述制動器正在正常地操作。
8.如權(quán)利要求7所述的制動器，其中所述第一斜坡件抵抗接合所述致動器后的測試彈簧力而移動，以便致動所述開關(guān)。
9.一種機(jī)械運(yùn)動系統(tǒng),其包括: 多個(gè)元件，其由共同驅(qū)動器來驅(qū)動；傳感器，其用于感測所述驅(qū)動器以共同速度驅(qū)動所有所述元件的失敗，并且所述傳感器向控制器發(fā)送信號，所述控制器在所述傳感器感測到所述失敗時(shí)致動制動器； 所述制動器包括:電自動防故障裝置制動器，其可以被提供有功率或與功率斷開，并且當(dāng)在第一條件下被提供有功率時(shí)和當(dāng)在第二條件下沒有被提供有功率時(shí)，所述電自動防故障裝置制動器可操作來使第一斜坡件在不同位置之間移動，并且所述第一斜坡件與所述第二斜坡件關(guān)聯(lián)，并且在所述第一斜坡件與所述第二斜坡件中間存在滾珠，并且其中當(dāng)所述電自動防故障裝置制動器處于所述第一條件和所述第二條件中的已致動的一個(gè)條件下時(shí)，所述第二斜坡件迫使靜止制動器盤接合與軸一起轉(zhuǎn)動的轉(zhuǎn)動制動器盤，以引起所述軸的制動；以及 存在與所述第二斜坡件關(guān)聯(lián)的定位件，所述定位件鄰接止擋表面，以在出現(xiàn)了預(yù)定量的制動力之后，限制施加至所述轉(zhuǎn)動盤和所述靜止盤的轉(zhuǎn)矩的量。
10.如權(quán)利要求9所述的系統(tǒng)，其中彈簧使所述第二斜坡件偏置遠(yuǎn)離致動位置并且所述滾珠沿所述第一斜坡件與所述第二斜坡件之間的表面的運(yùn)動導(dǎo)致所述第二斜坡件移動遠(yuǎn)離所述第一斜坡件并接合所述制動器。
11.如權(quán)利要求9所述的系統(tǒng)，其中輪轂與所述軸關(guān)聯(lián)，并且斜坡件彈簧使所述第二斜坡件偏置遠(yuǎn)離所述輪轂，其中所述定位件限制了所述斜坡件彈簧的壓縮量。
12.如權(quán)利要求9所述的系統(tǒng)，其中所述電自動防故障裝置制動器在被致動時(shí)處于所述第二條件下。
13.如權(quán)利要求9所述的系統(tǒng)，其中所述制動器被提供有開關(guān)，并且所述開關(guān)在制動已發(fā)生時(shí)被致動，并且所述開關(guān)與控制器通信，并且所述開關(guān)提供測試信號:所述制動器正在正常地操作。
14.如權(quán)利要求9所述的系統(tǒng)，其中所述第一斜坡件抵抗接合所述制動器時(shí)的測試彈簧力而移動，以便致動所述開關(guān)。
15.如權(quán)利要求9所述的系統(tǒng)，其中所述共同驅(qū)動器在兩個(gè)相反方向中的每一個(gè)上驅(qū)動軸，以便進(jìn)而驅(qū)動所述多個(gè)元件。
16.如權(quán)利要求15所述的系統(tǒng)，其中所述傳感器包括與所述軸中的至少每一個(gè)關(guān)聯(lián)的傳感器，并且所述傳感器比較轉(zhuǎn)動速`度和軸位置，以感測所述驅(qū)動器以所述共同速度驅(qū)動所有所述元件的失敗。
17.如權(quán)利要求16所述的系統(tǒng)，其中所述元件包括航空器部件。
18.如權(quán)利要求17所述的系統(tǒng)，其中所述航空器部件包括襟翼或縫翼。
19.如權(quán)利要求9所述的系統(tǒng)，其中所述元件為航空器部件。
20.如權(quán)利要求19所述的系統(tǒng)，其中所述航空器部件為襟翼或縫翼。
【文檔編號】B64C13/50GK103818547SQ201310581310
【公開日】2014年5月28日 申請日期:2013年11月19日 優(yōu)先權(quán)日:2012年11月19日
【發(fā)明者】D.J.朗, M.D.米勒 申請人:哈米爾頓森德斯特蘭德公司