[发明专利]用于滚珠螺旋致动器的行程止挡件的屈从无卡滞端

说明书

技术领域

本发明涉及一种滚珠螺旋致动器，且更具体地涉及一种用于航空航天应用的电动机械式致动器。

背景技术

一种类型的电动机械式致动器(EMA)使用由电马达驱动的滚珠螺杆，并且可选地通过变速箱。当设计小的高功率密度的EMA时，由马达施加在滚珠螺杆上的转动惯量可能是成问题的。大的马达将产生显著量的转动惯量。当使用变速箱时，赋予滚珠螺杆的马达惯量是与马达惯量乘以齿轮减速比的平方成比例的。

当设计齿轮系、滚珠螺杆和/或支撑件结构的尺寸时，马达惯量是重要的。典型的EMA包括一个或多个端部止挡件，用于使致动器行程限制在完全缩进和/或完全伸出位置处。如果行进的致动器撞击其行程止挡件的端部，则马达的转动惯量将趋向于造成致动器继续驱动通过端部止挡件，进而对EMA造成重大损害。如果端部止挡件足够坚固以保持它们的整体性，则下一个最薄弱的环节，典型地滚珠螺杆或变速箱可能被损害。

以前，通过对变速箱、止挡件和周围的支撑构件结构进行超安全标准设计以应对与在滚珠螺杆撞击其行程止挡件的端部并且马达施加其转动惯量时该滚珠螺杆的几乎瞬间停止相关联的强烈的扭矩尖峰来避免对EMA的损害。当马达继续与停止的滚珠螺杆一起转动时，内部轴系、齿轮和支撑件结构变形。为了应对这种扭矩尖峰对EMA进行超安全标准设计致使致动器比以前的明显更大且更重。

发明内容

公开了一种线性致动器，其包括具有轴线的第一结构。第二结构配置成响应于第一结构的旋转而相对于第一结构平移。第一止挡件和第二止挡件分别可操作地连接到第一结构和第二结构。第一止挡件和第二止挡件配置成在行程限制位置处彼此接合。屈从构件可操作地布置在第一结构和第二结构之间并且配置成吸收在行程限制位置中第一结构和第二结构之间的能量。

在公开的示例中，第一结构是包括内孔和外表面的滚珠螺杆，所述外表面带有滚珠螺杆轨道。滚珠螺杆具有第一面。屈从构件是布置在内孔中并且具有第一隔开部分和第二隔开部分的扭簧。第一部分连接到滚珠螺杆。扭簧具有加载状态和卸载状态。第二止挡件连接到第二部分并且具有第二面。间隙布置在第一面和第二面之间。所述间隙包括分别处于卸载状态和加载状态下的第一尺寸和第二尺寸。第一尺寸大于第二尺寸。

在运行中，第一结构被旋转以线性地移动第二结构。第一止挡件和第二止挡件在行程限制位置中彼此接合。屈从构件偏转以吸收在行程限制位置上所接合的止挡件的能量。

从下面的说明书和附图中可以最好地理解本发明的这些和其它特征，下面是附图简要说明。

附图说明

图1是示例线性致动系统的透视图。

图2是图1中所示的线性致动器的一部分的局部剖视图。

图3是滚珠螺杆的一部分和在行程限制位置上彼此配合的第一止挡件和第二止挡件的透视图。

图4是沿图2的线4-4截取的剖视图。

具体实施方式

图1示出了线性致动器系统10。系统10包括在第一构件14和第二构件16之间互连的电动机械式致动器12。致动器12伸长和回缩，从而使第一构件14和第二构件16相对于彼此运动。

致动器12包括提供第一端18的壳体19，第一端18连接到第一构件14。第二端20由壳体19支撑以进行平移，并且第二端20连接到第二构件16。马达20和变速箱24支撑在壳体19上。在示出的示例中，制动器26也由壳体19支撑并且用于在致动器12的运行期间与变速箱24协同工作。

参考图2和图3，致动器12包括支撑端部32的套筒30，端部32提供第二端20。套筒30容纳在壳体19中的孔内(在图1和图4示出)，从而相对于壳体19线性平移。返回到图2，滚珠螺杆28布置在套筒30内并且通过变速箱24绕轴线A由马达22旋转驱动。滚珠螺杆28的一端由止推轴承31支撑在壳体19内。

滚珠螺杆28具有提供滚珠螺杆轨道支撑滚珠29的外表面，滚珠29在套筒30的内径上由相应的滚珠螺杆轨道所容纳。滚珠螺杆28支撑相对于止推轴承31且邻近端部32的止挡件34。第一止挡件突缘36和第二止挡件突缘38分别地设置在止挡件34和端部32上。第一突缘36和第二突缘38在行程限制位置上彼此接合，这对应于在图2中示出的示例中的完全回缩位置。应该理解，行程止挡件的类似端部可以用于完全伸出的位置。