形轴16被径向向外推动,动态锥形部分19与静态锥形部分211接合,并且由于与被第二偏斜辊组件212影响的第二转矩成比例的轴向装载,由所述接合导致的增益提供旋转装置6的输入部分的扭转锁定。这导致第二偏斜辊组件212的锁定,这产生用于接合的动态锥形部分19和静态锥形部分211的扭转接地。动态锥形部分19、静态锥形部分211、第一偏斜辊组件201、和第二偏斜辊组件212可共同被称为高增益锥形制动组件。
[0037]根据实施方案,第二偏斜辊组件212可被设置成可操作地布置在静态锥形部分211与推力板15之间的预先装载偏斜辊组件。此预先装载偏斜辊组件包括被锚定在第二支撑外壳14上的弹簧组(下文被称为“第二弹性元件”)22、和连接至第二弹性元件22的远侧端部的推力轴承组件(下文被称为“偏斜辊轴承”)23。第二弹性元件22可被设置成作为独立预先装载弹簧的波形弹簧,所述独立预先装载弹簧继而允许第二偏斜辊组件212的预先装载,而不消极影响锥形制动滚珠坡道组件的激活装载要求,并且提供止回拖曳转矩以便在所有装载情况和振动环境上减轻意外的旋转/蠕动。
[0038]在旋转装置10的操作中,输入轴7通过如上指出的辊70来扭转连接至滚珠坡道推力板15。滚珠坡道推力板15也被第二弹性元件22轴向预先装载。倾斜辊轴承23在滚珠坡道推力板15与第二弹性元件22之间提供受限制的扭转摩擦,其中第二弹性元件22将轴向负载提供至第一偏斜辊组件201。第一偏斜辊组件201可具备抗旋转特征2010和例如偏斜大约45°角的一些针辊2011。针辊2011的偏斜角度和由第二弹性元件22产生的负载在滚珠坡道推力板15上产生与施加的轴向负载成比例的扭转拖曳。第二弹性元件22的负载值和第一偏斜辊组件201的针辊2011的偏斜角度可变化至任何组合,以便在滚珠坡道推力板15上提供适当的扭转拖曳。此外,第一偏转辊组件201可被设置成单个特征或多个堆叠特征。
[0039]由第二弹性元件22产生的扭转拖曳可被设置大小,以便对施加至输出轴8的返回驱动负载反作用,并且所述返回驱动负载被认为在正常操作阈值内(即返回驱动负载小于转矩限制阈值)。这样,这个恒定拖曳将消除一些其它止回设计可通过接合和脱离设计方法而产生的震颤。
[0040]参考图8和9,在输入转矩对抗低于转矩限制阈值的负载的正常和完整操作情况下,施加至输入轴7并且通过辊70至滚珠坡道推力板15中的输入转矩被传输至滚珠坡道组件(也参见图4的输入转矩路径11)。滚珠坡道组件随后通过由第一弹性元件18产生的偏置产生的拖曳转矩,将扭转负载传输至动态锥形组件19和输出轴8,所述第一弹性元件18加载滚珠坡道组件,以便强迫球形球17至坡道161的底部,如图8的左侧图像所示。坡道161的倾斜部分162将结合由第一弹性元件18施加的偏置而具有合适的角度,以便允许扭转传输而不导致球形球17被驱动高于倾斜部分162。传输至动态锥形部分19的转矩随后通过动态锥形部分19与输出轴8之间的界面反作用(这个界面可包括花键或其它合适的转矩传输装置)。动态锥形部分19和静态锥形部分211具有由第一弹性元件18产生的力维持的空隙,使得锥形保持脱离。
[0041]参考图8和10,在转矩限制事件或返回驱动事件下,扭转负载高于正常操作负载阈值,如图8右侧图像所示,球形球17将被推动高于坡道161的倾斜部分162,以便从而产生与被施加至滚珠坡道组件的转矩成正比的轴向力。轴向力被新接合的锥形和第一偏斜辊组件201反作用。通过滚珠坡道推力板15对第一偏斜辊组件201反作用的轴向力产生与被施加至第一偏斜辊组件201的轴向力成正比的拖曳转矩,所述拖曳转矩具有比由第一弹性元件22产生的拖曳转矩高的量级,而锥形接合产生高增益制动情况。
[0042]高增益制动情况可表征为在接合动态锥形部分19与静态锥形部分211之间的楔接动作,其被扭转接地至第二支撑外壳14。锥形接合的高增益(> I)基于由滚珠坡道组件的轴向力产生的锥形楔接动作,产生大于被施加至输出轴8的转矩的内部抗转矩。为脱离锥形,转矩必须在与正常旋转方向相反的旋转方向上被施加至输入轴7,以使得滚珠坡道推力板15旋转以便从而允许球形球17移动回低于坡道161的倾斜部分162。
[0043]根据实施方案,用于以上讨论的各种部件的材料可包括钢、铝和铜中的至少一种或多种,各种部件进一步具有Tef1n?涂层、Kevlar ?涂层、碳涂层或陶瓷涂层。
[0044]虽然已经结合仅有限数量的实施方案来描述本发明,但应易于理解,本发明不限于此类所公开的实施方案。相反,本发明可修改以结合有此前未描述、但与本发明的精神和范围相称的任何数量的变化、更改、替代或等效布置。另外,虽然已描述了本发明的各种实施方案,但应理解,本发明的方面可仅包括所描述实施方案中的一些。因此,本发明不应被视为受前文描述的限制,而是视为仅受所附权利要求书的范围限制。
【主权项】
1.一种旋转装置组件,所述旋转装置组件包括: 输入轴,所述输入轴连接至转矩产生装置; 输出轴;以及 旋转装置,所述旋转装置被布置以便将第一转矩从所述第一输入轴传输至所述输出轴,并且被配置具有: 止回能力,以便在所述第二转矩不超过转矩限制阈值的情况下,防止被施加至所述输出轴的第二转矩被传输至所述输入轴,以及 所述止回能力和扭转锁定能力,以便在所述第二转矩超过所述转矩限制阈值的情况下,防止所述转矩产生装置的超载。2.根据权利要求1所述的旋转装置组件,其中所述转矩产生装置包括飞行控制致动系统。3.根据权利要求1所述的旋转装置组件,所述旋转装置组件更包括: 第一支撑外壳; 轴承元件,通过其所述输入轴被旋转布置在所述支撑外壳中;以及 第二支撑外壳,所述旋转装置被锚定至所述第二支撑外壳。4.根据权利要求1所述的旋转装置组件,其中所述旋转装置包括输入部分,所述输入部分包括: 推力板,所述推力板可与所述输入轴一起旋转并且具有限定第一轴向表面的凹坑;输出锥形轴,所述输出锥形轴可与所述输出轴一起旋转并且具有限定与所述第一轴向表面互补的第二轴向表面的坡道;以及 球形球,所述球形球可布置在所述凹坑和所述坡道中,所述第一转矩借以可从所述第一输入轴传输至所述输出轴, 在所述第二转矩超过所述转矩限制阈值的情况下,所述球形球可被驱动至所述坡道外。5.根据权利要求4所述的旋转装置组件,所述旋转装置组件更包括弹性元件,通过所述弹性元件所述输出锥形轴连接至所述输出轴, 所述弹性元件被预先装载,以便在所述第二转矩不超过所述转矩限制阈值的情况下,防止所述扭转锁定能力的接合。6.根据权利要求4所述的旋转装置组件,其中所述输出锥形轴包括动态锥形部分,并且所述旋转装置包括输出部分,所述输出部分包括: 第一转矩路径,在所述第二转矩不超过所述转矩限制阈值的情况下,所述第一转矩路径被激活,通过所述第一转矩路径所述第二转矩被引导远离所述输入轴;以及 包括静态锥形部分的第二转矩路径,在所述第二转矩超过所述转矩限制阈值的情况下,所述第二转矩路径被激活,通过所述第二转矩路径所述第二转矩被引导远离所述输入轴,并且被添加至由在所述动态锥形部分与所述静态锥形部分之间的接合产生的扭转增益。7.根据权利要求6所述的旋转装置组件,其中所述输出部分更包括: 偏斜辊组件,所述偏斜辊组件可操作地布置在所述推力板与支撑外壳之间;以及 预先装载的偏斜辊组件,所述预先装载的偏斜辊组件可操作地布置在所述静态锥形部分与所述推力板之间,以使得所述偏斜辊组件由两个独立装置来装载,一个由所述预先装载的弹簧以及另一个由滚珠坡道组件,以使得所述偏斜辊组件可提供基于由所预先装载的弹簧和滚珠坡道组件产生的所述负载而可变的拖曳转矩。8.根据权利要求1所述的旋转装置组件,其中所述止回能力被独立预先装载。9.一种飞行控制致动系统,所述飞行控制致动系统包括: 静态表面; 动态表面,所述动态表面相对于所述静态表面可枢转;以及 旋转装置组件,所述旋转装置组件可操作地连接至所述静态表面和动态表面,并且被配置以便将第一转矩从输入轴传输至输出轴,以便控制所述动态表面的枢转,具有: 独立预先装载的止回能力,以便在所述第二转矩不超过转矩限制阈值的情况下,防止被施加至所述输出轴的第二转矩被传输至所述输入轴,以及 所述止回能力和扭转锁定能力,以便在所述第二转矩超过所述转矩限制阈值的情况下,防止所述输入轴连接至的转矩产生装置的超载。10.根据权利要求9所述的飞行控制致动系统,其中所述静态表面包括机翼,并且所述动态表面包括襟翼或缝翼。11.根据权利要求9所述的飞行控制致动系统,其中所述第二转矩通过所述动态表面被施加至所述输出轴。12.根据权利要求9所述的飞行控制致动系统,其中所述转矩产生装置包括飞行控制致动系统马达。13.根据权利要求9所述的飞行控制致动系统,其中所述旋转装置组件包括: 输入转矩路径;以及 第一转矩路径和第二转矩路径,所述第一转矩路径和第二转矩路径相对于所述输入转矩路径被反向定向。14.根据权利要求9所述的飞行控制致动系统,其中所述旋转装置组件包括滚珠坡道组件。15.根据权利要求14所述的飞行控制致动系统,其中所述旋转装置组件更包括高增益锥形制动组件。
【专利摘要】本发明提供一种旋转装置组件,并且所述组件包括连接至转矩产生装置的输入轴、输出轴和旋转装置,所述旋转装置被设置以便将第一转矩从所述输入轴传输至所述输出轴,并且被配置具有止回能力以便在第二转矩不超过转矩限制阈值的情况下,防止施加至所述输出轴的第二转矩被传输至输入轴,以及被配置具有止回能力和扭转锁定能力以便在所述第二转矩超过所述转矩限制阈值的情况下,防止所述转矩产生装置的超载。
【IPC分类】B64C13/00, B64C9/14
【公开号】CN105270605
【申请号】CN201510427670
【发明人】V.巴格尔
【申请人】哈米尔顿森德斯特兰德公司
【公开日】2016年1月27日
【申请日】2015年7月20日
【公告号】CA2897717A1, US20160016653