專利名稱：包括設有傳感器的連接桿的飛機飛行控制系統(tǒng)的制作方法
包括設有傳感器的連接桿的飛機飛行控制系統(tǒng)本發(fā)明涉及一種控制系統(tǒng)，例如，用于控制飛機的控制表面的飛機的飛行控制系統(tǒng)。這種控制系統(tǒng)包括具有布置和連接在一起的各構件的連接結構，這些構件布置和連接成將運動從飛行控制器(例如控制桿)傳遞到控制表面。舉例來說，傳遞構件之一是用來致動液壓動力輔助伺服閥的力傳遞連接件。連接結構還包括能使力傳回的彈簧，返回的力通過控制桿可被飛行員感覺到，且該力與飛行員施加在桿上的力成比例。已經(jīng)提出使用電動機來同時作用以既提供配平又代替伺服閥和彈簧。由于消除了伺服閥，則電動機必須提供必要的功率輔助功能。出于這些目的，電動機的控制要求測量由飛行員施加到控制桿的力。可獲得如此測量的一種方法是在傳遞連接件上安裝應變計，以便測量作用在其上的力。然而，為了執(zhí)行應變計的功能，如此的應變計需要直接黏貼在連接件上，而該種固定方式對于某些應用來說，不夠可靠和耐用，尤其是在航空技術中。還公知在連接件的本體中提供彈性可變形的區(qū)域，它們允許連接件本體的兩個部分相對于彼此移動，這兩個部分與運動探測元件關聯(lián)。已知裝置的結構使得它不能以簡單和有效的方式來感測外部應力。本發(fā)明的目的是至少部分地彌補上述缺點。為此，本發(fā)明提供一種控制系統(tǒng)，尤其是，飛機的飛行控制系統(tǒng)，該系統(tǒng)包括帶有力傳遞連接件的連接結構，該連接件包括本體，該本體具有至少一個端部外殼，該外殼可滑動地接納聯(lián)接桿，聯(lián)接桿將連接件聯(lián)接到連接結構的鄰近構件，該外殼由彈性變形的測試構件關閉，聯(lián)接桿穿過該測試構件，該測試構件具有固定到桿上的內(nèi)周緣以及固定到形成端部外殼的壁上的外周緣，端部外殼接納用來探測桿和本體之間相對運動的至少一個傳感器。測試構件是具有剛度的構件，該剛度能使桿運動(相對于本體)幅度與作用在桿上的力關聯(lián)。測試構件執(zhí)行第二功能，使接納傳感器的外殼關閉的功能，由此，限制傳感器和周圍的濕氣或灰塵或其它臟物之間的任何接觸，灰塵臟物等積聚起來會導致傳感器出故障。較佳地，連接件具有兩個端部外殼，每個端部外殼接納傳感器和聯(lián)接桿，且每個端部外殼被相應的測試構件關閉。因此在諸測量元件中提供了冗余度，以限制測量系統(tǒng)完全失效的任何風險。在特定的實施例中，測試構件包括同軸地定位在外部環(huán)內(nèi)的內(nèi)部環(huán)，兩個環(huán)通過可彈性變形的環(huán)形腹板連接在一起，內(nèi)部環(huán)安裝在桿上，外部環(huán)安裝在外殼的壁內(nèi)。因此，測試構件是簡單的結構。較佳地，測試構件包括至少一個剛性環(huán)形壁，該環(huán)形壁平行于腹板延伸并具有外周緣，該外周緣形成對著外部環(huán)和內(nèi)部環(huán)之間相對運動的側向鄰接件，有利的是，測試構件具有延伸在腹板兩側上的兩個剛性環(huán)形壁。因此，如果腹板碎裂，則該鄰接確保力可繼續(xù)被傳遞，由此，通過保持連接結構的連續(xù)性，能使連接件執(zhí)行其功能。根據(jù)該特定特征，外殼壁形成筒的一部分，筒的該部分帶有徑向間隙地被接納在形成在本體其中一個端部內(nèi)的凹腔中，筒的該部分一端在測試構件附近固定到本體上。通過桿作用在測試構件上的力，通過筒，通過其固定端傳遞到本體，筒的其余部分未受到該力。其結果，保護傳感器免受該力，由此，限制傳感器經(jīng)受的機械應力。與組裝和膨脹差異有關的應力也受到限制。閱讀以下對本發(fā)明特殊的非限制性實施例的描述，將會明白本發(fā)明其它的特征和優(yōu)點。參照附圖，其中

圖1是根據(jù)本發(fā)明的控制系統(tǒng)的連接結構的示意圖；圖2是本發(fā)明連接件的示意的縱向剖視圖；以及圖3是圖2中區(qū)域III的放大圖。參照附圖，根據(jù)本發(fā)明的控制系統(tǒng)包括力連接結構，該連接結構包括通過連接件3連接到電動機2的控制桿1。電動機2直接地或間接地(例如，通過桿傳動)動作，來致動至少一個控制表面23，電動機且連接到控制單元4。控制單元4布置和編程成以某種方式控制電動機2，使電動機提供各種功能輔助致動控制表面、將力返回到飛行員，以及提供配平來使控制桿的中性位置(即，飛行員不操作控制桿時控制桿所維持的位置)得到調(diào)整。桿傳動、控制單元4和電動機3本身都是公知的，本文對它們不再作詳細描述。連接件3包括具有兩個端部的管形體5，每個端部具有安裝在管形體內(nèi)的相應的筒6。每個筒6由圓筒形壁形成，并具有固定到管形體5的相應端部的邊緣的端部7，而筒6的其余部分有徑向間隙地被接納在管形體5內(nèi)。筒6被固定住，阻止其相對于管形體5軸向地和徑向地移動。該種固定可供選擇地以做成可釋放的，例如，用螺釘固定、楔合、焊接、壓接、螺栓固定……。每個筒6形成可接納聯(lián)接桿9、測試構件10和傳感器11的外殼8。每個聯(lián)接桿9可滑動地被接納在筒6的外殼8內(nèi)，在該實例中，聯(lián)接桿9具有配有孔眼的一端和光滑的一端，孔眼用來聯(lián)接到連接結構的鄰近構件，光滑端可滑動地被接納在形成在筒6端壁12內(nèi)的導向軸承內(nèi)。每個測試構件10包括同軸地定位在外部環(huán)14內(nèi)的內(nèi)部環(huán)13，兩個環(huán)通過可彈性變形的環(huán)形腹板15連接在一起。內(nèi)部環(huán)13固定在聯(lián)接桿9上，外部環(huán)14固定在筒6的端部7內(nèi)，使得各個測試構件關閉其所安裝在其中的筒6的外殼8。內(nèi)部環(huán)和外部環(huán)13和14被固定住，使得阻止它們分別相對于聯(lián)接桿9和筒6作軸向移動。該種固定可供選擇地以可釋放的方式實現(xiàn)，例如，用螺釘固定、楔合、焊接、壓接、螺栓固定……。根據(jù)所要求的密封質(zhì)量，還可首先在內(nèi)部環(huán)和外部環(huán)13和14之間，其次在聯(lián)接桿9和筒6之間分別設置附加的密封裝置。腹板15的尺寸做成能將軸向力從外部環(huán)14傳遞到內(nèi)部環(huán)13，反之亦然，使得給定值的力可在內(nèi)部環(huán)13和外部環(huán)14之間引起預定的相對運動。測試構件因此用來在相對運動和引起運動的力之間弓I入恒定的和預定的呼應。每個測試構件10還包括兩個環(huán)形和剛性的側壁16，它們在腹板15的兩側上平行于腹板延伸，側壁具有固定在內(nèi)部環(huán)13上的相應的內(nèi)周緣以及對外部環(huán)14相對于內(nèi)部環(huán)13的運動構成側向鄰接的外周緣17。側壁16的外周緣17位于外部環(huán)14的對應側邊上，如果腹板15損壞，那么兩個外周緣就可接觸。傳感器11是線性可變的差動變換器(LVDT)，它們本身是公知的，每個差動變換器包括固定在聯(lián)接桿9上的環(huán)形磁芯18和固定在筒6上的環(huán)形磁芯19。測量繞組20圍繞磁芯18延伸，并連接到通向管形體5外面的連接體21，以便通過電導線22連接到控制單元4。應該觀察到，聯(lián)接桿9和筒6是用相同的材料，或用熱膨脹系數(shù)相同的材料制成，以避免造成測量失誤的任何差異的膨脹。控制單元4利用由傳感器11提供的代表相對運動的信號的方式本身是公知的，這里不再作詳細描述。自然，本發(fā)明不局限于所述的實施例，并涵蓋了任何落入由權利要求書所定義的本發(fā)明范圍之內(nèi)的變體。連接件可具有僅一個傳感器，或可具有兩個位于同一端的傳感器，或可具有每端一個傳感器，或可具有三個或四個以上的傳感器。外殼8可直接形成在管形體5內(nèi)。筒6可以其他某些方式固定在管形體5內(nèi)，例如，沿著其全部長度固定?？梢栽O想控制系統(tǒng)的其它應用，例如，控制有輪車輛或船只的操縱構件。
權利要求
1.一種控制系統(tǒng)，尤其是，飛機的飛行控制系統(tǒng)，所述系統(tǒng)包括帶有力傳遞連接件(3)的連接結構，其特征在于，所述連接件包括具有至少一個端部外殼(8)的本體(5)，所述至少一個端部外殼(8)可滑動地接納聯(lián)接桿(9)，所述聯(lián)接桿(9)將所述連接件聯(lián)接到所述連接結構的鄰近構件，所述外殼通過可彈性變形測試構件(10)關閉，所述聯(lián)接桿穿過所述可彈性變形測試構件(10)，所述可彈性變形測試構件(10)具有固定到所述聯(lián)接桿的內(nèi)周緣以及固定到形成所述端部外殼的壁的外周緣，并且，所述端部外殼接納用來感測所述聯(lián)接桿和所述本體之間相對運動的至少一個傳感器(11)。
2.如權利要求1所述的系統(tǒng)，其特征在于，所述連接件(3)具有兩個端部外殼(8)，每個端部外殼(8)接納傳感器(11)和聯(lián)接桿(9)，且每個端部外殼(8)被相應的測試構件(10)關閉。
3.如權利要求1所述的系統(tǒng)，其特征在于，所述測試構件(10)包括同軸地定位在外部環(huán)(14)內(nèi)的內(nèi)部環(huán)(13)，所述外部環(huán)和內(nèi)部環(huán)通過可彈性變形的環(huán)形腹板(1 連接在一起，所述內(nèi)部環(huán)安裝在所述聯(lián)接桿(9)上，所述外部環(huán)安裝在所述外殼(8)的壁內(nèi)。
4.如權利要求3所述的系統(tǒng)，其特征在于，所述測試構件(10)包括至少一個剛性環(huán)形壁(16)，所述至少一個剛性環(huán)形壁平行于所述腹板(15)延伸并具有外周緣，所述外周緣形成對著外部環(huán)(14)和內(nèi)部環(huán)(1 之間相對運動的側向鄰接件。
5.如權利要求4所述的系統(tǒng)，其特征在于，所述測試構件(10)具有延伸在所述腹板(15)兩側上的兩個剛性環(huán)形壁(16)。
6.如權利要求3所述的系統(tǒng)，其特征在于，所述外殼⑶的壁形成筒(6)的一部分，所述筒的所述部分帶有徑向間隙地被接納在形成在所述本體( 其中一個端部內(nèi)的凹腔中，所述筒的所述部分一端在所述測試構件(10)附近固定到所述本體上。
7.如權利要求1所述的系統(tǒng)，其特征在于，所述傳感器(11)包括線性可變的差動變換器，所述線性可變的差動變換器具有固定在所述聯(lián)接桿(9)上或固定在所述外殼(8)的壁上的至少一個繞組，以及固定到所述外殼的壁或所述聯(lián)接桿上的芯。
8.如權利要求1所述的系統(tǒng)，其特征在于，所述端部外殼(8)接納至少兩個傳感器(11)。
全文摘要
一種控制系統(tǒng)，尤其是，飛機的飛行控制系統(tǒng)，該系統(tǒng)包括帶有力傳遞連接件(3)的連接結構，該連接件包括具有至少一個端部外殼(8)的本體(5)，該外殼可滑動地接納聯(lián)接桿(9)，聯(lián)接桿將連接件聯(lián)接到連接結構的鄰近構件，該外殼通過可彈性變形測試構件(10)關閉，連接桿穿過測試構件(10)，該測試構件具有固定到桿上的內(nèi)周緣以及固定到形成端部外殼的壁上的外周緣，端部外殼接納用來感測桿和本體之間相對運動的至少一個傳感器(11)。
文檔編號B64C13/08GK102369139SQ201080015892
公開日2012年3月7日 申請日期2010年3月30日 優(yōu)先權日2009年3月30日
發(fā)明者A·杜伊克, B·蒂利, F·吉約, J·皮阿頓 申請人:薩甘安全防護公司