锁定复合旋转致动器的制作方法

本说明书涉及用于与飞行器叶栅反转器致动器一起使用的旋转到线性运动转换装置。

背景技术：

1、常规线性致动器具有输出压头(outputram)，输出压头可以通过马达或利用气动或液压压力来驱动。致动器可以具有用以将输出固持于固定位置中的锁定机构。诸如由tootle在美国专利no.4463661中教导的已知的锁定机构接合致动器同步系统，并且因此仅提供对输出压头的间接锁定。采用线性致动器的直接锁定机构已得到发展并且典型地包括具有增大的尺寸和质量的多件式壳体。这样的致动器包括尖头锁，尖头锁的示例由carlin在美国专利no.5267760中公开。虽然一些尖头锁布置可以允许单件式壳体致动器，但它们具有使用具有随之发生的疲劳考虑的挠曲锁定元件的缺点。锁定致动器能够通过旋转源来操作，而非液压地或气动地操作。诸如由grimm在美国专利no.4603594中公开的目前的旋转源操作的致动器具有要求电操作的螺线管机构(或与旋转源分离的其它机械输入)来在压头的运动能够开始之前对致动器锁进行解锁的缺点。诸如由sue在美国专利no.4703683中教导、由deutch在美国专利no.4240332中教导并且由dellarocca在美国专利no.4742758中教导的球锁机构由于强加于锁球上的点接触应力而具有压头的低外部负荷承载能力的缺点。诸如由kopecek(本公开的发明人)在英国专利gb2435877中公开的线性运动锁套筒和键布置包括用于锁套筒的旋转到线性运动转换机构和与其相关联的复杂性。旋转锁套筒和键布置也已由kopecek在us8715132中公开。因此，将为理想的是提供克服上文中所识别的问题中的至少一些的线性致动器布置。

技术实现思路

1、大体上，本文献描述了旋转到线性运动转换装置。更特别地，本文献描述了用于与飞行器叶栅反转器致动器一起使用的旋转到线性运动转换装置。

2、在第一示例中，一种旋转锁组件包括：第一周转齿轮组件，其包括第一太阳齿轮组件、第一环形齿轮组件以及机械地接合到第一太阳齿轮组件和第一环形齿轮组件的第一行星齿轮组件；和第二周转齿轮组件，其包括构造成通过第一环形齿轮组件来旋转的第二太阳齿轮组件、第二环形齿轮组件以及机械地接合到第二太阳齿轮组件和第二环形齿轮组件的第二行星齿轮组件。

3、在第二示例中，根据示例1，旋转锁组件进一步包括：锁键，其构造成用于在第一锁键构造与第二锁键构造之间径向地移位；和锁转子，其构造成通过第二行星齿轮组件来旋转于其中防止锁键从第一锁键构造径向地移位到第二锁键构造的第一转子构造与其中容许锁键从第一锁键构造径向地移位到第二锁键构造的第二转子构造之间。

4、在第三示例中，根据示例2，旋转锁组件进一步包括：第一锁转子止动件，其构造成防止锁转子在第一转子构造下沿第一方向旋转；和第二锁止动件，其构造成防止锁转子在第二转子构造下沿第二方向旋转。

5、在第四示例中，根据示例2或3，旋转锁组件进一步包括锁键固持器，锁键固持器构造成线性地移动于其中防止锁键从第二锁键构造径向地移位到第一锁键构造的第一锁键固持器构造与其中容许锁键从第二锁键构造径向地移位到第一锁键构造的第二锁键固持器构造之间。

6、在第五示例中，根据示例2至4中的任一个，旋转锁组件进一步包括线性输出组件，线性输出组件构造成用于相对于锁键的径向移动轴向地移动，并且具有在第一轴向凹槽面与第二轴向凹槽面之间限定凹槽的外表面，并且构造成接收处于第一锁键构造的锁键，并且基于锁键与第一轴向凹槽面和第二轴向凹槽面中的至少一个之间的机械干涉而被防止线性地移动。

7、在第六示例中，根据示例1至5中的任一个，旋转锁组件进一步包括：螺钉导引部(screwlead)，其接合到第一行星齿轮组件并且响应于第一行星齿轮组件的回转；和螺母，其与螺钉导引部接合，并且可响应于螺钉导引部的旋转而沿着螺钉导引部轴向地移动。

8、在第七示例中，根据示例1至6中的任一个，旋转锁组件进一步包括：壳体，其接合到第二环形齿轮组件；和输入轴，其联接到第一太阳齿轮组件并且可相对于壳体旋转。

9、在第八示例中，根据示例1至7中的任一个，第二环形齿轮组件构造成相对于第二太阳齿轮组件的运动保持固定。

10、在第九示例中，一种对线性致动器进行锁定的方法包括：在第一周转齿轮组件的第一太阳齿轮处接收转矩；通过第一周转齿轮组件的第一行星齿轮组件将转矩从第一太阳齿轮传输到第一周转齿轮组件的第一环形齿轮；将转矩从第一行星齿轮组件传输到螺钉；通过构造成用于基于螺钉的旋转而线性地运动的螺母来推动线性输出部件的移动；将转矩从第一环形齿轮传输到第二周转齿轮组件的第二太阳齿轮；以及将转矩从第二太阳齿轮传输到被接合在第二太阳齿轮与第二环形齿轮之间的第二行星齿轮。

11、在第十示例中，根据示例9，该方法进一步包括基于线性输出部件的线性移动而推动锁键从第一锁键构造径向地移位到第二锁键构造。

12、在第十一示例中，根据示例10，该方法进一步包括：基于线性致动器的移动而使锁键与凹槽的轴向凹槽面接触，凹槽限定于线性输出部件中并且构造成接收处于第一锁键构造的锁键；基于锁键与轴向凹槽面之间的干涉而防止线性输出部件的线性移动；基于线性输出部件的被防止的线性移动而防止螺钉的旋转；基于螺钉的被防止的旋转而防止第一行星齿轮组件的旋转；以及将在第一太阳齿轮处接收的基本上所有转矩都传输到第一环形齿轮。

13、在第十二示例中，根据示例9至11中的任一个，该方法进一步包括：将转矩从第二行星齿轮传输到锁转子；和使锁转子从第一锁转子构造旋转到第二锁转子构造。

14、在第十三示例中，根据示例12，第一锁转子构造是由构造成干涉锁转子沿第一方向的旋转的第一锁转子端部止动件限定的第一旋转位置，并且第二锁转子构造是由构造成干涉锁转子沿与第一方向相反的第二方向的旋转的第二锁转子端部止动件限定的第二旋转位置。

15、在第十四示例中，根据示例12或13，锁转子构造成在第一锁转子构造下防止锁键从第一键构造径向地移位到第二键构造，并且构造成在第二锁转子构造下容许锁键从第一键构造径向地移位到第二键构造。

16、在第十五示例中，一种线性致动器包括：壳体；旋转输入部件，其可相对于壳体可旋转地移动；线性输出部件，其可在相对于壳体的第一输出位置与相对于壳体的第二输出位置之间轴向地移动；以及旋转锁组件，其设置于壳体内并且被约束以防轴向地运动，旋转锁组件包括：第一周转齿轮组件，其包括第一太阳齿轮组件、第一环形齿轮组件以及机械地接合到第一太阳齿轮组件和第一环形齿轮组件的第一行星齿轮组件；和第二周转齿轮组件，其包括构造成通过第一环形齿轮组件来旋转的第二太阳齿轮组件、第二环形齿轮组件以及机械地接合到第二太阳齿轮组件和第二环形齿轮组件的第二行星齿轮组件。

17、在第十六示例中，根据示例15，旋转锁组件进一步包括：锁键，其构造成用于在第一锁键构造与第二锁键构造之间径向地移位；和锁转子，其构造成通过第二行星齿轮组件来旋转于其中防止锁键从第一锁键构造径向地移位到第二锁键构造的第一转子构造与其中容许锁键从第一锁键构造径向地移位到第二锁键构造的第二转子构造之间。

18、在第十七示例中，根据示例16，旋转锁组件进一步包括：第一锁转子止动件，其构造成防止锁转子在第一转子构造下沿第一方向旋转；和第二锁止动件，其构造成防止锁转子在第二转子构造下沿第二方向旋转。

19、在第十八示例中，根据示例16或17，旋转锁组件进一步包括锁键固持器，锁键固持器构造成线性地移动于其中防止锁键从第二锁键构造径向地移位到第一锁键构造的第一锁键固持器构造与其中容许锁键从第二锁键构造径向地移位到第一锁键构造的第二锁键固持器构造之间。

20、在第十九示例中，根据示例16至18中的任一个，旋转锁组件进一步包括线性输出组件，线性输出组件构造成用于相对于锁键的径向移动轴向地移动，并且具有在第一轴向凹槽面与第二轴向凹槽面之间限定凹槽的外表面，并且构造成接收处于第一锁键构造的锁键，并且基于锁键与第一轴向凹槽面和第二轴向凹槽面中的至少一个之间的机械干涉而被防止线性地移动。

21、在第二十示例中，根据示例15至19中的任一个，旋转锁组件进一步包括：螺钉导引部，其接合到第一行星齿轮组件并且响应于第一行星齿轮组件的回转；和螺母，其与螺钉导引部接合，并且可响应于螺钉导引部的旋转而沿着螺钉导引部轴向地移动。

22、在第二十一示例中，根据示例15至20中的任一个，旋转锁组件进一步包括：壳体，其接合到第二环形齿轮组件；和输入轴，其联接到第一太阳齿轮组件并且可相对于壳体旋转。

23、在第二十二示例中，根据示例15至21中的任一个，第二环形齿轮组件构造成相对于第二太阳齿轮组件的运动保持固定。

24、在示例实施例中，一种旋转锁组件包括：第一周转齿轮组件，其具有第一太阳齿轮组件、第一环形齿轮组件以及机械地接合到第一太阳齿轮组件和第一环形齿轮组件的第一行星齿轮组件；和第二周转齿轮组件，其具有构造成通过第一环形齿轮组件来旋转的第二太阳齿轮组件、第二环形齿轮组件以及机械地接合到第二太阳齿轮组件和第二环形齿轮组件的第二行星齿轮组件。

25、各种实施例能够包括以下的特征中的一些、全部或不包括以下的特征。旋转锁组件还能够包括：锁键，其构造成用于在第一锁键构造与第二锁键构造之间径向地移位；和锁转子，其构造成通过第二行星齿轮组件来旋转于其中防止锁键从第一锁键构造径向地移位到第二锁键构造的第一转子构造与其中容许锁键从第一锁键构造径向地移位到第二锁键构造的第二转子构造之间。旋转锁组件还能够包括：第一锁转子止动件，其构造成防止锁转子在第一转子构造下沿第一方向旋转；和第二锁止动件，其构造成防止锁转子在第二转子构造下沿第二方向旋转。旋转锁组件还能够包括锁键固持器，锁键固持器构造成线性地移动于其中防止锁键从第二锁键构造径向地移位到第一锁键构造的第一锁键固持器构造与其中容许锁键从第二锁键构造径向地移位到第一锁键构造的第二锁键固持器构造之间。旋转锁组件还能够包括线性输出组件，线性输出组件构造成用于相对于锁键的径向移动轴向地移动，并且具有在第一轴向凹槽面与第二轴向凹槽面之间限定凹槽的外表面，并且构造成接收处于第一锁键构造的锁键，并且基于锁键与第一轴向凹槽面和第二轴向凹槽面中的至少一个之间的机械干涉而被防止线性地移动。旋转锁组件还能够包括：螺钉导引部，其接合到第一行星齿轮组件并且响应于第一行星齿轮组件的回转；和螺母，其与螺钉导引部接合，并且可响应于螺钉导引部的旋转而沿着螺钉导引部轴向地移动。旋转锁组件还能够包括：壳体，其接合到第二环形齿轮组件；和输入轴，其联接到第一太阳齿轮组件并且可相对于壳体旋转。第二环形齿轮组件能够构造成相对于第二太阳齿轮组件的运动保持固定。

26、在示例实施方式中，一种对线性致动器进行锁定的方法包括：在第一周转齿轮组件的第一太阳齿轮处接收转矩；通过第一周转齿轮组件的第一行星齿轮组件将转矩从第一太阳齿轮传输到第一周转齿轮组件的第一环形齿轮；将转矩从第一行星齿轮组件传输到螺钉；通过构造成用于基于螺钉的旋转而线性地运动的螺母来推动线性输出部件的移动；将转矩从第一环形齿轮传输到第二周转齿轮组件的第二太阳齿轮；以及将转矩从第二太阳齿轮传输到被接合在第二太阳齿轮与第二环形齿轮之间的第二行星齿轮。

27、各种实施方式能够包括以下的特征中的一些、全部或不包括以下的特征。该方法还能够包括基于线性输出部件的线性移动而推动锁键从第一锁键构造径向地移位到第二锁键构造。该方法还能够包括：基于线性致动器的移动而使锁键与凹槽的轴向凹槽面接触，凹槽限定于线性输出部件中并且构造成接收处于第一锁键构造的锁键；基于锁键与轴向凹槽面之间的干涉而防止线性输出部件的线性移动；基于线性输出部件的被防止的线性移动而防止螺钉的旋转；基于螺钉的被防止的旋转而防止第一行星齿轮组件的旋转；以及将在第一太阳齿轮处接收的基本上所有转矩都传输到第一环形齿轮。该方法还能够包括：将转矩从第二行星齿轮传输到锁转子；和使锁转子从第一锁转子构造旋转到第二锁转子构造。第一锁转子构造能够是由构造成干涉锁转子沿第一方向的旋转的第一锁转子端部止动件限定的第一旋转位置，并且第二锁转子构造是由构造成干涉锁转子沿与第一方向相反的第二方向的旋转的第二锁转子端部止动件限定的第二旋转位置。锁转子能够构造成在第一锁转子构造下防止锁键从第一键构造径向地移位到第二键构造，并且构造成在第二锁转子构造下容许锁键从第一键构造径向地移位到第二键构造。

28、在另一示例实施例中，线性致动器包括：壳体；旋转输入部件，其可相对于壳体可旋转地移动；线性输出部件，其可在相对于壳体的第一输出位置与相对于壳体的第二输出位置之间轴向地移动；以及旋转锁组件，其设置于壳体内并且被约束以防轴向地运动，旋转锁组件具有：第一周转齿轮组件，其包括第一太阳齿轮组件、第一环形齿轮组件以及机械地接合到第一太阳齿轮组件和第一环形齿轮组件的第一行星齿轮组件；和第二周转齿轮组件，其包括构造成通过第一环形齿轮组件来旋转的第二太阳齿轮组件、第二环形齿轮组件以及机械地接合到第二太阳齿轮组件和第二环形齿轮组件的第二行星齿轮组件。

29、各种实施例能够包括以下的特征中的一些、全部或不包括以下的特征。旋转锁组件还能够包括：锁键，其构造成用于在第一锁键构造与第二锁键构造之间径向地移位；和锁转子，其构造成通过第二行星齿轮组件来旋转于其中防止锁键从第一锁键构造径向地移位到第二锁键构造的第一转子构造与其中容许锁键从第一锁键构造径向地移位到第二锁键构造的第二转子构造之间。旋转锁组件还能够包括：第一锁转子止动件，其构造成防止锁转子在第一转子构造下沿第一方向旋转；和第二锁止动件，其构造成防止锁转子在第二转子构造下沿第二方向旋转。旋转锁组件还能够包括锁键固持器，锁键固持器构造成线性地移动于其中防止锁键从第二锁键构造径向地移位到第一锁键构造的第一锁键固持器构造与其中容许锁键从第二锁键构造径向地移位到第一锁键构造的第二锁键固持器构造之间。旋转锁组件还能够包括线性输出组件，线性输出组件构造成用于相对于锁键的径向移动轴向地移动，并且具有在第一轴向凹槽面与第二轴向凹槽面之间限定凹槽的外表面，并且构造成接收处于第一锁键构造的锁键，并且基于锁键与第一轴向凹槽面和第二轴向凹槽面中的至少一个之间的机械干涉而被防止线性地移动。旋转锁组件还能够包括：螺钉导引部，其接合到第一行星齿轮组件并且响应于第一行星齿轮组件的回转；和螺母，其与螺钉导引部接合，并且可响应于螺钉导引部的旋转而沿着螺钉导引部轴向地移动。旋转锁组件还能够包括：壳体，其接合到第二环形齿轮组件；和输入轴，其联接到第一太阳齿轮组件并且可相对于壳体旋转。第二环形齿轮组件能够构造成相对于第二太阳齿轮组件的运动保持固定。

30、在此描述的系统和技术可以提供以下的优点中的一个或多个。第一，系统能够锁定线性致动器以防无意延伸。第二，系统能够尤其在线性致动器上的高机械负荷的条件下提供更可靠的解锁操作。第三，系统能够自动地提供执行解锁所需要的额外的转矩。第四，系统能够在不存在额外的控制或功率输入的情况下提供额外的转矩。

31、一个或多个实施方式的细节在附图中和下文的描述中阐明。其它特征和优点将从描述和附图并且从权利要求显而易见。