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具有单独命令的锁定致动的复合旋转致动器
申请号	CN202280062433.2	申请日	2022-09-12	公开(公告)号	CN117940692A	公开(公告)日	2024-04-26
申请人	伍德沃德有限公司;			发明人	J·T·科佩克;
摘要	一种旋转锁定组件(260)包括：周转齿轮组件(210)，所述周转齿轮组件包括太阳齿轮组件(220)、环形齿轮组件(222)和行星齿轮组件(224)，该太阳齿轮组件具有限定在其中的太阳齿轮轴向孔(221)，该行星齿轮组件机械地接合至太阳齿轮组件(220)和环形齿轮组件(222)；构造成促使太阳齿轮组件(220)的旋转的锁定电机 (212、712)；以及轴向延伸穿过太阳齿轮轴向孔(221)的丝杠 (282)。
权利要求	1.一种旋转锁定组件，包括：周转齿轮组件，所述周转齿轮组件包括：太阳齿轮组件，所述太阳齿轮组件具有限定在其中的太阳齿轮轴向孔；环形齿轮组件；和，行星齿轮组件，所述行星齿轮组件机械地接合至太阳齿轮组件和环形齿轮组件；锁定电机，所述锁定电机被构造成促使太阳齿轮组件的旋转；以及丝杠，所述丝杠轴向延伸穿过太阳齿轮轴向孔。 2.根据权利要求1所述的旋转锁定组件，还包括螺母，所述螺母与所述丝杠接合并且响应于所述丝杠的旋转而沿所述丝杠能轴向移动。 3.根据权利要求1或2所述的旋转锁定组件，还包括构造成促使所述丝杠旋转的驱动电机。 4.根据权利要求1至3中任一项所述的旋转锁定组件，其中，所述行星齿轮组件的行星齿轮架相对于所述太阳齿轮组件和所述环形齿轮组件接地。 5.根据权利要求1至4中任一项所述的旋转锁定组件，还包括：锁键，所述锁键被构造成在第一锁键配置和第二锁键配置之间径向位移；和锁定转子，所述锁定转子构造成通过环形齿轮组件在第一转子配置和第二转子配置之间旋转，在第一转子配置中，阻止锁键从第一锁键配置到第二锁键配置的径向位移，以及在第二转子配置中，允许锁键从第一锁键配置到第二锁键配置的径向位移。 6.根据权利要求5所述的旋转锁定组件，还包括：锁键保持器，其构造成在第一锁键保持器配置和第二锁键保持器配置之间线性移动，在第一锁键保持器配置中，阻止锁键从第二锁键配置到第一锁键配置的径向位移，以及在第二锁键保持器配置中，允许锁键从第二锁键配置到第一锁键配置的径向位移。 7.根据权利要求5或6所述的旋转锁定组件，还包括线性输出组件，所述线性输出组件构造成相对于所述锁键的径向运动进行轴向运动，并且具有限定在第一轴向凹槽面和第二轴向凹槽面之间的凹槽的外表面，且被构造成在第一锁键配置中接收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阻止线性移动。 8.根据权利要求1至7中任一项所述的旋转锁定组件，其中，所述锁定电机具有限定在其中的电机轴向孔，其中，所述丝杠轴向地延伸穿过所述电机轴向孔。 9.根据权利要求1至8中任一项所述的旋转锁定组件，还包括减速齿轮，所述减速齿轮被构造成将扭矩从所述锁定电机传递至所述太阳齿轮组件。 10.一种锁定线性致动器的方法，该方法包括：在周转齿轮组件的太阳齿轮组件处接收来自第一扭矩源的第一扭矩；通过周转齿轮组件的行星齿轮组件将扭矩从周转齿轮组件的太阳齿轮组件传递到环形齿轮组件；在延伸穿过太阳齿轮组件中限定的太阳齿轮孔的丝杠处接收来自第二扭矩源的第二扭矩；以及通过螺母促使线性输出构件的运动，该螺母构造成基于丝杠的旋转进行线性运动。 11.根据权利要求10所述的方法，还包括基于所述线性输出构件的线性运动促使锁键从第一锁键配置径向位移到第二锁键配置。 12.根据权利要求11所述的方法，还包括：基于所述线性致动器的运动，使所述锁键与限定在所述线性输出构件中并被构造成在所述第一锁键配置中接收所述锁键的凹槽的轴向凹槽面接触；以及基于锁键和轴向凹槽面之间的干涉来阻止线性输出构件的线性运动。 13.根据权利要求10至12中任一项所述的方法，还包括：将扭矩从所述环形齿轮组件传递至锁定转子；以及将锁定转子从第一锁定转子配置旋转到第二锁定转子配置。 14.根据权利要求13所述的方法，其中所述锁定转子被构造成在所述第一锁定转子配置中阻止锁键从第一键配置径向位移到第二键配置，并且被构造成在第二锁定转子配置中允许所述锁键从所述第一键配置径向位移到第二键配置。 15.根据权利要求10至14中任一项所述的方法，其中，所述行星齿轮组件的行星齿轮架相对于所述太阳齿轮组件和所述环形齿轮组件接地。 16.根据权利要求10至15中任一项所述的方法，其中所述第一扭矩源是具有限定在其中的电机轴向孔的锁定电机，其中所述丝杠轴向地延伸穿过所述电机轴向孔。 17.根据权利要求10至16中任一项所述的方法，其中，在周转齿轮组件的太阳齿轮组件处接收来自第一扭矩源的第一扭矩包括：在减速齿轮处接收来自第一扭矩源的第一扭矩；以及将扭矩从减速齿轮传递至太阳齿轮组件。 18.一种线性致动器，包括：壳体；相对于壳体可旋转运动的旋转输入构件；线性输出构件，所述线性输出构件能在相对于壳体的第一输出位置和相对于壳体的第二输出位置之间轴向移动；和旋转锁定组件，所述旋转锁定组件包括：周转齿轮组件，所述周转齿轮组件包括：太阳齿轮组件，所述太阳齿轮组件具有限定在其中的太阳齿轮轴向孔；环形齿轮组件；和行星齿轮组件，所述行星齿轮组件机械地接合至太阳齿轮组件和环形齿轮组件；锁定电机，所述锁定电机被构造成促使太阳齿轮组件旋转；以及丝杠，其轴向延伸穿过太阳齿轮轴向孔。 19.根据权利要求18所述的线性致动器，还包括螺母，所述螺母与所述丝杠接合并且响应于所述丝杠的旋转而沿所述丝杠能轴向移动。 20.根据权利要求18或19所述的线性致动器，还包括驱动电机，所述驱动电机构造成促使所述丝杠旋转。 21.根据权利要求18至20中任一项所述的线性致动器，其中，所述行星齿轮组件的行星齿轮架相对于所述太阳齿轮组件和所述环形齿轮组件接地。 22.根据权利要求18至21中任一项所述的线性致动器，所述旋转锁定组件还包括：锁键，其被构造成在第一锁键配置和第二锁键配置之间径向位移；和锁定转子，其被构造成通过行星齿轮组件在第一转子配置和第二转子配置之间旋转，在第一转子配置中，阻止锁键从第一锁键配置到第二锁键配置的径向位移，并且在第二转子配置中，允许锁键从第一锁键配置到第二锁键配置的径向位移。 23.根据权利要求22所述的线性致动器，所述旋转锁定组件还包括：锁键保持器，其构造成在第一锁键保持器配置和第二锁键保持器配置之间线性移动，在第一锁键保持器配置中，阻止锁键从第二锁键配置径向位移到第一锁键配置，并且在第二锁键保持器配置中，允许锁键从第二锁键配置径向位移到第一锁键配置。 24.根据权利要求22或23所述的线性致动器，所述旋转锁定组件还包括线性输出组件，所述线性输出组件被构造成相对于所述锁键的径向运动进行轴向运动，并且具有限定在第一轴向凹槽面和第二轴向凹槽面之间的凹槽的外表面，并且构造成在第一锁键配置中接收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阻止线性移动。 25.根据权利要求18至24中任一项所述的线性致动器，其中所述锁定电机具有限定在其中的电机轴向孔，其中所述丝杠轴向地延伸穿过所述电机轴向孔。 26.根据权利要求18至25中任一项所述的线性致动器，还包括减速齿轮，所述减速齿轮被构造成将扭矩从所述锁定电机传递至所述太阳齿轮组件。
说明书全文	具有单独命令的锁定致动的复合旋转致动器 [0001] 优先权要求 [0002] 本申请要求2021年9月15日提交的美国专利申请No.17/475,892的优先权，其全部内容通过引用并入本文。技术领域 [0003] 本说明书涉及与飞行器叶栅反向器致动器一起使用的旋转到线性运动转换装置。背景技术 [0004] 传统的线性致动器具有可由电机或用气动或液压驱动的输出推杆。致动器可以具有锁定机构以将输出推杆保持在固定位置。已知的锁定机构，例如由Tootle在美国专利No.4,463,661中教导的，接合致动器同步系统，因此仅提供对输出推杆的间接锁定。已经开发出采用线性致动器的直接锁定机构，直接锁定机构通常包括尺寸和质量增加的多件式壳体。这样的致动器包括尖齿锁，其示例由Carlin在美国专利No.5,267,760中公开。虽然一些尖齿锁装置可允许使用单件式壳体致动器，但它们具有使用弯曲锁元件并需要考虑随之而来的疲劳因素的缺点。锁定致动器可以通过旋转源操作，而不是通过液压或气动操作。目前的旋转源操作的致动器，例如由Grimm在美国专利No.4,603,594中公开的，具有如下缺点：需要电动螺线管机构(或与旋转源分开的其他机械输入)来在推杆运动可以开始之前解锁致动器锁。球锁机构，例如由Sue在美国专利No.4,703,683中、由Deutch在美国专利No.4, 240,332中、由Della Rocca在美国专利No.4,742,758中教导的，具有如下缺点：由于施加在锁止球上的点接触应力，推杆的外部承载能力低。诸如由Kopecek(本公开的发明人)在英国专利GB2435877中所公开的线性运动锁套筒和键装置包括用于锁套筒的旋转到线性运动转换机构以及与其相关的复杂性。由Kopecek在US8,715,132中也已经公开了旋转锁套筒和键装置。因此，期望提供一种克服上述问题中的至少一些问题的线性致动器装置。发明内容 [0005] 一般而言，本文件描述了旋转运动到线性运动转换装置。更具体地，本文件描述了与飞行器叶栅反向器致动器一起使用的旋转到线性运动转换装置。 [0006] 在第一示例中，旋转锁定组件包括周转齿轮组件，该周转齿轮组件包括具有限定在其中的太阳齿轮轴向孔的太阳齿轮组件、环形齿轮组件以及机械地接合到太阳齿轮组件和环形齿轮组件的行星齿轮组件，构造成促使太阳齿轮组件的旋转的锁定电机，以及轴向延伸穿过太阳齿轮轴向孔的丝杠。 [0007] 在根据示例1的第二示例中，旋转锁定组件包括与丝杠接合并且响应于丝杠的旋转而沿着丝杠可轴向移动的螺母。 [0008] 在根据示例1或2的第三示例中，旋转锁定组件包括构造成促使丝杠旋转的驱动电机。 [0009] 在根据示例1至示例3中的任一个的第四示例中，其中，行星齿轮组件的行星齿轮架相对于太阳齿轮组件和环形齿轮组件接地。 [0010] 在根据示例1至示例4中的任一个的第五示例中，旋转锁定组件包括被构造成用于在第一锁键配置和第二锁键配置之间径向位移的锁键，以及被构造成通过环形齿轮组件在第一转子配置和第二转子配置之间旋转的锁定转子，在第一转子配置中，阻止锁键从第一锁键配置到第二锁键配置的径向位移，并且在第二转子配置中，允许锁键从第一锁键配置到第二锁键配置的径向位移。 [0011] 在根据示例5的第六示例中，旋转锁定组件包括锁键保持器，该锁键保持器构造成在第一锁键保持器配置和第二锁键保持器配置之间线性移动，在第一锁键保持器配置中阻止锁键从第二锁键配置到第一锁键配置的径向位移，并且在第二锁键保持器配置中允许锁键从第二锁键配置到第一锁键配置的径向位移。 [0012] 在根据示例5或6的第七示例中，旋转锁定组件包括线性输出组件，该线性输出组件被构造用于相对于锁键的径向运动进行轴向运动，并且具有限定第一轴向凹槽面和第二轴向凹槽面之间的凹槽的外表面，并且构造成在第一锁键配置中接收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阻止线性移动。 [0013] 在根据示例1至7中任一个的第八示例中，其中锁定电机具有限定在其中的电机轴向孔，其中丝杠轴向地延伸穿过电机轴向孔。 [0014] 在根据示例1至示例8中的任一个的第九示例中，旋转锁定组件包括减速齿轮，该减速齿轮被构造成将扭矩从锁定电机传递至太阳齿轮组件。 [0015] 在第十示例中，锁定线性致动器的方法包括：在周转齿轮组件的太阳齿轮组件处接收来自第一扭矩源的第一扭矩，通过周转齿轮组件的行星齿轮组件将扭矩从周转齿轮组件的太阳齿轮组件传递至环形齿轮组件，在延伸穿过限定在太阳齿轮组件中的太阳齿轮孔的丝杠处接收来自第二扭矩源的第二扭矩，并且通过构造为基于丝杠的旋转而线性运动的螺母促使线性输出构件的运动。 [0016] 在根据示例10的第十一示例中，该方法包括基于线性输出构件的线性运动促使锁键从第一锁键配置径向位移到第二锁键配置。 [0017] 在根据示例11的第十二示例中，该方法包括基于线性致动器的移动，使锁键与凹槽的轴向凹槽面接触，该凹槽被限定在线性输出构件中并且被构造成在第一锁键配置中接收锁键，并且基于锁键和轴向凹槽面之间的干涉来阻止线性输出构件的线性运动。 [0018] 在根据示例10至12中的任一个的第十三示例中，该方法包括将扭矩从环形齿轮组件传递至锁定转子，以及将锁定转子从第一锁定转子配置旋转至第二锁定转子配置。 [0019] 在根据示例13的第十四示例中，锁定转子被构造成在第一锁定转子配置中阻止锁键从第一键配置到第二键配置的径向位移，并且被构造成在第二锁定转子配置中允许锁键从第一键配置到第二键配置的径向位移。 [0020] 在根据示例10至示例14中的任一个的第十五示例中，行星齿轮组件的行星齿轮架相对于太阳齿轮组件和环形齿轮组件接地。 [0021] 在根据示例10至15中的任一个的第十六示例中，第一扭矩源是具有限定在其中的电机轴向孔的锁定电机，其中丝杠轴向地延伸穿过电机轴向孔。 [0022] 在根据示例10至16中的任一个的第十七示例中，在周转齿轮组件的太阳齿轮组件处接收来自第一扭矩源的第一扭矩包括：在减速齿轮处接收来自第一扭矩源的第一扭矩，以及从减速齿轮到太阳齿轮组件传递扭矩。 [0023] 在第十八示例中，线性致动器包括壳体、相对于壳体可旋转地移动的旋转输入构件、在相对于壳体的第一输出位置和相对于壳体的第二输出位置之间可轴向移动的线性输出构件、以及旋转锁定组件，该旋转锁定组件包括：周转齿轮组件，其包括具有限定在其中的太阳齿轮轴向孔的太阳齿轮组件、环形齿轮组件、和机械地接合到太阳齿轮组件和环形齿轮组件的行星齿轮组件，构造成用于促使太阳齿轮组件的旋转的锁定电机，和轴向延伸穿过太阳齿轮轴向孔的丝杠。 [0024] 在根据示例18的第十九示例中，线性致动器包括与丝杠接合并且响应于丝杠的旋转而沿着丝杠可轴向移动的螺母。 [0025] 在根据示例18或19的第二十示例中，线性致动器包括构造成促使丝杠旋转的驱动电机。 [0026] 在根据示例18至20中的任一个的第二十一示例中，行星齿轮组件的行星齿轮架相对于太阳齿轮组件和环形齿轮组件接地。 [0027] 在根据示例18至21中的任一个的第二十二示例中，旋转锁定组件还包括被构造为用于在第一锁键配置和第二锁键配置之间径向位移的锁键，以及被构造为由行星齿轮组件在第一转子配置和第二转子配置之间旋转的锁定转子，在第一转子配置中，阻止锁键从第一锁键配置到第二锁键配置的径向位移，并且在第二转子配置中，允许锁键从第一锁键配置到第二锁键配置的径向位移。 [0028] 在根据示例权利要求22的第二十三示例中，旋转锁定组件还包括锁键保持器，该锁键保持器被构造成在第一锁键保持器配置和第二锁键保持器配置之间线性移动，在第一锁键保持器配置中，阻止锁键从第二锁键配置到第一锁键配置的径向位移，并且在第二锁键保持器配置中，允许锁键从第二锁键配置到第一锁键配置的径向位移。 [0029] 在根据示例22或23的第二十四示例中，旋转锁定组件还包括线性输出组件，该线性输出组件被构造用于相对于锁键的径向运动进行轴向运动，并且具有限定在第一轴向凹槽面和第二轴向凹槽面之间的凹槽的外表面，并且被构造成在第一锁键配置中接收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阻止线性移动。 [0030] 在根据示例18至24中的任一个的第二十五示例中，锁定电机具有限定在其中的电机轴向孔，其中丝杠轴向地延伸穿过电机轴向孔。 [0031] 在根据示例18至25中的任一个的第二十六示例中，线性致动器包括减速齿轮，该减速齿轮被构造成将扭矩从锁定电机传递至太阳齿轮组件。 [0032] 在示例实施例中，旋转锁定组件包括周转齿轮组件，该周转齿轮组件包括具有限定在其中的太阳齿轮轴向孔的太阳齿轮组件、环形齿轮组件以及机械地接合到太阳齿轮组件和环形齿轮组件的行星齿轮组件；构造成促使太阳齿轮组件的旋转的锁定电机；以及轴向延伸穿过太阳齿轮轴向孔的丝杠。 [0033] 各种实施例可以包括以下特征中的一些、全部或不包括以下特征。旋转锁定组件可包括与丝杠接合并响应于丝杠的旋转而沿丝杠可轴向移动的螺母。旋转锁定组件可包括构造成促使丝杠旋转的驱动电机。行星齿轮组件的行星齿轮架可相对于太阳齿轮组件和环形齿轮组件接地。旋转锁定组件可包括：锁键，其构造成在第一锁键配置和第二锁键配置之间径向位移；以及锁定转子，其构造成通过环形齿轮组件在第一转子配置和第二转子配置之间旋转，在第一转子配置中，阻止锁键从第一锁键配置到第二锁键配置的径向位移，并且在第二转子配置中，允许锁键从第一锁键配置到第二锁键配置的径向位移。旋转锁定组件可包括锁键保持器，该锁键保持器构造成在第一锁键保持器配置和第二锁键配置之间线性移动，在第一锁键保持器配置中，阻止锁键从第二锁键配置到第一锁键配置的径向位移，并在第二锁键保持器配置中，允许锁键从第二锁键配置到第一锁键配置的径向位移。旋转锁定组件可包括线性输出组件，该线性输出组件构造成相对于锁键的径向移动进行轴向移动，并且具有限定第一轴向凹槽面和第二轴向凹槽面之间的凹槽的外表面，并且构造成在第一锁键配置中接收锁键，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阻止线性移动。锁定电机可具有限定在其中的电机轴向孔，其中丝杠轴向延伸穿过电机轴向孔。旋转锁定组件可包括减速齿轮，该减速齿轮构造成将扭矩从锁定电机传递至太阳齿轮组件。 [0034] 在示例性实施方式中，锁定线性致动器的方法包括在周转齿轮组件的太阳齿轮组件处接收来自第一扭矩源的第一扭矩，通过周转齿轮组件的行星齿轮组件将扭矩从周转齿轮组件的太阳齿轮组件传递至环形齿轮组件，在延伸穿过限定在太阳齿轮组件中的太阳齿轮孔的丝杠处接收来自第二扭矩源的第二扭矩，并且通过构造为基于丝杠的旋转而线性运动的螺母促使线性输出构件的运动。 [0035] 各种实现可以包括以下特征中的一些、全部或不包括以下特征。该方法可包括基于线性输出构件的线性运动促使锁键从第一锁键配置径向位移至第二锁键配置。该方法可包括基于线性致动器的运动使锁键与限定在线性输出构件中并被构造成在第一锁键配置中接收锁键的凹槽的轴向凹槽面接触，并基于锁键和轴向凹槽面之间的干涉而阻止线性输出构件的线性运动。该方法可包括将扭矩从环形齿轮组件传递至锁定转子，以及将锁定转子从第一锁定转子配置旋转至第二锁定转子配置。锁定转子可构造成在第一锁定转子配置中阻止锁键从第一键配置径向位移到第二键配置，并且可构造成在第二锁定转子配置中允许锁键从第一键配置径向位移到第二键配置。行星齿轮组件的行星齿轮架可相对于太阳齿轮组件和环形齿轮组件接地。第一扭矩源可以是具有在其中限定的电机轴向孔的锁定电机，其中丝杠轴向延伸穿过电机轴向孔。在周转齿轮组件的太阳齿轮组件处接收来自第一扭矩源的第一扭矩可包括在减速齿轮处接收来自第一扭矩源的第一扭矩，以及将扭矩从减速齿轮传递至太阳齿轮组件。 [0036] 在另一示例实施例中，线性致动器包括壳体、相对于壳体可旋转地移动的旋转输入构件、在相对于壳体的第一输出位置和相对于壳体的第二输出位置之间可轴向移动的线性输出构件、以及旋转锁定组件，该旋转锁定组件包括：周转齿轮组件，该周转齿轮组件具有太阳齿轮组件，其具有限定在其中的太阳齿轮轴向孔，环形齿轮组件，和机械地接合至太阳齿轮组件和环形齿轮组件的行星齿轮组件；构造成促使太阳齿轮组件的旋转的锁定电机；和轴向延伸穿过太阳齿轮轴向孔的丝杠。 [0037] 各种实施例可以包括以下特征中的一些、全部或不包括以下特征。线性致动器可包括与丝杠接合并响应于丝杠的旋转而沿丝杠可轴向移动的螺母。线性致动器可包括构造成促使丝杠旋转的驱动电机。行星齿轮组件的行星齿轮架可相对于太阳齿轮组件和环形齿轮组件接地。旋转锁定组件可包括被构造为在第一锁键配置和第二锁键配置之间径向位移的锁键，以及被构造成由行星齿轮组件在第一转子配置和第二转子配置之间旋转的锁定转子，在第一转子配置中，阻止锁键从第一锁键配置到第二锁键配置的径向位移，并且在第二转子配置中，允许锁键从第一锁键配置到第二锁键配置的径向位移。旋转锁定组件可包括锁键保持器，该锁键保持器构造成在第一锁键保持器配置和第二锁键保持器配置之间线性移动，在第一锁键保持器配置中阻止锁键从第二锁键配置到第一锁键配置的径向位移，并在第二锁键保持器配置中，允许锁键从第二锁键配置到第一锁键配置的径向位移。旋转锁定组件可包括线性输出组件，该线性输出组件构造成相对于锁键的径向移动进行轴向移动，并且具有限定第一轴向凹槽面和第二轴向凹槽面之间的凹槽的外表面，并且构造成在第一锁键配置中接收锁键，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阻止线性移动。锁定电机可具有限定在其中的电机轴向孔，其中丝杠轴向延伸穿过电机轴向孔。线性致动器可包括减速齿轮，该减速齿轮被构造成将扭矩从锁定电机传递至太阳齿轮组件。 [0038] 这里描述的系统和技术可以提供以下优点中的一项或多项。首先，系统可以锁定线性致动器以防止意外延伸。其次，该系统可以提供更可靠的解锁操作，特别是在线性致动器上高机械负荷的情况下。第三，系统可以提供锁定和致动的独立控制。 [0039] 在附图和下面的描述中阐述一个或多个实施方式的细节。其他特征和优点将从描述和附图以及权利要求中变得显而易见。附图说明 [0040] 图1示出了示例线性致动器的前透视图。 [0041] 图2和图3示出了处于锁定配置的示例锁定旋转致动器机构的横截面图。 [0042] 图4示出了处于部分解锁配置的示例锁定旋转致动器机构的横截面图。 [0043] 图5和图6示出了处于解锁配置的示例锁定旋转致动器机构的横截面图。 [0044] 图7示出了处于锁定配置的另一示例锁定旋转致动器机构的横截面图。 [0045] 图8A和8B示出了示例锁键的前透视图和横截面图。 [0046] 图9示出了示例锁定旋转致动器机构的横截面图。 [0047] 图10示出了示例锁定旋转致动器机构的另一个横截面图。 [0048] 图11示出了示例锁定旋转致动器机构的另一个横截面图。 [0049] 图12示出了示例锁定旋转致动器机构的另一个横截面图。 [0050] 图13示出了用于操作线性致动器的示例过程的流程图。具体实施方式 [0051] 该文件描述了利用致动器装置提供从旋转到线性运动的系统和技术，该致动器装置可以被锁定以防止无意的运动。一些现有的锁定设计在仍允许锁键解锁的同时可施加至致动器推杆的拉伸负荷的量受到限制。本文件中描述的设计提供了在最新技术推力反向器产生的高拉伸负荷下解锁致动器的能力。如下面将更详细讨论的，致动器包括锁致动器，以便克服锁部件在高输入力下的束缚。一般来说，致动器的旋转到线性转换功能是通过多级行星齿轮箱实现的，其中一级驱动旋转到线性转换，而该转换的阻力驱动第二级，该第二级执行解锁动作。第二级经过齿轮减速，以提供增加的扭矩来执行解锁，这在高线性力可能导致锁定部件束缚或以其他方式变得难以解锁时的情况下是有用的。 [0052] 图1示出了包含所公开的实施例的各方面的示例线性致动器100的前透视图。致动器100具有外壳体104和输出推杆108(例如，线性输出组件)。输出推杆108构造成用于进出壳体104的轴向移动或运动(由方向箭头110示出)，例如从如图1所示的缩回的输出位置。在一些实施例中，线性致动器100可以是推力反向器致动系统(TRAS)的一部分。作为非限制性示例，推杆108可附接到门、面板或发动机推力反向器，而壳体104附接到较大物体(例如但不限于飞机)的框架。推杆108的运动由此确定门、面板、或推力反向器、或其他附接表面的位置。 [0053] 在壳体104内，致动器(未示出)基于从通过孔122a和/或122b连接至致动器的同步轴(未示出)接收的旋转能量来驱动输出推杆108的延伸和缩回。该致动器将在图2‑图6的描述中更详细地描述。在一些实施例中，线性致动器100还可以包括传感器，该传感器被构造成提供表示输出推杆108的线性输出位置(例如，延伸或缩回)的位置信号或信息。 [0054] 当输出推杆108缩回到壳体104中时，锁定旋转致动器机构120可被锁定以防止推杆108从壳体104无意或意外地伸出。用于线性致动器100的锁定旋转致动器机构120如下更详细地讨论。 [0055] 图2和图3示出了处于锁定配置的示例锁定旋转致动器机构200的横截面图。在一些实施例中，锁定旋转致动器机构200可以是图1的示例锁定旋转致动器机构120。 [0056] 锁定旋转致动器机构200包括壳体202、旋转输入轴构件204(例如，旋转输入构件)和线性输出组件206。由驱动电机205对旋转输入轴构件204的旋转促使旋转到线性运动转换组件280的线性输出组件206的线性运动。旋转到线性运动转换组件280包括由旋转输入轴构件204旋转的丝杠282和固定到线性输出组件206的螺母284，螺母284随着丝杠282旋转而被线性驱动。 [0057] 周转齿轮组件210包括太阳齿轮组件220、环形齿轮组件222和行星齿轮组件224。太阳齿轮组件构造成由锁定电机212通过轴214旋转地驱动。行星齿轮架225“接地(grounded)”至壳体202并将行星齿轮组件224连接至锁定转子270，使得由锁定电机212对轴214的旋转可以促使行星齿轮组件224的旋转，并且行星齿轮组件224的旋转可以促使环形齿轮组件222和锁定转子270旋转。 [0058] 锁定电机212限定电机轴向孔213，并且太阳齿轮组件220限定太阳齿轮轴向孔221。旋转输入轴构件204从驱动电机205轴向地穿过电机轴向孔213和太阳齿轮轴向孔22延伸到丝杠282。 [0059] 旋转锁定组件260包括一组锁键262，锁键262构造成用于径向位移并与限定在线性输出组件206的径向外表面中的凹槽264接合。凹槽264包括轴向凹槽面266a和轴向凹槽面266b。轴向凹槽面266b被构造有与锁键262的斜面263互补的斜面。在一些实施例中，斜面263通常与径向向外方向成大约25度的角度。当锁定时，锁键262通过接触轴向凹槽面266b来阻止线性输出组件206延伸。通过锁定转子270阻止锁键262径向移出锁定位置。锁定转子 270可以部分地旋转以选择性地阻止和允许锁键262的径向移动。在图12的描述中更详细地讨论锁定转子270。 [0060] 现在参考图3，示例锁定旋转致动器机构200被示出为处于解锁的初始状态。在所示的示例中，线性输出组件206上存在高拉伸负荷。在解锁过程期间施加在线性输出组件206上的高拉伸负荷(例如，通过先进技术的推力反向器)可以在锁键262和锁定转子270之间产生摩擦力，该摩擦力足够高以阻止锁定转子270在解锁过程中旋转。在没有由周转齿轮组件210和锁定电机212提供的附加机械力的帮助下，这种摩擦力在某些情况下可能会阻止解锁。在线性输出组件206被锁定的情况下，基本上阻止旋转到线性运动转换组件280操作并且基本上阻止丝杠282旋转。 [0061] 锁定电机212被赋能以旋转轴214。轴214的旋转促使太阳齿轮组件220的旋转。由太阳齿轮组件220提供的扭矩通过行星齿轮组件224(例如，其通过行星齿轮架225“接地”)传递到环形齿轮组件222。环形齿轮组件222旋转，促使锁定转子270旋转。在所示示例中，在轴214处提供的基本上所有扭矩都被传递到锁定转子270，并且周转齿轮组件210提供齿轮减速，该齿轮减速使可用于克服锁键262和锁定转子270之间的摩擦力的力成倍增加。 [0062] 图4示出了处于部分解锁配置的示例锁定旋转致动器机构200的横截面图。一旦已克服了锁键262和锁定转子270之间的摩擦力，锁定转子270就可以开始旋转，使得允许锁键262径向向外移动。随着锁键262能够移动，线性输出组件206和旋转至线性运动转换组件 280也能够开始移动。 [0063] 驱动电机205被赋能(例如，通过电力、流体动力)以促使旋转输入轴构件204和丝杠282的旋转。丝杠282的旋转促使线性输出组件206的线性运动。线性输出组件206的运动引起轴向凹槽面266b和斜面263之间的机械干涉，这促使锁键262径向向外移动。 [0064] 在图4中还可见的是锁键保持器290，其构造成在第一锁键保持器配置和第二锁键保持器配置之间线性移动，在第一锁键保持器配置中阻止锁键262从解锁位置到锁定位置的径向位移，并且在第二锁键保持器配置中允许锁键262从解锁位置到锁定位置的径向位移。锁键保持器290包括固定部分292，固定部分292直接或间接固定到壳体202以相对于线性输出组件206的运动保持基本不动。锁键保持器290还包括可移动部分294，其被构造成相对于固定部分292并且相对于锁键262的径向运动线性地移动。锁键保持器290还包括偏压构件296(例如，弹簧)，其部分地压缩在固定部分292和可移动部分294之间，以促使可移动部分294与线性输出组件206接触。在所示示例中，锁键保持器290被压缩且不起作用，但是锁键保持器290的功能将在图5的描述中进一步讨论。 [0065] 图5和图6示出了处于解锁配置的示例锁定旋转致动器机构200的横截面图。锁定转子270被构造成在与锁定配置相对应的位置处(例如，在该位置中锁键262能够完全脱离凹槽264)的硬停止和在对应于完全解锁配置的位置处(例如，在该位置中阻止锁键262脱离凹槽264)的另一个硬停止之间旋转经过有限的预定角度范围(例如，大约15度)。锁定转子270的构造在图12的描述中更详细地讨论。 [0066] 在图5中，锁定转子270硬停止在对应于解锁配置的位置处。硬停止阻止锁定转子270进一步旋转。 [0067] 当线性输出组件206延伸其输出位置时，偏压构件296在固定部分292和可移动部分294之间膨胀，从而促使可移动部分294在线性输出组件206延伸时跟随线性输出组件206。可移动部分294提供基本上延伸线性输出组件206的径向最外表面的径向面。当线性输出组件206延伸超过锁键262的轴向输出位置定位时，可移动部分294移动以提供将锁键262保持在径向延伸的解锁位置的物理屏障。 [0068] 在图6中，线性输出组件206继续延伸，同时锁键262保持在它们的解锁位置。线性输出组件206的缩回是通过反转驱动电机205的操作以使旋转输入轴构件204反向旋转来执行的。旋转输入轴构件204的反向旋转促使线性输出组件206移动回到与可移动部分294接触，以促使偏压构件296的压缩并允许锁键262从解锁位置移出朝凹槽264内的锁定配置径向移动。一旦线性输出组件206完全缩回，锁定电机212就被反向以促使锁定转子270朝锁定位置旋转。锁定转子270构造成促使锁键262径向向内移动到凹槽264中并阻止它们径向位移(例如，由于线性输出组件206上的拉力)。 [0069] 图7示出了处于锁定配置的另一个示例锁定旋转致动器机构700的横截面图。在所示的示例中，机构700是图2‑图6的示例机构200的改进。机构700包括壳体202、旋转输入轴构件204、线性输出组件206、旋转至线性运动转换组件280、以及具有太阳齿轮组件220的周转齿轮组件210。 [0070] 太阳齿轮组件220被构造成通过轴714旋转。轴714可旋转地固定至次级齿轮720。锁定电机712邻近壳体202的外周边直接或间接固定至壳体202。锁定电机712被构造成促使与次级齿轮720匹配地接合的初级齿轮716旋转。在所示的示例中，初级齿轮716和次级齿轮 720被布置成减速齿轮配置，其中来自锁定电机712的扭矩被传递到太阳齿轮组件220。在所示的配置中，锁定电机712可被赋能以促使初级齿轮716的旋转。初级齿轮716的旋转促使次级齿轮720的旋转，并且次级齿轮720的旋转促使轴714和太阳齿轮组件220的旋转，以促使锁定转子270在锁定位置和解锁位置之间运动。 [0071] 图8A和8B示出了示例锁键800的前透视图和横截面图。在一些实施例中，锁键800可以是图2‑图6的示例锁键262。锁键800具有前面802和后面804。后面804包括斜面806(例如，相对于后面成大约25度的角度)。在一些实施例中，斜面806可以是斜面263。在锁定配置中，斜面806接触轴向凹槽面266b以阻止线性输出组件206延伸。 [0072] 示例锁键800具有底表面810，底表面810被构造成在锁定配置中抵靠线性输出组件206并且在解锁配置中抵靠锁键保持器290的可移动部分294。底表面810包括斜面812a和812b，斜面812a和812b可以引导锁键800径向向内移动(例如，移动到凹槽264内的锁定位置)。 [0073] 锁键800还具有构造成接触锁定转子270的冠部820。在锁定配置中，冠部的顶表面822接触锁定转子270的内半径以将锁键保持在径向向内的锁定配置。在解锁配置中，冠部 820延伸到锁定转子中相应的径向向外的凹部中，该凹部可以旋转成与冠部820径向对齐和不对齐。 [0074] 冠部820包括圆角面824a和圆角面824b。在锁定期间，锁定转子270相对于锁键800旋转，并且圆角面824a‑824b充当抵靠锁定转子凹部的周向端部的斜坡，以促使锁键800径向向内移动到锁定配置中。 [0075] 图9‑图12描绘了锁定组件900的示例性实施例。在一些实施例中，锁定组件900可以是图2‑图7的示例旋转锁定组件260。锁定组件900包括周转齿轮组件，例如示例周转齿轮组件210。 [0076] 旋转输入轴构件904(例如，旋转输入轴构件204)将丝杠(例如，丝杠282)联接至电机(例如，驱动电机205)以提供能量以延伸和缩回线性输出组件206。在操作中，驱动电机205作为驱动器，并且线性输出部件响应于滚珠丝杠的旋转而轴向移动。 [0077] 周转齿轮装置的太阳齿轮940(例如，示例太阳齿轮组件220)可以向齿轮组件提供机械驱动输入(例如，来自锁定电机212或712)。周转齿轮装置的环形齿轮948(环形齿轮，如图10和图11中所示)的外径可以嵌套在轴承座圈中并且通过转子延伸部956直接附接到图12中可见的锁定转子916(例如，锁定转子270)。 [0078] 在示例性实施例中，锁定转子916移动到解锁位置的旋转可以由锁定电机212或712提供。参考图9，转子延伸部956(其联接到环形齿轮948)充当接合径向槽960的键，径向槽960限定锁定转子916从锁定位置到解锁位置的旋转端部止动件。在一些实施例中，可以包括将锁定转子916直接偏置到锁定位置的扭力弹簧。 [0079] 在使用中，为了延伸线性输出组件206，能量被输入(例如，诸如经由驱动电机205)到旋转轴输入构件904。因为线性输出组件206通过一组锁键920(例如，锁键262)受到任何轴向运动或移动或运动的约束，丝杠282不能转动并推进线性输出组件206。因此，线性输出组件206被锁定，直到空动使锁键920解锁。响应于锁定转子916的旋转的锁键920的解锁与转子延伸部956在径向槽960中触底机械地重合。转子延伸部956在径向槽960中的触底允许解锁锁键920。 [0080] 为了缩回线性输出组件206并将锁定转子916旋转到锁定位置，该过程被反转。驱动旋转输入轴构件904的电机使方向反转并且线性输出组件206返回至其缩回配置。驱动太阳齿轮940的电机使方向反转。环形齿轮948使负荷方向反转并尝试将锁定转子916从解锁位置旋转到锁定位置。然而，锁键920被锁键保持器290限制在锁定转子916的凹槽938内的缩回位置中，并且由此阻止锁定转子916的任何旋转。这有效地锁定了环形齿轮948(例如，通过转子延伸部956)。 [0081] 响应于线性输出组件206到达完全缩回位置，锁键保持器290被线性输出组件206(轴向)推开，并且锁键920与线性输出组件206中的凹槽264对准。这现在允许锁定转子916从解锁位置旋转至锁定位置，将锁键920径向向内推入凹槽264中，从而重新锁定线性输出组件206。 [0082] 为了增加清楚性，提供了如本文所述和图9所示的锁定组件900的附加横截面图。图10描绘了图9中所示的周转装置的横截面图，周转装置包括太阳齿轮940、行星齿轮944、环形齿轮948和行星架952。图11描绘了图9所示的周转装置的横截面图，周转装置包括环形齿轮948、行星架952和转子延伸部956。图12描绘了在锁定位置中锁定转子916与锁键920的横截面图。 [0083] 如图12中所示，锁定转子916与线性输出组件206同轴设置，并且包括具有内表面917的孔928，内表面917与锁键920的冠部932接合。锁环936“接地”(例如，相对于壳体固定)并且包括引导锁键920并限制它们关于径向运动的位移的径向凹槽938。在示例性实施例中，当锁键920与径向凹槽938接合时，孔928的内半径将大约等于冠部932的外半径。在使用中，响应于锁定转子916设置在图2和图3的锁定位置中，孔928与锁键920的冠部932接合，并且锁键920被限制任何向外的径向运动(例如，诸如图4所示的锁键运动)。因此，锁键920通过旋转输入轴构件204的旋转而接合线性输出组件206的径向凹槽938并且被保留或保持在线性输出组件206的径向凹槽938内。 [0084] 图13示出了用于操作线性致动器的示例过程1300的流程图。在一些实施方式中，过程1300可以由图1的示例线性致动器100、图2‑图6的示例锁定旋转致动器机构200和/或图7的示例锁定旋转致动器机构700的全部或部分来执行。 [0085] 在1310，在周转齿轮组件的太阳齿轮组件处从第一扭矩源接收第一扭矩。例如，示例锁定电机212可提供促使示例周转齿轮组件210的示例太阳齿轮组件220旋转的扭矩。 [0086] 在1320，通过周转齿轮组件的行星齿轮组件将扭矩从周转齿轮组件的太阳齿轮组件传递到环形齿轮组件。例如，扭矩可通过行星齿轮组件224从示例太阳齿轮组件220传递到示例环形齿轮组件222。 [0087] 在1330，在延伸穿过太阳齿轮组件中限定的太阳齿轮孔的丝杠处接收来自第二扭矩源的第二扭矩。例如，示例驱动电机205可以沿着示例旋转输入轴构件204、通过示例电机轴向孔213将扭矩传递至示例丝杠282。 [0088] 在1340，基于丝杠的旋转促使线性输出构件通过被构造用于线性运动的螺母的运动。例如，示例丝杠282通过示例螺母284的旋转可以促使线性输出组件206的线性运动。 [0089] 在一些实施方式中，过程1300还可以包括基于线性输出构件的线性运动促使锁键从第一锁键配置径向位移到第二锁键配置。例如，锁定转子270可以从锁定旋转位置移动到解锁旋转位置，这可以允许锁键262从锁定配置径向向外移动到解锁配置。 [0090] 在一些实施方式中，过程1300还可以包括基于线性致动器的运动使锁键与限定在线性输出构件中并且被构造成在第一锁键配置中接收锁键的凹槽的轴向凹槽面接触。在第一配置中，锁键能够基于锁键与轴向凹槽面之间的机械干涉来阻止线性输出构件的线性运动，并且能够基于线性输出构件的被阻止的线性运动来阻止丝杠的旋转。在丝杠的旋转被阻止的情况下，基于丝杠的被阻止的旋转，第一行星齿轮组件的旋转也被阻止，这可导致在第一太阳齿轮处接收的基本上所有扭矩被传递至第一环形齿轮。例如，线性输出组件206可接触在凹槽264中的锁键262以阻止线性输出组件206的进一步轴向移动。随着线性输出组件206的移动停止，丝杠282的旋转也停止。 [0091] 在一些实施方式中，过程1300还可包括将扭矩从环形齿轮组件传递至锁定转子，以及将锁定转子从第一锁定转子配置旋转至第二锁定转子配置。例如，环形齿轮组件222的旋转可促使锁定转子270从锁定旋转位置旋转到解锁旋转位置，或者从解锁旋转位置旋转到锁定旋转位置。 [0092] 在一些实施方式中，第一锁定转子配置可以是由第一锁定转子端部止动件限定的第一旋转位置，第一锁定转子端部止动件被构造成机械地干涉锁定转子沿第一方向的旋转，并且第二锁定转子配置是由第二锁定转子端部止动件限定的第二旋转位置，该第二锁定转子端部止动件被构造成机械地干涉锁定转子沿与第一方向相反的第二方向的旋转。例如，示例径向槽960可限定锁定转子916从锁定位置到解锁位置的旋转端部止动件。 [0093] 在一些实施方式中，锁定转子可以被构造成在第一锁定转子配置中阻止锁键从第一键配置到第二键配置的径向位移，并且被构造成在第二锁定转子配置中允许锁键从第一键配置到第二键配置的径向位移。例如，图12示出了锁定转子916包括凹槽938，该凹槽938引导锁键920并限制它们关于径向运动的位移。响应于锁定转子916被布置在图2和图3的锁定位置中，孔928可与锁键920的冠部932接合，并且锁键920可被限制任何向外的径向运动(例如，诸如图4中所示的锁键运动)。因此，通过旋转输入轴构件204的旋转，锁键920接合线性输出组件206的径向凹槽938并且被保留或保持在线性输出组件206的径向凹槽938内。当锁定转子916旋转以使凹槽938与冠部932径向对齐时，锁键920具有足够的空间来径向向外移动，脱离与线性输出组件206的接触(并因此解锁)。 [0094] 在一些实施方式中，行星齿轮组件的行星齿轮架可相对于太阳齿轮组件和环形齿轮组件“接地”。例如，行星齿轮架225可“接地”至壳体202，壳体202将行星齿轮架225相对于太阳齿轮组件220和环形齿轮组件222“接地”。 [0095] 在一些实施方式中，第一扭矩源可以是具有限定在其中的电机轴向孔的锁定电机，其中丝杠轴向地延伸穿过电机轴向孔。例如，锁定电机212具有轴向地限定在锁定电机212内的电机轴向孔213，并且旋转输入轴构件204将丝杠282通过电机轴向孔213延伸到驱动电机205。 [0096] 在一些实施方式中，在周转齿轮组件的太阳齿轮组件处接收来自第一扭矩源的第一扭矩可包括在减速齿轮处接收来自第一扭矩源的第一扭矩，以及将扭矩从减速齿轮传递至太阳齿轮组件。例如，在图7的示例锁定旋转致动器机构700中，太阳齿轮组件220通过初级齿轮716和次级齿轮720从锁定电机712接收扭矩，其中初级齿轮716和次级齿轮720布置成提供放大由锁定电机712提供的扭矩的齿轮减速。在一些实施方式中，通过实施齿轮减速以减少从锁定电机712所需的扭矩量，可以选择具有减小的尺寸、重量和/或成本的锁定电机712，同时仍然能够提供足够的扭矩以促使示例旋转锁定组件260的锁定和解锁。 [0097] 尽管上面已经详细描述了一些实施方式，但是其他修改也是可能的。例如，图中描绘的逻辑流程不需要所示的特定顺序或连续顺序来实现期望的结果。另外，可以提供其他步骤，或者可以从所描述的流程中消除步骤，并且可以向所描述的系统添加其他部件或者从所描述的系统中去除其他部件。因此，其他实施方式也在所附权利要求的范围内。