[发明专利]耐卡塞促动器分离器

说明书

技术领域

本发明涉及耐卡塞(jam tolerant)促动器分离器。

背景技术

促动器在许多行业被广泛地用于控制各种构件的移动。一些促动器配置成在构件之间传递旋转能以最终实现表面或构件的移动。类似地，一些促动器配置成在构件之间传递线性能以最终实现表面或构件的移动。另外，一些促动器配置成在构件之间传递旋转能和线性能两者以最终实现表面或构件的移动。

一些促动器应用需要可靠的、无故障或故障安全的机械或机电促动器。更具体而言，许多应用需要包括以下机构的促动器：在故障情况期间，例如当其中安装促动器的促动系统的一个构件发生故障或以其它方式受损时，该机构限制输入力和/或释放被促动的负荷，从而限制或阻止被促动的表面或构件(即，负荷接受者)的移动。此类机构在过载情况期间限制或阻止对构件的损坏，并且使被促动的负荷免于卡塞在促动系统中。例如，一些促动系统采用扭矩限制器或过载离合器，其通过以某个预定的最大扭矩滑动或剪切构件而自动限制扭矩生产量(throughput)。类似地，一些促动器采用通过以某个预定的最大轴向力滑动或剪切构件而自动限制轴向力生产量的机构。然而，这些机构常常是不可靠、不准确、不能定制(因为在安装之后常常不能改变“释放”参数)、难以在“释放”后重置和难以缩放的。这些机构通常还设计成仅在特定方向上限制力(例如，仅限制扭矩或仅限制轴向力)。

这些类型的机构因此不太适合其中过载情况的阻止和在卡塞期间被促动表面或构件的释放很重要的应用。例如，在航空工业中，飞行操纵面的控制所依赖的促动器的可靠性是最重要的。由于飞行操纵面的操作条件，飞行器中飞行操纵面的移动由冗余促动器实现。当这些促动器中的一个发生故障时，例如当发生卡塞时，至关重要的是故障致动器不阻止该促动器所联接到的飞行操纵面的移动。通常，飞行操纵面的移动直接导致配置成实现表面移动的促动器的构件的移动。因此，如果促动器以某一方式发生故障，使得促动器的构件彼此锁定或以其它方式不能移动，则故障促动器有效地阻止其它正常工作的冗余促动器或其它促动器控制机构引起的操纵面的移动。

因此，存在对可靠、准确且可伸缩的促动器的需求，该促动器能够响应于促动器的卡塞或其它故障而选择性联接和分离促动器的构件，以分开促动器的构件，从而使被促动的构件或表面摆脱故障促动器。在这样的情况下，存在对以下促动器的特定需求：该促动器能够在促动器正常工作时选择性地固定或锁定促动器的构件(例如，旋转地或角向地、纵向地或轴向地、或者旋转且纵向地)，并且也可靠地响应于促动器的故障(例如，促动器中的卡塞)而使促动器的构件相对于彼此分开(例如，旋转地、纵向地、或者旋转且纵向地)，且由此使被促动的构件或表面(即，负荷接受者)自由。

发明内容

根据本公开的一个方面，公开了一种用于选择性地联接和分离从动零件与促动系统的驱动零件的促动器分离器。在一些这样的实施例中，促动器分离器包括套筒部件、外壳部件、至少一个联接销、至少一个预加载能量机构以及至少一个可接合锁定部件。

在一些这样的实施例中，套筒部件限定纵向轴线且包括：第一部分，其配置成联接到从动零件；以及第二部分，其配置成联接到驱动零件，以接收围绕纵向轴线的扭矩和沿纵向轴线的力中的至少一个。在一些这样的实施例中，外壳部件旋转且纵向地固定到套筒部件。

在一些这样的实施例中，当从动零件联接到套筒部件时，至少一个联接销与套筒部件的第二部分和从动零件选择性地接合，使得套筒部件和从动零件由至少一个联接销以旋转地和纵向地中的至少一种方式固定到彼此。在一些这样的实施例中，至少一个预加载能量机构联接到外壳部件和至少一个联接销。

在一些这样的实施例中，至少一个可接合锁定部件可移动地联接到至少一个预加载能量机构。在一些这样的实施例中，在锁定位置，至少一个可接合锁定部件配置成选择性地保持至少一个预加载能量机构的预加载能量并维持至少一个联接销与套筒部件和从动零件的接合。在一些这样的实施例中，在解锁位置，至少一个可接合锁定部件配置成选择性地释放至少一个预加载能量机构的预加载能量以使至少一个联接销与至少从动零件分开，使得从动零件相对于套筒部件和驱动零件以旋转地和纵向地中的至少一种方式自由平移。

在一些实施例中，至少一个预加载能量机构为预加载弹性部件，其联接到围绕套筒部件可旋转地联接的凸轮盘。在一些这样的实施例中，弹性部件为扭转弹簧，并且其中扭转弹簧的预加载能量是施加到凸轮盘的使凸轮盘在第一旋转方向上偏置的扭矩。