[发明专利]锁定旋转致动器

说明书

除了其他之外，本说明书的主题能够体现在用于旋转致动器的锁定装置中，其中所述锁定装置包括外壳体，该外壳体包括具有凹部的圆筒内表面。转子设置在外壳体内。转子具有内腔和端口，该端口从内腔径向延伸到圆筒外表面。活塞设置成在内腔内在第一位置和第二位置之间往复运动，且包括具有第一厚度的第一部分、具有大于第一厚度的第二厚度的第二部分。键设置成在端口内径向往复运动，且包括径向近端部和径向远端部。当活塞处于第一位置时，径向近端部接触第一部分，且径向远端部不延伸到凹部内。

优先权的声明

本申请要求2014年10月1日提交的美国专利申请No. 14/503,734的优先权，其全部内容特此通过引用并入本文。

技术领域

本说明书涉及具有锁定机构的旋转致动器。

背景技术

各种形式的旋转液压致动器目前被用在工业机械功率转换应用中。这种工业使用通常用于期望连续惯性加载而不需要保持负载长的持续时间（例如长达数小时），且不使用外部流体动力源的应用。飞行器飞行控制应用通常实现加载位置保持，例如，在失效缓解模式中，使用被阻滞的流体柱（fluid column）来保持位置。

在某些应用中，诸如用于飞行器操作的主飞行控制，期望在由旋转致动器实现的负载保持中的位置精度。通过使旋转致动器的设计固有的内部泄漏特性最小化能够改善位置精度。然而，在通常的旋转液压致动器中（例如，旋转“叶片”或旋转“活塞”型构造），可能难以提供无泄漏性能，因为这需要大致完美地密封被阻滞的液压流体以便维持致动器的角度位置。此外，密封件的任何单个失效都将导致致动器的锁定能力完全丧失。

发明内容

总体地，本文献涉及具有锁定机构的旋转致动器。

在第一方面，用于旋转致动器的锁定装置包括外壳体，所述外壳体包括具有径向凹部的圆筒内表面，所述径向凹部具有形成在其中的至少一个周向端部。转子设置在所述外壳体内，并且包括能够在所述圆筒内表面内旋转的圆筒外表面。转子具有轴向内腔和端口，所述端口设置成能够与径向凹部旋转对齐，且从所述轴向内腔径向地延伸至所述圆筒外表面。活塞被设置成用于在所述轴向内腔内在第一位置和第二位置之间轴向往复运动，并且包括具有第一厚度的第一部分、具有大于第一厚度的第二厚度的第二部分，以及从第一部分轴向延伸到第二部分的活塞斜面。键被设置成用于在端口内径向往复运动，并且包括径向近端部和径向远端部，所述径向近端部具有与活塞斜面互补的第一键斜面。主体从所述径向近端部延伸到所述径向远端部，使得当活塞处于第二位置时，所述径向近端部接触第二部分，且所述径向远端部延伸到径向凹部内；当活塞处于第一位置时，所述径向近端部接触第一部分，且所述径向远端部不延伸到径向凹部内。

各种实施例能够包括一些或所有以下特征，或者不包括以下特征。周向端部能够具有从所述径向凹部周向地延伸到所述圆筒内表面的壳体斜面，所述径向远端部具有与所述壳体斜面互补的至少一个第二键斜面。旋转致动器还能够包括与所述活塞偏压接触的轴向弹簧。所述轴向弹簧能够被构造为促使所述活塞进入所述第一位置或所述第二位置。所述活塞还能够包括至少一个密封件，所述至少一个密封件位于所述第一部分与所述轴向内腔的径向内壁之间以及所述第二部分与所述轴向内腔的径向内壁之间中的至少一者处。所述旋转致动器能够包括由所述轴向内腔、所述活塞和所述密封件限定的压力室，所述压力室被构造为可选择地向所述活塞施加流体压力，以促使所述活塞在所述轴向内腔内往复地轴向运动。