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旋轉活塞促動器防旋轉構造的制作方法

文檔序號:11633738閱讀:255來源:國知局
旋轉活塞促動器防旋轉構造的制造方法與工藝

優(yōu)先權聲明和相關申請的交叉引用

本申請請求享有2014年9月19日提交的美國專利申請no.14/491523的優(yōu)先權,該申請是以下專利的部分繼續(xù)申請且請求享有其優(yōu)先權權益:2013年2月27日提交的美國專利申請no.13/778561、2013年3月14日提交的美國專利申請no.13/831220、2013年6月19日提交的美國專利申請no.13/921904、2014年1月31日提交的美國專利申請no.14/170434、2014年1月31日提交的美國專利申請no.14/170461和2014年4月22日提交的美國專利申請no.14/258434,它們的公開內容通過引用以其全部并入。

本發(fā)明涉及一種促動器裝置,且更具體而言涉及一種旋轉活塞型促動器裝置,其中,轉子的活塞在壓力下通過流體而移動,且其中,促動器裝置包括中央促動組件,該中央促動組件適于附接于待促動的部件上的外部安裝特征。

背景

各種形式的旋轉液壓促動器目前用于工業(yè)機械功率轉換應用中。該工業(yè)使用通常用于在不使用外部流體功率供應的情況下期望連續(xù)慣性負載而不需要長時期(例如若干小時)負載保持的應用,飛行器飛行控制應用大體上實現加載位置保持(例如,在故障緩解模式下),使用阻塞的流體柱來保持位置。

在某些應用中,諸如用于飛行器操作的基本飛行控制,期望通過旋轉促動器進行的負載保持中的位置精度。位置精度可通過使旋轉促動器的設計固有的內部泄漏特性最小化來得到改善。然而,在典型的旋轉液壓促動器(例如,旋轉“葉片”或旋轉“活塞”型構造)中提供無泄漏性能可能是困難的。

概要

大體上,本文檔涉及旋轉活塞型促動器。

在第一方面,旋轉促動器包括:殼體,其包括內部邊界,該內部邊界限定中央開孔且包括內部凹部;室殼體組件,其配置在中央開孔中且包括弧形室,該弧形室包括腔、與腔流體連通的流體端口和開放端部,室殼體組件的外部邊界包括外部凹部,外部凹部中的每一個與內部凹部中的相應一個對準;銷,其位于殼體的內部邊界與室殼體組件的外部邊界之間,銷中的每一個與外部凹部中的一個和內部凹部中的對應一個匹配以維持室殼體組件相對于殼體的定向;轉子組件,其可旋轉地軸頸支撐在室殼體組件中且包括旋轉輸出軸和從旋轉輸出軸徑向向外延伸的轉子臂;和弧形形狀的活塞,其配置在室殼體組件中以用于通過開放端部在弧形室中往復移動,其中,密封件、腔和活塞限定壓力室,且活塞的一部分連接至轉子臂。

各種實施例可包括以下特征中的一些、全部,或不包括任何一個。各外部凹部和對應的內部凹部可限定銷插孔,且銷中的每一個可從安裝表面延伸到相應的銷插孔中。內部凹部可由在殼體的安裝端部處在內部邊界中的內部凹陷限定,且外部凹部可由在室殼體組件的安裝端部處在外部邊界中的外部凹陷限定。內部凹部可由在殼體的遠側端部處在內部邊界中的內部凹陷限定,且外部凹部可由在室殼體組件的遠側端部處在外部邊界中的外部凹陷限定。銷插孔可限定內半徑,該內半徑大小設置為與銷的柱狀外邊界匹配。殼體可包括安裝突緣,該安裝突緣在殼體的安裝端部處徑向向外突出,且安裝突緣提供安裝點以用于將旋轉促動器可移除地附連至外部安裝表面?;钊麣んw組件可位于弧形室的腔內。

在第二方面,旋轉促動器包括:殼體,其包括第一內部表面,第一內部表面限定弧形室,弧形室包括腔、與腔流體連通的流體端口和開放端部,殼體包括安裝突緣,安裝突緣在殼體的安裝端部處從殼體的柱狀外部部分徑向向外突出,安裝突緣提供安裝點以用于將旋轉促動器可移除地附連至外部安裝表面;轉子組件,其可旋轉地軸頸支撐在殼體中且包括旋轉輸出軸和從旋轉輸出軸徑向向外延伸的轉子臂;和弧形形狀的活塞,其配置在殼體中以用于通過開放端部在弧形室中往復移動,其中,密封件、腔和活塞限定壓力室,且活塞的一部分連接至轉子臂。

各種實施例可包括以下特征中的一些、全部或不包括任何一個。殼體可包括整體結構,該整體結構包括弧形室和安裝突緣。旋轉促動器還可包括圍繞殼體的支撐環(huán),支撐環(huán)包括第二安裝突緣,第二安裝突緣從支撐環(huán)的柱狀外部部分徑向向外突出。支撐環(huán)可包括第二內部表面,該第二內部表面與殼體的外部表面匹配,以維持支撐環(huán)相對于殼體的定向。第二內部表面可包括平坦區(qū),該平坦區(qū)與殼體的外部表面上的對應的平坦區(qū)匹配?;钊麣んw組件可位于弧形室的腔內。

在第三方面,一種組裝旋轉促動器的方法包括:接收第一組件,第一組件包括:室殼體組件,其包括弧形室,弧形室包括腔、與腔流體連通的流體端口和開放端部,室殼體組件的外部邊界包括外部凹部;銷,其與室殼體組件的外部凹部匹配;轉子組件,其可旋轉地軸頸支撐在室殼體組件中且包括旋轉輸出軸和從旋轉輸出軸徑向向外延伸的轉子臂;和弧形形狀的活塞,其配置在室殼體組件中以用于通過開放端部在弧形室中往復移動,其中,密封件、腔和活塞限定壓力室,且活塞的一部分連接至轉子臂,和將第一組件定位在殼體的中央開孔中,殼體包括內部邊界,內部邊界限定中央開孔且包括內部凹部,其中,將第一組件定位在殼體的中央開孔中將內部凹部中的每一個與外部凹部中的對應一個對準且將內部凹部與對應的銷匹配,以維持室殼體組件相對于殼體的定向。

各種實現方式可包括以下特征中的一些、全部或不包括任何一個。各外部凹部和對應的內部凹部可限定銷插孔,且銷中的每一個可從安裝表面延伸到相應的銷插孔中。內部凹部可由在殼體的安裝端部處在內部邊界中的內部凹陷限定,外部凹部可由在室殼體組件的安裝端部處在外部邊界中的外部凹陷限定。內部凹部可由在殼體的遠側端部處在內部邊界中的內部凹陷限定,外部凹部可由在室殼體組件的遠側端部處在外部邊界中的外部凹陷限定。銷插孔可限定內半徑,該內半徑大小設置為與銷的柱狀外邊界匹配。殼體可包括安裝突緣,該安裝突緣在殼體的安裝端部處徑向向外突出,且安裝突緣提供安裝點以用于將旋轉促動器可移除地附連至外部安裝表面。活塞殼體組件可位于弧形室的腔內。

在第四方面,一種組裝旋轉促動器的方法包括:

接收第一組件,第一組件具有:殼體,其包括第一內部表面,第一內部表面限定弧形室,弧形室包括腔、與腔流體連通的流體端口和開放端部,殼體包括安裝突緣,安裝突緣在殼體的安裝端部處從殼體的柱狀外部部分徑向向外突出,安裝突緣提供安裝點以用于將旋轉促動器可移除地附連至外部安裝表面;轉子組件,其可旋轉地軸頸支撐在殼體中且包括旋轉輸出軸和從旋轉輸出軸徑向向外延伸的轉子臂;和弧形形狀的活塞,其配置在殼體中以用于通過開放端部在弧形室中往復移動,其中,密封件、腔和活塞限定壓力室,且活塞的一部分連接至轉子臂,接收支撐環(huán),該支撐環(huán)包括第二安裝突緣,第二安裝突緣從支撐環(huán)的柱狀外部部分徑向向外突出;和在殼體的與安裝端部軸向相對的支撐端部處圍繞殼體的柱狀外部部分定位支撐環(huán)。

各種實現方式可包括以下特征中的一些、全部或不包括任何一個。支撐環(huán)可包括第二內部表面,第二內部表面與殼體的外部表面匹配,以維持支撐環(huán)相對于殼體的定向,方法還包括將第二內部表面與外部表面匹配。第二內部表面可包括平坦區(qū),該平坦區(qū)與殼體的外部表面上的對應的平坦區(qū)匹配,該方法還包括將第二內部表面的平坦區(qū)與殼體的外部表面上的對應的平坦區(qū)匹配?;钊麣んw組件可位于弧形室的腔內。

本文中描述的系統和技術可提供以下優(yōu)點中的一個或更多個。第一,可減少壓力室與安裝點之間的相對旋轉移動。第二,整體、一件式殼體可既提供一組壓力室又提供安裝點,以減少或消除壓力室與安裝點之間的相對旋轉移動。第三,旋轉促動器可提供安裝特征,該安裝特征允許促動器在促動器的兩個軸向端部處持久地或可移除地附連至外部表面。

在附圖和下面的描述中闡述一個或更多個實現方式的細節(jié)。其它特征和優(yōu)點從描述和附圖且從權利要求將變得顯而易見。

附圖描述

圖1是示例旋轉活塞型促動器的透視圖。

圖2是示例旋轉活塞組件的透視圖。

圖3是示例旋轉活塞型促動器的透視截面圖。

圖4是另一示例旋轉活塞型促動器的透視圖。

圖5和圖6是示例旋轉活塞型促動器的截面圖。

圖7是旋轉活塞型促動器的另一實施例的透視圖。

圖8是旋轉活塞型促動器的另一示例的透視圖。

圖9和圖10示出了處于示例延伸和縮回構造的示例旋轉活塞型促動器。

圖11是旋轉活塞型促動器的另一示例的透視圖。

圖12-圖14是另一示例旋轉活塞型促動器的透視和截面圖。

圖15和圖16是包括另一示例旋轉活塞組件的另一示例旋轉活塞型促動器的透視和截面圖。

圖17和圖18是包括另一示例旋轉活塞組件的另一示例旋轉活塞型促動器的透視和截面圖。

圖19和圖20是另一示例旋轉活塞型促動器的透視和截面圖。

圖21a-圖21c是示例旋轉活塞的截面和透視圖。

圖22和圖23例示了兩個示例轉子軸實施例的比較。

圖24是另一示例旋轉活塞的透視圖。

圖25是用于執(zhí)行旋轉促動的示例過程的流程圖。

圖26是另一示例旋轉活塞型促動器的透視圖。

圖27是另一示例旋轉活塞組件的截面圖。

圖28是另一示例旋轉活塞型促動器的透視截面圖。

圖29a是具有中央促動組件的示例旋轉活塞型促動器的從上方看的透視圖。

圖29b是圖29a的促動器的頂視圖。

圖29c是出于例示目的將中央促動組件的一部分移除的例示圖29a的促動器的從右側和上方看的透視圖。

圖29d是在圖29b的促動器的截面aa處截取的側向截面圖。

圖29e是從圖29b的截面aa看的部分透視圖。

圖30a是具有中央促動組件的示例旋轉促動器的從上方看的透視圖。

圖30b是圖30a的示例旋轉促動器的從上方看的另一透視圖。

圖30c是圖30a的示例旋轉促動器的頂視圖。

圖30d是圖30a的示例旋轉促動器的端視圖。

圖30e是從圖30c的截面aa看的局部透視圖。

圖31a是具有中央促動組件的另一示例旋轉促動器的從上方看的透視圖。

圖31b是圖31a的示例旋轉促動器的從上方看的另一透視圖。

圖31c是圖31a的示例旋轉促動器的頂視圖。

圖31d是圖31a的示例旋轉促動器的端視圖。

圖31e是從圖31c的截面aa看的局部透視圖。

圖32是另一示例壓力室組件的分解透視圖。

圖33a-圖33c是另一示例旋轉活塞組件的分解和組裝透視圖。

圖34a和圖34b是另一示例旋轉活塞的透視圖。

圖35a是另一示例壓力室組件的透視圖。

圖35b是圖35a的示例壓力室組件的透視局部剖開視圖。

圖35c是圖35a的示例壓力室組件的透視分解圖。

圖36是示例活塞殼體組件的透視圖。

圖37是示例旋轉活塞型促動器系統的示意圖。

圖38是用于使用圖37的示例旋轉活塞型促動器系統的示例過程的流程圖。

圖39是另一示例旋轉活塞型促動器系統的示意圖。

圖40是用于使用圖39的示例旋轉活塞型促動器系統的示例過程的流程圖。

圖41是另一示例旋轉活塞型促動器系統的示意圖。

圖42是用于使用圖41的示例旋轉活塞型促動器系統的示例過程的流程圖。

圖43是另一示例旋轉活塞型促動器系統的示意圖。

圖44是用于使用圖43的示例旋轉活塞型促動器系統的示例過程的流程圖。

圖45是另一示例旋轉活塞型促動器系統的示意圖。

圖46是另一示例旋轉活塞型促動器系統的示意圖。

圖47是另一示例旋轉活塞型促動器系統的示意圖。

圖48是另一示例旋轉活塞型促動器系統的示意圖。

圖49a-圖49c是示例旋轉活塞型促動器的示例防旋轉構造的透視、端部和分解視圖。

圖50a-圖50c是示例旋轉活塞型促動器的另一示例防旋轉構造的透視和分解視圖。

圖51a和圖51b是示例旋轉活塞型促動器的另一示例防旋轉構造的透視圖。

圖52是用于組裝示例旋轉活塞型促動器的防旋轉構造的示例過程的流程圖。

圖53是用于組裝示例旋轉活塞型促動器的防旋轉構造的另一示例過程的流程圖。

詳細描述

本文檔描述了用于產生旋轉運動的裝置。具體而言,本文檔描述了一種裝置,該裝置可通過使用更通常用于產生線性運動的構件(例如液壓或氣動線性缸)將流體移位轉換成旋轉運動。葉片型旋轉促動器是用于將流體運動轉換成選旋轉運動的相對緊湊的裝置。然而,旋轉葉片促動器(rva)通常使用呈現驅動流體的跨葉片泄漏的密封件和構件構造。此泄漏可影響可使用此設計的應用的范圍。一些應用可需要旋轉促動器,以在促動器的流體端口被阻塞時,將旋轉負載保持在選定位置中預定的時間長度,而基本上沒有旋轉移動(例如,小于5度的移動)。例如,一些飛行器應用可要求,當促動器的流體端口被阻塞時,促動器將負載下(例如,通過風阻、重力或地心引力)的閥瓣或其它控制表面保持在選定位置處。然而,跨葉片泄漏可允許從選定位置的移動。

線性活塞使用相對成熟的密封技術,該技術呈現好理解的動態(tài)操作和大體上優(yōu)于旋轉葉片促動器型密封件的泄漏特性。然而,線性活塞需要額外的機械構件,以便使它們的線性運動適于旋轉運動。此線性到旋轉機構大體上大于且重于能夠提供類似的旋轉動作的旋轉葉片促動器,從而例如占據更大的工作包絡。此線性到旋轉機構還可以大體上沿與它們意圖驅動的負載的定向不同的定向安裝,且因此,可間接地提供它們的轉矩輸出,例如,安裝為推或拉相對于杠桿臂的旋轉軸線的軸線成大體上直角的杠桿臂。此線性到旋轉機構可因此變得對于一些應用中的使用而言過大或過重,這些應用諸如飛行器控制,其中空間和重量制約可使得此機構對于使用而言不實用。

一般來說,旋轉活塞組件使用彎曲壓力室和彎曲活塞,以圍繞軸線可控制地推和拉轉子組件的轉子臂。在使用時,本文中描述的旋轉活塞組件的某些實施例可對旋轉應用提供與線性活塞型流體促動器大體上相關的位置保持特性,且可使用大體上與旋轉葉片促動器相關的相對更緊湊且輕量的包絡來這樣做。

圖1-圖3示出了示例旋轉活塞型促動器100的構件的各種視圖。參照圖1,示出了示例旋轉活塞型促動器100的透視圖。促動器100包括旋轉活塞組件200和壓力室組件300。促動器100包括第一促動區(qū)段110和第二促動區(qū)段120。在促動器100的示例中,第一促動區(qū)段110構造成使旋轉活塞組件200沿第一方向(例如,逆時針地)旋轉,且第二促動區(qū)段120構造成使旋轉活塞組件200沿與第一方向相反的第二方向(例如,順時針地)旋轉。

參照圖2,與壓力室組件300分開地示出示例旋轉活塞組件200的透視圖。旋轉活塞組件200包括轉子軸210。多個轉子臂212從轉子軸210徑向地延伸,各轉子臂212的遠側端部包括開孔(未示出),該開孔與轉子軸210的軸線基本上對準(例如,+/-2度)且大小設置為適應一組連接器銷214中的一個。

如圖2中所示,第一促動區(qū)段110包括一對旋轉活塞250,且第二促動區(qū)段120包括一對旋轉活塞260。雖然示例促動器100包括兩對旋轉活塞250、260,但其它實施例可包括更多和/或更少數量的協作且相對的旋轉活塞。將在下面(例如在圖4-圖25的描述中)論述其它這樣的實施例的示例。

在圖2中示出的示例旋轉活塞組件中,旋轉活塞250、260中的各個包括活塞端部252和一個或更多個連接器臂254?;钊瞬?52形成為具有大體上半圓形的本體,該大體上半圓形的本體具有基本上平滑的表面(例如,當與密封件接觸時可形成流體屏障的表面品質)。連接器臂254中的各個包括開孔256,該開孔256與活塞端部252的半圓形本體的軸線基本上對準(例如,+/-2度)且大小設置為適應連接器銷214中的一個。

圖2的示例組件中的旋轉活塞260定向為在相同的旋轉方向上與彼此相對。旋轉活塞250定向為在相同的旋轉方向(但與旋轉活塞260的相反)上與彼此相對。在一些實施例中,促動器100可使轉子軸210旋轉總共大約60度。

圖2的示例組件的旋轉活塞250、260中的各個可通過將連接器臂254與轉子臂212對準使得轉子臂212的開孔(未示出)與開孔265對準來組裝至轉子軸210。連接器銷214然后可穿過對準的開孔插入,以在活塞250、260與轉子軸210之間形成鉸接連接。各連接器銷214稍長于對準的開孔。在示例組件中,可適應固持緊固件(未示出)的周向凹部(未示出)圍繞延伸超過對準的開孔的各連接器銷214的各端部的周向周邊,緊固件例如為扣環(huán)或螺旋環(huán)。

圖3是示例旋轉活塞型促動器100的透視截面圖。例示的示例示出了插入形成為壓力室組件300中的弧形腔的對應的壓力室310中的旋轉活塞260。旋轉活塞250也插入在該視圖中不可見的對應的壓力室310中。

在示例促動器100中,各壓力室310包括在開放端部330處圍繞壓力室310的內部表面的密封件組件320。在一些實現方式中,密封件組件320可為在所有側面上固持在標準密封件凹槽中的圓形或半圓形密封幾何形狀。在一些實現方式中,可使用市售的往復式活塞或缸型密封件。例如,可能已經用于在現有飛行器上飛行的線性液壓促動器的市售的密封件類型可能展示用于線性負載和位置保持應用的足夠能力。在一些實現方式中,可通過使用大體上用在線性液壓促動器中的標準的(例如市售的)半圓形、單向密封件設計來降低促動器100的密封復雜度。在一些實施例中,密封件組件320可為一件式密封件。

在示例促動器100的一些實施例中,密封件組件320可作為旋轉活塞250、260的一部分被包括。例如,密封件組件320可位于活塞端部252附近,與連接器臂254相對,且在旋轉活塞250、260移入和移出壓力室310時沿壓力室310的內部表面滑動以形成流體密封。將在圖26-圖28的描述中論述使用這樣的活塞安裝的密封件組件的示例促動器。在一些實施例中,密封件310可用作軸承。例如,密封件組件320可在活塞250、260移入和移出壓力室310時為活塞250、260提供支撐。

在一些實施例中,促動器100可包括在活塞250、260與壓力室310之間的磨損部件。例如,可在密封件組件320的附近包括磨損環(huán)。磨損環(huán)可用作活塞250、260的前導,并且/或者用作為活塞250、260提供支撐的支承件。

在示例促動器100中,當旋轉活塞250、260穿過開放端部330插入時,密封件組件320中的各個接觸壓力室310的內部表面和活塞端部252的基本上平滑(例如,當與密封件接觸時可形成流體屏障的表面品質)的表面,以在壓力室310內形成基本上壓力密封(例如,小于每小時10%的壓降)的區(qū)域。壓力室310中的各個可包括穿過壓力室組件300形成的流體端口312,加壓流體可穿過其流動。在將加壓流體(例如,液壓油、水、空氣、氣體)引入壓力室310之后,壓力室310的內部與壓力室310外的環(huán)境條件之間的壓差導致活塞端部252從壓力室310向外推動。在活塞端部252被向外推動時,活塞250、260推動旋轉活塞組件200旋轉。

在促動器100的示例中,協作的壓力室可通過內部或外部流體端口流體地連接。例如,第一促動區(qū)段110的壓力室310可流體地互連,以平衡壓力室310之間的壓力。類似地,第二促動區(qū)段120的壓力室310可流體地互連,以提供類似的壓力平衡。在一些實施例中,壓力室310可與彼此流體地隔離。例如,壓力室310可各自由加壓流體的獨立供應供給。

在促動器100的示例中,與彼此相對地布置的交替的弧形的(例如,彎曲的)旋轉活塞250、260的使用操作成圍繞旋轉活塞組件200的軸線沿弧形路徑平移轉子臂,從而在基本上(例如,在10%內)轉矩平衡的布置中使轉子軸210順時針和逆時針地旋轉。壓力室310的各協作對在向外推相應的旋轉活塞250(例如,延伸)方面單向地操作,以沿特定的方向驅動轉子軸210。為了使方向反轉,相對的缸區(qū)段110的壓力室260被加壓,以使它們的對應旋轉活塞260向外延伸。

如圖所示的壓力室組件300包括一組開口350。一般來說,開口350提供空間,當轉子軸210部分地旋轉時,轉子臂212可在該空間中移動。在一些實現方式中,開口350可形成,以從壓力室組件300移除材料,例如降低壓力室組件300的質量。在一些實現方式中,可在促動器100的組裝過程期間使用開口350。例如,可通過將旋轉活塞250、260穿過開口350插入使得活塞端部252插入壓力室310中來組裝促動器100。在旋轉活塞250、260插入壓力室310的情況下,可通過將轉子軸210與沿壓力室組件300的軸線形成的軸向開孔360對準,且通過將轉子臂212與沿壓力室組件300的軸線形成的一組鍵槽對準,來將轉子軸210組裝至促動器100(例如,可旋轉地軸頸支撐在促動器100內)。轉子軸210然后可插入壓力室組件300中。旋轉活塞250、260可從壓力室310部分地抽出,以使開孔256與轉子臂212的開孔基本上對準(例如,+/-2度)。連接器銷214然后可穿過鍵槽362和對準的開孔,以將旋轉活塞250、260連接至轉子軸210??赏ㄟ^穿過開口350且圍繞連接器銷214的端部插入固持緊固件來縱向地固連連接器銷214。轉子軸210可作為輸出軸連接至外部機構,以便將促動器100的旋轉運動傳遞至其它機構。襯套或支承件362在壓力室組件300的各端部處配合在轉子軸210與軸向開孔360之間。

在一些實施例中,旋轉活塞250、260可通過接觸轉子臂212來推動轉子軸210的旋轉。例如,活塞端部252可非聯接至轉子臂212。作為代替,活塞端部252可接觸轉子臂212,以在旋轉活塞250、260被從壓力室310向外推動時推動轉子軸的旋轉。相反,轉子臂212可接觸活塞端部252,以將旋轉活塞250、260推回壓力室310中。

在一些實施例中,旋轉位置傳感器組件(未示出)可被包括在促動器100中。例如,編碼器可用于感測轉子軸210相對于壓力室組件或另一特征的旋轉位置,該另一特征相對于軸210的旋轉保持基本上靜止(例如,+/-5度)。在一些實現方式中,旋轉位置傳感器可對其它電子或機械模塊(例如,位置控制器)提供指示轉子軸210的位置的信號。

在使用中,示例促動器100中的加壓流體可通過流體端口312應用至第二促動區(qū)段120的壓力室310。流體壓力將旋轉活塞260推出壓力室310。該移動推動旋轉活塞組件200順時針地旋轉。加壓流體可通過流體端口312應用至第一促動區(qū)段110的壓力室310。流體壓力將旋轉活塞250推出壓力室310。該移動推動旋轉活塞組件200逆時針地旋轉。流體導管也可被流體地阻塞,以導致旋轉活塞組件200相對于壓力室組件300基本上維持其旋轉位置(例如,+/-5度)。

在示例促動器100的一些實施例中,壓力室組件300可由單件材料形成。例如,壓力室310、開口350、流體端口312、鍵槽362和軸向開孔360可通過模制、加工或其它方法形成,從而形成材料的整體件。

圖4是另一示例旋轉活塞型促動器400的透視圖。一般來說,促動器400類似于促動器100,但作為使用各自單向地作用以提供順時針和逆時針旋轉的相對的成對旋轉活塞250、260的代替,促動器400使用一對雙向旋轉活塞。

如圖4中所示,促動器400包括旋轉活塞組件,旋轉活塞組件包括轉子軸412和一對旋轉活塞414。轉子軸412和旋轉活塞414通過一對連接器銷416連接。

圖4中示出的示例促動器包括壓力室組件420。壓力室組件420包括在壓力室組件420中形成為弧形腔的一對壓力室422。各壓力室422包括在開放端部426處圍繞壓力室422的內部表面的密封件組件424。密封件組件424接觸壓力室422的內壁和旋轉活塞414,以在壓力室422的內部與外側空間之間形成流體密封。一對流體端口428與壓力室422流體連通。在使用中,加壓流體可應用至流體端口428,以將旋轉活塞414部分地推出壓力室422,且推動轉子軸412沿第一方向(例如,在本示例中順時針)旋轉。

壓力室組件420和旋轉活塞組件的旋轉活塞414和轉子軸412可在結構上類似于在促動器100的第二促動區(qū)段120中找到的對應構件。在使用中,當旋轉活塞414被從壓力室422向外推動時,示例促動器400在沿第一方向(例如,在本示例中順時針地)旋轉時也基本上類似于促動器100起作用。如接下來將論述的,促動器400在使轉子軸412沿第二方向(例如,在該示例中逆時針地)旋轉的方式上不同于促動器。

為了沿第二方向提供促動,示例促動器400包括具有開孔452的外殼體450。壓力室組件420形成為配合在開孔452內。開孔452由一對端部帽(未示出)流體地密封。在端部帽處于合適位置的情況下,開孔452變?yōu)榭杉訅菏?。加壓流體可通過流體端口454流到開孔452且從開孔452流動。開孔452中的加壓流體通過密封件426與壓力室422中的流體分離。

現在參照圖5,示例促動器400示為處于第一構造,其中,轉子軸412已沿第一方向(例如,順時針地)旋轉,如由箭頭501指示的那樣??赏ㄟ^使加壓流體穿過流體端口428流入壓力室422中來使轉子軸412沿第一方向旋轉,如由箭頭502指示的那樣。壓力室422內的壓力將旋轉活塞414從壓力室422部分向外地推動,且進入開孔452中。開孔452內的流體(其通過密封件424與壓力室422內的流體分離且通過旋轉活塞414的移動而移位)被推動以流出流體端口454,如由箭頭503指示的那樣。

現在參照圖6,示例促動器400示為處于第二構造,其中,轉子軸412已沿第二方向(例如,逆時針地)旋轉,如由箭頭601指示的那樣??赏ㄟ^使加壓流體穿過流體端口454流入開孔452中來使轉子軸412沿第二方向旋轉,如由箭頭602指示的那樣。開孔452內的壓力將旋轉活塞414從開孔452部分地推動到壓力室422中。壓力室422內的流體(其通過密封件424與開孔452內的流體分離且通過旋轉活塞414的移動而移位)被推動以流出流體端口428,如由箭頭603指示的那樣。在一些實施例中,流體端口428和454中的一個或更多個可相對于促動器400的軸線徑向地定向,如圖4-圖6中例示的那樣,然而在一些實施例中,流體端口428和454中的一個或更多個可與促動器400的軸線平行地定向,或處于任何其它適當的定向。

圖7是旋轉活塞組件700的另一實施例的透視圖。在圖1的示例促動器100中,使用兩個相對的成對旋轉活塞,但在其它實施例中,可使用其它數量和構造的旋轉活塞和壓力室。在組件700的示例中,第一促動區(qū)段710包括能夠協作地操作以沿第一方向推動轉子軸701的四個旋轉活塞712。第二促動區(qū)段720包括能夠協作地操作以沿第二方向推動轉子軸701的四個旋轉活塞722。

盡管描述了使用四個旋轉活塞(例如促動器100)和八個旋轉活塞(例如組件700)的示例,但可存在其它構造。在一些實施例中,任何適當數量的旋轉活塞可協作地并且/或者相對地使用。在一些實施例中,相對的旋轉活塞可以不被隔成分離的促動區(qū)段,例如促動區(qū)段710和720。雖然在促動器100、400和組件700的示例中使用協作成對的旋轉活塞,但存在其它實施例。例如,兩個、三個、四個或更多個協作或相對的旋轉活塞和壓力室的群集可圍繞轉子軸的區(qū)段徑向地布置。如將在圖8-圖10的描述中論述的那樣,單個旋轉活塞可位于轉子軸的區(qū)段處。在一些實施例中,協作的旋轉活塞可與相對的旋轉活塞交替地散布。例如,旋轉活塞712可沿轉子軸701與旋轉活塞722交替。

圖8是旋轉活塞型促動器800的另一示例的透視圖。促動器800與示例促動器100和400以及示例組件700的不同之處在于,作為沿轉子軸實現協作成對的旋轉活塞的代替,例如,旋轉活塞250中的兩個圍繞轉子軸210徑向地定位,單獨的旋轉活塞沿轉子軸定位。

示例促動器800包括轉子軸810和壓力室組件820。促動器800包括第一促動區(qū)段801和第二促動區(qū)段802。在示例促動器800中,第一促動區(qū)段801構造成使轉子軸810沿第一方向(例如,順時針地)旋轉,且第二促動區(qū)段802構造成使轉子軸810沿與第一方向相反的第二方向(例如,逆時針地)旋轉。

示例促動器800的第一促動區(qū)段801包括旋轉活塞812,且第二促動區(qū)段802包括旋轉活塞822。通過沿轉子軸810在給定縱向位置處實現單個旋轉活塞812、822,與沿旋轉活塞組件在給定縱向位置處使用成對旋轉活塞的促動器(例如,促動器100)相比較,可實現相對較大的旋轉行進范圍。在一些實施例中,促動器800可使轉子軸810旋轉總共大約145度。

在一些實施例中,沿轉子軸810使用多個旋轉活塞812、822可減少壓力室組件820的扭曲,例如,減少高壓下的彎出(bowingout)。在一些實施例中,沿轉子軸810使用多個旋轉活塞812、822可對各活塞812、822提供額外的自由度。在一些實施例中,沿轉子軸810使用多個旋轉活塞812、822可減少在組裝或操作期間遇到的對準問題。在一些實施例中,沿轉子軸810使用多個旋轉活塞812、822可降低轉子軸810的側面負載的影響。

圖9示出處于延伸構造的具有旋轉活塞812的示例促動器800。將加壓流體應用至流體端口830,以加壓在壓力室組件820中形成的弧形壓力室840。壓力室840中的壓力將旋轉活塞812部分地向外推動,從而推動轉子軸810沿第一方向(例如,順時針地)旋轉。

圖10示出處于縮回構造的具有旋轉活塞812的示例促動器800。轉子軸810的機械旋轉(例如,促動區(qū)段820的加壓)將旋轉活塞812部分地向內(例如,順時針地)推動。通過旋轉活塞812移位的壓力室840中的流體通過流體端口830流出。

可通過將旋轉活塞812插入壓力室840中來組裝示例促動器800。然后可通過開孔850和鍵槽851縱向地插入轉子軸810。旋轉活塞812通過連接器銷852連接至轉子軸810。

圖11是旋轉活塞型促動器1100的另一示例的透視圖。大體上,促動器1100類似于示例促動器800,除了在各促動區(qū)段中使用多個旋轉活塞之外。

示例促動器1100包括旋轉活塞組件1110和壓力室組件1120。促動器1100包括第一促動區(qū)段1101和第二促動區(qū)段1102。在促動器1100的示例中,第一促動區(qū)段1101構造成使旋轉活塞組件1110沿第一方向(例如,順時針地)旋轉,且第二促動區(qū)段1102構造成使旋轉活塞組件1110沿與第一方向相反的第二方向(例如,逆時針地)旋轉。

示例促動器1100的第一促動區(qū)段1101包括一組旋轉活塞812,且第二促動區(qū)段1102包括一組旋轉活塞822。通過沿旋轉活塞組件1110在各個縱向位置處實現單獨的旋轉活塞812、822,可實現與促動器800類似的旋轉行進范圍。在一些實施例中,促動器1100可使轉子軸1110旋轉總共大約60度。

在一些實施例中,使用該組旋轉活塞812可在一些應用中提供機械優(yōu)點。例如,使用多個旋轉活塞812可減小旋轉活塞組件的應力或偏轉,可降低密封件組件的磨損,或者可提供更多自由度。在另一示例中,在室之間提供間隔(例如腹板)可給壓力室組件1120增加強度,且可減少壓力室組件1120在高壓下的彎出。在一些實施例中,在轉子軸組件1110上放置端部突部可減少促動器800在負載下時經歷的懸臂作用,例如,較小的應力或彎曲。

圖12-圖14是另一示例旋轉活塞型促動器1200的透視和截面圖。促動器1200包括旋轉活塞組件1210、第一促動區(qū)段1201和第二促動區(qū)段1202。

示例促動器1200的旋轉活塞組件1210包括轉子軸1212、一組轉子臂1214和一組雙旋轉活塞1216。雙旋轉活塞1216中的各個包括連接器區(qū)段1218,活塞端部1220a和活塞端部1220b。活塞端部1220a-1220b在形狀上是弧形的,且在大體上半圓形的布置中與彼此相對地定向,其在連接器區(qū)段1218處結合。開孔1222形成在連接器區(qū)段1218中,且與由活塞端部1220a-1220b形成的半圓的軸線基本上平行(例如,+/-5度)地定向。開孔1222大小設置為適應連接器銷(未示出),該連接器銷穿過開孔1222和在轉子臂1213中形成的一組開孔1224,以將雙旋轉活塞1216中的各個固連至轉子軸1212。

示例促動器1200的第一促動區(qū)段1201包括第一壓力室組件1250a,且第二促動區(qū)段1202包括第二壓力室組件1250b。第一壓力室組件1250a包括在第一壓力室組件1250a中形成為弧形腔的一組壓力室1252a。第二壓力室組件1250b包括在第一壓力室組件1250b中形成為弧形腔的一組壓力室1252b。當壓力室組件1250a-1250b組裝到促動器1200中時,壓力室1252a中的各個大體上與壓力室1252b中的對應的一個位于平面中,使得壓力室1252a和壓力室1252b圍繞中央軸線占據兩個半圓區(qū)。半圓形開孔1253a和半圓形開孔1253b基本上對準(例如,+/-5度)以適應轉子軸1212。

示例促動器1200的壓力室1252a-1252b中的各個包括開放端部1254和密封件組件1256。開放端部1254形成為適應活塞端部1220a-1220b的插入。密封件組件1256接觸壓力室1252a-1252b的內壁和活塞端部1220a-1220b的外表面,以形成流體密封。

可通過將雙旋轉活塞1216的開孔1222與轉子臂1214的開孔1224對準來組裝示例促動器1200的旋轉活塞組件1210。連接器銷(未示出)穿過開孔1222和1224且通過固持緊固件而被縱向地固連。

可通過將轉子軸1212定位為鄰接半圓形開孔1253a且使其旋轉以將活塞端部1220a插入壓力室1252a中來組裝示例促動器1220。將第二壓力室1252b定位為鄰接第一壓力室1252a,使得半圓形開孔1253b接觸轉子軸1212。然后使旋轉活塞組件1210旋轉,以將活塞端部1220b部分地插入壓力室1252b中。端部帽1260被緊固至壓力室1252a-1252b的縱向端部1262a。第二端部帽(未示出)被緊固至壓力室1252a-1252b的縱向端部1262b。端部帽基本上維持旋轉活塞組件1210和壓力室1252a-1252b相對于彼此的位置(例如,+/-5度)。在一些實施例中,促動器1200可提供大約90度的總旋轉行程。

在操作中,加壓流體被應用至示例促動器1200的壓力室1252a,以使旋轉活塞組件1210沿第一方向(例如順時針地)旋轉。加壓流體被應用至壓力室1252b,以使旋轉活塞組件1210沿第二方向(例如逆時針地)旋轉。

圖15和圖16是包括另一示例旋轉活塞組件1501的另一示例旋轉活塞型促動器1500的透視和截面圖。在一些實施例中,組件1501可為圖2的旋轉活塞組件200的備選實施例。

示例促動器1500的組件1501包括通過一組轉子臂1530和一個或更多個連接器銷(未示出)連接至一組旋轉活塞1520a和一組旋轉活塞1520b的轉子軸1510。旋轉活塞1520a和1520b沿轉子軸1510以大體上交替的樣式布置,例如,一個旋轉活塞1520a、一個旋轉活塞1520b、一個旋轉活塞1520a、一個旋轉活塞1520b。在一些實施例中,旋轉活塞1520a和1520b可沿轉子軸1510以大體上相互配合的樣式布置,例如,一個旋轉活塞1520a和一個旋轉活塞1520b旋轉地平行于彼此,其中連接器部分形成為并排地布置,或者其中旋轉活塞1520a的連接器部分形成為一個或更多個公凸部和/或一個或更多個母凹部,以適應旋轉活塞1520b的連接器部分中形成的一個或更多個對應的公凸部和/或一個或更多個對應的母凹部。

參照圖16,示例促動器1500的壓力室組件1550包括一組弧形壓力室1555a和一組弧形壓力室1555b。壓力室1555a和1555b以與旋轉活塞1520a-1520b的交替樣式對應的大體上交替的樣式布置。旋轉活塞1520a-1520b部分地延伸到壓力室1555a-1555b中。密封件組件1560圍繞壓力室1555a-1555b中的各個的開放端部1565定位,以在壓力室1555a-1555b的內壁與旋轉活塞1520a-1520b之間形成流體密封。

在使用中,加壓流體可被交替地提供至示例促動器1500的壓力室1555a和1555b,以推動旋轉活塞組件1501部分地順時針和逆時針地旋轉。在一些實施例中,促動器1500可使轉子軸1510旋轉總共大約92度。

圖17和圖18是包括另一示例旋轉活塞組件1701的另一示例旋轉活塞型促動器1700的透視和截面圖。在一些實施例中,組件1701可為圖2的旋轉活塞組件200或圖12的組件1200的備選實施例。

示例促動器1701的組件1700包括通過一組轉子臂1730a和一個或更多個連接器銷1732連接至一組旋轉活塞1720a的轉子軸1710。轉子軸1710還通過一組轉子臂1730b和一個或更多個連接器銷1732連接至一組旋轉活塞1720b。旋轉活塞1720a和1720b沿轉子軸1510以大體上相對、對稱的樣式布置,例如,沿組件1701的長度在各個位置處,一個旋轉活塞1720a與一個旋轉活塞1720b配對。

參照圖18,示例促動器1700的壓力室組件1750包括一組弧形壓力室1755a和一組弧形壓力室1755b。壓力室1755a和1755b以與旋轉活塞1720a-1720b的對稱布置對應的大體上相對、對稱的樣式布置。旋轉活塞1720a-1720b部分地延伸到壓力室1755a-1755b中。密封件組件1760圍繞壓力室1755a-1755b中的各個的開放端部1765定位,以在壓力室1755a-1755b的內壁與旋轉活塞1720a-1720b之間形成流體密封。

在使用中,加壓流體可被交替地提供至示例促動器1700的壓力室1755a和1755b,以推動旋轉活塞組件1701部分地順時針和逆時針地旋轉。在一些實施例中,促動器1700可使轉子軸1710旋轉總共大約52度。

圖19和圖20是另一示例旋轉活塞型促動器1900的透視和截面圖。雖然之前描述的促動器(例如,圖1的示例促動器100)是大體上伸長且柱形的,但促動器1900比較扁平且更加盤形。

參照圖19,示出了示例旋轉活塞型促動器1900的透視圖。促動器1900包括旋轉活塞組件1910和壓力室組件1920。旋轉活塞組件1910包括轉子軸1912。一組轉子臂1914從轉子軸1912徑向地延伸,各轉子臂1914的遠側端部包括開孔1916,該開孔1916與轉子軸1912的軸線基本上平行地對準(例如,+/-2度)且大小設置為適應一組連接器銷1918中的一個。

示例促動器1900的旋轉活塞組件1910包括跨過轉子軸1912與彼此基本上對稱地相對地布置的一對旋轉活塞1930。在促動器1900的示例中,旋轉活塞1930均沿相同的旋轉方向定向,例如,旋轉活塞1930沿相同的方向協作地推動。在一些實施例中,可提供返回力,以使旋轉活塞組件1910朝旋轉活塞1930的方向旋轉。例如,轉子軸1912可連接至抵抗由旋轉活塞1930提供的力的負載,負載諸如重力拉力下的負載、暴露于風阻或水阻力的負載、回位彈簧或可使旋轉活塞組件旋轉的任何其它適合的負載。在一些實施例中,促動器1900可包括在壓力室組件1902上方的可加壓外殼體,以提供反向驅動操作,例如,類似于由圖4中的外殼體450提供的功能。在一些實施例中,促動器1900可以旋轉地聯接至可提供反向驅動操作的相對地定向的促動器1900。

在一些實施例中,旋轉活塞1930可沿相反的旋轉方向定向,例如,旋轉活塞1930可與彼此相對沿相反方向推動,以提供雙向運動控制。在一些實施例中,促動器100可使轉子軸旋轉總共大約60度。

示例促動器1900的旋轉活塞1930中的各個包括活塞端部1932和一個或更多個連接器臂1934?;钊瞬?932形成為具有大體上半圓形的本體,該本體具有基本上平滑的表面。連接器臂1934中的各個包括開孔1936(見圖21b和21c),該開孔1936與活塞端部1932的半圓形本體的軸線基本上對準(例如,+/-2度)且大小設設置為適應連接器銷1918中的一個。

示例促動器1900的旋轉活塞1930中的各個通過將連接器臂1934與轉子臂1912對準使得轉子臂1914的開孔1916與開孔1936對準來組裝至轉子軸1912。將連接器銷1918穿過對準的開孔插入以在活塞1930與轉子軸1912之間形成鉸接連接。各連接器銷1916稍長于對準的開孔??蛇m應固持緊固件(未示出)的周向凹部(未示出)圍繞延伸超過對準的開孔的各連接器銷1916的各端部的周向周邊,緊固件例如為扣環(huán)或螺旋環(huán)。

現在參照圖20,示出了示例旋轉活塞型促動器1900的截面圖。例示的示例示出了部分地插入形成為壓力室組件1920中的弧形腔的對應的壓力室1960中的旋轉活塞1930。

示例促動器1900的各壓力室1960包括在開放端部1964處圍繞壓力室1960的內部表面的密封件組件1962。在一些實施例中,密封件組件1962可為在所有側面上固持在標準密封件凹槽中的圓形或半圓形密封幾何形狀。

當示例促動器1900的旋轉活塞1930穿過開放端部1964插入時,密封件組件1962中的各個接觸壓力室1960的內部表面和活塞端部1932的基本上平滑的表面,以在壓力室1960內形成基本上壓力密封(例如,小于每小時10%的壓降)的區(qū)域。壓力室1960中的各個各自包括穿過壓力室組件1920形成的流體端口(未示出),加壓流體可穿過其流動。

在將加壓流體(例如,液壓油、水、空氣、氣體)引入示例促動器1900的壓力室1960之后,壓力室1960的內部與壓力室1960外的環(huán)境條件之間的壓差導致活塞端部1932被從壓力室1960向外推動。在活塞端部1932被向外推動時,活塞1930推動旋轉活塞組件1910旋轉。

在例示的示例促動器1900中,旋轉活塞1930中的各個包括腔1966。圖21a-圖21c提供旋轉活塞1930中的一個的額外截面和透視圖。參照圖21a,示出了跨過活塞端部1932的截面截取的旋轉活塞1930的截面。腔1966形成在活塞端部1932內。參照圖21b,透視地示出連接器臂1934和開孔1936。圖21c的特征是腔1966的透視圖。

在一些實施例中,腔1966可省略。例如,活塞端部1932在截面上可為實心的。在一些實施例中,腔1966可形成,以降低旋轉活塞1930的質量和促動器1900的質量。例如,促動器1900可在飛行器應用中實現,其中重量在促動器選擇中可起到作用。在一些實施例中,腔1966可減少密封件組件(諸如圖3的密封件組件320)上的磨損。例如,通過減少旋轉活塞1930的質量,當旋轉活塞的質量例如由重力或g力加速時,活塞端部1932施加在對應的密封件組件上的力的量可減少。

在一些實施例中,腔1966可在截面上為中空的,且在中空空間內包括一個或更多個結構部件,例如,腹板。例如,結構交叉部件可延伸跨過中空活塞的腔,以減少活塞暴露于跨過密封件組件的高壓差時可扭曲(例如彎出)的量。

圖22和圖23例示了兩個示例轉子軸實施例的比較。圖22是示例旋轉活塞型促動器2200的透視圖。在一些實施例中,示例促動器2200可為示例促動器1900。

示例促動器2200包括壓力室組件2210和旋轉活塞組件2220。旋轉活塞組件2220包括至少一個旋轉活塞2222和一個或更多個轉子臂2224。轉子臂2224從轉子軸2230徑向地延伸。

示例促動器的轉子軸2230包括從壓力室組件2210縱向地延伸的輸出區(qū)段2232和輸出區(qū)段2234。輸出區(qū)段2232-2234包括從輸出區(qū)段2232-2234的周向周邊徑向地延伸的一組花鍵。在一些實現方式中,輸出區(qū)段2232和/或2234可插入對應地形成的花鍵組件中,以將轉子軸2230旋轉地聯接至其它機構。例如,通過將輸出區(qū)段2232和/或2234旋轉地聯接至外部組件,旋轉活塞組件2220的旋轉可被傳遞以推動外部組件的旋轉。

圖23是另一示例旋轉活塞型促動器2300的透視圖。促動器2300包括壓力室組件2210和旋轉活塞組件2320。旋轉活塞組件2320包括旋轉活塞2222中的至少一個和轉子臂2224中的一個或更多個。轉子臂2224從轉子軸2330徑向地延伸。

示例促動器2300的轉子軸2330包括沿轉子軸2330的軸線縱向地形成的開孔2332。轉子軸2330包括從開孔2332的周向周邊徑向地向內延伸的一組花鍵2336。在一些實施例中,對應地形成的花鍵組件可插入開孔2332中,以將轉子軸2330旋轉地聯接至其它機構。

圖24是另一示例旋轉活塞2400的透視圖。在一些實施例中,旋轉活塞2400可為旋轉活塞250、260、414、712、812、822、1530a、1530b、1730a、1730b、1930或2222。

示例旋轉活塞2400包括活塞端部2410和連接器區(qū)段2420。連接器區(qū)段2420包括開孔2430,開孔2430形成為適應連接器銷,例如,連接器銷214。

示例促動器2400的活塞端部2410包括端部漸縮2440。端部漸縮2440圍繞活塞端部2410的終端端部2450的周邊形成。端部漸縮2440以在活塞端部2410的外周邊處開始且在終端端部2450處結束的徑向向內角度形成。在一些實現方式中,端部漸縮2440可形成以使將旋轉活塞2400插入壓力室(例如,壓力室310)中的過程容易。

示例促動器2400的活塞端部2410是基本上平滑的表面(例如,當與密封件接觸時可形成流體屏障的表面品質)。在一些實施例中,活塞端部2410的平滑表面可提供可由密封件組件接觸的表面。例如,密封件組件320可接觸活塞端部2410的平滑表面,以形成流體密封的一部分,從而減少在壓力室310的內部壁上形成平滑、可流體密封的表面的需要。

在例示的示例中,旋轉活塞2400示為具有大體上實心的圓形截面,而旋轉活塞活塞250、260、414、712、812、822、1530a、1530b、1730a、1730b、1930或2222例示為具有各種大體上矩形、橢圓形和在截面上實心和中空的其他形狀。在一些實施例中,如大體上由箭頭2491和2492指示的旋轉活塞2400的截面尺寸可適于任何適當的形狀,例如,方形、矩形、卵形、橢圓形、圓形和在截面上實心和中空的其它形狀。在一些實施例中,如大體上由角度2493指示的旋轉活塞2400的弧可適于任何適合的長度。在一些實施例中,如大體上由線2494指示的旋轉活塞2400的半徑可適于任何適合的半徑。在一些實施例中,活塞端部2410可為實心的、中空的,或可包括任何適合的中空形成物。在一些實施例中,活塞端部2410的之前提到的形式中的任一種也可用作圖12的雙旋轉活塞1216的活塞端部1220a和/或1220b。

圖25是用于執(zhí)行旋轉促動的示例過程2500的流程圖。在一些實現方式中,過程2500可由將在圖26-圖28的描述中論述的旋轉活塞型促動器100、400、700、800、1200、1500、1700、1900、2200、2300和/或2600執(zhí)行。

在2510處,提供旋轉促動器。示例促動器2500的旋轉促動器包括第一殼體,該第一殼體限定第一弧形室,第一弧形室包括第一腔、與第一腔流體地連通的第一流體端口、開放端部和圍繞開放端部的內部表面配置的第一密封件,可旋轉地軸頸支撐在第一殼體中且包括旋轉輸出軸和從旋轉輸出軸徑向地向外延伸的第一轉子臂的轉子組件,配置在第一殼體中以用于通過開放端部在第一弧形室中往復移動的弧形形狀第一活塞。第一密封件、第一腔和第一活塞限定第一壓力室和將第一活塞的第一端連接至第一轉子臂的第一連接器。例如,促動器100包括壓力室組件300和旋轉活塞組件200的包括在促動區(qū)段120中的構件。

在2520處,將加壓流體應用至第一壓力室。例如,可使加壓流體穿過流體端口320流入壓力室310中。

在2530處,將第一活塞從第一壓力室部分地向外推動,以沿第一方向推動旋轉輸出軸的旋轉。例如,流入壓力室310中的加壓流體的體積將使旋轉活塞260的類似體積移位,從而導致將旋轉活塞260部分地推出壓力腔310,這繼而將導致轉子軸210順時針地旋轉。

在2540處,使旋轉輸出軸沿與第一方向相反的第二方向旋轉。例如,轉子軸210可通過外力逆時針地旋轉,外力諸如為另一機構、提供轉矩的負載、回位彈簧或旋轉轉矩的任何其它適合的源。

在2550處,將第一活塞部分地推動到第一壓力室中,以將加壓流體推出第一流體端口。例如,旋轉活塞260可被推入壓力室310中,且活塞端部252的延伸到壓力室310中的體積將使類似體積的流體移位,從而導致其流出流體端口312。

在一些實施例中,示例過程2500可用于對連接的機構提供遍及行程基本上恒定的功率。例如,在促動器100旋轉時,在輸送到連接的負載的轉矩中可存在小于10%的位置相關的變化。

在一些實施例中,第一殼體還限定第二弧形室,該第二弧形室包括第二腔、與第二腔流體連通的第二流體端口和圍繞開放端部的內部表面配置的第二密封件,轉子組件還包括第二轉子臂,旋轉促動器還包括配置在所述殼體中以用于在第二弧形室中往復移動的弧形第二活塞,其中,第二密封件、第二腔和第二活塞限定第二壓力室,且第二連接器將第二活塞的第一端聯接至第二轉子臂。例如,促動器100包括壓力室組件300和旋轉活塞組件200的包括在促動區(qū)段110中的構件。

在一些實施例中,第二活塞可沿與第一活塞相同的旋轉方向定向。例如,兩個活塞260定向為沿相同旋轉方向協作地操作。在一些實施例中,第二活塞可沿與第一活塞相反的旋轉方向定向。例如,兩個活塞250定向為相對于旋轉活塞260沿相反的旋轉方向定向。

在一些實施例中,促動器可包括第二殼體且圍繞第一殼體配置且具有第二流體端口,其中,第一殼體、第二殼體、密封件和第一活塞限定第二壓力室。例如,促動器400包括外殼體450,外殼體450包圍壓力室組件420。開孔452中的加壓流體通過密封件426與壓力室422中的流體分離。

在一些實現方式中,使旋轉輸出軸沿與第一方向相反的第二方向旋轉可包括對第二壓力室應用加壓流體,且將第二活塞從第二壓力室部分地向外推動,以推動旋轉輸出軸沿與第一方向相反的第二方向的旋轉。例如,加壓流體可被應用至第一促動區(qū)段110的壓力室310,以向外推動旋轉活塞260,從而導致轉子軸210逆時針地旋轉。

在一些實現方式中,使旋轉輸出軸沿與第一方向相反的第二方向旋轉可包括對第二壓力室應用加壓流體,且將第一活塞部分地推動到第一壓力室中,以推動旋轉輸出軸沿與第一方向相反的第二方向的旋轉。例如,加壓流體可在比壓力室422中的流體的壓力高的壓力下流入開孔452中,從而導致旋轉活塞414移動到壓力室422中且導致轉子軸412逆時針地旋轉。

在一些實現方式中,旋轉輸出軸的旋轉可推動殼體的旋轉。例如,可保持旋轉輸出軸412旋轉地靜止,且可允許殼體450旋轉,且壓力室422中的加壓流體的應用可將旋轉活塞414推出壓力室422,從而導致殼體450圍繞旋轉輸出軸412旋轉。

圖26-圖28示出了另一示例旋轉活塞型促動器2600的構件的各種視圖。大體上,促動器2600類似于圖1的示例促動器100,除了密封組件的構造。雖然示例促動器100中的密封件組件320相對于壓力室310保持基本上靜止(例如,+/-5度)且與旋轉活塞250的表面滑動接觸,但在示例促動器2600中,密封件構造比較地相反,如將在下面描述的那樣。

參照圖26,示出了示例旋轉活塞型促動器2600的透視圖。促動器2600包括旋轉活塞組件2700和壓力室組件2602。促動器2600包括第一促動區(qū)段2610和第二促動區(qū)段2620。在促動器2600的示例中,第一促動區(qū)段2610構造成使旋轉活塞組件2700沿第一方向(例如,逆時針地)旋轉,且第二促動區(qū)段2620構造成使旋轉活塞組件2700沿與第一方向相反的第二方向(例如,順時針地)旋轉。

現在參照圖27,與壓力室組件2602分開地示出示例旋轉活塞組件2700的透視圖。旋轉活塞組件2700包括轉子軸2710。多個轉子臂2712從轉子軸2710徑向地延伸,各轉子臂2712的遠側端部包括開孔(未示出),該開孔與轉子軸2710的軸線基本上對準(例如,+/-2度)且大小設置為適應一組連接器銷2714中的一個。

如圖27中所示,示例旋轉活塞組件2700的第一促動區(qū)段2710包括一對旋轉活塞2750,且第二促動區(qū)段2720包括一對旋轉活塞2760。雖然示例促動器2600包括兩對旋轉活塞2750、2760,但其它實施例可包括更多和/或更少數量的協作且相對的旋轉活塞。

在圖27中示出的示例旋轉活塞組件中,旋轉活塞2750、2760中的各個包括活塞端部2752和一個或更多個連接器臂2754?;钊瞬?52形成為具有大體上半圓形的本體,該大體上半圓形的本體具有基本上平滑的表面(例如,當與密封件接觸時可形成流體屏障的表面品質)。連接器臂2754中的各個包括開孔2756,該開孔256與活塞端部2752的半圓形本體的軸線基本上對準(例如,+/-2度)且大小設置為適應連接器銷2714中的一個。

在一些實現方式中,旋轉活塞2750、2760中的各個包括密封件組件2780,密封件組件2780圍繞活塞端部2752的外周邊配置。在一些實現方式中,密封件組件2780可為在所有側面上固持在標準密封件凹槽中的圓形或半圓形密封幾何形狀。在一些實現方式中,可使用市售的往復式活塞或缸型密封件。例如,可能已經用于在現有飛行器上飛行的線性液壓促動器的市售的密封件類型可能展示用于線性負載和位置保持應用的足夠能力。在一些實現方式中,可通過使用一般用在線性液壓促動器中的標準的(例如市售的)半圓形、單向密封件設計來降低促動器2600的密封復雜度。在一些實施例中,密封件組件2780可為一件式密封件。

圖28是示例旋轉活塞型促動器2600的透視截面圖。例示的示例示出了插入形成為壓力室組件2602中的弧形腔的對應的壓力室2810中的旋轉活塞2760。旋轉活塞2750也插入在該視圖中不可見的對應的壓力室2810中。

在示例促動器2600中,當旋轉活塞2750、2760穿過各壓力室2810的開放端部2830插入時,各密封件組件2780接觸活塞端部2760的外周邊和壓力室2810的基本上平滑的內部表面,以在壓力室2810內形成基本上壓力密封(例如,小于每小時10%的壓降)的區(qū)域。

在一些實施例中,密封件2780可用作支承件。例如,密封件2780可在活塞2750、2760移入和移出壓力室310時為活塞2750、2760提供支撐。

圖29a-圖29e是具有中央促動組件2960的另一示例旋轉活塞型促動器2900的各種視圖。為了各附圖的簡要描述,參見在本文檔的附圖描述部分的開頭處包含的這些附圖中的各個的簡要說明。

大體上,示例旋轉活塞型促動器2900基本上類似于圖12-圖14的示例旋轉活塞型促動器1200,其中示例旋轉活塞型促動器2900還包括中央促動組件2960和中央安裝組件2980。盡管示例旋轉活塞型促動器2900例示為且描述為示例旋轉活塞型促動器1200的變型,但在一些實施例中,示例旋轉活塞型促動器2900可在也實現中央促動組件2960和/或中央安裝組件2980的設計中實現示例旋轉活塞型促動器100、400、700、800、1200、1500、1700、1900、2200、2300和/或2600中的任一者的特征。

促動器2900包括旋轉活塞組件2910、第一促動區(qū)段2901和第二促動區(qū)段2902。旋轉活塞組件2910包括轉子軸2912、一組轉子臂2914和一組雙旋轉活塞,例如圖12-圖14的雙旋轉活塞1216。

示例促動器2900的第一促動區(qū)段2901包括第一壓力室組件2950a,且第二促動區(qū)段2902包括第二壓力室組件2950b。第一壓力室組件2950a包括形成為第一壓力室組件2950a中的弧形腔的一組壓力室,例如,圖12-圖14的壓力室1252a。第二壓力室組件2950b包括形成為第二壓力室組件2950b中的弧形腔的一組壓力室,例如,圖12-圖14的壓力室1252b。殼體中的半圓形開孔2953適應轉子軸2912。

中央安裝組件2980形成為第二壓力室組件2950b的殼體的徑向突出部分2981。中央安裝組件2980提供安裝點,該安裝點用于將示例旋轉活塞型促動器2900可移除地附連至外部表面,例如,飛行器框架。在徑向凸部區(qū)段2981中形成的一組孔2982適應一組緊固件2984(例如螺栓)的插入,以將中央安裝組件2980可移除地附連至外部安裝特征2990,例如,飛行器框架上的安裝點(托架)。

中央促動組件2960包括在沿示例旋轉活塞型促動器2900的縱向軸線aa的中點處、在第一促動區(qū)段2901和第二促動區(qū)段2902的殼體的外部表面的一部分中形成的徑向凹部2961??蛇m于附接至待促動的部件(例如,飛行器飛行控制表面)上的外部安裝特征的外部安裝托架2970連接至促動臂2962。促動臂2962延伸穿過凹部2961且可移除地附接至在轉子軸2912的縱向軸線的中點處形成于外部表面中的中央安裝點2964。

現在更具體地參照圖29d和圖29e,在穿過中央促動組件2960和中央安裝組件2980的中點在凹部2961處截取的剖開端視圖和透視圖中示出了示例旋轉活塞型促動器2900。促動臂2962延伸到凹部2961中以接觸轉子軸2912的中央安裝點2964。促動臂2962通過緊固件2966(例如,螺栓)可移除地連接至中央安裝點2964,緊固件2966穿過形成于促動臂2962中的一對孔2968和穿過中央安裝點2964形成的孔2965。一組孔2969形成在促動臂2962的徑向外端部中。一組緊固件2972(例如,螺栓)穿過孔2969和形成于外部安裝特征(托架)2970中的對應的孔(未示出)。如之前提到的,中央促動組件2960將示例旋轉活塞促動器2900連接至外部安裝特征2970,以將轉子組件2910的旋轉運動傳遞至待移動(促動)的設備,例如,飛行器飛行控制表面。

在一些實施例中,中央促動組件2960或中央安裝組件2980中的一者可與示例旋轉活塞型促動器100、400、700、800、1200、1500、1700、1900、2200、2300和/或2600中的任一者的特征組合地使用。例如,示例旋轉活塞型促動器2900可通過中央安裝組件2980安裝至靜止表面,且在轉子軸組件2910的一端或兩端處提供促動。在另一示例中,示例旋轉活塞型促動器2900可通過非中央安裝點安裝至靜止表面,且在中央促動組件2960處提供促動。

圖30a-圖30e是具有中央促動組件3060的示例旋轉促動器3000的各種視圖。為了各附圖的簡要描述,參見在本文檔的附圖描述部分的開頭處包含的這些附圖中的各個的簡要描述。

大體上,示例旋轉促動器3000基本上類似于圖29a-圖29e的旋轉活塞型促動器2900,其中示例旋轉促動器3000還包括中央促動組件3060和中央安裝組件3080。在一些實施例中,示例旋轉促動器3000可為示例旋轉活塞型促動器2900的變型,其中旋轉動作可由不同于旋轉活塞型促動器的機構來執(zhí)行。例如,示例旋轉促動器3000可包括旋轉葉片型促動器、旋轉流體型促動器、機電促動器、線性到旋轉運動促動器,或這些或任何其它適合的旋轉促動器的組合。盡管示例旋轉促動器3000例示為且描述為示例旋轉活塞型促動器2900的變型,但在一些實施例中,示例旋轉促動器3000可在也實現中央促動組件3060和/或中央安裝組件3080的設計中實現示例旋轉活塞型促動器100、400、700、800、1200、1500、1700、1900、2200、2300、2600和/或2900中的任一者的特征。

促動器3000包括旋轉促動器區(qū)段3010a和旋轉促動器區(qū)段3010b。在一些實施例中,旋轉促動器區(qū)段3010a和3010b可為旋轉葉片型促動器、旋轉流體型促動器、機電促動器、線性到旋轉運動促動器,或這些或任何其它適合的旋轉促動器的組合。旋轉促動器區(qū)段3010a包括殼體3050a,且旋轉促動器區(qū)段3010b包括殼體3050b。轉子軸3012a沿旋轉促動器區(qū)段3010a的縱向軸線延伸,且轉子軸3012b沿旋轉促動器區(qū)段3010b的縱向軸線延伸。

中央安裝組件3080形成為殼體3050a和3050b的徑向突出部分3081。中央安裝組件3080提供安裝點,該安裝點用于將示例旋轉促動器3000可移除地附連至外部表面或外部結構部件,例如,飛行器框架、飛行器控制表面。在徑向突出區(qū)段3081中形成的一組孔3082適應一組例如螺栓的緊固件(未示出)的插入,以將中央安裝組件3080可移除地附連至外部安裝特征(例如,圖29的外部安裝特征2090)、飛行器框架或控制表面上的安裝點(托架)。

中央促動組件3060包括在沿示例旋轉促動器3000的縱向軸線aa的中點處形成于殼體3050a、3050b的外部表面的一部分中的徑向凹部3061。在一些實現方式中,外部安裝托架(諸如外部安裝托架2970)可適于附接至結構部件的外部安裝特征或待促動的部件(例如,飛行器飛行控制表面)可連接至促動臂3062。促動臂(諸如促動臂2962)可延伸穿過凹部3061且可以可移除地附接至在轉子軸3012a和3012b的縱向軸線的中點處形成于外部表面中的中央安裝點3064。

現在更具體地參照圖30d和圖30e,在穿過中央促動組件3060和中央安裝組件3080的中點在凹部3061處截取的端視圖和剖開透視圖中示出了示例旋轉活塞型促動器3000。促動臂(未示出)可延伸到凹部3061中,以接觸轉子軸3012a、3012b的中央安裝點3064。促動臂可通過緊固件(例如,螺栓)可移除地連接至中央安裝點3064,該緊固件可穿過一對孔(例如,在促動臂2962中形成的孔2968)和穿過中央安裝點3064形成的孔3065。類似于在旋轉活塞型促動器2900和中央促動組件2960的描述中論述的,中央促動組件3060將示例旋轉促動器3000連接至外部安裝特征或結構部件,以將促動器區(qū)段3010a、3010b的旋轉運動給予相對于結構部件(例如飛行器框架)待移動(促動)的設備,例如,飛行器飛行控制表面。

在一些實施例中,中央促動組件3060或中央安裝組件3080中的一者可與示例旋轉活塞型促動器100、400、700、800、1200、1500、1700、1900、2200、2300、2600和/或2900中的任一者的特征組合地使用。例如,示例旋轉促動器3000可通過中央安裝組件3080安裝至靜止表面,且在轉子軸3012a、3012b的一端或兩端處提供促動。在另一示例中,示例旋轉促動器3000可通過非中央安裝點安裝至靜止表面,且在中央促動組件3060處提供促動。在另一示例中,旋轉促動器3000可通過中央安裝點3064安裝至靜止表面,且在中央安裝組件3080處提供促動。

圖31a-圖31e是具有中央促動組件3160的示例旋轉促動器3100的各種視圖。為了各附圖的簡要描述,參見在本文檔的附圖描述部分的開頭處包含的這些附圖中的各個的簡要描述。

大體上,示例旋轉促動器3100基本上類似于圖30a-圖30e的旋轉促動器3000,其中示例旋轉促動器3100還包括中央促動組件3160和中央安裝組件3180。在一些實施例中,示例旋轉促動器3100可為示例旋轉活塞型促動器3000的變型,其中旋轉動作可由不同于旋轉流體促動器的機構來執(zhí)行。示例旋轉促動器3100是機電促動器。盡管示例旋轉促動器3100例示為且描述為示例旋轉促動器3000的變型,但在一些實施例中,示例旋轉促動器3100可在也實現中央促動組件3160和/或中央安裝組件3180的設計中實現示例旋轉活塞型促動器100、400、700、800、1200、1500、1700、1900、2200、2300、2600和/或2900和/或旋轉促動器3000中的任一者的特征。

促動器3100包括旋轉促動器區(qū)段3110a和旋轉促動器區(qū)段3110b。在一些實施例中,示例促動器區(qū)段3110a和3110b可為機電促動器。旋轉促動器區(qū)段3110a包括殼體3150a,且旋轉促動器區(qū)段3110b包括殼體3150b。轉子軸3112a沿旋轉促動器區(qū)段3110a的縱向軸線延伸,且轉子軸3112b沿旋轉促動器區(qū)段3110b的縱向軸線延伸。

中央安裝組件3180形成為殼體3150a和3150b的徑向突出部分3181。中央安裝組件3180提供安裝點,該安裝點用于將示例旋轉促動器3100可移除地附連至外部表面或外部結構部件,例如,飛行器框架、飛行器控制表面。在徑向凸部區(qū)段3181中形成的一組孔3182適應一組例如螺栓的緊固件(未示出)的插入,以將中央安裝組件3180可移除地附連至外部安裝特征(例如,圖29的外部安裝特征2090)、飛行器框架或控制表面上的安裝點(托架)。

中央促動組件3160包括在沿示例旋轉促動器3100的縱向軸線aa的中點處形成于殼體3150a、3150b的外部表面的一部分中的徑向凹部3161。在一些實現方式中,外部安裝托架(諸如外部安裝托架2970)可適于附接至結構部件的外部安裝特征或待促動的部件(例如,飛行器飛行控制表面)可連接至促動臂3162。促動臂(諸如促動臂2962)可延伸穿過凹部3161且可以可移除地附接至在轉子軸3112a和3112b的縱向軸線的中點處形成于外部表面中的中央安裝點3164。

現在更具體地參照圖31d和圖31e,在穿過中央促動組件3160和中央安裝組件3080的中點在凹部3161處截取的端視圖和剖開透視圖中示出了示例旋轉活塞型促動器3100。促動臂(未示出)可延伸到凹部3161中以接觸轉子軸3112a、3112b的中央安裝點3164。促動臂可通過緊固件(例如,螺栓)可移除地連接至中央安裝點3164,該緊固件可穿過一對孔(例如,在促動臂2962中形成的孔2968)和穿過中央安裝點3164形成的孔3165。類似于在旋轉活塞型促動器2900和中央促動組件2960的描述中論述的,中央促動組件3160將示例旋轉促動器3100連接至外部安裝特征或結構部件,以將促動器區(qū)段3110a、3110b的旋轉運動給予相對于結構部件(例如飛行器框架)待移動(促動)的設備,例如,飛行器飛行控制表面。

在一些實施例中,中央促動組件3160或中央安裝組件3180中的一者可與示例旋轉活塞型促動器100、400、700、800、1200、1500、1700、1900、2200、2300、2600和/或2900和/或旋轉促動器3000中的任一者的特征組合地使用。例如,示例旋轉促動器3100可通過中央安裝組件3180安裝至靜止表面,且在轉子軸3112a、3112b的一端或兩端處提供促動。在另一示例中,示例旋轉促動器3100可通過非中央安裝點安裝至靜止表面,且在中央促動組件3160處提供促動。在另一示例中,旋轉促動器3100可通過中央安裝點3164安裝至靜止表面,且在中央安裝組件3180處提供促動。

圖32是另一示例壓力室組件3200的分解透視圖。在一些實施例中,壓力室組件3200的特征可與促動器400、800、1200、1500、1750、1900、2200、2300和2600中的任一者一起使用。壓力室組件3200包括殼體3210、模塊化活塞殼體3250a和模塊化活塞殼體3250b。殼體3210包括中央縱向腔3212。中央縱向腔3212形成為適應轉子軸(未示出),諸如圖2的旋轉活塞組件200的轉子軸210。

示例壓力室組件3200的模塊化活塞殼體3250a是弧形形狀的組件,其包括形成為模塊化活塞殼體3250a中的弧形腔的一組壓力室3252a。類似地,模塊化活塞殼體3250b也是弧形形狀的組件,其包括形成為模塊化活塞殼體3250b中的弧形腔的一組壓力室3252b。在例示的示例中,模塊化活塞殼體3250b與模塊化活塞殼體3250a的弧形形狀成鏡像。壓力室3252a、3252b形成為適應旋轉活塞(未示出),諸如旋轉活塞250。在一些實現方式中,模塊化活塞殼體3250a、3250b可形成為整體式活塞殼體。例如,模塊化活塞殼體3250a、3250b可各自被加工、擠壓或以其它方式形成,而不在壓力室3251a、3252b內形成接縫。

在示例壓力室組件3200的組裝形式中,模塊化活塞殼體3250a、3250b可移除地附連至殼體3210。在一些實施例中,壓力室組件3200可包括徑向孔口,模塊化活塞殼體3250a、3250b可插入該徑向孔口中。在一些實施例中,壓力室組件3200可包括縱向孔口,模塊化活塞殼體3250a、3250b可插入該縱向孔口中。

示例壓力室組件3200的模塊化活塞殼體3250a、3250b包括一組開孔3254。在壓力室組件3200的組裝形式中,開孔3254與形成于殼體3210中的一組開孔3256對準,一組例如螺栓或螺釘的緊固件(未示出)穿過開孔3256且進入開孔3254中,以將模塊化活塞殼體3250a、3250b可移除地附連至殼體3210。

在一些實施例中,模塊化活塞殼體3250a、3250b可包括圍繞壓力室3252a、3252b的內部表面的密封件組件。在一些實施例中,密封件組件可為在所有側面上固持在標準密封件凹槽中的圓形或半圓形密封幾何形狀。在一些實施例中,可使用市售的往復式活塞或缸型密封件。例如,可能已經用于在現有飛行器上飛行的線性液壓促動器的市售的密封件類型可能展示用于線性負載和位置保持應用的足夠能力。在一些實施例中,可通過使用一般用在線性液壓促動器中的標準的(例如,市售的)半圓形、單向密封件設計來降低示例壓力室組件3200的密封復雜度。在一些實施例中,密封件組件可為一件式密封件。在模塊化活塞殼體3250a、3250b的一些實施例中,密封件組件可作為旋轉活塞的一部分被包括。在一些實施例中,模塊化活塞殼體3250a、3250b可包括在活塞和壓力室3252a、3252b之間的磨損部件。

示例壓力室組件3200的壓力室3252a、3252b中的各個可包括穿過模塊化活塞殼體3250a、3250b形成的流體端口(未示出),加壓流體可穿過其流動。在將加壓流體(例如,液壓油、水、空氣、氣體)引入壓力室3252a、3252b之后,壓力室3252a、3252b的內部與壓力室3252a、3252b外的環(huán)境條件之間的壓差可導致活塞端部被從壓力室3252a、3252b向外推動。在活塞端部被向外推動時,活塞推動旋轉活塞組件(諸如旋轉活塞組件200)旋轉。

在一些實施例中,模塊化活塞殼體3250a、3250b可包括中央縱向腔3212和殼體3210的其它特征。在一些實施例中,模塊化活塞殼體3250a、3250b可以可移除地附連至彼此。例如,模塊化活塞殼體3250a、3250b可栓接、擰緊、夾緊、焊接、銷接或以其它方式直接或間接地相對于彼此固持,使得組裝的組合提供殼體3210的特征,從而消除對于殼體3210的需要。

圖33a-圖33c是另一示例旋轉活塞組件3300的分解和組裝透視圖。在一些實施例中,旋轉活塞組件3300的特征可與旋轉活塞組件200、700、1100、1501、1701和2700中的任一者一起且/或與促動器400、800、1200、1500、1750、1900、2200、2300、2600、2900和3000中的任一者一起使用。旋轉活塞組件3300包括轉子軸3310。多個轉子臂3312從轉子軸3310徑向地延伸,各轉子臂3312的遠側端部包括開孔(未示出),該開孔與轉子軸3310的軸線基本上對準(例如,+/-2度)且大小設置為適應一組連接器銷3314中的一個。

示例旋轉活塞組件3300包括一對旋轉活塞3350。雖然示例旋轉活塞組件3300包括旋轉活塞3350中的兩個,但其它實施例可包括更多和/或更少數量的協作且相對的旋轉活塞。旋轉活塞3350中的各個包括活塞端部3352和一個或更多個連接器臂3354?;钊瞬?352形成為具有大體上半圓形的本體,其具有基本上平滑的表面(例如,當與密封件接觸時可形成流體屏障的表面品質)。連接器臂3354中的各個包括開孔3356,該開孔3356與活塞端部3352的半圓形本體的軸線基本上對準(例如,+/-2度)且大小設置為適應連接器銷3314中的一個。

示例旋轉活塞組件3300的旋轉活塞3350中的各個可通過將連接器臂3354與轉子臂3312對準使得轉子臂3312的開孔(未示出)與開孔3365對準來組裝至轉子軸3310。連接器銷3314然后可穿過對準的開孔插入以在活塞3350與轉子軸3310之間形成連接。如圖所示,各連接器銷3314稍長于對準的開孔。在示例組件中,可適應固持緊固件(未示出)的周向凹部(未示出)圍繞延伸超過對準的開孔的各連接器銷3314的各端部的周向周邊,緊固件例如為扣環(huán)或螺旋環(huán)。

不同于諸如旋轉活塞組件200的實施例,連接器臂3354與轉子臂3312之間的連接不是鉸接的。連接器臂3312包括固持件元件3380,且轉子臂3312包括固持件元件3382。當組件3300處于其組裝形式時,固持件元件3380、3382相對于活塞3350和轉子軸3310的旋轉運動相互配合。在一些實施例中,固持件元件3380、3382可形成為具有防止旋轉活塞3350遠離旋轉活塞3350的曲率半徑的旋轉的徑向幾何形狀。

在示例性實施例中,固持件元件3380、3382之間的接觸允許旋轉移動在轉子軸3310和旋轉活塞3350之間傳遞?;钊?350的移動通過固持件元件3380、3382之間的接觸推動轉子臂3312和轉子軸3310的運動。類似地,轉子軸330和轉子臂3312的移動通過固持件元件3380、3382之間的接觸推動活塞3350的運動。在一些實施例中,固持件元件3380、3382可由一個或更多個緊固件連接,該一個或更多個緊固件防止旋轉活塞3350遠離旋轉活塞3350的曲率半徑的旋轉。例如,固持件元件3380、3382可通過螺栓、螺釘、夾具、焊接、粘接劑或任何其它適當形式的連接件或緊固件而連接。

在示例旋轉活塞組件3300中,即使連接器銷3314破裂或丟失,固持件元件3380、3382之間的接觸允許旋轉運動在轉子軸3310和旋轉活塞3350之間傳遞。在一些實施例中,連接器銷3314可由活塞殼體(未示出)縱向地約束。例如,連接器銷3314可沿其長度在某一點破裂,但殼體可形成為使得連接器銷3314的端部可不具有足夠的空間以允許連接器銷3314的破裂區(qū)段縱向地移動足夠遠以變?yōu)閺拈_孔3356脫離。在諸如此的一些實施例中,固持件元件3380、3382和/或殼體可提供失效安全構造,其可防止連接器銷3314的破裂件從它們的正常位置移走,這可防止如果此種破裂件卡在其中可使用旋轉活塞組件3300的旋轉促動器的構件內的風險。

在一些實施例中,連接器銷3314和開孔3356以及轉子臂3312的開孔(未示出)可形成為具有防止連接器銷3314在開孔3356和轉子臂3312的開孔(未示出)內圍繞連接器銷3314的縱向軸線的旋轉的截面幾何形狀。例如,連接器銷3314可為“鎖緊銷”,其形成為具有方形、矩形、三角形、六角形、星形、卵形或任何其它適當的非圓形截面,且開孔3356和轉子臂3312的開孔(未示出)形成為具有對應的截面,使得當開孔對準時,連接器銷314可插入,且當連接器銷3314插入開孔內時基本上防止活塞3350圍繞連接器銷3314的軸線旋轉(例如,小于5度的旋轉)。

在一些實施例中,固持件元件3380、3382和/或連接器銷3314的“鎖緊銷”實施例可影響旋轉活塞組件3300的性能。例如,實現固持件元件3380、3382和/或連接器銷3314的“鎖緊銷”的旋轉活塞組件3300的實施例可減少或阻止當旋轉活塞組件3300在旋轉活塞促動器內移動時活塞3350和轉子臂3312之間的相對移動,這可在組件3300的相對完整的運動范圍內提供基本上恒定的轉矩(例如,小于10%的變化)。

圖34a和圖34b是另一示例旋轉活塞3400的透視圖。在一些實施例中,旋轉活塞3400可為圖33a-圖33c的旋轉活塞3350。在一些實施例中,旋轉活塞3400的特征可與旋轉活塞組件200、700、1100、1501、1701和2700中的任一者一起且/或與促動器400、800、1200、1500、1750、1900、2200、2300、2600、2900、3000、3200和3300中的任一者一起使用。

如圖34a-圖34b的示例旋轉活塞中所示,旋轉活塞3400包括活塞端部3432和一個或更多個連接器臂3434?;钊瞬?432形成為具有大體上橢圓形的本體,該大體上橢圓形的本體具有基本上平滑的表面(例如,當與密封件接觸時可形成流體屏障的表面品質)。連接器臂3434中的各個包括開孔3436a和開孔3436b,這些開孔與活塞端部3432的橢圓形本體的軸線基本上對準(例如,+/-2度)且大小設置為適應連接器銷,諸如連接器銷3314中的一個。其它實施例可在旋轉活塞中包括多于兩個開孔。在其它實施例中,活塞端部3432形成為具有大體上矩形的本體,或具有任何其它適當截面的本體。

在一些實施例中,旋轉活塞3400的“多個銷”的實施例可影響旋轉活塞組件的性能。例如,實現旋轉活塞3400、兩個鎖緊銷和對應地形成的轉子臂的旋轉活塞組件的實施例可減少或阻止當旋轉活塞組件在旋轉活塞促動器內移動時活塞3400和轉子臂之間的相對移動,這可在組件的相對完整的運動范圍內提供基本上恒定的轉矩(例如,小于10%的變化)。

在一些實施例中,開孔3436a、3436b中的一個或更多個可形成為具有防止連接器銷(諸如連接器銷3314)在開孔3436a、3436b內圍繞連接器銷的縱向軸線的旋轉的截面幾何形狀。例如,開孔3436a、3436b中的一個或更多個可形成為具有方形、矩形、三角形、六角形、星形、卵形或任何其它適當的非圓形截面,使得對應地構造的連接器銷可插入,以當連接器銷插入在開孔3436a、3436b內時基本上阻止旋轉活塞3400圍繞開孔3436a、3436b的軸線旋轉(即,阻止大于5度的旋轉)。

圖35a是另一示例壓力室組件3500的透視圖。圖35b是示例壓力室組件3500的透視局部剖開視圖。圖35c是示例壓力室組件3500的透視分解圖。在一些實施例中,壓力室組件3500的特征可與旋轉活塞組件200、700、1100、1501、1701和2700、旋轉活塞3400中的任一者一起且/或與促動器400、800、1200、1500、1750、1900、2200、2300、2600、2900、3000、3200和3300中的任一者一起使用。如圖35c中所示,壓力室組件3500包括活塞殼體3550、模塊化殼體3510a和模塊化殼體3510b。模塊化殼體3510a包括弧形中央凹部3512a,且模塊化殼體3510b包括弧形中央凹部3512b。在它們的組裝形式中,弧形中央凹部3512a和3512b適應活塞殼體3550。

如圖35c中所示,活塞殼體3550形成為在腔3558中適應旋轉活塞3514?;钊麣んw3550包括套環(huán)3552。套環(huán)3552形成為保持密封件3554與旋轉活塞3514密封地接觸。在一些實施例中,旋轉活塞可為旋轉活塞260、414、712、812、822、1216、1520a、1520b、1720、1930、2222、2400、2754、3350和3400中的任一者。在一些實現方式中,壓力室3550可形成為整體式活塞殼體。例如,壓力室3550可被加工、擠壓、液壓成形或以其它方式形成,而不在壓力室3550內形成接縫。

示例旋轉活塞3514包括開孔3556。在一些實施例中,開孔3356可形成為具有防止連接器銷(諸如圖33a-圖33c的連接器銷3314)在開孔3356和轉子臂(轉子臂3312)的開孔(未示出)內圍繞連接器銷的縱向軸線的旋轉的截面幾何形狀。例如,開孔3356可形成為適應“鎖緊銷”,該“鎖緊銷”形成為具有方形、矩形、三角形、六角形、星形、卵形或任何其它適當的非圓形截面,使得連接器銷可穿過開孔3556插入且當連接器銷插入開孔3556內時基本上阻止圍繞開孔3556的軸線旋轉(即,阻止大于5度的旋轉)。

在一些實施例中,旋轉活塞3514可包括固持件元件。例如,旋轉活塞3514可包括可與固持件元件3382相互配合的固持件元件3380(例如,如圖33a-圖33c所示的),以阻止旋轉活塞3550遠離旋轉活塞3550的曲率半徑的旋轉。

圖36是示例活塞殼體組件3600的透視圖。組件3600包括活塞殼體3650a和活塞殼體3650b。活塞殼體3650a-3650b各自包括腔3658。在一些實施例中,活塞殼體3650a-3650b可代替圖35a-圖35c的示例壓力室組件3500的活塞殼體3550使用或除了其之外使用。例如,活塞殼體3650a-3650b可由模塊化殼體(諸如模塊化殼體3510a和3510b)包圍。

組件3600包括一組流體端口3652a和3652b。流體端口3652a-3652b與腔3658和或流體供應線路(未示出)流體連通。在一些實施例中,流體端口3652可使流體在活塞殼體3650a-3650b之間流動。例如,流體可用于對活塞殼體3650a加壓,且流體將流過流體端口3652a以對活塞殼體3650b也加壓。在一些實施例中,任何適當數量的活塞殼體(諸如活塞殼體3650a-3650b)和流體端口(諸如流體端口3652)可以以備選的菊花鏈布置組裝以形成組件3600。

圖37是示例旋轉活塞型促動器系統3700的示意圖。系統3700包括圖4的旋轉活塞型促動器400。在一些實施例中,促動器400可在系統3700中由旋轉活塞組件200、700、1100、1501、1701、2700和3500、旋轉活塞3400中的任一者且/或由促動器800、1200、1500、1750、1900、2200、2300、2600、2900、3000、3200和3300中的任一者替換。系統3700還包括控制器3702和流體壓力組件3703。流體壓力組件3703包括伺服閥3704、流體壓力源3706和排出部3709。

在一些實施例中,流體壓力源3706可為通過高壓流體線路3707流體地連接至伺服閥3704的中央流體壓力源3706。在一些實施例中,排出部3709可為通過低壓流體線路3708流體地連接至伺服閥3704的中央排出部或流體返回儲器。例如,流體壓力源3706可為流體壓力泵,流體壓力泵對多個流體操作的裝置(諸如促動器400)提供流體壓力。在一些實施例中,流體壓力源3706可為飛行器的中央液壓或氣動壓力系統。在一些實施例中,系統3700可用于促動飛行控制表面或飛行器中的其它設備。

控制器3702通過流體線路3710和流體線路3712流體地連接至伺服閥3704??刂破?702構造成對流體線路3710和3712選擇性地應用流體壓力,以促動伺服閥3704。伺服閥3704通過流體線路3720、流體線路3722和流體線路3724流體地連接至流體室422和開孔452。伺服閥3704構造成將流體壓力源3706和排出部3708選擇性地且可逆地連接至流體室422和開孔452。

系統3700包括旋轉位置傳感器組件3730。旋轉位置傳感器組件3730機械地聯接至促動器400,以提供代表轉子軸412的位置、速度、旋轉方向和/或加速度的信號。在一些實施例中,位置傳感器組件3730是位置限制傳感器,其構造成檢測轉子軸412何時移動至預定位置。通過導體3732(諸如線或光學纖維)將信號提供至控制器3702。在一些實施例中,控制器3702可使用來自位置傳感器組件3730的信號來形成用于控制轉子軸412的位置的反饋回路。

圖38是用于使用圖37的示例旋轉活塞型促動器系統3700的示例過程3800的流程圖。在3802處,提供旋轉促動器。旋轉促動器包括第一殼體,該第一殼體限定第一弧形室,第一弧形室具有第一腔、與第一腔流體地連通的第一流體端口、開放端部,可旋轉地軸頸支撐在所述第一殼體中且具有旋轉輸出軸和從旋轉輸出軸徑向向外延伸的第一轉子臂的轉子組件,和配置在所述第一殼體中以用于通過開放端部在第一弧形室中往復移動的弧形形狀的第一活塞。第一密封件、第一腔和第一活塞限定第一壓力室,且第一活塞的第一部分接觸第一轉子臂。促動器還包括連接至第一流體端口的第一流體線路、高壓流體線路和低壓流體線路。例如,可提供旋轉活塞型促動器400。

在3804處,提供中央壓力源。中央壓力源聯接至高壓流體線路。例如,流體壓力源3706通過高壓流體線路3707流體地連接至伺服閥3704,且排出部3709通過低壓流體線路3708流體地連接至伺服閥3704。

在3806處,提供伺服閥。伺服閥定位在中央壓力源與液壓促動器之間。例如,伺服閥3704沿連接壓力源3706和促動器400的流體路徑定位。

在3808處,控制伺服閥以將第一流體線路選擇性地連接至高壓流體線路和低壓流體線路。例如,伺服閥3704可由控制器3702控制,以將流體線路3707和3708選擇性地連接至流體線路3720、3722和/或3724。

在3810處,將加壓流體應用至第一壓力室。例如,伺服閥3704可由控制器3702控制,以從壓力源3706到流體室422可調節(jié)地且可逆地應用流體壓力。在一些實施例中,伺服閥3704可被控制以從壓力源3706到開孔452可調節(jié)地且可逆地應用流體壓力。

在3812處,將第一活塞從第一壓力室部分地向外推動,以沿第一方向推動旋轉輸出軸的旋轉。例如,流體室422中的流體壓力將活塞414從流體室422部分地向外推動?;钊?14的向外運動推動轉子軸412的旋轉。

在一些實施例中,殼體可包括具有第二腔的第二弧形室,和與第二腔流體連通的第二流體端口,其中,轉子組件還包括第二轉子臂。旋轉促動器還可包括弧形形狀的第二活塞,其定位在殼體中以用于在第二弧形室中往復移動。第二密封件、第二腔和第二活塞可限定第二壓力室,且第二活塞的第一部分可接觸第二轉子臂。第二流體線路可聯接至第二流體端口,且伺服閥可以是可控制的,以將第二流體線路選擇性地連接至高壓流體線路和低壓流體線路,以控制液壓促動器的移動。在一些實現方式中,過程3800還可包括控制伺服閥以將第二流體線路選擇性地連接至高壓流體線路和低壓流體線路以對第二壓力室應用加壓流體,和將第二活塞從第二壓力室部分地向外推動。

在一些實施例中,控制器可聯接以控制伺服閥,且控制伺服閥可包括通過控制器來控制伺服閥,以將第一流體線路選擇性地連接至高壓流體線路和低壓流體線路,以對第一壓力室應用加壓流體。例如,控制器3702可控制伺服閥3704,以將壓力源3706和排出部3709連接至流體室422和/或開孔452。

在一些實施例中,位置傳感器(例如,位置傳感器組件3730)可提供且構造為提供指示旋轉促動器的位置的位置反饋信號。來自位置傳感器的位置反饋信號可提供至控制器以控制伺服閥,且控制器可基于位置反饋信號控制伺服閥,以將第一流體線路選擇性地連接至高壓流體線路和低壓流體線路,以對第一壓力室應用加壓流體。在一些實施例中,位置傳感器可聯接至旋轉輸出軸,且位置反饋信號可為旋轉位置反饋信號。在一些實施例中,位置傳感器可為位置限制傳感器,且位置反饋信號可為位置限制信號。在一些實現方式中,過程3800可包括推動旋轉輸出軸的旋轉,以控制由以下項構成的組中的至少一者:旋轉輸出軸速度、旋轉輸出軸位置、旋轉輸出軸轉矩和旋轉輸出軸加速度。

在一些實施例中,過程3800可與具有中央促動組件的促動器(諸如圖29a-圖29e的組件2900或圖30a-圖30e的組件3000)一起使用。

圖39是另一示例旋轉活塞型促動器系統的示意圖。系統3700包括圖4的旋轉活塞型促動器400。在一些實施例中,促動器400可在系統3900中由旋轉活塞組件200、700、1100、1501、1701、2700和3500、旋轉活塞3400中的任一者且/或由促動器800、1200、1500、1750、1900、2200、2300、2600、2900、3000、3200和3300中的任一者替換。系統3900還包括控制器3902和流體壓力源3906。

流體壓力源3906包括由馬達3912驅動的流體泵3910,馬達3912由控制器3902控制。泵3910通過流體線路3720-3724單向地或雙向地驅動流體到流體室422和開孔452和/或從流體室422和開孔452單向地或雙向地驅動流體,以導致轉子軸412的促動。一組止回閥3914、釋放閥3916和流體儲器3918也在流體線路3720-3724之間互連,以維持且保護在流體壓力源3906內形成的流體環(huán)路的完整性。

在一些實施例中,流體壓力源3906可為流體地連接至組件400的局部流體壓力源。例如,流體壓力源3906可為流體壓力泵,該流體壓力泵對單個流體操作的裝置(諸如促動器400)提供流體壓力。在一些實施例中,流體壓力源3906可為飛行器的局部(例如,使用點)液壓或氣動壓力系統。在一些實施例中,系統3900可用于促動飛行控制表面或飛行器中的其它設備。

系統3900包括旋轉位置傳感器組件3730。通過導體3732(諸如線或光學纖維)將來自位置傳感器組件3730的信號提供至控制器3902。在一些實施例中,控制器3902可使用來自位置傳感器組件3730的信號來形成用于控制轉子軸412的位置的反饋回路。

圖40是用于使用圖39的示例旋轉活塞型促動器系統3900的示例過程4000的流程圖。在4002處,提供旋轉促動器。旋轉促動器包括第一殼體,該第一殼體限定第一弧形室,第一弧形室具有第一腔、與第一腔流體地連通的第一流體端口、開放端部,可旋轉地軸頸支撐在所述第一殼體中且具有旋轉輸出軸和從旋轉輸出軸徑向向外延伸的第一轉子臂的轉子組件,和配置在所述第一殼體中以用于通過開放端部在第一弧形室中往復移動的弧形形狀的第一活塞。第一密封件、第一腔和第一活塞限定第一壓力室,且第一活塞的第一部分接觸第一轉子臂。促動器還包括連接至第一流體端口的第一流體線路、高壓流體線路和低壓流體線路。例如,可提供旋轉活塞型促動器400。

在4004處,提供流體儲器。在4006處,提供聯接至流體儲器的流體泵。例如,提供流體儲器3918和流體泵3910。

在4008處,控制流體泵,且在4010處,對第一流體線路選擇性地提供高壓,以對第一壓力室應用加壓流體。例如,控制器3902可啟動馬達3912且驅動流體泵3910,以對流體線路3720-3724中的一者或更多者提供高壓,這繼而對流體室422和/或開孔452中的一者或更多者提供加壓流體。

在4012處,將第一活塞從第一壓力室部分地向外推動,以沿第一方向推動旋轉輸出軸的旋轉。例如,流體室422中的流體壓力將活塞414從流體室422部分地向外推動。活塞414的向外運動推動轉子軸412的旋轉。

在一些實施例中,殼體可包括第二弧形室,該第二弧形室具有第二腔和與第二腔流體連通的第二流體端口,其中,轉子組件還包括第二轉子臂。旋轉促動器還可包括弧形形狀的第二活塞,其定位在殼體中以用于在第二弧形室中往復移動。第二密封件、第二腔和第二活塞可限定第二壓力室,且第二活塞的第一部分可接觸第二轉子臂。例如,組件400包括活塞414中的兩個和流體室422中的兩個。第二流體線路可聯接至第二流體端口。在一些實現方式中,過程3900還可包括控制流體泵以對第二流體線路選擇性地提供高壓以對第二壓力室應用加壓流體,和將第二活塞從第二壓力室部分地向外推動。例如,高壓流體可應用至流體室422中的第二個,以推動活塞414中的第二個向外移動。在一些實施例中,流體泵可對開孔452提供高壓,以將活塞414推動到流體室422中。

在一些實施例中,控制器可聯接以控制流體泵,且控制流體泵可包括通過控制器來控制流體泵,以對第一壓力室選擇性地應用加壓流體。例如,控制器3902可控制馬達3912,以對流體室422和/或開孔452選擇性地加壓。

在一些實施例中,位置傳感器(例如,位置傳感器組件3730)可提供且構造為提供指示旋轉促動器的位置的位置反饋信號。來自位置傳感器的位置反饋信號可提供至控制器,以控制伺服閥,且控制器可控制伺服閥,以將第一流體線路選擇性地連接至高壓流體線路和低壓流體線路,以基于該位置反饋信號對第一壓力室應用加壓流體。在一些實施例中,位置傳感器可聯接至旋轉輸出軸,且位置反饋信號可為旋轉位置反饋信號。在一些實施例中,位置傳感器可為位置限制傳感器,且位置反饋信號可為位置限制信號。在一些實現方式中,過程3900可包括推動旋轉輸出軸的旋轉以控制由以下項構成的組中的至少一者:旋轉輸出軸速度、旋轉輸出軸位置、旋轉輸出軸轉矩和旋轉輸出軸加速度。

在一些實施例中,過程3900可與具有中央促動組件的促動器(諸如圖29a-圖29e的組件2900或圖30a-圖30e的組件3000)一起使用,該中央促動組件可為飛行器的中央促動組件。

圖41是另一示例旋轉活塞型促動器系統4100的示意圖。系統4100包括圖4的旋轉活塞型促動器400。在一些實施例中,促動器400可在系統4100中由旋轉活塞組件200、700、1100、1501、1701、2700和3500、旋轉活塞3400中的任一者且/或由促動器800、1200、1500、1750、1900、2200、2300、2600、2900、3000、3200和3300中的任一者替換。系統4100還包括控制器4102、流體壓力組件3703、流體壓力源3906和模式選擇閥4104。

流體壓力組件3703和流體壓力源3906各自可控制地連接至控制器4102。模式選擇閥4104可控制地鏈接至控制器4102,且控制器4102構造成促動模式選擇閥4104,以將流體壓力組件3703和流體壓力源3906可選擇地且流體地連接至流體線路3720-3724??刂破?102控制模式選擇閥4104以及流體壓力組件3703和流體壓力源3906中的選定的一個以促動促動器400。

在一些實施例中,系統4100可用于提供促動器的冗余控制。例如,可使用通過流體壓力組件3703(例如,飛行器中的中央液壓系統)提供的流體壓力來操作促動器400,但在流體壓力組件3703中故障的情況下,控制器4102可促動模式選擇閥4104,以導致使用通過流體壓力源3906(例如,在飛行器中位于促動器400附近的局部液壓壓力系統)提供的流體壓力來操作促動器400。

系統4100包括旋轉位置傳感器組件3730。通過導體3732(諸如線或光學纖維)將來自位置傳感器組件3730的信號提供至控制器3902。在一些實施例中,控制器4102可使用來自位置傳感器組件3730的信號來形成用于控制轉子軸412的位置的反饋回路。在一些實施例中,系統4100可用于促動飛行控制表面或飛行器中的其它設備。

圖42是用于使用圖41的示例旋轉活塞型促動器系統4100的示例過程4200的流程圖。在4202處,提供旋轉促動器。旋轉促動器包括第一殼體,該第一殼體限定第一弧形室,第一弧形室具有第一腔、與第一腔流體地連通的第一流體端口和開放端部,可旋轉地軸頸支撐在所述第一殼體中且具有旋轉輸出軸和從旋轉輸出軸徑向向外延伸的第一轉子臂的轉子組件,和配置在所述第一殼體中以用于通過開放端部在第一弧形室中往復移動的弧形形狀的第一活塞。第一密封件、第一腔和第一活塞限定第一壓力室,且第一活塞的第一部分接觸第一轉子臂。促動器還包括連接至第一流體端口的第一流體線路、高壓流體線路和低壓流體線路。例如,可提供旋轉活塞型促動器400。

在4204處,提供中央壓力源。中央壓力源聯接至高壓流體線路。例如,流體壓力源3706通過高壓流體線路3707流體地連接至伺服閥3704,且排出部3709通過低壓流體線路3708流體地連接至伺服閥3704。

在4206處,提供伺服閥。伺服閥定位在中央壓力源與液壓促動器之間。例如,伺服閥3704沿將壓力源3706連接至模式選擇閥4104和促動器400的流體路徑定位。

在4208處,提供流體儲器。在4210處,提供聯接至流體儲器的流體泵。例如,提供流體儲器3918和流體泵3910。在4212處,提供閥塊。例如,模式選擇閥4104設在系統4100中。

在4214處,控制流體泵、伺服閥和閥塊,且在4216處,對第一流體線路選擇性地提供高壓,以對第一壓力室應用加壓流體。例如,控制器4102可啟動馬達3912、伺服閥3704和模式選擇閥4104,以連接流體線路3720-3724中的一者或更多者和對其提供高壓,這繼而對流體室422和/或開孔452中的一者或更多者提供加壓流體。

在4218處,將第一活塞從第一壓力室部分地向外推動,以沿第一方向推動旋轉輸出軸的旋轉。例如,流體室422中的流體壓力將活塞414從流體室422部分地向外推動?;钊?14的向外運動推動轉子軸412的旋轉。

在一些實施例中,殼體可包括第二弧形室,該第二弧形室具有第二腔和與第二腔流體連通的第二流體端口,其中,轉子組件還包括第二轉子臂。旋轉促動器還可包括弧形形狀的第二活塞,其定位在殼體中以用于在第二弧形室中往復移動。第二密封件、第二腔和第二活塞可限定第二壓力室,且第二活塞的第一部分可接觸第二轉子臂。例如,組件400包括活塞414中的兩個和流體室422中的兩個。第二流體線路可聯接至第二流體端口。在一些實現方式中,過程4200還可包括控制流體泵以對第二流體線路選擇性地提供高壓以對第二壓力室應用加壓流體,和將第二活塞從第二壓力室部分地向外推動。例如,高壓流體可應用至流體室422中的第二個,以推動活塞414中的第二個向外移動。在一些實施例中,流體泵可對開孔452提供高壓,以將活塞414推動到流體室422中。

在一些實施例中,可聯接控制器以控制流體泵。在一些實施例中,控制伺服閥可包括通過控制器來控制伺服閥,以將第一流體線路選擇性地連接至高壓流體線路和低壓流體線路,以對第一壓力室應用加壓流體。在一些實施例中,控制流體泵可包括通過控制器來控制流體泵,以對第一壓力室選擇性地應用加壓流體。在一些實施例中,控制閥塊可包括通過控制器來控制閥塊,以將伺服閥和流體泵選擇性地連接至第一壓力室。例如,控制器4102可控制馬達3912、伺服閥3704和模式選擇閥4104,以對流體室422和/或開孔452選擇性地加壓。

在一些實施例中,位置傳感器(例如,位置傳感器組件3730)可提供且構造為提供指示旋轉促動器的位置的位置反饋信號。來自位置傳感器的位置反饋信號可提供至控制器以控制伺服閥,且控制器可控制伺服閥,以將第一流體線路選擇性地連接至高壓流體線路和低壓流體線路,以基于位置反饋信號對第一壓力室應用加壓流體。在一些實施例中,位置傳感器可聯接至旋轉輸出軸,且位置反饋信號可為旋轉位置反饋信號。在一些實施例中,位置傳感器可為位置限制傳感器,且位置反饋信號可為位置限制信號。在一些實現方式中,過程4200可包括推動旋轉輸出軸的旋轉,以控制由以下項構成的組中的至少一者:旋轉輸出軸速度、旋轉輸出軸位置、旋轉輸出軸轉矩和旋轉輸出軸加速度。

在一些實施例中,過程4200可與具有中央促動組件的促動器(諸如圖29a-圖29e的組件2900或圖30a-圖30e的組件3000)一起使用。

圖43是另一示例旋轉活塞型促動器系統4300的示意圖。系統4300包括圖29a-圖29e的旋轉活塞型促動器2900。在一些實施例中,促動器2900可在系統4300中由旋轉活塞組件200、700、1100、1501、1701、2700和3500、旋轉活塞3400中的任何適當的一者或組合且/或由促動器800、1200、1500、1750、1900、2200、2300、2600、2900、3000、3200和3300中的任一者替換。系統4300還包括控制器4302、流體壓力組件3703和流體壓力源3906。

流體壓力組件3703和流體壓力源3906各自可控制地連接至控制器4302。流體壓力組件3703通過流體線路4310和流體線路4312流體地連接至形成為第一壓力室組件2950a中的弧形腔的一個或更多個流體室,例如,圖12-圖14的壓力室1252a。流體壓力源3906通過流體線路4314和流體線路4316流體地連接至形成為第二壓力室組件2950b中的弧形腔的一個或更多個流體室,例如,圖12-圖14的壓力室1252a。

在一些實施例中,系統4300可用于提供促動器的冗余控制。例如,可使用通過流體壓力組件3703(例如,飛行器中的中央液壓壓力系統)和流體壓力源3906(例如,飛行器中的局部液壓壓力系統)提供的流體壓力來操作促動器2900。在一些實施例中,流體壓力組件3703和壓力源3906可由控制器4302基本上同時地操作。在一些實施例中,流體壓力組件3703和壓力源3906可由控制器4302交替地操作。例如,可在通過壓力源3703提供的流體壓力下操作促動器2900,且當在壓力源3703中檢測到故障時,控制器4302可控制壓力源3906,以在冗余備用構造中控制促動器2900。在一些實施例中,系統4300可用于促動飛行控制表面或飛行器中的其它設備。

系統4300包括旋轉位置傳感器組件3730。通過導體4332(諸如線或光學纖維)將來自位置傳感器組件3730的信號提供至控制器4302。在一些實施例中,控制器4302可使用來自位置傳感器組件3730的信號來形成用于控制轉子軸412的位置的反饋回路。

圖44是用于使用圖43的示例旋轉活塞型促動器系統的示例過程4400的流程圖。在4402處,提供旋轉促動器。旋轉促動器包括第一殼體,該第一殼體限定第一弧形室,第一弧形室具有第一腔、與第一腔流體地連通的第一流體端口和開放端部,可旋轉地軸頸支撐在所述第一殼體中且具有旋轉輸出軸和從旋轉輸出軸徑向向外延伸的第一轉子臂的轉子組件,和配置在所述第一殼體中以用于通過開放端部在第一弧形室中往復移動的弧形形狀的第一活塞。第一密封件、第一腔和第一活塞限定第一壓力室,且第一活塞的第一部分接觸第一轉子臂。促動器還包括連接至第一流體端口的第一流體線路、高壓流體線路和低壓流體線路。例如,可提供旋轉活塞型促動器2900。

在4404處,提供中央壓力源。中央壓力源聯接至高壓流體線路。例如,流體壓力源3706通過高壓流體線路3707流體地連接至伺服閥3704,且排出部3709通過低壓流體線路3708流體地連接至伺服閥3704。

在4406處,提供伺服閥。伺服閥定位在中央壓力源與液壓促動器之間。例如,伺服閥3704沿將壓力源3706連接至模式選擇閥4104和促動器2900的流體路徑定位。

在4408處,提供流體儲器。在4410處,提供聯接至流體儲器的流體泵。例如,提供流體儲器3918和流體泵3910。

在4412處,控制伺服閥,且在4414處,對第一流體線路應用加壓流體,以對第一壓力室提供加壓流體。例如,控制器4402可控制伺服閥3704,以對流體線路4310-4312中的一者或更多者提供高壓流體,這繼而對第一壓力室組件2950a中的流體室中的一者或更多者提供加壓流體。

在4416處,將第一活塞從第一壓力室部分地向外推動,以沿第一方向推動旋轉輸出軸的旋轉。例如,第一壓力室組件2950a中的流體室中的流體壓力將活塞(例如,圖12-圖14的雙旋轉活塞1216)從流體室部分地向外推動?;钊南蛲膺\動推動轉子軸2912的旋轉。

在4418處,控制流體泵,且在4420處,對第二流體線路應用加壓流體,以對第二壓力室提供加壓流體。例如,控制器4402可控制流體泵3910,以對流體線路4314-4316中的一者或更多者提供高壓流體,這繼而對第二壓力室組件2950b中的流體室中的一者或更多者提供加壓流體。

在4422處,將第二活塞從第二壓力室部分地向外推動,以沿第一方向推動旋轉輸出軸的旋轉。例如,第二壓力室組件2950b中的流體室中的流體壓力將活塞(例如,圖12-圖14的雙旋轉活塞1216)從流體室部分地向外推動?;钊南蛲膺\動推動轉子軸2912的旋轉。在一些實施例中,將第二活塞從第二壓力室部分地向外推動,以沿第二方向推動旋轉輸出軸的旋轉。

在一些實施例中,可提供中央促動組件,其包括在旋轉輸出軸的外部表面中形成的中央安裝點,其中,中央安裝點接近旋轉輸出軸的縱向中點。在一些實施例中,促動臂可以可移除地附接在接近中央安裝點的端部處,促動臂適于在遠側端部處以用于附接至待促動的部件的外部安裝特征。在一些實施例中,過程4400可包括推動促動臂的旋轉,和推動待促動的部件的運動。例如,旋轉活塞型促動器2900包括中央促動組件2960和中央安裝組件2980。

在一些實施例中,殼體可包括第二弧形室,該第二弧形室具有第二腔和與第二腔流體連通的第二流體端口,其中,轉子組件還包括第二轉子臂。旋轉促動器還可包括弧形形狀的第二活塞,其定位在殼體中以用于在第二弧形室中往復移動。第二密封件、第二腔和第二活塞可限定第二壓力室,且第二活塞的第一部分可接觸第二轉子臂。例如,組件2900可包括圖12-圖14的雙旋轉活塞1216中的一者或更多者和形成為第一壓力室組件2950a中的弧形腔的兩個流體室(例如,圖12-圖14的壓力室1252a)。第二流體線路可聯接至第二流體端口。在一些實現方式中,過程4400還可包括控制流體泵以對第二流體線路選擇性地提供高壓以對第二壓力室應用加壓流體,和將第二活塞從第二壓力室部分地向外推動。例如,高壓流體可應用至第一壓力室組件2950a中的流體室中的第二個,以推動活塞中的第二個向外移動。

在一些實施例中,流體泵可不連接至中央液壓系統。例如,流體泵3910連接至流體儲器3918而非流體壓力源3706。

在一些實施例中,可聯接第一控制器以控制伺服閥,且可聯接第二控制器以控制流體泵。在一些實施例中,第一控制器和第二控制器可為單個控制器。例如,控制器4202構造成控制伺服閥3704和流體泵3910兩者。在一些實施例中,控制伺服閥可包括通過控制器來控制伺服閥,以將第一流體線路選擇性地連接至高壓流體線路和低壓流體線路,以對第一壓力室應用加壓流體。在一些實施例中,控制流體泵可包括通過控制器來控制流體泵,以對第二壓力室選擇性地應用加壓流體。例如,控制器4402可控制馬達3912和伺服閥3704,以對第一壓力室組件2950a和第二壓力室組件2950b中的流體室選擇性地加壓。

在一些實施例中,位置傳感器(例如,位置傳感器組件3730)可提供且構造為提供指示旋轉促動器的位置的位置反饋信號。來自位置傳感器的位置反饋信號可提供至第一控制器以控制伺服閥,且可提供至第二控制器以控制流體泵,且控制器可基于該位置反饋信號控制伺服閥和流體泵。在一些實施例中,位置傳感器可聯接至旋轉輸出軸,且位置反饋信號可為旋轉位置反饋信號。在一些實施例中,第一控制器、伺服和位置傳感器可構造為第一反饋回路,且第二控制器、流體泵和位置傳感器可構造為第二反饋回路。

在一些實施例中,位置傳感器可為位置限制傳感器,且位置反饋信號可為位置限制信號。在一些實現方式中,過程4400可包括推動旋轉輸出軸的旋轉以控制由以下項構成的組中的至少一者:旋轉輸出軸速度、旋轉輸出軸位置、旋轉輸出軸轉矩和旋轉輸出軸加速度。

在一些實施例中,第一密封件可圍繞開放端部的內部表面配置。例如,第一密封件可為圖16的密封件1560,其在開放端部1565處圍繞內部表面配置。在一些實施例中,第一密封件可圍繞第一活塞的周邊配置。在一些實施例中,第一殼體可形成為一件式殼體。例如,圖12-圖14的壓力室1252a形成為一件式室。在一些實施例中,第一密封件可為一件式密封件。在一些實施例中,第一轉子臂可聯接至飛行器的飛行控制表面。在一些實施例中,第一轉子臂可聯接至飛行器的主飛行控制表面。在一些實施例中,中央壓力源可為飛行器的中央液壓系統。

圖45是另一示例旋轉活塞型促動器系統4500的示意圖。系統4500包括圖29a-圖29e的旋轉活塞型促動器2900。在一些實施例中,促動器2900可在系統4500中由旋轉活塞組件200、700、1100、1501、1701、2700和3500、旋轉活塞3400中的任何適當的一者或組合且/或由促動器800、1200、1500、1750、1900、2200、2300、2600、2900、3000、3200和3300中的任一者替換。系統4500還包括控制器4502、流體壓力組件3703和流體壓力源4503。

流體壓力組件3703通過流體線路4310-4312流體地連接至形成為第一壓力室組件2950a中的弧形腔的一個或更多個流體室,例如,圖12-圖14的壓力室1252a。

流體壓力源4503包括由馬達3912驅動的流體泵4510,馬達3912由控制器4502控制。流體泵4510將加壓流體單向地驅動至伺服閥4504,且控制器4502控制伺服閥4504,以通過流體線路4314-4316將該加壓流體可選擇地提供至第二壓力室組件2950b的流體室,以引起轉子軸2912的促動。

在一些實施例中,系統4500可用于提供促動器的冗余控制。例如,可使用通過流體壓力組件3703(例如,飛行器中的中央液壓壓力系統)和流體壓力源4503(例如,飛行器中的局部液壓壓力系統)提供的流體壓力來操作促動器2900。在一些實施例中,流體壓力組件3703和壓力源4503可由控制器4502基本上同時地操作。在一些實施例中,流體壓力組件3703和壓力源3503可由控制器4502交替地操作。例如,可在通過壓力源3703提供的流體壓力下操作促動器2900,且當在壓力源3703中檢測到故障時,控制器4502可控制壓力源4503,以在冗余備用構造中控制促動器2900。在一些實施例中,系統4500可用于促動飛行控制表面或飛行器中的其它設備。

系統4500包括旋轉位置傳感器組件3730。通過導體4332將來自位置傳感器組件3730的信號提供至控制器4502。在一些實施例中,控制器4502可使用來自位置傳感器組件3730的信號來形成用于控制轉子軸2912的位置的反饋回路。

圖46是另一示例旋轉活塞型促動器系統4600的示意圖。系統4600包括圖29a-圖29e的旋轉活塞型促動器2900。在一些實施例中,促動器2900可在系統4500中由旋轉活塞組件200、700、1100、1501、1701、2700和3500、旋轉活塞3400中的任何適當的一者或組合且/或由促動器800、1200、1500、1750、1900、2200、2300、2600、2900、3000、3200和3300中的任一者替換。系統4600還包括控制器4602和流體壓力源3703中的兩個。

流體壓力源3703中的一個通過流體線路4310-4312流體地連接至形成為第一壓力室組件2950a中的弧形腔的一個或更多個流體室,例如,圖12-圖14的壓力室1252a。

流體壓力源3703中的另一個通過流體線路4314-4316流體地連接至形成為第一壓力室組件2950b中的弧形腔的一個或更多個流體室,例如,圖12-圖14的壓力室1252a。

在一些實施例中,系統4600可用于提供促動器的冗余控制。例如,可使用兩個流體壓力源3703提供的流體壓力來操作促動器2900。在一些實施例中,流體壓力源3703可由控制器4602基本上同時地操作。在一些實施例中,流體壓力源3703可由控制器4602交替地操作。例如,可在通過壓力源3703中的第一個提供的流體壓力下操作促動器2900,且當在第一壓力源3703中檢測到故障時,控制器4602可控制壓力源3703中的第二個,以在冗余備用構造中控制促動器2900。

在一些實施例中,兩個或更多個流體壓力源的任何適當的組合可用于控制促動器2900。例如,可使用圖45的流體壓力源4503中的兩個,或者可使用流體壓力源3906中的兩個,或者可對于系統4600在冗余備用構造中同時地或交替地使用壓力源3703、3906和4503的任何適當的組合。在一些實施例中,系統4600可用于促動飛行控制表面或飛行器中的其它設備。

系統4600包括旋轉位置傳感器組件3730。通過導體4332將來自位置傳感器組件3730的信號提供至控制器4602。在一些實施例中,控制器4602可使用來自位置傳感器組件3730的信號來形成用于控制轉子軸2912的位置的反饋回路。

圖47是另一示例旋轉活塞型促動器系統4700的示意圖。系統4700包括圖29a-圖29e的旋轉活塞型促動器400。在一些實施例中,促動器400可在系統4700中由旋轉活塞組件200、700、1100、1501、1701、2700和3500、旋轉活塞3400中的任一者且/或由促動器800、1200、1500、1750、1900、2200、2300、2600、2900、3000、3200和3300中的任一者替換。系統4700還包括控制器4702、流體壓力源3706、排出部3704、馬達3912、流體泵4510、儲器3918、模式選擇閥4104和伺服閥3704。

模式選擇閥4104能夠由控制器4702控制,以從流體壓力源3706和流體泵4510對伺服閥3704可選擇地提供流體壓力。伺服閥3704通過流體線路3720、流體線路3722和流體線路3724流體地連接至流體室422和開孔452??刂破?702通過流體線路4710和流體線路4712流體地連接至伺服閥3704??刂破?702構造成對流體線路3710和3712選擇性地應用流體壓力,以促動伺服閥3704。伺服閥3704構造成將通過模式選擇閥4104提供的流體壓力選擇性地且可逆地連接至流體室422和開孔452。

系統4700包括旋轉位置傳感器組件3730。旋轉位置傳感器組件3730機械地聯接至促動器400,以提供代表轉子軸412的位置、速度和/或加速度的信號。在一些實施例中,位置傳感器組件3730是位置限制傳感器,其構造成檢測轉子軸412何時移動至預定位置。信號通過導體3732提供至控制器4702。在一些實施例中,控制器4702可使用來自位置傳感器組件3730的信號來形成用于控制轉子軸412的位置的反饋回路。

在一些實施例中,系統4700可用于提供促動器的冗余控制。例如,可使用流體壓力源3706和流體泵4510兩者提供的流體壓力來操作促動器400。例如,可在通過流體壓力源3706提供的流體壓力下操作促動器400,且當在壓力源3706中檢測到故障時,控制器4702可控制模式選擇閥4104,以選擇流體泵4510來提供流體壓力,以在冗余備用構造中促動促動器400。在一些實施例中,系統4700可用于促動飛行控制表面或飛行器中的其它設備。

在一些實施例中,兩個或更多個流體壓力源的任何適當的組合可用于控制促動器400。例如,可使用圖45的流體壓力源4503中的兩個,或者可使用流體壓力源3906中的兩個,或者可對于系統4600在冗余備用構造中同時地或交替地使用壓力源3703、3906和4503的任何適當的組合。

圖48是另一示例旋轉活塞型促動器系統4800的示意圖。系統4800包括圖29a-圖29e的旋轉活塞型促動器400。在一些實施例中,促動器400可在系統4800中由旋轉活塞組件200、700、1100、1501、1701、2700和3500、旋轉活塞3400中的任一者且/或由促動器800、1200、1500、1750、1900、2200、2300、2600、2900、3000、3200和3300中的任一者替換。系統4800還包括控制器4802、流體壓力組件3703、流體壓力源4503和模式選擇閥4104。

模式選擇閥3704通過流體線路3720、流體線路3722和流體線路3724流體地連接至流體室422和開孔452。模式選擇閥4104能夠由控制器4802控制,以從流體壓力組件3703和流體壓力源4503對流體室422和開孔452可選擇地提供流體壓力。控制器4702構造成選擇性地控制流體壓力源3703、3906和模式選擇閥4104,以將通過模式選擇閥4104提供的流體壓力選擇性地且可逆地連接至流體室422和開孔452,以促動促動器400。

系統4800包括旋轉位置傳感器組件3730。旋轉位置傳感器組件3730機械地聯接至促動器400,以提供代表轉子軸412的位置、速度和/或加速度的信號。在一些實施例中,位置傳感器組件3730是位置限制傳感器,其構造成檢測轉子軸412何時移動至預定位置。信號通過導體3732提供至控制器4802。在一些實施例中,控制器4802可使用來自位置傳感器組件3730的信號來形成用于控制轉子軸412位置的反饋回路。

在一些實施例中,系統4800可用于提供促動器的冗余控制。例如,可使用由流體壓力組件3703和流體壓力源3906兩者提供的流體壓力來操作促動器400。例如,可在通過流體壓力組件3703提供的流體壓力下操作促動器400,且當在壓力源3703中檢測到故障時,控制器4802可控制模式選擇閥4104,以選擇流體泵3910來提供流體壓力,以在冗余備用構造中促動促動器400。在一些實施例中,系統4800可用于促動飛行控制表面或飛行器中的其它設備。

在一些實施例中,兩個或更多個流體壓力源的任何適當的組合可用于控制促動器400。例如,可使用圖45的流體壓力源4503中的兩個,或者可使用流體壓力源3906中的兩個,或者可對于系統4800在冗余備用構造中同時地或交替地使用壓力源3703、3906和4503的任何適當的組合。

圖49a-圖49c是示例旋轉活塞型促動器4900的示例防旋轉構造的透視、端部和分解視圖。在一些實施例中,促動器4900可為旋轉活塞組件200、700、1100、1501、1701、2700和3500、旋轉活塞3400中的任一者、促動器800、1200、1500、1750、1900、2200、2300、2600、2900、3000、3200和3300中的任一者和/或系統3700、3900、4100、4300、4500、4600、4700和4800中的任一者的變型。

如圖49a-圖49c中示出的示例促動器4900包括外殼體4910,該外殼體4910具有安裝端部4902和遠側端部4903。外殼體4910包括內部邊界4912,內部邊界4912限定中央開孔4914且包括一組內部凹部4916。外殼體4910包括安裝突緣4904,安裝突緣4904在外殼體4910的安裝端部4902處徑向向外突出。安裝突緣4904提供安裝點,以用于將旋轉促動器4900可移除地或持久地附連至外部安裝表面,諸如飛行器翼的內部。

在圖49a-圖49c中示出的實施例中,室殼體組件4920(例如,壓力室組件)配置在中央開孔4914中。在一些實施例中,室殼體組件4920可以是壓力室組件300、420、820、1120、1250a、1250b、1550、1750、1960、2210、2602、2950a和2950b中的任一者或圖1-圖48的任何其它旋轉促動器實施例的子構件的改型或包括其。

室殼體組件4920包括弧形室(未示出),該弧形室具有腔(未示出)、與該腔流體連通的流體端口(未示出)和開放端部4921。室殼體組件4920的外部邊界4922包括一組外部凹部4926。腔也包括一組外部凹部4926(未示出)。當室殼體4920組裝到外殼體4910的中央開孔4914中使得內部邊界4912和外部邊界4914與彼此同心地接近時,外部凹部4926中的各個與內部凹部4916中的相應的一個對準。當外部凹部4926和內部凹部4916對準時,提供一組周向地包圍的開放空間(例如,開孔)。

一組銷4930設于外殼體4910的內部邊界4912與室殼體組件4920的外部邊界4922之間。銷4930中的各個與外部凹部4926中的一個和內部凹部4916中的對應的一個匹配,以維持室殼體組件4920相對于外殼體4910的定向。在一些實施例中,各外部凹部4926和對應的內部凹部4916可限定銷插孔,且銷4930中的各個可從安裝表面延伸到相應的銷插孔中。例如,作為銷4930為組裝成組件4900的離散構件(例如,如圖49a中所示)的代替,銷4930可形成為外殼體4910的一體部分、壓力室殼體組件4920的一體部分和/或鎖緊板(其中銷4930形成為可移除盤的突起)的部分。在一些實施例中,內部凹部4916可由在外殼體4910的安裝端部4902處和/或在外殼體4910的遠側端部4903處在內部邊界4912中的內部凹陷限定,且外部凹部4926可由在安裝端部4928處和/或在室殼體組件4920的遠側端部4929處在外部邊界4922中的外部凹陷限定。在一些實施例中,銷插孔可限定內半徑,該內半徑大小設置為與銷4930的柱狀外邊界匹配。

示例促動器4900還包括轉子組件(例如,在圖49b中部分可見的旋轉活塞組件200),該轉子組件可旋轉地軸頸支撐在室殼體組件4920中且包括旋轉輸出軸(例如,轉子軸210)和從旋轉輸出軸徑向向外延伸的一組轉子臂212。轉子組件還包括一組弧形形狀的活塞250,活塞250配置在室殼體組件4920中以用于通過開放端部4921在弧形室中往復移動,其中,密封件(未示出)、腔和活塞250限定壓力室(未示出),且活塞250的一部分連接于轉子臂212。

圖50a-圖50c是示例旋轉活塞型促動器5000的另一示例防旋轉構造的透視和分解視圖。在一些實施例中,促動器5000可為旋轉活塞組件200、700、1100、1501、1701、2700和3500、旋轉活塞3400中的任一者、促動器800、1200、1500、1750、1900、2200、2300、2600、2900、3000、3200、3300和4900中的任一者和/或系統3700、3900、4100、4300、4500、4600、4700和4800中的任一者的變型。

主要參照圖50a和50c,示例促動器5000包括殼體5010,殼體5010具有內部表面5012,內部表面5012限定一組弧形室(未示出)?;⌒问抑械母鱾€具有腔5014、與腔5014流體連通的流體端口(未示出)和開放端部5016。殼體5010還包括安裝突緣5004,安裝突緣5004在殼體5010的安裝端部5002處從殼體5010的柱狀外部部分5006徑向向外突出。安裝突緣5004提供安裝點,以用于將旋轉促動器5000可移除地或持久地附連至外部安裝表面,諸如飛行器翼的內部。

在一些實施例中,殼體5010可為包括弧形室和安裝突緣5004的整體結構。例如,殼體5010、弧形室和安裝突緣5004可全部由單件材料擠壓、模制、加工或以其它方式形成。

現在參照圖50b和50c,示例促動器5000包括轉子組件200,轉子組件200可旋轉地軸頸支撐在殼體5010中且具有旋轉輸出軸(例如,轉子軸210)和從旋轉輸出軸徑向向外延伸的一組轉子臂212(未示出)。轉子組件包括一組弧形形狀的活塞250。活塞250中的各個配置在殼體5010中以用于通過開放端部5016在對應的弧形室中往復移動,其中,密封件(未示出)、腔5014和活塞250限定壓力室,且活塞250的一部分連接至轉子臂(例如,活塞250可連接至如圖2中所示的轉子臂210)。

殼體襯套5020形成為缸,該缸具有允許殼體襯套5020在殼體5010上滑動且徑向地包圍殼體5010的內徑。固持環(huán)5022可移除地附連至殼體5010(例如通過螺紋件、緊固件、夾具)以將殼體襯套5020固持在其組裝位置中。在一些實施例中,殼體襯套5020和/或固持環(huán)5022可包括襯套密封件(例如,o形環(huán)),使得殼體襯套5020、襯套密封件、活塞250的在壓力室外的部分、圍繞開放端部的密封件和殼體5010的內部表面形成一個更多個壓力室。例如,流體可應用于在腔5014外形成的壓力室,以將弧形形狀的活塞5016推動到腔5014中。

圖51a和圖51b是具有支撐環(huán)5100的示例旋轉活塞型促動器5000的透視圖。支撐環(huán)5100包括安裝突緣5110,安裝突緣5110從支撐環(huán)5100的柱狀外部部分徑向向外突出。安裝突緣5110提供安裝點,以用于在與安裝端部5002軸向地相對的端部5102處將旋轉促動器5000可移除地或持久地附連至外部安裝表面,諸如飛行器翼的內部。

現在參照圖51a,支撐環(huán)5100具有內部表面5120,該內部表面5120與殼體5010的外部表面5122匹配,以維持支撐環(huán)5100相對于殼體5010的定向。內部表面5120包括一個或更多個平坦區(qū)5124,平坦區(qū)5124與端部5102處的殼體5010的外部表面5122上的一個或更多個對應的平坦區(qū)5126匹配。例如,現在參照圖51b,當支撐環(huán)5100在端部5102處組裝至殼體5010時,平坦區(qū)5124可至少部分地接觸平坦區(qū)5126,以相對于殼體5010定向支撐環(huán)5100。

在一些實施例中,支撐環(huán)5100相對于殼體5010的定向可相對于安裝突緣5004定向安裝突緣5110。例如,安裝突緣5110可定向為與安裝突緣5004基本上平行地對準、基本上垂直于安裝突緣5004或相對于安裝突緣5004以任何適當的角度定向。

現在參照圖51a和圖51b,支撐環(huán)5100包括一組開孔5130。開孔5130與在端部5102中形成的一組開孔5132對準,使得一組緊固件(未示出)(例如,螺栓、螺釘、夾具)可穿過開孔5130且進入開孔5132中,以將支撐環(huán)5100可移除地固連至殼體5010。在一些實施例中,開孔5130、5132和緊固件可相對于殼體5010旋轉地定向支撐環(huán)5100。

圖52是用于組裝旋轉活塞型促動器的示例的防旋轉構造的示例過程5200的流程圖。在一些實現方式中,過程5200可用于組裝圖49a-圖49c的促動器4900。

在5210處,接收第一組件。第一組件包括室殼體組件,該室殼體組件具有弧形室,該弧形室包括腔、與該腔流體連通的流體端口和開放端部,室殼體組件的外部邊界包括外部凹部。例如,殼體組件可為組件4920。第一殼體還包括與室殼體組件的外部凹部匹配的銷(例如,銷4930、凹部4916),可旋轉地軸頸支撐在室殼體組件中且包括旋轉輸出軸和從旋轉輸出軸徑向向外延伸的轉子臂的轉子組件(例如,轉子組件200),和配置在室殼體組件中以用于通過開放端部在弧形室中往復移動的弧形形狀的活塞。密封件、腔和活塞限定壓力室,且活塞的一部分連接至轉子臂。

在5220處,第一組件定位在殼體的中央開孔中。殼體包括內部邊界,該內部邊界限定中央開孔且具有內部凹部。例如,殼體可為外殼體4910。將第一組件定位在殼體的中央開孔中將內部凹部中的各個與外部凹部中的對應的一個對準,且將內部凹部與對應的銷匹配,以維持室殼體組件相對于殼體的定向。例如,如圖49c中所示,組件4920可以以將凹部4916和4926對準的定向插入外殼體4910中,且提供可將銷4930插入的空間。在銷4930就位的情況下,基本上防止組件4920相對于外殼體4910旋轉。

圖53是用于組裝旋轉活塞型促動器的示例的防旋轉構造的另一示例過程5300的流程圖。在一些實現方式中,過程5300可用于組裝圖51a和圖51b的促動器5000和支撐環(huán)5100。

在5310處,接收第一組件。例如,可接收促動器5000。組件包括殼體(例如,殼體5010),該殼體具有限定弧形室的內部表面,該弧形室包括腔、與該腔流體連通的流體端口和開放端部。殼體具有安裝突緣(例如突緣5004),安裝突緣在殼體的安裝端部(例如,安裝端部5002)處從殼體的柱狀外部部分徑向向外突出。安裝突緣提供安裝點,以用于將旋轉促動器可移除地附連至外部安裝表面。組件還包括轉子組件,該轉子組件可旋轉地軸頸支撐在殼體中且具有旋轉輸出軸和從該旋轉輸出軸徑向向外延伸的轉子臂。該組件還具有弧形形狀的活塞,該弧形形狀的活塞配置在殼體中以用于通過開放端部在弧形室中往復移動。密封件、腔和活塞限定壓力室,且活塞的一部分連接至轉子臂。

在5320處,接收支撐環(huán)(例如,支撐環(huán)5100)。支撐環(huán)包括第二安裝突緣(例如,突緣5110),第二安裝突緣從支撐環(huán)的柱狀外部部分徑向向外突出。

在5330處,支撐環(huán)在殼體的與安裝端部軸向相對的支撐端部處圍繞殼體的柱狀外部部分定位。例如,支撐環(huán)5100可以可移除地或持久地附連至殼體5010的支撐端部5102。

雖然在上面已詳細地描述一些實現方式,但其它變型也是可能的。例如,在圖中描繪的邏輯流不要求所示的特定順序或者順序次序來實現期望的結果。在一些示例中,用語“大約”、“接近”、“近似”、“大致”或與位置或量相關的其它這樣的用語可意味著但不限于所描述的位置或量加或減所描述的位置的主要尺寸的所描述的量或長度的10%,或者與所描述的量或位置的平均值在10%偏差內,除非另外規(guī)定。此外,可提供其它步驟,或者可從所描述的流程中消除步驟,且其它構件可添加到所描述的系統或從其移除。因此,其它實現方式在下列權利要求的范圍內。

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