CN109154369A - 累加和容错的旋转致动器组件 - Google Patents

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Abstract

本发明涉及一种致动器组件，其包括：可围绕输出轴线旋转的输出构件；第一致动器和第二致动器，所述第一致动器和第二致动器每个都具有旋转轴线；驱动马达和保持马达；第一连杆机构和第二连杆机构，所述第一连杆机构和第二连杆机构是在第一致动器和第二致动器中的每个与输出构件之间，其中，当相应的保持马达被限制旋转时，由驱动马达产生的扭矩通过连杆机构在输出构件处被累加，并且其中，相应的保持马达可以被选择性地释放，使得相应的保持马达在相应的驱动马达失效的情况下旋转，并且其中，第一致动器或第二致动器中的一个可以被驱动以在第一致动器或第二致动器中的另一个的驱动马达失效的情况下选择性地旋转输出构件。该组件可以包括第三致动器，所述第三致动器以与第一致动器和第二致动器相同的方式链接至输出构件。

Description

累加和容错的旋转致动器组件
技术领域
本发明总体上涉及致动器系统的领域，并且更具体地涉及一种机电余度致动器系统。
背景技术
余度致动器系统通常是已知的。这些系统典型地将多个致动器以累加其位移或累加其扭矩的方式布置。
2015年7月21日发布的题名为“Rotary Actuator”的美国专利No.9,086,125涉及一种致动器系统，所述致动器系统具有多个致动器以及具有独立自由度的多个连杆机构。美国专利No.9,086,125的全部内容通过参考包含于此。
2015年3月19日公布的题名为“Actuator System and Method”的美国专利申请公布No.US 2015/0081102涉及一种致动器系统，所述致动器系统具有多个致动器和连杆机构，包括共用的连杆，以旋转受控制的元件。美国专利申请公布No.2015/0081102的全部内容通过参考包含于此。
发明内容
所公开的实施例的相对应的部件、部分或表面的加括号的附图标记仅出于举例说明的目的而不是进行限制，本发明提供一种旋转致动器组件(15)，其包括：输出构件(10)，其被配置成相对于结构(9、12)围绕旋转输出轴线(11)将有限范围的旋转运动施加到被驱动对象；第一子致动器(102)，其具有第一子旋转轴线(103)和第一子致动器壳体(170)，所述第一子致动器壳体(170)相对于所述结构(9)围绕所述第一子旋转轴线(103)基本自由地旋转；所述第一子致动器(102)包括第一定子元件(124)和第一转子(104)，所述第一转子(104)被配置成相对于所述第一子致动器壳体(170)围绕所述第一子旋转轴线(103)选择性地旋转；第一驱动轴线(108)，其由在所述输出轴线(11)与所述第一子旋转轴线(103)之间延伸的假想线限定；第一构件(105)，其连接至所述第一转子并且具有第一构件枢转轴线(106)，所述第一构件枢转轴线(106)从所述第一子旋转轴线(103)偏移一距离；第一连杆机构(107)，其在所述第一构件枢转轴线(106)处连接至所述第一构件并且在第一输出枢转轴线(100)处连接至所述输出构件(10)，所述第一输出枢转轴线(100)从所述输出轴线(11)偏移一距离；所述第一连杆机构(107)具有第一连杆机构轴线(109)，其由在所述第一输出枢转轴线(100)与所述第一构件枢转轴线(106)之间延伸的假想线限定；所述输出构件(10)、所述第一子致动器(102)的第一构件(105)和所述第一子致动器(102)的第一连杆机构(107)被配置成使得在所述输出构件(10)在所述旋转运动范围内围绕所述输出轴线(11)旋转的情况下所述第一连杆机构轴线(109)不与所述第一驱动轴线(108)相交；所述第一子致动器(102)包括第二定子元件(134)和第二转子(114)，所述第二转子(114)被配置成相对于所述第一子致动器壳体(170)围绕所述第一子旋转轴线(103)选择性地旋转；第二构件(115)，其连接至所述第二转子(114)并且具有第二构件枢转轴线(116)，所述第二构件枢转轴线(116)从所述第一子旋转轴线(103)偏移一距离；第二连杆机构(117)，其在所述第二构件枢转轴线(116)处连接至所述第二构件(115)并且在第二输出枢转轴线(101)处连接至所述输出构件(10)，所述第二输出枢转轴线(101)从所述输出轴线(11)偏移一距离；所述第二连杆机构(117)具有第二连杆机构轴线(119)，其由在所述第二输出枢转轴线(101)与所述第二构件枢转轴线(116)之间延伸的假想线限定；所述输出构件(10)、所述第一子致动器(102)的第二构件(115)和所述第一子致动器(102)的第二连杆机构(117)被配置成使得在所述输出构件(10)在所述旋转运动范围内围绕所述输出轴线(11)旋转的情况下所述第二连杆机构轴线(119)与所述第一驱动轴线(108)相交；其中，由所述第一转子(104)产生的扭矩通过所述第一连杆机构轴线(109)和所述第二连杆机构轴线(119)传递，并且由此当所述第二转子(114)被限制相对于所述第一子致动器壳体(170)在所述旋转运动范围内旋转时所述扭矩在所述输出轴线(11)处被累加；其中，所述第二转子(114)可以被选择性地释放，以便在所述第一转子(104)相对于所述第一子致动器壳体(170)围绕所述第一子旋转轴线(103)的旋转失效的情况下所述第二转子(114)相对于所述第一子致动器壳体(170)围绕所述第一子旋转轴线(103)基本自由地旋转，使得所述第一连杆机构轴线(109)和所述第二连杆机构轴线(119)随着所述输出构件(10)相对于所述结构(9)在所述旋转运动范围内围绕所述输出轴线(11)旋转而基本自由地运动；第二子致动器(202)，其具有第二子旋转轴线(203)和第二子致动器壳体(270)，所述第二子致动器壳体(270)相对于所述结构(9)围绕所述第二子旋转轴线(203)基本自由地旋转；所述第二子致动器(202)包括第三定子元件(224)和第三转子(204)，所述第三转子(204)被配置成相对于所述第二子致动器壳体(270)围绕所述第二子旋转轴线(203)选择性地旋转；第二驱动轴线(208)，其由在所述输出轴线(11)与所述第二子旋转轴线(203)之间延伸的假想线限定；第三构件(205)，其连接至所述第三转子(204)并且具有第三构件枢转轴线(206)，所述第三构件枢转轴线(206)从所述第二子旋转轴线(203)偏移一距离；第三连杆机构(207)，其在所述第三构件枢转轴线(206)处连接至所述第三构件(205)并且在第三输出枢转轴线(200)处连接至所述输出构件(10)，所述第三输出枢转轴线(200)从所述输出轴线(11)偏移一距离；所述第三连杆机构(207)具有第三连杆机构轴线(209)，其由在所述第三输出枢转轴线(200)与所述第三构件枢转轴线(206)之间延伸的假想线限定；所述输出构件(10)、所述第二子致动器(202)的第三构件(205)和所述第二子致动器(202)的第三连杆机构(207)被配置成使得在所述输出构件(10)在所述旋转运动范围内围绕所述输出(11)旋转的情况下所述第三连杆机构轴线(209)不与所述第二驱动轴线(208)相交；所述第二子致动器(202)包括第四定子元件(234)和第四转子(214)，所述第四转子(214)被配置成相对于所述第二子致动器壳体(270)围绕所述第二子旋转轴线(203)选择性地旋转；第四构件(215)，其连接至所述第四转子(214)并且具有第四构件枢转轴线(216)，所述第四构件枢转轴线(216)从所述第二子旋转轴线(203)偏移一距离；第四连杆机构(217)，其在所述第四构件枢转轴线(216)处连接至所述第四构件(215)并且在第四输出枢转轴线(201)处连接至所述输出构件(10)，所述第四输出枢转轴线(201)从所述输出轴线(11)偏移一距离；所述第四连杆机构(217)具有第四连杆机构轴线(219)，其由在所述第四输出枢转轴线(201)与所述第四构件枢转轴线(216)之间延伸的假想线限定；所述输出构件(10)、所述第二子致动器(202)的第四构件(215)和所述第二子致动器(202)的第四连杆机构(217)被配置成使得在所述输出构件(10)在所述旋转运动范围内围绕所述输出轴线(11)旋转的情况下所述第四连杆机构轴线(219)与所述第二驱动轴线(208)相交；其中，由所述第三转子(204)产生的扭矩通过所述第三连杆机构轴线(209)和所述第四连杆机构轴线(219)传递，并且由此当所述第四转子(214)被限制相对于所述第二子致动器壳体(270)在所述旋转运动范围内旋转时所述扭矩在所述输出轴线(11)处被累加；其中，所述第四转子(214)可以被选择性地释放，以便在所述第三转子(204)相对于所述第二子致动器壳体(270)围绕所述第二子旋转轴线(203)的旋转失效的情况下所述第四转子(214)相对于所述第二子致动器壳体(270)围绕所述第二子旋转轴线(203)基本自由地旋转，使得所述第三连杆机构轴线(209)和所述第四连杆机构轴线(219)随着所述输出构件(10)相对于所述结构(9)在所述旋转运动范围内围绕所述输出轴线(11)旋转而基本自由地运动；并且其中，所述第一子致动器(102)或所述第二子致动器(202)中的一个可以被驱动，以便在所述第一子致动器(102)和所述第二子致动器(202)中的另一个的第一转子(104)或第三转子(204)相对于相应的所述第一子致动器壳体(170)或所述第二子致动器壳体(270)在所述旋转运动范围内围绕相应的所述第一子旋转轴线(103)或所述第二子轴旋转(203)的旋转失效的情况下选择性地围绕所述输出轴线(11)旋转所述输出构件(10)。
所述旋转致动器组件还可以包括：第三子致动器(302)，其具有第三子旋转轴线(303)和第三子致动器壳体(370)，所述第三子致动器壳体(370)相对于所述结构(9)围绕所述第三子旋转轴线(303)基本自由地旋转；所述第三子致动器(302)包括第五定子元件(324)和第五转子(304)，所述第五转子(304)被配置成相对于所述第二子致动器壳体(370)围绕所述第三子旋转轴线(303)选择性地旋转；第三驱动轴线(308)，其由在所述输出轴线(11)与所述第三子旋转轴线(303)之间延伸的假想线限定；第五构件(305)，其连接至所述第五转子(304)并且具有第五构件枢转轴线(306)，所述第五构件枢转轴线(306)从所述第三子旋转轴线(303)偏移一距离；第五连杆机构(307)，其在所述第五构件枢转轴线(306)处连接至所述第五构件(305)并且在第五输出枢转轴线(300)处连接至所述输出构件(10)，所述第五输出枢转轴线(300)从所述输出轴线(11)偏移一距离；所述第五连杆机构(307)具有第五连杆机构轴线(309)，其由在所述第五输出枢转轴线(300)与所述第五构件枢转轴线(306)之间延伸的假想线限定；所述输出构件(10)、所述第三子致动器(302)的第五构件(305)和所述第三子致动器(302)的第五连杆机构(307)被配置成使得在所述输出构件(10)在所述旋转运动范围内围绕所述输出(11)旋转的情况下所述第五连杆机构轴线(309)不与所述第三驱动轴线(308)相交；所述第三子致动器(302)包括第六定子元件(334)和第六转子(314)，所述第六转子(314)被配置成相对于所述第三子致动器壳体(370)围绕所述第三子旋转轴线(303)选择性地旋转；第六构件(315)，其连接至所述第六转子(314)并且具有第六构件枢转轴线(316)，所述第六构件枢转轴线(316)从所述第三子旋转轴线(303)偏移一距离；第六连杆机构(317)，其在所述第六构件枢转轴线(316)处连接至所述第六构件(315)并且在第六输出枢转轴线(301)处连接至所述输出构件(10)，所述第六输出枢转轴线(301)从所述输出轴线(11)偏移一距离；所述第六连杆机构(317)具有第六连杆机构轴线(319)，其由在所述第六输出枢转轴线(301)与所述第六构件枢转轴线(316)之间延伸的假想线限定；所述输出构件(10)、所述第三子致动器(302)的第六构件(315)和所述第三子致动器(302)的第六连杆机构(317)被配置成使得在所述输出构件(10)在所述旋转运动范围内围绕所述输出(11)旋转的情况下所述第六连杆机构轴线(319)与所述第三驱动轴线(308)相交；其中，由所述第五转子产生的扭矩通过所述第五连杆机构轴线(309)和所述第六连杆机构轴线(319)传递，并且由此当所述第六马达(334)被限制相对于所述第三子致动器壳体(370)在所述旋转运动范围内旋转时所述扭矩在所述输出轴线(11)处被累加；其中，所述第六转子(314)可以被选择性地释放，以便在所述第五转子(304)相对于所述第三子致动器壳体(370)围绕所述第三子旋转轴线(303)的旋转失效的情况下所述第六转子(314)相对于所述第三子致动器壳体(370)围绕所述第三子旋转轴线(303)基本自由地旋转，使得所述第五连杆机构轴线(309)和所述第六连杆机构轴线(319)随着所述输出构件(10)相对于所述结构(9)在所述旋转运动范围内围绕所述输出轴线(11)旋转而基本自由地运动；并且其中，所述第一子致动器(102)、所述第二子致动器(202)或所述第三子致动器(302)中的一个可以被驱动，以便在所述第一子致动器(102)、所述第二子致动器(202)或所述第三子致动器(302)中的另一个的第一转子(104)、第三转子(204)或第五转子(304)中的一个或多个相对于相应的所述第一子致动器壳体(170)、所述第二子致动器壳体(270)或所述第三子致动器壳体(370)在所述旋转运动范围内围绕相应的所述第一子旋转轴线(103)、所述第二子旋转轴线(203)和所述第三子旋转轴线(303)的旋转失效的情况下选择性地围绕所述输出轴线(11)旋转所述输出构件(10)。
所述被驱动对象可以包括直升机的旋转斜盘(22)，并且所述输出构件(10)可以经由推杆(21)连接至所述旋转斜盘。所述旋转致动器系统可以包括在所述输出构件(10)与所述推杆(21)之间的曲柄(19)。所述被驱动对象可以包括直升机转子叶片(423A、423B、423C)，并且所述输出构件(10)可以连接至所述转子叶片(423A、423B、423C)并且被配置成控制所述转子叶片(423A、423B、423C)的桨距角。所述旋转致动器系统可以包括在所述输出构件(10)与所述转子叶片(423A、423B、423C)之间的握把(419A、419B、419C)。所述被驱动对象可以包括飞行器飞行控制表面(30)，并且所述输出构件可以经由扭矩管(31)连接至所述飞行控制表面。所述飞行控制表面可以从由升降舵、方向舵、副翼、襟翼、缝翼、扰流板和直升机飞行尾翼构成的组中选出。所述被驱动对象可以包括倾转旋翼机(20)的转子短舱(523)。
所述运动范围可以围绕所述旋转输出轴线小于或等于约90度。所述第一子旋转轴线(103)、所述第二子旋转轴线(203)和所述旋转输出轴线(11)可以是基本平行的。所述第一子旋转轴线(103)、所述第二子旋转轴线(203)、所述旋转输出轴线(11)、所述第一构件枢转轴线(106)、所述第二构件枢转轴线(116)、所述第三轴构件枢转轴线(206)、所述第四构件枢转轴线(216)、所述第一输出枢转轴线(100)、所述第二输出枢转轴线(101)、所述第三输出枢转轴线(200)和所述第四输出枢转轴线(200)可以全部是基本平行的。
所述第一定子元件(124)和所述第二定子元件(134)可以经由过盈配合被固定到第一子致动器壳体(170)，并且所述第三定子元件(224)和所述第四定子元件(234)可以经由过盈配合被固定到所述第二子致动器壳体(270)。
所述第一转子(104)和所述第一定子(124)可以包括无刷DC永磁马达，其被配置成相对于所述第一子致动器壳体(170)围绕所述第一子旋转轴线(103)驱动所述第一转子(104)。所述第三转子(204)和所述第三定子(224)可以包括无刷DC永磁马达，其被配置成相对于所述第二子致动器壳体(270)围绕所述第二子旋转轴线(203)驱动所述第三转子(204)。所述第二转子(114)和所述第二定子(134)可以包括电磁磁阻保持装置，所述电磁磁阻保持装置被配置成选择性地限制所述第二转子(114)相对于所述第一子致动器壳体(170)围绕所述第一子旋转轴线(103)旋转，并且被配置成选择性地释放所述第二转子(114)，使得所述第二转子(114)相对于所述第一子致动器壳体(170)在所述旋转运动范围内围绕所述第一子旋转轴线(103)基本自由地旋转。所述第四转子(214)和所述第四定子(234)可以包括电磁磁阻保持装置，所述电磁磁阻保持装置被配置成选择性地限制所述第四转子(214)相对于所述第二子致动器壳体(270)在所述旋转运动范围内围绕所述第二子旋转轴线(203)旋转，并且被配置成选择性地释放所述第四转子(214)，使得所述第四转子(214)相对于所述第一子致动器壳体(270)在所述旋转运动范围内围绕所述第二子旋转轴线(203)基本自由地旋转。
所述第一转子(104)可以包括第一输入转子轴(150)、第一输出转子轴(152)和介于所述第一输入转子轴(150)与所述第一输出转子轴(152)之间的第一齿轮系(151)，并且所述第三转子(204)可以包括第三输入转子轴(250)、第三输出转子轴(252)和介于所述第三输入转子轴(250)与所述第三输出转子轴(252)之间的第三齿轮系(251)。所述第一齿轮系(151)和所述第三齿轮系(251)每个都可以包括多级行星齿轮。所述第二转子(114)可以包括第二输入转子轴(160)、第二输出转子轴(162)和介于所述第二输入转子轴(160)与所述第二输出转子轴(162)之间的第二齿轮系(161)，并且所述第四转子(214)可以包括第四输入转子轴(260)、第四输出转子轴(262)和介于所述第四输入转子轴(260)与所述第四输出转子轴(262)之间的第四齿轮系(261)。
所述第一构件(105)和所述第一转子(104)可以是第一特定形成的实体单元化元件的部分，并且所述第二构件(115)和所述第二转子(114)可以是第二特定形成的实体单元化元件的部分。所述第一构件(105)、第二构件(115)、第三构件(205)和第四构件(215)中的每个都可以包括U形夹式端部，所述U形夹式端部具有围绕相应的所述第一构件枢转轴线(106)、所述第二构件枢转轴线(116)、所述第三构件枢转轴线(206)和所述第四构件枢转轴线(216)取向的U形夹式销(105A、115A、205A和215A)，并且相应的所述第一连杆机构(107)、所述第二连杆机构(117)、所述第三连杆机构(207)和所述第四连杆机构(217)中的每个都可以包括相对应的开口，所述相对应的开口围绕相应的所述第一构件枢转轴线(106)、所述第二构件枢转轴线(116)、所述第三构件枢转轴线(206)和所述第四构件枢转轴线(216)取向，所述相对应的开口被配置成接收相应的U形夹销，并且相应的所述第一构件(105)、所述第二构件(115)、所述第三构件(205)和所述第四构件(215)可以经由相应的销接头连接部可枢转地连接至相应的所述第一连杆机构(107)、所述第二连杆机构(117)、所述第三连杆机构(207)和所述第四连杆机构(217)。所述输出构件(10)可以包括中心毂，所述中心毂具有第一连接臂(41)、第二连接臂(42)、第三连接臂(43)和第四连接臂(44)，并且所述第一连接臂(41)、第二连接臂(42)、第三连接臂(43)和第四连接臂(44)中的每个都可以包括U形夹式端部，所述U形夹式端部具有围绕相应的所述第一输出枢转轴线(100)、所述第二输出枢转轴线(101)、所述第三输出枢转轴线(200)和所述第四输出枢转轴线(201)取向的U形夹式销(41A、42A、43A、44A)，并且相应的所述第一连杆机构(107)、所述第二连杆机构(117)、所述第三连杆机构(207)和所述第四连杆机构(217)中的每个都可以包括相对应的开口(107A、117A、207A、217A)，所述相对应的开口围绕相应的所述第一输出枢转轴线(100)、所述第二输出枢转轴线(101)、所述第三输出枢转轴线(200)和所述第四输出枢转轴线(201)取向，所述相对应的开口被配置成接收相应的U形夹销，并且相应的所述第一连杆机构(107)、所述第二连杆机构(117)、所述第三连杆机构(207)和所述第四连杆机构(217)可以经由相应的销接头连接部可枢转地连接至所述输出构件(10)的相应的第一连接臂(41)、第二连接臂(42)、第三连接臂(43)和第四连接臂(44)。所述第一连杆机构(107)、第二连杆机构(117)、第三连杆机构(207)和第四连杆机构(217)中的每个都可以包括单个杆的连杆机构。
所述输出构件(10)可以包括圆筒形空心轴，并且所述结构(12)可以包括中心轴环(70A、70B)，所述中心轴环具有开口，所述开口围绕所述输出轴线(11)取向并且被配置成接收所述输出构件(10)的轴。所述结构(12)可以包括从所述中心轴环(70A、70B)径向延伸的第一强力背材臂(71A、71B)和从所述中心轴环(70A、70B)径向延伸的第二强力背材臂(72A、72B)。所述第一强力背材臂(71A、71B)可以被配置成支撑所述第一子致动器(102)，使得所述第一子致动器(102)的第一子致动器壳体(170)可相对于所述第一强力背材臂(71A、71B)围绕所述第一子旋转轴线(103)旋转，并且所述第二强力背材臂(72A、72B)可以被配置成支撑所述第二子致动器(202)，使得所述第二子致动器(202)的第二子致动器壳体(270)可相对于所述第二强力背材臂(72A、72B)围绕所述第二子旋转轴线(203)旋转。所述第一强力背材臂(71A、71B)可以包括围绕所述第一子旋转轴线(103)取向的开口，所述开口被配置成接收所述第一子致动器(102)的第一子致动器壳体(170)，并且所述第二强力背材臂(72A、72B)可以包括围绕所述第二子旋转轴线(203)取向的开口(76)，所述开口被配置成接收所述第二子致动器(202)的第二子致动器壳体(270)。所述第一强力背材臂(71A、71B)可以被可枢转地连接至所述中心轴环(70A、70B)，并且还可以包括连接至所述第一强力背材臂和所述结构两者的反冲连杆(81、82)。所述中心轴环(70A、70B)可以被固定到飞行器的机身(9)。所述中心轴环(470A)、所述第一强力背材臂(171A)和所述第二强力背材臂(172A)可以包括第一实体单元化构件(112A)。所述旋转致动器系统可以包括第二中心轴环(470B)、第三强力背材臂(171B)和第四强力背材臂(172B)，它们包括与所述第一实体单元化构件平行的第二实体单元化构件(112B)。
所述失效可以包括机械卡涩、电动马达失效或动力损失。所述第一子旋转轴线(103)、第二子旋转轴线(203)和第三子旋转轴线(303)可以围绕以所述旋转输出轴线(11)为中心轴线的圆沿圆周地间隔。所述第二定子元件和所述第二转子可以包括可释放的制动器。
附图说明
图1是改进的致动器系统的第一实施例的透视图。
图2是图1中所示的致动器系统的放大的局部后视透视图，未示出被驱动对象和输出轴。
图3是图2中所示的致动器系统的前视平面图。
图4是图1中所示的致动器系统的俯视平面图。
图5是图1中所示的静止的致动器支撑结构的局部透视图。
图6是图2中所示的旋转的致动器连杆机构系统的局部透视图，示出马达的输出转子环。
图7是图6中所示的致动器连杆机构系统的前视平面图。
图8是图1中所示的第一致动器子组件的纵向剖视图。
图9是图1中所示的第一致动器子组件的局部纵向剖视图，仅示出壳体和转子端部连接部。
图10是图1中所示的第二致动器子组件的纵向剖视图。
图11是图1中所示的第三致动器子组件的纵向剖视图。
图12是大致在图3的线A-A上截取的、图3中所示的致动器系统的纵向竖直剖视图。
图13是大致在图3的线B-B上截取的、图3中所示的致动器系统的纵向水平剖视图。
图14是图2中所示的静止的致动器支撑结构的第二实施例的透视图。
图15是致动直升机的旋转斜盘的、图2中所示的致动器系统的局部示意性的局部透视图。
图16是图15中所示的致动器系统连接部的放大视图。
图17是具有图2中所示的致动器系统的直升机的转子叶片的俯视平面图，所述致动器系统直接致动直升机的三个叶片中的每个的桨距。
图18是大致在图17的线C-C上截取的、图17中所示的组件的竖直剖视图。
图19是倾转旋翼机的透视图。
图20是图19中所示的倾转旋翼机的侧视图，其示出转子短舱的旋转。
图21是大致在图20的线D-D上截取的、图20中所示的转子短舱的竖直横向剖视图。
具体实施方式
首先，应当清楚地理解，贯穿若干附图，相似的附图标记一致地意图表示相同的结构元件、部分或表面，如可以通过整个书面说明书进一步描述或解释这样的元件、部分或表面，该详细的描述是整个书面说明书的整体组成部分。除非另有指示以外，这些附图意图与本说明书一起被阅读(例如，剖面阴影线、零件的布置、比例、程度等)，并且将被认为是本发明的整个书面说明书的一部分。如在以下描述中所使用的，术语“水平”、“竖直”、“左”、“右”、“上”和“下”及其形容词和副词派生词(例如，“水平地”、“向右地”、“向上地”等)仅仅涉及当特定附图面向读者时所示的结构的取向。类似地，术语“向内地”和“向外地”通常根据需要涉及表面相对于其延伸轴线或旋转轴线的取向。
现在参照附图，并且更具体地参照图1和图2，提供了一种改进的致动器系统，所述致动器系统的第一实施例总体上用15表示。如图所示，系统15总体上包括旋转的内花键输出毂10，其被配置成相对于飞行器框架9、第一致动器102、第二致动器202以及第三致动器302围绕旋转输出轴线11将有限范围的旋转运动经由扭矩管31施加到飞行控制表面30，所述第一致动器102具有第一旋转轴线103并且链接到输出毂10，所述第二致动器202具有第二旋转轴线203并且链接到输出毂10，所述第三致动器302具有第三旋转轴线303并且链接到输出毂10。第一致动器102、第二致动器202和第三致动器302通过如图6中所示的连杆机构系统13链接到输出毂10。第一致动器102、第二致动器202、第三致动器302以及输出毂10通过图5中所示的支撑结构12围绕它们相应的旋转轴线被旋转地支撑。
如图所示，致动器旋转轴线103、致动器旋转轴线203、致动器旋转轴线303和输出轴线11是彼此基本平行的。致动器旋转轴线103、致动器旋转轴线203和致动器旋转轴线303也被取向为离输出轴线11相等的径向距离并且围绕轴线11沿圆周等距地间隔。致动器102、202和302通过一范围的运动围绕轴线11驱动输出毂10。在该实施例中，这种围绕轴线11的总运动范围典型地约为90度。
输出毂10包括花键孔40，其用于接收和旋转地接合相对应的花键轴31。轴31是花键轴，其被配置成接合输出毂10的面向内的花键。然而，也可以使用用于从输出毂10传递旋转的其它机械装置，包括但不限于如下所述的。在该实施例中，轴31相对于飞行器框架9围绕轴线11自由地旋转，但是轴31以其它方式连接至飞行器框架9，使得轴31仅可以围绕轴线11旋转。这样，轴31将致动器系统支撑在飞行器框架9上。
如图5中所示，输出毂10和致动器102、202和302也通过接地至飞行器框架9的非旋转的刚性结构12支撑以用于围绕其相对的旋转轴线的旋转运动。结构12包括静止的中心轴环70A和70B、强力背材臂71A、71B、72A、72B、73A和73B以及反冲连杆81、82和83。强力背材臂71A、72A和73A被栓接至中心轴环70A且从中心轴环70A径向地延伸，并且强力背材臂71B、72B和73B被栓接至中心轴环70B且从中心轴环70B径向地延伸。中心轴环70A和70B经由轴承旋转地支撑输出毂10，使得输出毂10可以相对于结构12和机身9围绕输出轴线11旋转。如图所示，强力背材臂71A、72A和73A在内部连接部处被栓接至中心轴环70A的外部圆周，所述中心轴环70A继而被接地至飞行器框架9。如图所示，强力背材臂71B、72B和73B在内部连接部处被栓接至中心轴环70B的外部圆周，所述中心轴环70B继而被接地至飞行器框架9。强力背材臂71A、71B、72A、72B、73A和73B每个都包括外部轴环，所述外部轴环被配置成经由轴承支撑致动器102、202和302，使得致动器102、202和302可以相对于结构12旋转。因而，参照图1和图5，轴环71A和71B支撑致动器102的马达140A和140B，轴环72A和72B支撑致动器202的马达240A和240B，并且轴环73A和73B支撑致动器302的马达340A和340B。强力背材臂71A和71B、72A和72B以及73A和73B的每对轴环都分别在它们的外部圆周处被栓接至反冲连杆81、82和83。反冲连杆81、82和83被继而栓接至飞行器框架9。因此，中心轴环70A和70B将输出毂10保持在旋转接合中，用于相对于参考结构12和机身9围绕轴线11旋转。类似地，轴环71A和71B、72A和72B以及73A和73B将马达140A和140B、240A和240B以及340A和340B保持在旋转接合中，用于分别相对于参考结构12和机身9围绕轴线103、203和303旋转。轴线11、103、203和303是彼此大致平行的并且分开了固定的距离。参考结构12包括各自由14指示的多个轴承，以提供这样的旋转接合。
因为中心轴环70A和70B被栓接至强力背材臂71A、71B、72A、72B、73A和73B，强力背材臂71A、71B、72A、72B、73A和73B被栓接至反冲连杆81、82和83，并且反冲连杆81、82和83被栓接至机身9，所以保持这些元件的螺栓可以被解开和去除，以允许致动器102、202和302中的任一个根据需要被去除和维修或更换。因而，对于结构12，致动器系统15包括三线可更换单元。在图14中示出用于支撑输出毂10和致动器102、202和302的可替代的非旋转的刚性结构112，其被接地至飞行器框架9。在图14中所示的结构112中，并非将双轴环70A和70B栓接至强力背材臂71A、71B、72A、72B、73A和73B，中心轴环170A和强力背材臂171A、172A和173A被形成为实体单元化元件112A，并且轴环170B和强力背材臂171B、172B和173B被形成为实体单元化元件112B。单元112A和112B经由反冲连杆181和182刚性地连接至机身9。这提供了单线可更换单元。
第一致动器102包括在壳体170中的旋转保持马达140A和旋转驱动马达140B。旋转马达140A和140B被安装成使它们的驱动轴共轴并且围绕轴线103对准。
如图8和图9中所示，在该实施例中，旋转驱动马达140B是具有行星齿轮减速单元151的无刷DC永磁电动马达。旋转马达140B包括定子124和多部件的转子104。转子104被配置成相对于定子124和壳体170选择性地围绕旋转轴线103旋转。转子104包括面向定子124的外部磁体111、内部转子齿轮输入轴150、外部转子齿轮输出环或轴152以及介于转子104的输入齿轮轴150与输出齿轮轴152之间的多级复合行星齿轮系151。然而，诸如步进马达、旋转液压致动器或类似物的其它旋转马达或致动器可以被用作可替代物。而且，其它齿轮系可以被用于为由马达140B产生的扭矩提供机械优势，或者齿轮可以不被用作可替代物。
定子124经由过盈配合被固定到壳体170并且也任选地被胶合到壳体170。应当注意到，壳体170和定子124以及转子104都不相对于参考结构9静止。壳体170和定子124不刚性地安装到参考结构9。带有定子124的壳体170能够相对于参考结构12和9围绕轴线103旋转，而与转子104相对于参考结构12和9的旋转无关。
图9示出具有共用的均匀剖面阴影线的致动器102的壳体170和定子124和134。这些元件被连接成使得它们总是围绕轴线103一起旋转。用第二剖面阴影线示出转子输出元件152和162，其可枢转地连接至连杆机构系统113的连杆机构107和117。这些元件被连接成使得这些元件随着中心输出毂10围绕轴11旋转而总是围绕轴线103旋转。如果保持马达140A被释放，如下所述，则这些元件也可以与壳体170和定子124和134无关地围绕轴线103旋转。最后，用第三阴影线示出连接至参考支撑结构12的强力臂71A和71B。这些元件不围绕轴线11或轴线103旋转。壳体170和定子124和134可以相对于强力臂71A和71B围绕轴线103旋转。致动器202和203的壳体270和370共用该配置。
如图6至图8中所示，转子104的输出转子轴152包括转子臂105或被刚性地联接到转子臂105，所述转子臂105继而在枢转轴线106处连接至连杆机构107的第一端部。在该实施例中，输出转子轴152和转子臂105是特定形成的实体单元化元件的部分。然而，作为可替代方案而非限制，这些元件可以是彼此固定的或以其它方式连接的分离的件。
如图所示，转子臂105具有U形夹式端部，所述U形夹式端部具有围绕枢转轴线106取向的U形夹式销105A。连杆机构107包括围绕枢转轴线106取向的相对应的开口107A，所述相对应的开口107A被配置成接收U形夹销105A，使得转子臂105通过销接头连接部可枢转地连接至连杆机构107。在枢转轴线106处在转子臂105与连杆机构107之间的枢转连接部从旋转轴线103偏移一距离。
连杆机构107的另一个端部继而在枢转轴线100处连接至输出毂10。如图所示，输出毂10包括连接臂41，所述连接臂41具有U形夹式端部，所述U形夹式端部具有围绕枢转轴线100取向的U形夹式销41A。连杆机构107包括围绕枢转轴线100取向的相对应的开口107B，所述相对应的开口107B被配置成接收U形夹销41A，使得连杆机构107经由销接头连接部可枢转地连接至连接臂41。在枢转轴线100处在输出毂10与连杆机构107之间的枢转连接部从输出轴线11偏移一距离。
在该实施例中，旋转保持马达140A是单相电磁磁阻保持装置，所述单相电磁磁阻保持装置被配置成当通电时选择性地限制转子114相对于壳体170在旋转运动范围内围绕轴线103旋转，或者所述单相电磁磁阻保持装置被配置成选择性地释放转子114，以便当未通电时所述单相电磁磁阻保持装置相对于壳体170在旋转运动范围内围绕旋转轴线103基本自由地旋转。如在图8和图9中所示，旋转保持马达140A包括定子134和转子114。转子114是铁基的并且包括外轴162、内轴160和介于轴162与轴160之间的多级复合行星齿轮系161。诸如制动器、磁性离合器、环形马达或类似物的其它保持装置可以被用作可替代物。而且，其它齿轮系可以被用于为由马达140A产生的保持扭矩提供机械优势，或者齿轮可以不被用作可替代物。
定子134经由过盈配合被固定到壳体170并且也任选地被胶合到壳体170。当马达140A的绕组被通电而使得转子114和转子输出轴162被旋转地锁定到定子134和壳体170时，壳体170将随着转子轴162围绕轴线103的任何旋转而旋转。当马达140A被释放时，带有定子134的壳体170能够相对于参考结构9围绕轴线103旋转，而与转子114相对于参考结构9的旋转无关。
如图6至图9中所示，转子114的转子轴162被刚性地联接到转子臂115，所述转子臂115继而在枢转轴线116处连接至连杆机构117的第一端部。在该实施例中，输出转子轴162和转子臂115是特定形成的实体单元化元件的部分。然而，作为可替代方案而非限制，这些元件可以是彼此固定的或以其它方式连接的分离的件。
如图所示，转子臂115具有U形夹式端部，所述U形夹式端部具有围绕枢转轴线116取向的U形夹式销115A。连杆机构117包括围绕枢转轴线116取向的相对应的开口117A，所述相对应的开口117A被配置成接收U形夹销115A，使得转子臂115通过销接头连接部可枢转地连接至连杆机构117。在枢转轴线116处在转子臂115与连杆机构117之间的枢转连接部从旋转轴线103偏移一距离。
连杆机构117的另一个端部继而在枢转轴线101处连接至输出毂10。如图所示，输出毂10包括连接臂42，所述连接臂42具有U形夹式端部，所述U形夹式端部具有围绕枢转轴线101取向的U形夹式销42A。连杆机构117包括围绕枢转轴线101取向的相对应的开口117B，所述相对应的开口117B被配置成接收U形夹销42A，使得连杆机构117经由销接头连接部可枢转地连接至连接臂42。在枢转轴线101处在输出毂10与连杆机构117之间的枢转连接部从输出轴线11偏移一距离。因而，连杆107被可枢转地连接在转子104的驱动臂部分105与输出毂10的驱动臂部分41之间。连杆117被可枢转地连接在转子104的驱动臂部分115与输出毂10的驱动臂部分42之间。然而，这种联接器会可替代地是齿轮联接器、带联接器或其它类似的联接器。
如图7中所示，在输出轴线11与旋转轴线103之间延伸的假想线限定驱动轴线108。在枢转轴线100与枢转轴线106之间延伸的假想线限定连杆机构轴线109。如图所示，在输出毂10、连杆机构107和转子臂105之间的连接部被定位成使得在输出毂10在致动器系统15的旋转运动范围内围绕输出轴线11旋转的情况下第一连杆机构轴线109不与第一驱动轴线108相交。在枢转轴线101与枢转轴线116之间延伸的假想线限定第二连杆机构轴线119。如图所示，在输出毂10、连杆机构117和转子臂115之间的连接部被定位成使得在输出毂10在致动器系统15的旋转运动范围内围绕输出轴线11旋转的情况下第二连杆机构轴线119与第一驱动轴线108相交。
在驱动马达140B与壳体170中的保持装置140A配对并且与连杆机构系统13配对的情况下，在正常操作下，保持装置140A将旋转位置锁定在壳体170与转子轴162、转子臂115之间。在该配置中，由马达140B和转子104产生的扭矩通过连杆机构107和第一连杆机构轴线109以及连杆机构117和第二连杆机构轴线119传递，并且由此当转子114被限制相对于壳体170在系统的旋转运动范围内旋转时所述扭矩在输出轴线11处被累加。如果驱动致动器140B卡住或失效，则保持马达140A释放定子134与转子114之间的锁定，并且因此释放壳体170和转子轴162、转子臂115，使得转子114相对于壳体170围绕旋转轴线103基本自由地旋转，并且使得第一连杆机构107和连杆机构轴线109以及第二连杆机构117和连杆机构轴线119随着输出毂10相对于结构9在输出毂10的旋转运动范围内围绕输出轴线11旋转而基本自由地运动，这高效地释放由马达140B对输出毂10产生的任何影响。这允许输出毂10由致动器202和/或致动器302驱动。因而，驱动马达140B和保持马达140A可以被控制成进入旁路模式并且在系统15中的其它致动器202和/或302的动力下自由地旋转。如果驱动马达140B失效，则致动器102可操作地从致动器系统15中退出。
第二致动器202包括在壳体270中的旋转保持马达240A和旋转驱动马达240B。旋转马达240A和240B被安装成使它们的驱动轴共轴并且围绕轴线203对准。
如图10中所示，在该实施例中，旋转驱动马达240B是具有行星齿轮减速单元251的无刷DC永磁电动马达。如图10中所示，旋转马达240B包括定子224和转子204。转子204被配置成相对于定子224和壳体270选择性地围绕旋转轴线203旋转。转子204包括面向定子224的外部磁体211、内部转子齿轮输入轴250、外部转子齿轮输出环或轴252，以及介于转子204的输入齿轮轴250与输出齿轮轴252之间的多级复合行星齿轮系251。然而，诸如步进马达、旋转液压致动器或类似物的其它旋转马达或致动器可以被用作可替代物。而且，其它齿轮系可以被用于为由马达240B产生的扭矩提供机械优势，或者齿轮可以不被用作可替代物。
定子224经由过盈配合被固定到壳体270并且也任选地被胶合到壳体270。应当注意到，壳体270和定子224以及转子204都不相对于参考结构9静止。壳体270和定子224不刚性地安装到参考结构9。带有定子224的壳体270能够相对于参考结构9围绕轴线203旋转，而与转子204相对于参考结构9的旋转无关。
如图6、图7和图10中所示，转子204的输出转子轴252包括转子臂205或被刚性地联接到转子臂205，所述转子臂205继而在枢转轴线206处连接至连杆机构207的第一端部。在该实施例中，输出转子轴252和转子臂205是特定形成的实体单元化元件的部分。然而，作为可替代方案而非限制，这些元件可以是彼此固定的或以其它方式连接的分离的件。
如图所示，转子臂205具有U形夹式端部，所述U形夹式端部具有围绕枢转轴线206取向的U形夹式销205A。连杆机构207包括围绕枢转轴线206取向的相对应的开口207A，所述相对应的开口207A被配置成接收U形夹销205A，使得转子臂205通过销接头连接部可枢转地连接至连杆机构207。在枢转轴线206处在转子臂205与连杆机构207之间的枢转连接部从旋转轴线203偏移一距离。
连杆机构207的另一个端部继而在枢转轴线200处连接至输出毂10。如图所示，输出毂10包括连接臂43，所述连接臂43具有U形夹式端部，所述U形夹式端部具有围绕枢转轴线200取向的U形夹式销43A。连杆机构207包括围绕枢转轴线200取向的相对应的开口207B，所述相对应的开口207B被配置成接收U形夹销43A，使得连杆机构207经由销接头连接部可枢转地连接至连接臂43。在枢转轴线200处在输出毂10与连杆机构207之间的枢转连接部从输出轴线11偏移一距离。
在该实施例中，旋转保持马达240A是单相电磁磁阻保持装置，所述单相电磁磁阻保持装置被配置成当通电时选择性地限制转子214相对于壳体270在旋转运动范围内围绕轴线203旋转，或者所述单相电磁磁阻保持装置被配置成选择性地释放转子214，以便当未通电时所述单相电磁磁阻保持装置相对于壳体270在旋转运动范围内围绕旋转轴线203基本自由地旋转。如图10中所示，旋转保持马达240A包括定子234和转子214。转子214包括外轴262、内轴260和介于轴262与轴260之间的多级复合行星齿轮系261。诸如制动器、磁性离合器、环形马达或类似物的其它保持装置可以被用作可替代物。而且，其它齿轮系可以被用于为由马达240A产生的保持扭矩提供机械优势，或者齿轮可以不被用作可替代物。
定子234经由过盈配合被固定到壳体270并且也任选地被胶合到壳体270。当马达240A被通电而使得转子214和转子输出轴262被旋转地锁定到定子234和壳体270时，壳体270将随着转子轴262围绕轴线203旋转而旋转。当马达240A被释放时，带有定子234的壳体270能够相对于参考结构9围绕轴线203旋转，而与转子214相对于参考结构9的旋转无关。
如图6、图7和图10中所示，转子214的转子轴262被刚性地联接到转子臂215，所述转子臂215继而在枢转轴线216处连接至连杆机构217的第一端部。在该实施例中，输出转子轴262和转子臂215是特定形成的实体单元化元件的部分。然而，作为可替代方案而非限制，这些元件可以是彼此固定的或以其它方式连接的分离的件。
如图所示，转子臂215具有U形夹式端部，所述U形夹式端部具有围绕枢转轴线216取向的U形夹式销215A。连杆机构217包括围绕枢转轴线216取向的相对应的开口217A，所述相对应的开口217A被配置成接收U形夹销215A，使得转子臂215通过销接头连接部可枢转地连接至连杆机构217。在枢转轴线216处在转子臂215与连杆机构217之间的枢转连接部从旋转轴线203偏移一距离。
连杆机构217的另一个端部继而在枢转轴线201处连接至输出毂10。如图所示，输出毂10包括连接臂44，所述连接臂44具有U形夹式端部，所述U形夹式端部具有围绕枢转轴线201取向的U形夹式销44A。连杆机构217包括围绕枢转轴线201取向的相对应的开口217B，所述相对应的开口217B被配置成接收U形夹销44A，使得连杆机构217经由销接头连接部可枢转地连接至连接臂44。在枢转轴线201处在输出毂10与连杆机构217之间的枢转连接部从输出轴线11偏移一距离。因而，连杆207被可枢转地连接在转子204的驱动臂部分205与输出毂10的驱动臂部分43之间。连杆217被可枢转地连接在转子204的驱动臂部分215与输出毂10的驱动臂部分44之间。然而，这种联接器会可替代地是齿轮联接器、带联接器或其它类似的联接器。
如图7中所示，在输出轴线11与旋转轴线203之间延伸的假想线限定驱动轴线208。在枢转轴线200与枢转轴线206之间延伸的假想线限定连杆机构轴线209。如图所示，在输出毂10、连杆机构207和转子臂205之间的连接部被定位成使得在输出毂10在致动器系统15的旋转运动范围内围绕输出轴线11旋转的情况下第一连杆机构轴线209不与第一驱动轴线208相交。在枢转轴线201与枢转轴线216之间延伸的假想线限定第二连杆机构轴线219。如图所示，在输出毂10、连杆机构217和转子臂215之间的连接部被定位成使得在输出毂10在致动器系统15的旋转运动范围内围绕输出轴线11旋转的情况下第二连杆机构轴线219与第一驱动轴线208相交。
在驱动马达240B与壳体270中的保持装置240A配对并且与连杆机构系统13配对的情况下，在正常操作下，保持装置240A将旋转位置锁定在壳体270与转子轴262、转子臂215之间。在该配置中，由马达240B和转子204产生的扭矩通过连杆机构207和第一连杆机构轴线209以及连杆机构217和第二连杆机构轴线219传递，并且由此当转子214被限制相对于壳体270在系统的旋转运动范围内旋转时所述扭矩在输出轴线11处被累加。如果驱动致动器240B卡住或失效，则保持马达240A释放定子234与转子214之间的锁定，并且因此释放壳体270和转子轴262、转子臂215，使得转子214相对于壳体270围绕旋转轴线203基本自由地旋转，并且使得第一连杆机构207和连杆机构轴线209以及第二连杆机构217和连杆机构轴线219随着输出毂10相对于结构9在输出毂10的旋转运动范围内围绕输出轴线11旋转而基本自由地运动，这高效地释放由马达240B对输出毂10产生的任何影响。这允许输出毂10由致动器102和/或致动器302驱动。因而，驱动马达240B和保持马达240A可以被控制成进入旁路模式并且在系统15中的其它致动器102和/或302的动力下自由地旋转。如果驱动马达240B失效，则致动器202可操作地从致动器系统15中退出。
第二致动器302包括在壳体370中的旋转保持马达340A和旋转驱动马达340B。旋转马达340A和340B被安装成使它们的驱动轴共轴并且围绕轴线303对准。
如图11中所示，在该实施例中，旋转驱动马达340B是具有行星齿轮减速单元351的无刷DC永磁电动马达。如图11中所示，旋转马达340B包括定子324和转子304。转子304被配置成相对于定子324和壳体370选择性地围绕旋转轴线303旋转。转子304包括面向定子324的外部磁体311、内部转子齿轮输入轴350、外部转子齿轮输出环或轴352，以及介于转子304的输入齿轮轴350与输出齿轮轴352之间的多级复合行星齿轮系351。然而，诸如步进马达、旋转液压致动器或类似物的其它旋转马达或致动器可以被用作可替代物。而且，其它齿轮系可以被用于为由马达340B产生的扭矩提供机械优势，或者齿轮可以不被用作可替代物。
定子324经由过盈配合被固定到壳体370并且也任选地被胶合到壳体370。应当注意到，壳体370和定子324以及转子304都不相对于参考结构9静止。壳体370和定子324不刚性地安装到参考结构9。带有定子324的壳体370能够相对于参考结构9围绕轴线303旋转，而与转子304相对于参考结构9的旋转无关。
如图6、图7和图11中所示，转子304的输出转子轴352包括转子臂305或被刚性地联接到转子臂305，所述转子臂305继而在枢转轴线306处连接至连杆机构307的第一端部。在该实施例中，输出转子轴352和转子臂305是特定形成的实体单元化元件的部分。然而，作为可替代方案而非限制，这些元件可以是彼此固定的或以其它方式连接的分离的件。
如图所示，转子臂305具有U形夹式端部，所述U形夹式端部具有围绕枢转轴线306取向的U形夹式销305A。连杆机构307包括围绕枢转轴线306取向的相对应的开口307A，所述相对应的开口307A被配置成接收U形夹销305A，使得转子臂305通过销接头连接部可枢转地连接至连杆机构307。在枢转轴线306处在转子臂305与连杆机构307之间的枢转连接部从旋转轴线303偏移一距离。
连杆机构307的另一个端部继而在枢转轴线300处连接至输出毂10。如图所示，输出毂10包括连接臂45，所述连接臂45具有U形夹式端部，所述U形夹式端部具有围绕枢转轴线300取向的U形夹式销45A。连杆机构307包括围绕枢转轴线300取向的相对应的开口307B，所述相对应的开口307B被配置成接收U形夹销45A，使得连杆机构307经由销接头连接部可枢转地连接至连接臂45。在枢转轴线300处在输出毂10与连杆机构307之间的枢转连接部从输出轴线11偏移一距离。
在该实施例中，旋转保持马达340A是单相电磁磁阻保持装置，所述单相电磁磁阻保持装置被配置成当通电时选择性地限制转子314相对于壳体370在旋转运动范围内围绕轴线303旋转，或者所述单相电磁磁阻保持装置被配置成选择性地释放转子314，以便当未通电时所述单相电磁磁阻保持装置相对于壳体370在旋转运动范围内围绕旋转轴线303基本自由地旋转。如图11中所示，旋转保持马达340A包括定子334和转子314。转子314包括外轴362、内轴360和介于轴362与轴360之间的多级复合行星齿轮系361。诸如制动器、磁性离合器、环形马达或类似物的其它保持装置可以被用作可替代物。而且，其它齿轮系可以被用于为由马达340A产生的保持扭矩提供机械优势，或者齿轮可以不被用作可替代物。
定子334经由过盈配合被固定到壳体370并且也任选地被胶合到壳体370。当马达340A被通电而使得转子314和转子输出轴362被旋转地锁定到定子334和壳体370时，壳体370将随着转子轴362围绕轴线303旋转而旋转。当马达340A被释放时，带有定子334的壳体370能够相对于参考结构9围绕轴线303旋转，而与转子314相对于参考结构9的旋转无关。
如图6、图7和图11中所示，转子314的转子轴362被刚性地联接到转子臂315，所述转子臂315继而在枢转轴线316处连接至连杆机构317的第一端部。在该实施例中，输出转子轴362和转子臂315是特定形成的实体单元化元件的部分。然而，作为可替代方案而非限制，这些元件可以是彼此固定的或以其它方式连接的分离的件。
如图所示，转子臂315具有U形夹式端部，所述U形夹式端部具有围绕枢转轴线316取向的U形夹式销315A。连杆机构317包括围绕枢转轴线316取向的相对应的开口317A，所述相对应的开口317A被配置成接收U形夹销315A，使得转子臂315通过销接头连接部可枢转地连接至连杆机构317。在枢转轴线316处在转子臂315与连杆机构317之间的枢转连接部从旋转轴线303偏移一距离。
连杆机构317的另一个端部继而在枢转轴线301处连接至输出毂10。如图所示，输出毂10包括连接臂46，所述连接臂46具有U形夹式端部，所述U形夹式端部具有围绕枢转轴线301取向的U形夹式销46A。连杆机构317包括围绕枢转轴线301取向的相对应的开口317B，所述相对应的开口317B被配置成接收U形夹销46A，使得连杆机构317经由销接头连接部可枢转地连接至连接臂46。在枢转轴线301处在输出毂10与连杆机构317之间的枢转连接部从输出轴线11偏移一距离。因而，连杆307被可枢转地连接在转子304的驱动臂部分305与输出毂10的驱动臂部分45之间。连杆317被可枢转地连接在转子304的驱动臂部分315与输出毂10的驱动臂部分46之间。然而，这种联接器会可替代地是齿轮联接器、带联接器或其它类似的联接器。
如图7中所示，在输出轴线11与旋转轴线303之间延伸的假想线限定驱动轴线308。在枢转轴线300与枢转轴线306之间延伸的假想线限定连杆机构轴线309。如图所示，在输出毂10、连杆机构307和转子臂305之间的连接部被定位成使得在输出毂10在致动器系统15的旋转运动范围内围绕输出轴线11旋转的情况下第一连杆机构轴线309不与第一驱动轴线308相交。在枢转轴线301与枢转轴线316之间延伸的假想线限定第二连杆机构轴线319。如图所示，在输出毂10、连杆机构317和转子臂315之间的连接部被定位成使得在输出毂10在致动器系统15的旋转运动范围内围绕输出轴线11旋转的情况下第二连杆机构轴线319与第一驱动轴线308相交。
在驱动马达340B与壳体370中的保持装置340A配对并且与连杆机构系统13配对的情况下，在正常操作下，保持装置340A将旋转位置锁定在壳体370与转子轴362、转子臂315之间。在该配置中，由马达340B和转子304产生的扭矩通过连杆机构307和第一连杆机构轴线309以及连杆机构317和第二连杆机构轴线319传递，并且由此当转子314被限制相对于壳体370在系统的旋转运动范围内旋转时所述扭矩在输出轴线11处被累加。如果驱动致动器340B卡住或失效，则保持马达340A释放定子334与转子314之间的锁定，并且因此释放壳体370和转子轴362、转子臂315，使得转子314相对于壳体370围绕旋转轴线303基本自由地旋转，并且使得第一连杆机构307和连杆机构轴线309以及第二连杆机构317和连杆机构轴线319随着输出毂10相对于结构9在输出毂10的旋转运动范围内围绕输出轴线11旋转而基本自由地运动，这高效地释放由马达340B对输出毂10产生的任何影响。这允许输出毂10由致动器102和/或致动器202驱动。因而，驱动马达340B和保持马达340A可以被控制以进入旁路模式并且在系统15中的其它致动器102和/或202的动力下自由地旋转。如果驱动马达340B失效，则致动器302可操作地从致动器系统15中退出。
如图6中所示，连杆机构系统13是在输出毂10与致动器102、202和302之间的一组刚性连杆和枢轴接头。在正常操作下，为了促使输出毂10相对于参考结构9围绕轴线11逆时针旋转，保持转子114、214和314被锁定，并且旋转致动器102、202和302的驱动转子104、204和304被控制为顺时针旋转。在正常操作下，为了促使输出毂10相对于参考结构9围绕轴11顺时针旋转，保持转子114、214和314被锁定，并且旋转致动器102、202和302的驱动转子104、204和304被控制为逆时针旋转。借助连杆机构系统13，驱动马达140B、240B和340B的转子104、204和304的旋转扭矩分别在系统的旋转运动操作范围内围绕轴线11在输出毂10处被累加在一起。
在失效模式中，如果驱动马达140B、240B和340B中的任一个失效，则其相应的成对的保持马达140B、240B或340B被控制成进入旁路模式并且允许整个对象致动器单元102、202或302和壳体170、270或370在通过中心毂10和连杆机构13传递的其它驱动致动器140B、240B和340B的动力下围绕其相应的轴线103、203或303自由地旋转。因此，第一致动器102、第二致动器202或第三致动器302中的一个可以被驱动，以便甚至在驱动马达140B、240B或340B的转子104、204或304中的一个或多个相对于相应的第一壳体170、第二壳体270或第三壳体370在系统15的旋转运动范围内围绕其相应的旋转轴线103、203或303的旋转失效的情况下选择性地围绕输出轴线11旋转输出毂10。这提供了三重余度。
图15和图16示出用于控制传统旋转斜盘22的致动器系统15和安装在直升机的桅杆24上的传统转子叶片23的桨距。曲柄19的花键轴被接收在输出毂10的花键孔40中。曲柄臂19的端部继而被可枢转地连接至旋转斜盘推杆21的一个端部，推杆21的另一个端部被连接至旋转斜盘22。毂10围绕轴线11的旋转提供推杆21的线性运动以控制传统旋转斜盘22，并且由此控制转子叶片23的桨距。如上所述，致动器系统15在旋转斜盘22的控制中提供三重余度和故障或卡塞容限，这在该飞行应用和其它飞行应用中是关键的。
图17和图18示出三个致动器系统15A、15B和15C，用于直接控制分别安装在直升机的桅杆424上的传统转子叶片423A、423B和423C的桨距。在叶片423A、423B和423C的内端部上的夹持器419A、419B和419C中的每个都包括花键内轴，所述花键内轴分别被接收在致动器系统15A、15B和15C的输出毂10的花键孔40中。致动器系统15A的毂10围绕轴线11A的旋转提供了叶片423A围绕对准的叶片轴线11A的旋转运动以控制叶片423A的桨距。类似地，致动器系统15B的毂10围绕轴线11B的旋转提供了叶片423B围绕对准的叶片轴线11B的旋转运动以控制叶片423B的桨距，并且致动器系统15C的毂10围绕轴线11C的旋转提供了叶片423C围绕对准的叶片轴线11C的旋转运动以控制叶片423C的桨距。如上所述，致动器系统15A、15B和15C中的每个都分别在叶片423A、423B和423C的控制中提供三重余度和故障或卡塞容限，这在该飞行应用和其它飞行应用中是关键的。
图19至图21示出用于控制倾转旋翼机20的传统转子短舱523的倾斜的致动器系统15。如图所示，致动器系统15被安装在倾转旋翼机10的机翼524中。转子短舱523包括花键轴524，其被接收在致动器系统15的输出毂10的花键孔40中。致动器系统15的毂10围绕轴线11的旋转提供了转子短舱围绕轴线11的旋转运动以控制介于水平与垂直之间的转子短舱523的倾斜和叶片526的旋转平面的角度。如上所述，致动器系统15在转子短舱523的控制中提供三重余度和故障或卡塞容限，这在该飞行应用和其它飞行应用中是关键的。
系统15提供余度致动系统，该多余致动系统甚至在动力、命令或反馈失效之后也具有多个输出通道。甚至在其它系统中将导致卡塞或锁定输出的内部机械故障之后，系统15也提供连续的动力和输出运动。
可以对所公开的实施例进行若干修改。例如，并且非限制，可以将具有上述功能的额外的致动器添加到系统中以提供进一步的余度。而且，位置传感器、分析器(resolver)和/或编码器可以被添加到致动器和/或任何其它连杆接头，以便向控制器提供有用的反馈。例如，如图1和图13中所示，可以在结构12的一个端部处设置分析器17，其具有固定到结构12的定子17A和与中心毂10一起旋转的相对转子17A，以确定毂10相对于结构12的旋转位置。此外，分析器147A、247A和347A可以被包含在驱动马达140A、240A和340A中，以便基于来自控制器的输入命令分别将转子104、204和304的位置换向。分析器147B、247B和347B可以被包含在保持马达140B、240B和340B中，以便分别监测这种保持装置的状态。此外，额外的扭矩传感器、位置传感器和/或转速计可以被添加到连杆机构系统13中的每个致动器输出和/或任何其它连杆接头，以提供进一步的反馈。
因此，虽然已经示出了和描述了当前优选形式的致动器系统并且讨论了若干修改方案，但是本领域的技术人员将容易理解，在不脱离本发明的范围的情况下，可以进行各种额外的改变。

Claims (35)

1.一种旋转致动器组件，其包括：
输出构件，其被配置成相对于结构围绕旋转输出轴线将有限范围的旋转运动施加到被驱动对象；
第一子致动器，其具有第一子旋转轴线和第一子致动器壳体，所述第一子致动器壳体相对于所述结构围绕所述第一子旋转轴线基本自由地旋转；
所述第一子致动器包括第一定子元件和第一转子，所述第一转子被配置成相对于所述第一子致动器壳体围绕所述第一子旋转轴线选择性地旋转；
第一驱动轴线，其由在所述输出轴线与所述第一子旋转轴线之间延伸的假想线限定；
第一构件，其连接至所述第一转子并且具有第一构件枢转轴线，所述第一构件枢转轴线从所述第一子旋转轴线偏移一距离；
第一连杆机构，其在所述第一构件枢转轴线处连接至所述第一构件并且在第一输出枢转轴线处连接至所述输出构件，所述第一输出枢转轴线从所述输出轴线偏移一距离；
所述第一连杆机构具有第一连杆机构轴线，其由在所述第一输出枢转轴线与所述第一构件枢转轴线之间延伸的假想线限定；
所述输出构件、所述第一子致动器的所述第一构件和所述第一子致动器的所述第一连杆机构被配置成使得在所述输出构件在所述旋转运动范围内围绕所述输出轴线旋转的情况下所述第一连杆机构轴线不与所述第一驱动轴线相交；
所述第一子致动器包括第二定子元件和第二转子，所述第二转子被配置成相对于所述第一子致动器壳体围绕所述第一子旋转轴线选择性地旋转；
第二构件，其连接至所述第二转子并且具有第二构件枢转轴线，所述第二构件枢转轴线从所述第一子旋转轴线偏移一距离；
第二连杆机构，其在所述第二构件枢转轴线处连接至所述第二构件并且在第二输出枢转轴线处连接至所述输出构件，所述第二输出枢转轴线从所述输出轴线偏移一距离；
所述第二连杆机构具有第二连杆机构轴线，其由在所述第二输出枢转轴线与所述第二构件枢转轴线之间延伸的假想线限定；
所述输出构件、所述第一子致动器的所述第二构件和所述第一子致动器的所述第二连杆机构被配置成使得在所述输出构件在所述旋转运动范围内围绕所述输出轴线旋转的情况下所述第二连杆机构轴线与所述第一驱动轴线相交；
其中，由所述第一转子产生的扭矩通过所述第一连杆机构轴线和所述第二连杆机构轴线传递，并且由此当所述第二转子被限制相对于所述第一子致动器壳体在所述旋转运动范围内旋转时所述扭矩在所述输出轴线处被累加；
其中，所述第二转子能够被选择性地释放，以便在所述第一转子相对于所述第一子致动器壳体围绕所述第一子旋转轴线的旋转失效的情况下所述第二转子相对于所述第一子致动器壳体围绕所述第一子旋转轴线基本自由地旋转，使得所述第一连杆机构轴线和所述第二连杆机构轴线随着所述输出构件相对于所述结构在所述旋转运动范围内围绕所述输出轴线旋转而基本自由地运动；
第二子致动器，其具有第二子旋转轴线和第二子致动器壳体，所述第二子致动器壳体相对于所述结构围绕所述第二子旋转轴线基本自由地旋转；
所述第二子致动器包括第三定子元件和第三转子，所述第三转子被配置成相对于所述第二子致动器壳体围绕所述第二子旋转轴线选择性地旋转；
第二驱动轴线，其由在所述输出轴线与所述第二子旋转轴线之间延伸的假想线限定；
第三构件，其连接至所述第三转子并且具有第三构件枢转轴线，所述第三构件枢转轴线从所述第二子旋转轴线偏移一距离；
第三连杆机构，其在所述第三构件枢转轴线处连接至所述第三构件并且在第三输出枢转轴线处连接至所述输出构件，所述第三输出枢转轴线从所述输出轴线偏移一距离；
所述第三连杆机构具有第三连杆机构轴线，其由在所述第三输出枢转轴线与所述第三构件枢转轴线之间延伸的假想线限定；
所述输出构件、所述第二子致动器的所述第三构件和所述第二子致动器的所述第三连杆机构被配置成使得在所述输出构件在所述旋转运动范围内围绕所述输出旋转的情况下所述第三连杆机构轴线不与所述第二驱动轴线相交；
所述第二子致动器包括第四定子元件和第四转子，所述第四转子被配置成相对于所述第二子致动器壳体围绕所述第二子旋转轴线选择性地旋转；
第四构件，其连接至所述第四转子并且具有第四构件枢转轴线，所述第四构件枢转轴线从所述第二子旋转轴线偏移一距离；
第四连杆机构，其在所述第四构件枢转轴线处连接至所述第四构件并且在第四输出枢转轴线处连接至所述输出构件，所述第四输出枢转轴线从所述输出轴线偏移一距离；
所述第四连杆机构具有第四连杆机构轴线，其由在所述第四输出枢转轴线与所述第四构件枢转轴线之间延伸的假想线限定；
所述输出构件、所述第二子致动器的所述第四构件和所述第二子致动器的所述第四连杆机构被配置成使得在所述输出构件在所述旋转运动范围内围绕所述输出轴线旋转的情况下所述第四连杆机构轴线与所述第二驱动轴线相交；
其中，由所述第三转子产生的扭矩通过所述第三连杆机构轴线和所述第四连杆机构轴线传递，并且由此当所述第四转子被限制相对于所述第二子致动器壳体在所述旋转运动范围内旋转时所述扭矩在所述输出轴线处被累加；
其中，所述第四转子能够被选择性地释放，以便在所述第三转子相对于所述第二子致动器壳体围绕所述第二子旋转轴线的旋转失效的情况下所述第四转子相对于所述第二子致动器壳体围绕所述第二子旋转轴线基本自由地旋转，使得所述第三连杆机构轴线和所述第四连杆机构轴线随着所述输出构件相对于所述结构在所述旋转运动范围内围绕所述输出轴线旋转而基本自由地运动；并且
其中，所述第一子致动器或所述第二子致动器中的一个能够被驱动，以便在所述第一子致动器和所述第二子致动器中的所述另一个的所述第一转子或所述第三转子相对于相应的所述第一子致动器壳体或所述第二子致动器壳体在所述旋转运动范围内围绕相应的所述第一子旋转轴线或所述第二子旋转轴线的旋转失效的情况下选择性地围绕所述输出轴线旋转所述输出构件。
2.根据权利要求1所述的旋转致动器组件，并且还包括：
第三子致动器，其具有第三子旋转轴线和第三子致动器壳体，所述第三子致动器壳体相对于所述结构围绕所述第三子旋转轴线基本自由地旋转；
所述第三子致动器包括第五定子元件和第五转子，所述第五转子被配置成相对于所述第二子致动器壳体围绕所述第三子旋转轴线选择性地旋转；
第三驱动轴线，其由在所述输出轴线与所述第三子旋转轴线之间延伸的假想线限定；
第五构件，其连接至所述第五转子并且具有第五构件枢转轴线，所述第五构件枢转轴线从所述第三子旋转轴线偏移一距离；
第五连杆机构，其在所述第五构件枢转轴线处连接至所述第五构件并且在第五输出枢转轴线处连接至所述输出构件，所述第五输出枢转轴线从所述输出轴线偏移一距离；
所述第五连杆机构具有第五连杆机构轴线，其由在所述第五输出枢转轴线与所述第五构件枢转轴线之间延伸的假想线限定；
所述输出构件、所述第三子致动器的所述第五构件和所述第三子致动器的所述第五连杆机构被配置成使得在所述输出构件在所述旋转运动范围内围绕所述输出旋转的情况下所述第五连杆机构轴线不与所述第三驱动轴线相交；
所述第三子致动器包括第六定子元件和第六转子，所述第六转子被配置成相对于所述第三子致动器壳体围绕所述第三子旋转轴线选择性地旋转；
第六构件，其连接至所述第六转子并且具有第六构件枢转轴线，所述第六构件枢转轴线从所述第三子旋转轴线偏移一距离；
第六连杆机构，其在所述第六构件枢转轴线处连接至所述第六构件并且在第六输出枢转轴线处连接至所述输出构件，所述第六输出枢转轴线从所述输出轴线偏移一距离；
所述第六连杆机构具有第六连杆机构轴线，其由在所述第六输出枢转轴线与所述第六构件枢转轴线之间延伸的假想线限定；
所述输出构件、所述第三子致动器的所述第六构件和所述第三子致动器的所述第六连杆机构被配置成使得在所述输出构件在所述旋转运动范围内围绕所述输出旋转的情况下所述第六连杆机构轴线与所述第三驱动轴线相交；
其中，由所述第五转子产生的扭矩通过所述第五连杆机构轴线和所述第六连杆机构轴线传递，并且由此当所述第六马达被限制相对于所述第三子致动器壳体在所述旋转运动范围内旋转时所述扭矩在所述输出轴线处被累加；
其中，所述第六转子能够被选择性地释放，以便在所述第五转子相对于所述第三子致动器壳体围绕所述第三子旋转轴线的旋转失效的情况下所述第六转子相对于所述第三子致动器壳体围绕所述第三子旋转轴线基本自由地旋转，使得所述第五连杆机构轴线和所述第六连杆机构轴线随着所述输出构件相对于所述结构在所述旋转运动范围内围绕所述输出轴线旋转而基本自由地运动；并且
其中，所述第一子致动器、所述第二子致动器或所述第三子致动器中的一个能够被驱动，以便在所述第一子致动器、所述第二子致动器或所述第三子致动器中的所述另一个的所述第一转子、所述第三转子或所述第五转子中的一个或多个相对于相应的所述第一子致动器壳体、所述第二子致动器壳体或所述第三子致动器壳体在所述旋转运动范围内围绕相应的所述第一子旋转轴线、所述第二子旋转轴线和所述第三子旋转轴线的旋转失效的情况下选择性地围绕所述输出轴线旋转所述输出构件。
3.根据权利要求1所述的旋转致动器系统，其中，所述被驱动对象包括直升机的旋转斜盘，并且所述输出构件经由推杆连接至所述旋转斜盘。
4.根据权利要求3所述的旋转致动器系统，包括在所述输出构件与所述推杆之间的曲柄。
5.根据权利要求1所述的旋转致动器系统，其中，所述被驱动对象包括直升机转子叶片，并且所述输出构件连接至所述转子叶片并且被配置成控制所述转子叶片的桨距角。
6.根据权利要求5所述的旋转致动器系统，包括在所述输出构件与所述转子叶片之间的握把。
7.根据权利要求1所述的旋转致动器系统，其中，所述被驱动对象包括飞行器飞行控制表面，并且所述输出构件经由扭矩管连接至所述飞行控制表面。
8.根据权利要求7所述的旋转致动器系统，其中，所述飞行控制表面从由升降舵、方向舵、副翼、襟翼、缝翼、扰流板和直升机飞行尾翼构成的组中选出。
9.根据权利要求1所述的旋转致动器系统，其中，所述被驱动对象包括倾转旋翼机的转子短舱。
10.根据权利要求1所述的旋转致动器系统，其中，所述运动范围围绕所述旋转输出轴线小于或等于约90度。
11.根据权利要求1所述的旋转致动器系统，其中，所述第一子旋转轴线、所述第二子旋转轴线和所述旋转输出轴线是基本平行的。
12.根据权利要求1所述的旋转致动器系统，其中，所述第一子旋转轴线、所述第二子旋转轴线、所述旋转输出轴线、所述第一构件枢转轴线、所述第二构件枢转轴线、所述第三构件枢转轴线、所述第四构件枢转轴线、所述第一输出枢转轴线、所述第二输出枢转轴线、所述第三输出枢转轴线和所述第四输出枢转轴线全部是基本平行的。
13.根据权利要求1所述的旋转致动器系统，其中，所述第一定子元件和所述第二定子元件经由过盈配合被固定到第一子致动器壳体，并且所述第三定子元件和所述第四定子元件经由过盈配合被固定到所述第二子致动器壳体。
14.根据权利要求1所述的旋转致动器系统，其中，所述第一转子和所述第一定子包括无刷DC永磁马达，其被配置成相对于所述第一子致动器壳体围绕所述第一子旋转轴线驱动所述第一转子。
15.根据权利要求14所述的旋转致动器系统，其中，所述第三转子和所述第三定子包括无刷DC永磁马达，其被配置成相对于所述第二子致动器壳体围绕所述第二子旋转轴线驱动所述第三转子。
16.根据权利要求1所述的旋转致动器系统，其中，所述第二转子和所述第二定子包括电磁磁阻保持装置，所述电磁磁阻保持装置被配置成选择性地限制所述第二转子相对于所述第一子致动器壳体围绕所述第一子旋转轴线旋转，并且被配置成选择性地释放所述第二转子，使得所述第二转子相对于所述第一子致动器壳体在所述旋转运动范围内围绕所述第一子旋转轴线基本自由地旋转。
17.根据权利要求16所述的旋转致动器系统，其中，所述第四转子和所述第四定子包括电磁磁阻保持装置，所述电磁磁阻保持装置被配置成选择性地限制所述第四转子相对于所述第二子致动器壳体在所述旋转运动范围内围绕所述第二子旋转轴线旋转，并且被配置成选择性地释放所述第四转子，使得所述第四转子相对于所述第一子致动器壳体在所述旋转运动范围内围绕所述第二子旋转轴线基本自由地旋转。
18.根据权利要求1所述的旋转致动器系统，其中，所述第一转子包括第一输入转子轴、第一输出转子轴和介于所述第一输入转子轴与所述第一输出转子轴之间的第一齿轮系，并且其中，所述第三转子包括第三输入转子轴、第三输出转子轴和介于所述第三输入转子轴与所述第三输出转子轴之间的第三齿轮系。
19.根据权利要求18所述的旋转致动器系统，其中，所述第一齿轮系和所述第三齿轮系每个都包括多级行星齿轮。
20.根据权利要求18所述的旋转致动器系统，其中，所述第二转子包括第二输入转子轴、第二输出转子轴和介于所述第二输入转子轴与所述第二输出转子轴之间的第二齿轮系，并且所述第四转子包括第四输入转子轴、第四输出转子轴和介于所述第四输入转子轴与所述第四输出转子轴之间的第四齿轮系。
21.根据权利要求1所述的旋转致动器系统，其中，所述第一构件和所述第一转子是第一特定形成的实体单元化元件的部分，并且所述第二构件和所述第二转子是第二特定形成的实体单元化元件的部分。
22.根据权利要求1所述的旋转致动器系统，其中，所述第一构件、第二构件、第三构件和第四构件中的每个都包括U形夹式端部，所述U形夹式端部具有围绕相应的所述第一构件枢转轴线、所述第二构件枢转轴线、所述第三构件枢转轴线和所述第四构件枢转轴线取向的U形夹式销，并且相应的所述第一连杆机构、第二连杆机构、第三连杆机构和第四连杆机构中的每个都包括相对应的开口，所述相对应的开口围绕相应的所述第一构件枢转轴线、所述第二构件枢转轴线、所述第三构件枢转轴线和所述第四构件枢转轴线取向，所述相对应的开口被配置成接收相应的所述U形夹销，并且相应的所述第一构件、第二构件、第三构件和第四构件经由相应的所述销接头连接部可枢转地连接至相应的所述第一连杆机构、第二连杆机构、第三连杆机构和第四连杆机构。
23.根据权利要求22所述的旋转致动器系统，其中，所述输出构件包括中心毂，所述中心毂具有第一连接臂、第二连接臂、第三连接臂和第四连接臂，并且其中，所述第一连接臂、第二连接臂、第三连接臂和第四连接臂中的每个都包括U形夹式端部，所述U形夹式端部具有围绕相应的所述第一输出枢转轴线、所述第二输出枢转轴线、所述第三输出枢转轴线和所述第四输出枢转轴线取向的U形夹式销，并且其中，相应的所述第一连杆机构、第二连杆机构、第三连杆机构和第四连杆机构中的每个都包括相对应的开口，所述相对应的开口围绕相应的所述第一输出枢转轴线、所述第二输出枢转轴线、所述第三输出枢转轴线和所述第四输出枢转轴线取向，所述相对应的开口被配置成接收相应的所述U形夹销，并且其中，相应的所述第一连杆机构、第二连杆机构、第三连杆机构和第四连杆机构经由相应的所述销接头连接部可枢转地连接至所述输出构件的相应的所述第一连接臂、第二连接臂、第三连接臂和第四连接臂。
24.根据权利要求1所述的旋转致动器系统，其中，所述第一连杆机构、第二连杆机构、第三连杆机构和第四连杆机构中的每个都包括单个杆的连杆机构。
25.根据权利要求1所述的旋转致动器系统，其中，所述输出构件包括圆筒形空心轴，并且所述结构包括中心轴环，所述中心轴环具有开口，所述开口围绕所述输出轴线取向并且被配置成接收所述输出构件的所述轴。
26.根据权利要求25所述的旋转致动器系统，其中，所述结构包括从所述中心轴环径向延伸的第一强力背材臂和从所述中心轴环径向延伸的第二强力背材臂。
27.根据权利要求26所述的旋转致动器系统，其中，所述第一强力背材臂被配置成支撑所述第一子致动器，使得所述第一子致动器的所述第一子致动器壳体能相对于所述第一强力背材臂围绕所述第一子旋转轴线旋转，并且其中，所述第二强力背材臂被配置成支撑所述第二子致动器，使得所述第二子致动器的所述第二子致动器壳体能相对于所述第二强力背材臂围绕所述第二子旋转轴线旋转。
28.根据权利要求27所述的旋转致动器系统，其中，所述第一强力背材臂包括围绕所述第一子旋转轴线取向的开口，所述开口被配置成接收所述第一子致动器的所述第一子致动器壳体，并且所述第二强力背材臂包括围绕所述第二子旋转轴线取向的开口，所述开口被配置成接收所述第二子致动器的所述第二子致动器壳体。
29.根据权利要求28所述的旋转致动器系统，其中，所述第一强力背材臂被可枢转地连接至所述中心轴环，并且还包括连接至所述第一强力背材臂和所述结构两者的反冲连杆。
30.根据权利要求28所述的旋转致动器系统，其中，所述中心轴环被固定到飞行器的机身。
31.根据权利要求26所述的旋转致动器系统，其中，所述中心轴环、所述第一强力背材臂和所述第二强力背材臂包括第一实体单元化构件。
32.根据权利要求31所述的旋转致动器系统，包括第二中心轴环、第三强力背材臂和第四强力背材臂，它们包括与所述第一实体单元化构件平行的第二实体单元化构件。
33.根据权利要求1所述的旋转致动器系统，其中，所述失效包括机械卡涩、电动马达失效或动力损失。
34.根据权利要求2所述的致动器系统，其中，所述第一子旋转轴线、所述第二子旋转轴线和所述第三子旋转轴线围绕以所述旋转输出轴线为中心轴线的圆沿圆周地间隔。
35.根据权利要求1所述的旋转致动器系统，其中，所述第二定子元件和所述第二转子包括能释放的制动器。
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