CN114961440B - 一种自动上锁-解锁的作动器 - Google Patents

Abstract

本发明属于机械技术领域，公开了一种自动上锁‑解锁的作动器，壳体、活塞、锁芯、锁销和伸出杆；壳体、活塞和伸出杆组成常规的作动器结构，活塞与伸出杆的连接处设有轴向固定、径向可转动的锁芯，锁芯上设有锁止结构，锁芯的锁止结构配合设在径向设在壳体上的锁销，在伸出杆伸出到最大位置收回或收缩到最小位置伸出时被限位。本发明的一种自动上锁‑解锁的作动器是机械式自动上锁解锁的技术方案，具有使系统简化、降低系统的复杂度、锁止/解锁可靠等优点。

Description

一种自动上锁-解锁的作动器

技术领域

本发明属于机械技术领域，涉及一种作动器，具体涉及一种自动上锁-解锁的作动器。

背景技术

在许多驱动场合，如起落架收放、舱门关闭、发动机地面维护时打开风扇罩和反推等，往往需要作动器在伸出极限位置能够锁止保持位置，同时需要能够收回。实现上述功能的现有技术方案有液压锁技术方案、电磁上锁/解锁技术方案。

但是液压锁技术方案需要提供持续高压，因此对结构设计的要求较高，长时间使用有油液泄露的风险。电磁上锁/解锁技术方案依靠的是电磁技术，因此具有电磁技术上的局限性，例如对电磁控制稳定性的要求等。然而，在上述所提到的驱动场合中，对锁止的稳定性要求非常高，电磁上锁/解锁技术并不符合上述驱动场合的稳定性要求。

发明内容

本发明的目的是：提供一种自动上锁-解锁的作动器，实现机械式自动上锁/解锁的功能，系统简化、降低系统的复杂度、锁止/解锁稳定可靠。

本发明的技术方案是：

一种自动上锁-解锁的作动器，壳体、活塞、锁芯、锁销和伸出杆；壳体、活塞和伸出杆组成常规的作动器结构，活塞与伸出杆的连接处设有轴向固定、径向可转动的锁芯，锁芯上设有锁止结构，锁芯的锁止结构配合设在径向设在壳体上的锁销，在伸出杆伸出到最大位置收回或收缩到最小位置伸出时被限位。

进一步的，锁销具体是径向插入到壳体内的销状物，锁销的内端与锁芯发生干涉来对伸出杆进行限位。

进一步的，锁芯内设有第一凹槽，当伸出杆伸出或收缩时，伸出杆带动锁芯移动，锁销进入到锁芯的第一凹槽内；锁销与伸出杆其他部分之间互不干涉，锁芯径向与锁销发生干涉，锁芯径向的第一凹槽处与锁销不发生干涉；第一凹槽的底部设置有第一斜面，伸出杆继续往外伸出时，锁销在第一斜面的干涉下，使得锁芯转动，锁销对应的锁芯位置变为与第一斜面相连的第二凹槽处；锁芯的第二凹槽顶部设有与锁销外形相匹配的卡槽，伸出杆收缩或伸出时，锁销与锁芯的卡槽发生干涉，阻止伸出杆继续收缩或伸出。

进一步的，伸出杆收回或伸出被限位后，再一次到伸出到最大位置后收回时或再一次到收缩到最小位置后伸出时，限位被解除。

进一步的，锁芯内卡槽的底部设有第二斜面，伸出杆继续往外伸出或向内收缩时，锁销在第二斜面的干涉下，使得锁芯转动，锁销对应的锁芯位置变为与第二斜面相连的第三凹槽处；第三凹槽的结构与第一凹槽相同，其顶部与锁销之间无干涉，伸出杆能够继续收缩或伸出。

进一步的，锁芯是回转体结构，锁芯的第一凹槽、第一斜面、第二凹槽、卡槽、第二斜面，再到与第一凹槽结构相同的第三凹槽，在回转的锁芯循环设置。

进一步的，锁销的数量与锁芯的第一凹槽数量相同。

进一步的，锁销的数量为四个，四个锁销两两垂直地设在壳体上。

进一步的，锁芯和伸出杆之间设置有扭矩限制器。防止锁芯自由旋转。

进一步的，活塞的外圆面上设置有凸起，壳体的内壁面上设有轴向的滑轨道，滑轨道的型面与凸起的形状相配合，凸起在壳体的滑轨道中作直线运动。以限制伸出杆自由转动。

本发明的优点是：本发明的一种自动上锁-解锁的作动器是机械式自动上锁解锁的技术方案，具有使系统简化、降低系统的复杂度、锁止/解锁可靠等优点。

附图说明

图1是本发明的一种自动上锁-解锁的作动器的外形示意图；

图2是本发明的一种自动上锁-解锁的作动器的结构组成示意图；

图3是本发明的一种自动上锁-解锁的作动器的三维原理示意图；

其中，1-壳体，2-活塞，3-锁芯，4-锁销，5-伸出杆，6-端盖。

具体实施方式

本部分是本发明的实施例，用于解释和说明本发明的技术方案。

一种自动上锁-解锁的作动器，壳体1、活塞2、锁芯3、锁销4和伸出杆5；壳体1、活塞2和伸出杆5组成常规的作动器结构，活塞2与伸出杆5的连接处设有轴向固定、径向可转动的锁芯3，锁芯3上设有锁止结构，锁芯3的锁止结构配合设在壳体1开口端的锁销4，在伸出杆5伸出到最大位置收回时被限位。

锁销4具体是径向插入到壳体1内的销状物，锁销4的内端与锁芯3发生干涉来对伸出杆5进行限位。

锁芯3内设有第一凹槽，当伸出杆5伸出时，伸出杆5带动锁芯3向外移动，锁销4进入到锁芯3的第一凹槽内；锁销4与伸出杆5其他部分之间互不干涉，锁芯3径向与锁销4发生干涉，锁芯3径向的第一凹槽处与锁销4不发生干涉；第一凹槽的底部设置有第一斜面，伸出杆5继续往外伸出时，锁销4在第一斜面的干涉下，使得锁芯3转动，锁销4对应的锁芯3位置变为与第一斜面相连的第二凹槽处；锁芯3的第二凹槽顶部设有与锁销4外形相匹配的卡槽，伸出杆5收缩时，锁销4与锁芯3的卡槽发生干涉，阻止伸出杆5继续收缩。

伸出杆5收回被限位后，再一次到伸出到最大位置后收回时，限位被解除。

锁芯3内卡槽的底部设有第二斜面，伸出杆5继续往外伸出时，锁销4在第二斜面的干涉下，使得锁芯3转动，锁销4对应的锁芯3位置变为与第二斜面相连的第三凹槽处；第三凹槽的结构与第一凹槽相同，其顶部与锁销4之间无干涉，伸出杆5能够继续收缩。

锁芯3是回转体结构，锁芯3的第一凹槽、第一斜面、第二凹槽、卡槽、第二斜面，再到与第一凹槽结构相同的第三凹槽，在回转的锁芯3循环设置。

锁销4的数量与锁芯3的第一凹槽数量相同。

锁销4的数量为四个，四个锁销4两两垂直地设在壳体1上。

锁芯3和伸出杆5之间设置有扭矩限制器。防止锁芯自由旋转。

活塞2的外圆面上设置有凸起，壳体1的内壁面上设有轴向的滑轨道，滑轨道的型面与凸起的形状相配合，凸起在壳体1的滑轨道中作直线运动。以限制伸出杆自由转动。

锁销4可设置在靠近壳体1的开口端，也可设置在壳体1的尾部。

下面结合说明书附图对本发明做进一步详细阐述。

如图1、图2和图3所示的一种自动上锁-解锁的作动器，其特征在于：包括壳体1、活塞2、锁芯3、锁销4、伸出杆5、端盖6；壳体1为圆筒形，一端封闭，一端开放，壳体1内圆面上设置有直线滑轨道；活塞2为圆柱形，其外径略小于壳体1的内孔直径；活塞2的外圆面上设置有凸起，凸起在壳体1的滑轨道中作直线运动；活塞2与伸出杆5之间固定连接，并设置在伸出杆5的尾端部；锁芯3套在伸出杆5上，并设置在伸出杆5的尾端部；锁芯3与伸出杆5之间只能相对旋转，其在轴向没有相对运动；锁芯3外圆面上设置有齿状的凹槽轨道，齿状凹槽由上锁驱动面、解锁驱动面、上锁导引面、解锁导引面构成，上锁驱动面和解锁驱动面沿锁芯3外圆面交替设置，上锁导引面和解锁导引面沿锁芯3外圆面交替设置，上锁驱动面和解锁驱动面法向方向相同，上锁导引面和解锁导引面法向方向相同，上锁驱动面垂直于上锁导引面；锁销4固定安装在壳体1的圆周面上，锁销4轴线指向壳体1轴线，锁销4端部伸入壳体内孔中，能够在锁芯3外圆面上的凹槽轨道内滑动，并驱动锁芯3旋转；端盖6为圆柱形，固定安装在壳体1的端部，起到限制伸出杆5位移的作用。

锁芯3和伸出杆5之间设置有扭矩限制器，防止锁芯自由旋转；

壳体1内圆面上设置有直线滑轨道，活塞2的外圆面上设置有凸起，凸起在壳体1的滑轨道中作直线运动，以限制伸出杆自由转动；

伸出杆5通过机械接口约束其自由转动；

伸出杆5在高压油液作用下运动；

伸出杆5在滚珠丝杠驱动下运动；

锁销4设置在靠近壳体1的开口端。

一种自动上锁-解锁的作动器，其工作过程为：

第一步，伸出杆5在驱动力作用下伸出；

第二步，伸出杆5运动至完全伸出位置时，锁销4进入锁芯3外圆面上的齿形凹槽内，锁销4接触锁芯3外圆面上的上锁驱动面，锁销4利用伸出杆5的直线运动驱动锁芯3旋转一定的角度，锁芯3位于上锁角度；

第三步，伸出杆5在驱动力的作用下作收回运动；

第四步，锁销4落入锁芯3的限位槽内，锁芯3在锁销4的限制下锁止，由于锁芯3与伸出杆5无轴向运动，因此伸出杆5也被锁止；

第五步，伸出杆5在驱动力作用下伸出；

第六步，伸出杆5运动至完全伸出位置时，锁销4接触锁芯3外圆面上的齿形凹槽的解锁驱动面，锁销4利用伸出杆5的直线运动驱动锁芯3旋转一定的角度，锁芯位于解锁角度；

第七步，伸出杆5在驱动力的作用下作收回运动，锁销4滑出锁芯3的凹槽，伸出杆解锁。

上述驱动力可以是液压力、滚珠丝杠的推力和外载力的一种或多种。

另一种自动上锁-解锁的作动器，包括壳体1、活塞2、锁芯3、锁销4、伸出杆5、端盖6；壳体1为圆筒形，一端封闭，一端开放，壳体1内圆面上设置有直线滑轨道；活塞2为圆柱形，其外径略小于壳体1的内孔直径；活塞2的外圆面上设置有凸起，凸起在壳体1的滑轨道中作直线运动；活塞2与伸出杆5之间固定连接，并设置在伸出杆5的尾端部；锁芯3套在伸出杆5上，并设置在伸出杆5的尾端部；锁芯3与伸出杆5之间只能相对旋转，其在轴向没有相对运动；锁芯3外圆面上设置有齿状的凹槽轨道，齿状凹槽由上锁驱动面、解锁驱动面、上锁导引面、解锁导引面构成，上锁驱动面和解锁驱动面沿锁芯3外圆面交替设置，上锁导引面和解锁导引面沿锁芯3外圆面交替设置，上锁驱动面和解锁驱动面法向方向相同，上锁导引面和解锁导引面法向方向相同，上锁驱动面垂直于上锁导引面；锁销4固定安装在壳体1的圆周面上，锁销4轴线指向壳体1轴线，锁销4端部伸入壳体内孔中，能够在锁芯3外圆面上的凹槽轨道内滑动，并驱动锁芯3旋转；端盖6为圆柱形，固定安装在壳体1的端部，起到限制伸出杆5位移的作用。

锁芯3和伸出杆5之间设置有扭矩限制器，防止锁芯自由旋转；

壳体1内圆面上设置有直线滑轨道，活塞2的外圆面上设置有凸起，凸起在壳体1的滑轨道中作直线运动，以限制伸出杆自由转动；

伸出杆5通过机械接口约束其自由转动；

伸出杆5在高压油液作用下运动；

伸出杆5在滚珠丝杠驱动下运动；

锁销4设置在靠近壳体1的尾端。

Claims (6)

1.一种自动上锁-解锁的作动器，其特征在于，壳体(1)、活塞(2)、锁芯(3)、锁销(4)和伸出杆(5)；壳体(1)、活塞(2)和伸出杆(5)组成常规的作动器结构，活塞(2)与伸出杆(5)的连接处设有轴向固定、径向可转动的锁芯(3)，锁芯(3)上设有锁止结构，锁芯(3)的锁止结构配合设在径向设在壳体(1)上的锁销(4)，在伸出杆(5)伸出到最大位置收回或收缩到最小位置伸出时被限位；

锁销(4)具体是径向插入到壳体(1)内的销状物，锁销(4)的内端与锁芯(3)发生干涉来对伸出杆(5)进行限位；

锁芯(3)内设有第一凹槽，当伸出杆(5)伸出或收缩时，伸出杆(5)带动锁芯(3)移动，锁销(4)进入到锁芯(3)的第一凹槽内；锁销(4)与伸出杆(5)其他部分之间互不干涉，锁芯(3)径向与锁销(4)发生干涉，锁芯(3)径向的第一凹槽处与锁销(4)不发生干涉；第一凹槽的底部设置有第一斜面，伸出杆(5)继续往外伸出时，锁销(4)在第一斜面的干涉下，使得锁芯(3)转动，锁销(4)对应的锁芯(3)位置变为与第一斜面相连的第二凹槽处；锁芯(3)的第二凹槽顶部设有与锁销(4)外形相匹配的卡槽，伸出杆(5)收缩或伸出时，锁销(4)与锁芯(3)的卡槽发生干涉，阻止伸出杆(5)继续收缩或伸出；

伸出杆(5)收回或伸出被限位后，再一次到伸出到最大位置后收回时或再一次到收缩到最小位置后伸出时，限位被解除；

锁芯(3)内卡槽的底部设有第二斜面，伸出杆(5)继续往外伸出或向内收缩时，锁销(4)在第二斜面的干涉下，使得锁芯(3)转动，锁销(4)对应的锁芯(3)位置变为与第二斜面相连的第三凹槽处；第三凹槽的结构与第一凹槽相同，其顶部与锁销(4)之间无干涉，伸出杆(5)能够继续收缩或伸出。

2.根据权利要求1所述的一种自动上锁-解锁的作动器，其特征在于，锁芯(3)是回转体结构，锁芯(3)的第一凹槽、第一斜面、第二凹槽、卡槽、第二斜面，再到与第一凹槽结构相同的第三凹槽，在回转的锁芯(3)循环设置。

3.根据权利要求2所述的一种自动上锁-解锁的作动器，其特征在于，锁销(4)的数量与锁芯(3)的第一凹槽数量相同。

4.根据权利要求3所述的一种自动上锁-解锁的作动器，其特征在于，锁销(4)的数量为四个，四个锁销(4)两两垂直地设在壳体(1)上。

5.根据权利要求1所述的一种自动上锁-解锁的作动器，其特征在于，锁芯(3)和伸出杆(5)之间设置有扭矩限制器。

6.根据权利要求1所述的一种自动上锁-解锁的作动器，其特征在于，活塞(2)的外圆面上设置有凸起，壳体(1)的内壁面上设有轴向的滑轨道，滑轨道的型面与凸起的形状相配合，凸起在壳体(1)的滑轨道中作直线运动。