专利名称：形状记忆合金致动的扭矩锁的制作方法
技术领域：
本发明总体涉及致动系统，并且更具体地涉及用于致动系统的扭矩锁总成。
背景技术：
飞机通常包括用于控制飞机方向性和用于改变飞机的升力特性的各种可运动的空气动力学装置。例如，固定翼飞机通常包括安装在机翼前沿和后沿的缝翼和襟翼。ー些飞机可以包括安装在机翼前沿内侧部分的克鲁格襟翼和安装在机翼前沿外侧部分的缝翼。在一些飞行阶段期间克鲁格襟翼和缝翼可以从机翼前沿展开以便増加有效的机翼弯度并且以大攻角保持机翼上的气流。襟翼也可以安装在机翼后沿，以便当飞机以相对低的空速运动时増加由机翼产生的升力。例如，后沿襟翼可以在起飞期间通过使襟翼向下转一角度而展开，以增加升力，并且然后在巡航飞行阶段期间可以收回。在接近着陆和着陆飞行阶段期间襟翼可以再一次展开，以便通过增加有效的机翼弯度和机翼面积来增加升力，以补偿着陆期间飞机较低的空速。此外,ー些飞机可以包括被构造成小翼展方向伸出的古奈襟翼(Gurney flap),当飞机例如在巡航期间以相对高的空速运动时其可以在机翼底侧上从机翼后沿垂直地展开以增加机翼升力系数。古奈襟翼通过延伸不远于从机翼上通过的气流的边界层从而可以增加机翼升力系数而不明显增加阻力。古奈襟翼可以保持机翼表面上的气流附着并且因而改善机翼的空气动力学效率，这可以減少燃油消耗。联邦航空委员会(FAA)要求诸如上面所提到的襟翼和缝翼的空气动力学装置包括诸如扭矩锁的锁紧机构以便将该装置保持在选定展开位置而不需飞行员介入。将空气动力学装置保持在展开位置的要求増加了诸如飞机动カ系统的动力故障的事件。但是FAA规章在一些情况下允许空气动力学装置从展开位置自动收回。例如，当飞机遇到风剪切カ时空气动力学装置可以被自动收回以避免机翼结构过载。对于装有古奈襟翼并且在巡航飞行中通常以每小时500至600英里飞行的飞机而言，必须在相当短的时间(S卩，几毫秒)内收回或收纳古奈襟翼，以防止机翼过载。现有技术包括若干种致动器结构，包括用于展开和收回空气动力学装置的液压和机电致动器。虽然液压和机电致动器对于其预期目的通常是有效的，但是液压和机电致动器可能具有用于将空气动力学装置保持在展开位置的比较低的特定保持转矩，并且因此物理尺寸必需比较大以产生足够的保持转矩以便将该空气动力学装置锁定在展开位置。遗憾的是，现有技术致动器的相对大的物理尺寸使得难以将该致动器整合到机翼后沿的窄区域中。此外，这种致动器的相对大的物理尺寸会增加飞机的重量、复杂性和成本。而且，以相对高的空速飞行的飞机(例如，500-600mph)在遇到剪切风カ时，这种现有技术致动器会缺少在极短时间(即，几毫秒)内将诸如古奈襟翼的空气动力学装置从其展开位置收回或释放的能力。正如能够看到的，本领域需要一种用于致动器的扭矩锁，这种扭矩锁具有相对小的尺寸并且能够产生相对大的保持转矩，以用于将可展开装置保持在展开位置。而且，本发明领域需要ー种扭矩锁，这种扭矩锁能够在毫秒级的相对短的时间内收回或释放可展开装置。
发明内容
上面提到的与用于致动系统的扭矩锁有关的需求是通过本发明解决并缓解的，在一个实施例中，本发明提供ー种扭矩锁总成，其包括离合器、弹簧和形状记忆合金(SMA)部件。该弹簧可以被构造成导致在该离合器上施加压カ以使其接合。该SMA部件在被加热时可以以卸载离合器上的压カ的方式线性地缩回以使其松开。在另ー个实施例中，公开ー种用于具有致动器驱动轴的致动系统的扭矩锁总成。该扭矩锁总成包括总成外売、锁子总成和快速释放子总成。该锁子总成可以包括锁离合器、锁弹簧和SMA管。该锁离合器可以将驱动齿轮轴联接于总成外売。该锁弹簧可以导致在该锁离合器上施加压カ以使其接合。该SMA管在被加热时可以以卸载锁离合器上的压カ的方式线性地缩回以使其松开从而允许驱动齿轮轴旋转。该快速释放子总成可以包括快速释放离合器、快速释放弹簧和SMA线材。该快速释放离合器可以将驱动齿轮轴联接于输出轴。该快速释放弹簧可以导致在该快速释放离合器上施加压カ以使其接合。该SMA线材在被加热时可以以卸载快速释放离合器上的压カ的方式线性地缩回以使其松开，从而允许输出轴能够相对于驱动齿轮轴旋转。还公开一种松开离合器的方法。该方法可以包括对离合器施加压カ以使其接合的步骤。该方法还包括加热联接于该离合器的形状记忆合金(SMA)部件的步骤。该SMA部件可以响应该加热而线性地缩回。该方法还可以包括以松开该离合器的方式响应该SMA部件的线性缩回来卸载该离合器上压力。已经讨论的特征、功能和优点在本发明的各实施例中能够独立实现，或可以与其他实施例组合实现，其进ー步的细节可以參考下面的描述和附图看到。ー种扭矩锁总成，包括离合器；弹簧，其导致在对该离合器上施加压カ以使其接合；和形状记忆合金(SMA)部件，该SMA部件被加热时以卸载该离合器上的压カ的方式线性地缩回以便松开。该扭矩锁总成，其中该离合器包括锁离合器；该锁离合器将驱动齿轮轴联接于总成外壳；该SMA部件包括SMA管；该SMA管被加热时以从总成外壳分离该驱动齿轮轴的方式线性地缩回以允许该驱动齿轮轴旋转。该扭矩锁总成，其中
该离合器包括快速释放离合器；该快速释放锁离合器将驱动齿轮轴联接于输出轴；该SMA部件包括SMA线材；
该SMA线材被加热时以从该输出轴分离该驱动齿轮轴的方式线性地缩回，以允许相对旋转。该扭矩锁总成，其中该输出轴联接于可展开装置。该扭矩锁总成，其中该可展开装置包括飞机的空气动力学装置。 该扭矩锁总成，还包括将该SM线材联接于所述快速释放离合器的轭；弹簧对该轭施加压カ；该轭将该压カ传递给该快速释放离合器。该扭矩锁总成，其中该快速释放离合器具有多个离合器盘和离合器杯；至少ー个离合器盘不可旋转地联接于该离合器杯；至少ー个离合器盘不可旋转地联接于该驱动齿轮轴；该SMA线材被加热时以松开所述离合器盘的方式线性地缩回，从而允许该离合器杯能够相对于该驱动齿轮轴旋转。该扭矩锁总成，其中该离合器包括一对离合器，该ー对离合器包括具有锁齿轮轴的锁离合器和具有离合器杯的快速释放离合器；该快速释放离合器将该锁齿轮轴联接于该离合器杯。该扭矩锁总成，其中该离合器包括相对于彼此可旋转的多个离合器盘；该弹簧导致在该离合器盘上施加轴向压力以便以防止相对旋转的方式使离合器盘相互接合；该SMA部件的线性缩回卸载该离合器盘上的轴向压力，以便以允许离合器盘的相对旋转的方式松开。用于具有驱动齿轮轴的致动系统的扭矩锁总成，包括总成外壳；锁子总成，其包括将该驱动齿轮轴联接于该总成外壳的锁离合器；锁弹簧，其导致在该锁离合器上施加压カ以便接合；以及形状记忆合金(SMA)管，该形状记忆合金(SMA)管被加热时线性地缩回，从而卸载该锁离合器上的压カ以便松开并且允许该驱动齿轮轴的旋转；和快速释放子总成，其包括将该驱动齿轮轴联接于输出轴的快速释放离合器；快速释放弹簧，其导致在该快速释放离合器上施加压カ以便接合；以及
SMA线材，该SMA线材被加热时线性地缩回，从而卸载该快速释放离合器上的压カ以便松开并且允许所述输出轴相对该驱动齿轮轴旋转。一种松开离合器的方法，包括步骤
对该离合器施加压カ以便接合；加热联接于该离合器的形状记忆合金(SMA)部件；响应该加热线性地缩回该SMA部件；和响应该SMA部件的线性缩回以使该离合器松开的方式卸载在该离合器上的压力。该方法，其中该离合器包括多个离合器盘，该方法还包括步骤轴向地按压所述离合器盘以使得它们彼此接合，从而防止所述离合器盘的相对旋转；和线性地缩回该SMA部件以卸载在该离合器上的轴向压力，以便松开从而允许相对旋转。该方法，其中该离合器包括锁离合器，该SMA部件包括SMA管，该方法还包括步骤利用该锁离合器将驱动齿轮轴联接于总成外売；和响应加热来线性地缩回该SMA管，以便从该总成外壳分离该驱动齿轮轴，从而允许该驱动齿轮轴旋转。该方法还包括步骤将所述驱动齿轮轴从第一旋转位置朝着第二旋转位置旋转；接合该锁离合器，以便相对于该总成外壳锁定该驱动齿轮轴的旋转位置；和从该锁离合器的SMA管除去热，以使得该SMA管的线性缩回逆动(reverse)，从而允许该驱动齿轮轴相对该总成外壳旋转。该方法，其中该离合器包括一对离合器，该ー对离合器包括具有锁齿轮轴的锁离合器和快速释放离合器；该SMA部件包括ー对SMA部件，该ー对SMA部件包括SMA管和SMA线材，该方法还包括步骤利用该快速释放离合器将驱动齿轮轴联接于输出轴；和响应加热来线性地缩回该SMA线材，以便从该输出轴分离该驱动齿轮轴，从而允许该输出轴旋转。该方法，其中该离合器包括一对离合器，该ー对离合器包括具有锁齿轮轴的锁离合器和快速释放离合器；该SMA部件包括ー对SMA部件，该ー对SMA部件包括SMA管和SMA线材，该方法还包括步骤利用该快速释放离合器将锁齿轮轴联接于输出轴；和响应加热来线性地缩回该SMA线材，以便从该输出轴分离该锁齿轮轴，从而允许该输出轴旋转。该方法，其中该离合器包括快速释放离合器，该SMA部件包括SMA线材，该方法还包括步骤利用该快速释放离合器将驱动齿轮轴联接于输出轴；和响应加热来线性地缩回该SMA线材，以便从该输出轴分离该驱动齿轮轴，从而允许该输出轴旋转。该方法，其中该快速释放离合器包括多个离合器盘和ー个离合器杯，该方法还包括步骤
将至少ー个离合器盘不可旋转地联接于该离合器杯；
将至少ー个离合器盘不可旋转地联接于该驱动齿轮轴；和响应加热来线性地缩回该SMA线材，以便松开该离合器盘，从而允许该离合器杯相对该驱动齿轮轴旋转。该方法还包括步骤将可展开装置联接于该输出轴。该方法，其中 该可展开装置包括飞机的空气动力学装置。
參考附图，本发明的这些和其他特征将变得更加明白，在所有的附图中相同的附图标记指的是相同的零部件。图I是具有ー个或多个可展开装置的飞机的俯视图，所述可展开装置可以安装于该飞机例如飞机机翼的前沿和后沿；图2是沿着图I的线2所截取的飞机机翼后沿的一部分的俯视图，并且示出致动系统，该致动系统操作地联接于安装在机翼后沿的分裂式(split)襟翼；图3是沿着图2的线3截取的机翼后沿的剖视图并且示出分裂式襟翼的展开位置；图4A是包括扭矩锁总成的致动系统的透视图，该扭矩锁总成具有用于控制致动系统的ー个或多个离合器的接合或松开的ー个或多个形状记忆合金(SMA)部件；图4B是该致动系统的另ー个透视图，示出用于装纳致动器驱动总成和扭矩锁总成的总成外壳；图5是示出总成外壳的致动系统的侧视图；图6是沿着图5的线6所截取的致动系统的端视图，并且示出该扭矩锁总成的输出轴；图7是沿着图6的线7截取的致动器驱动总成和扭矩锁总成的剖视图，并且示出装纳在总成外壳内的锁子总成和快速释放子总成，并且示出与致动器驱动总成轴向地对齐的快速释放离合器；图8是致动器驱动总成和扭矩锁总成的侧视图，其中为了清楚起见总成外壳被去掉；图8A是锁子总成的侧视图，该锁子总成包括锁离合器、锁弹簧和构造成SMA管的SMA部件；图SB是快速释放子总成的侧视图，该快速释放子总成包括快速释放离合器、快速释放弹黃和构造成SMA线材的SMA部件；图9是沿着图7的线9截取的扭矩锁总成的局部剖视图，并且示出用于接合和松开锁子总成的锁离合器的SMA管；图10是沿着图7的线10截取的扭矩锁总成的剖视图，并且示出具有用于接合驱动齿轮轴的轴肋的肋的致动器驱动轴，并且还示出锁离合器的内和外离合器盘；图11是沿着图7的线11截取的扭矩锁总成的剖视图，并且示出接合于锁齿轮轴的锁齿轮的驱动齿轮轴的驱动齿轮；
图12是沿着图7的线12截取的扭矩锁总成的一部分的放大剖视图，并且示出离合器杯和总成外壳的第一外壳的端部之间的间隙；图1 3是沿着图7的线13截取的扭矩锁总成的剖视图，并且示出快速释放离合器的内和外离合器盘；图14A是包括可替代实施例中的扭矩锁总成的致动系统的透视图；图14B是包括可替代实施例中的扭矩锁总成的致动系统的另ー个透视图；图15是扭矩锁总成的可替代实施例的透视图，其中为了清楚起见总成外壳被去掉并且示出与该锁离合器轴向对齐的快速释放离合器；图16是扭矩锁总成的可替代实施例的侧视图，并且示出快速释放离合器与锁离合器的轴向对齐；图17是扭矩锁总成的可替代实施例的另ー个侧视图；图18是沿着图16的线18所取的扭矩锁总成的可替代实施例的端视图，并且示出驱动齿轮轴、快速释放离合器、轭和输出轴的相对位置；图19是沿着图18的线19截取的扭矩锁总成的可替代实施例的剖视图，并且示出具有锁子总成和快速释放子总成的致动器驱动总成；图20是图7所示的实施例中的扭矩锁总成的示意图，并且还示出锁子总成的SMA管和快速释放子总成的SMA线材，其中该SMA管和该SMA线材处于其马氏体初始(S卩，未缩回的)长度；图21是扭矩锁总成的示意图，其中SMA管被加热，从而导致从对应于马氏体初始形状的第一长度线性缩回到对应于奥氏体训练(trained shape)的第二长度，并且卸载在锁离合器上的压カ从而导致其松开；图22是扭矩锁总成的示意图，其中热量从SMA管去除从而允许SMA管返回到第一长度，从而导致锁离合器的再次接合；图23是扭矩锁总成的示意图，其中SMA线材被示为因为从第一温度加热到第二温度从而从第一长度线性地缩回到第二长度，以便使得快速释放离合器上的压カ被卸载从而允许其松开以及允许输出轴和展开装置自由旋转；图24是扭矩锁总成的示意图，其中SMA管被加热从而导致其线性缩回以卸载在锁离合器上的压カ以便其松开，并且允许驱动齿轮轴旋转到其初始位置；图25是致动系统的示意图，其中热量被从SMA管和SMA线材去除，从而导致锁离合器和快速释放离合器的再次接合；图26是表示ー个或更多个操作的流程图，所述操作可以被包括在用于操作该扭矩锁总成的方法中。
具体实施例方式现在參考附图，其中附图被示出以便说明本公开优选的各种实施例，图I示出飞机200的俯视图，该飞机200可以包括具有如这里所公开的扭矩锁总成60 (图2)的致动系统10(图2)。该致动系统10(图2)可以适合于展开任何数目的可展开装置210，包括但不限于可以安装在图I所示的飞机200的空气动力学装置212。飞机200可以包括具有尾部218的机身202，该尾部218可以包括用于方向性控制的水平稳定翼224、升降舵226、竖直稳定翼220和方向舵222。图I中的飞机200可以包括安装在机翼204前和后沿206、208的各种空气动力学装置212，以用于改变机翼204的升力和阻力特性。例如，空气动力学装置212可以包括前沿206缝翼和/或诸如克鲁格襟翼的襟翼，其可以从机翼204的前沿206展开以增加机翼204的有效弯度并且保持在机翼204的上表面经过的气流处于大攻角。机翼204还可以包括阻流板216，以便例如在着陆期间用于减小机翼204的升力从而使得飞机200的重量可以被传递给起落架以用于改善制动。机翼204的后沿208可以包括任何数目的空气动力学装置212，其包括安装在机翼204的后沿208的襟翼。所述襟翼可以具有任何结构不限于包括可分裂式襟翼、开缝襟翼和克鲁格襟翼，以用于改善机翼204的升力特性。
參考图2，图2示出图I的机翼204的后沿208的一部分，并且示出包括如这里公开的扭矩锁总成60的致动系统10。正如在图2能够看到的，致动系统10可以操作地联接于诸如分裂式襟翼214的可展开装置212。图2中的致动系统10可以适合于展开并收回分裂式襟翼214。例如，正如在图3最清楚地看见的，分裂式襟翼214在展开期间可以向下偏转。正如在下面更详细地描述的，扭矩锁总成60被具体构造成在可展开装置210由致动系统10展开之后将该可展开装置210锁定在所需位置并且在需要时快速释放该可展开装置210。例如，扭矩锁总成60可以将分裂式襟翼214保持在图3所示的所需襟翼设定，并且当飞机200遇到下面所述的某些情况时可以快速释放该分裂式襟翼214。參考图4A和图4B，图4A和图4B示出用于容纳致动器驱动总成20和扭矩锁总成60的总成外壳12。该致动器驱动总成20可以包括形状记忆合金(SMA)致动器转矩管24 (图4B)，以用于展开和收回可展开装置210 (图2)。该可展开装置210 (图2)可以安装到致动系统10的输出轴128 (图4A)。正如在下面所描述的，该SMA致动器转矩管24 (图4B)可以被训练成被加热时扭转(twist)，从而导致可展开装置210 (图2)旋转并展开。总成外壳12可以包括温度探头28以监控SMA致动器转矩管24(图4B)的温度，这对于确定施加于SMA致动器转矩管24的热量的幅值和速率是理想的，并且因而该温度探头28监控SMA致动器转矩管24的扭转速率。图4A和图4B所不的总成外壳12可以包括第一外壳部分14和第二外壳部分16,以方便扭矩锁总成60的装配和维护。总成外壳12可以以可替代构造被提供，包括但不限于整体式外壳构造。而且在这方面，预期的是，总成外壳12可以包括一个或更多个安装支架或配件(未示出)，以用于将致动系统10的部件安装到诸如内部机翼结构(未示出)的结构。在这方面，总成外壳12不必限于在该总成外壳13内容纳致动系统10部件的构造。如下面所述，总成外壳12可以包括盖18，其可以被拆卸以提供通向扭矩锁总成60的入口以用于调节。參考图5,图5不出总成外壳12的侧视图，该总成外壳12包括第一外壳部分14、第二外壳部分16和可以安装在该总成外壳12上侧上的盖18。在这方面，应当指出，图1-5所不的总成外壳12的构造是用于致动系统10的总成外壳12的实施例的ー个代表。正如前面所指出的，总成外壳12可以构造成任何尺寸、形状或构造来装纳致动系统10。而且，致动系统10可以包含各种致动器驱动总成20构造中的任何一种并且不限于如上面所述的SMA致动器转矩管24。例如，致动器驱动总成20可以构造成机电装置、气动装置、液压或任何其他合适的装置或机构或这些装置或机构的组合。
參考图6，图6示出致动系统10的端视图。尽管可以使用任何其他合适的结构来装配和连结第一和第二外壳部分14、16，不过如图6所不,第二外壳部分16可以利用一个或更多个机械紧固件186被连结于第一外壳部分14(图5)。如图5清楚地所示，扭矩锁总成60的输出轴128可以伸出到该总成外壳12之タト。如图6所示，输出轴128可以利用诸如弹性挡环的保持机构184被保持于第二外壳部分16。同样，诸如弾性挡环的保持机构184可以用来将锁齿轮轴178保持在第二外壳部分16。參考图7-8，图7-8示出包括致动器驱动总成20和扭矩锁总成60的致动系统10。图7示出装纳在总成外壳12内的致动器驱动总成20和扭矩锁总成60。在图8中，该总成外壳12被略去，使得图8仅仅示出致动器驱动总 成20和扭矩锁总成60。致动器驱动总成20包括致动器驱动轴22。该致动器驱动轴22可以包括SMA致动器转矩管24。该SMA致动器转矩管24可以包括如图7所示空心内部，以用于装纳用来加热该SMA致动器转矩管24的加热器26。该SMA致动器转矩管24可以由合适的SMA材料形成。例如，该SMA材料可以包括诸如镍钛诺(nitinol)的镍-钛合金。该SMA材料可以具有双程形状效应以允许SMA致动器转矩管24从初始形状扭转成训练形状并从该训练形状扭转回到初始形状。SMA致动器转矩管24通过重复地扭转该SMA致动器转矩管24到预定应力水平(例如，15-20ksi)从而可以被训练成扭转。当SMA致动器转矩管24被加热到转变温度之上吋，SMA材料达到奥氏体状态，从而导致SMA致动器转矩管24反向扭开(untwist)并且呈现其初始的预扭转形状。当热被消散使得SMA致动器转矩管24冷却到转变温度以下吋，该SMA致动器转矩管24返回到其马氏体状态的初始形状。以这种方式，通过交替地加热和冷却SMA致动器转矩管24，该SMA致动器转矩管24提供用于展开和收回可展开装置210 (图2)的手段。图7-8示出致动器驱动轴22与扭矩锁总成60的互连。如图8所示，致动器驱动轴22可以包括形成在该致动器驱动轴22的驱动端30的外表面上的轴花键32。图8示出轴花键32与形成在端部配件(fitting) 34的内表面上的配合花键36的配合。如图7所示，端部配件34可以伸进驱动齿轮轴40的空心部分中。如图10所示，端部配件34可以通过形成在端部配件34的外部上的多个成角度间隔的端部装配肋38从而接合驱动齿轮轴40。所述端部装配肋38可以被构造成旋转到与形成在驱动齿轮轴40的内表面上的ー组互补轴肋42接合，如图10所示。正如在下面所描述的，该端部装配肋38和轴肋42可以被设置成使得在端部装配肋38与轴肋42接合之前该端部配件34可以相对于驱动齿轮轴40旋转ー个有限量。參考图7-8，驱动齿轮轴40可以由位于该驱动齿轮轴40的相反两端处的轴承48可旋转地支撑。例如，图7示出在总成外壳12内可旋转地支撑驱动齿轮轴40的驱动齿轮轴40左手侧上的轴承48。驱动齿轮轴40的右手侧可以由被安装在快速释放离合器104中的轴承48可旋转地支撑。图7和图8还示出安装在驱动齿轮轴40上的复位弹簧50。该复位弹簧50的一端可以接合于驱动齿轮轴40的驱动齿轮44。虽然没有示出，但是复位弹簧50的相反端可以用任何合适的方式被固定或附接于总成外壳12(图7)。正如在下面详细地描述的，当松开锁离合器166时复位弹簧50可以朝着其初始旋转位置旋转地偏压驱动齿轮轴40。图7、图8和图11示出安装在驱动齿轮轴40上的驱动齿轮44。图11示出通过键46固定地联接于驱动齿轮轴40的驱动齿轮44。
參考图7、图8、图8A 和图8B，扭矩锁总成60(图7_8)包括锁离合器166 (图7、图8、图8A)和快速释放离合器104(图7、图8、图8B)。锁离合器166是如图8所示的锁子总成150的一部分。快速释放离合器104是如图SB所示的快速释放子总成80的一部分。如图7所示，锁离合器166将驱动齿轮轴40选择性地联接于总成外壳12以便将可展开装置210锁定就位。如下所述，需要时快速释放离合器104将驱动齿轮轴40选择性地联接于输出轴128并且可以使驱动齿轮轴40从输出轴120快速地分离。參考图8A,图8A不出锁子总成150,该锁子总成150包括锁离合器166、锁弹簧162和构造成SMA管152的SMA部件68。锁弹簧162可以由ー个或更多个弹簧垫圈164构成。例如，图8A示出构造成以堆叠方式设置且被安装在SMA管152上的一系列贝式弹簧垫圈(Belleville washer)的弹簧垫圈164。弹簧垫圈164在锁离合器166上施加压カ以接合该锁离合器166。虽然图7、图8和图8A示出相对于彼此以背对背设置取向的弹簧垫圈164，但是弹簧垫圈164可以以任何取向方式被设置，包括相对于彼此串联的和/或并联的取向或其任何组合方式的取向，以提供所需弹簧常数和所需轴向位移量。尽管锁弹簧162被描述为一系列弹簧垫圈164，但是锁弹簧162可以被提供成可替代构造，例如ー个或多个螺旋弹簧(未示出)。锁子总成150可以包括被安装在锁弹簧162的相反两端上的垫圈155。正如在下面更详细地描述的，垫圈155可以将尺寸做成使得该垫圈155的总轴向长度加上锁弹簧162的轴向长度对应于SMA管152的长度。如图7所示，SMA管152的自由端可以带螺纹，以便允许可螺纹地接合螺母182从而预加载锁弹簧162。參考图7，锁离合器166包括内和外离合器盘170、172。该内离合器盘170可以不可旋转地联接于锁齿轮轴178。外离合器盘172可以不可旋转地联接于总成外壳12。锁离合器166的内离合器盘170在数量上可以基本等于外离合器盘172。但是，内和外离合器盘170、172可以在数量上不相等。而且，虽然图7示出总共13个内和外离合器盘170、172，但是可以提供任何数量的内和外离合器盘。锁离合器166可以包括设置在锁离合器166和一个垫圈155之间的栓塞(plug) 156。该栓塞156可以在总成外壳12内轴向滑动并且可以将压カ从锁弹簧162传递给内和外离合器盘170、172。尽管在图7中示出为两个単独的部件，但是栓塞156和SMA管152可以被形成为整体式结构，以便简化装配和维护。參考图9,图9不出安装在总成外壳12中的栓塞156。该栓塞156可以包括用于防止该栓塞156在总成外壳12内旋转的装置。例如,栓塞156可以包括直径上相对的栓塞外部突起160，其可以沿着形成在总成外壳12中的轴向取向的外壳槽181滑动。该栓塞外部突起160在外壳槽181内的接合防止栓塞156相对于总成外壳12旋转，并且允许栓塞156相对于总成外壳12轴向移动。栓塞156还可以通过诸如定位销(dowel pint)的ー对相反的键158而不旋转地安装于SMA管152，以防止SMA管152相对于栓塞156旋转。正如能够理解的，其他合适的设置可以包含在扭矩锁总成60中以防止SMA管152和栓塞156的旋转。參考图10，图10示出安装在总成外壳12内的内和外离合器盘170、172。每ー个外离合器盘172均可以包括ー个或更多个突起176，该突起176可以被接纳在形成于总成外壳12中的轴向延伸的外壳槽181内。突起176可以防止外离合器盘172相对于总成外壳12的相对旋转。每ー个内离合器盘170均可以包括一个或更多个柄脚(tang) 174，其可以被接纳在形成于锁齿轮轴178中的轴向延伸的轴槽179内。柄脚174可以防止内离合器盘170相对于锁齿轮轴178的相对旋转。參考图7和图11，锁齿轮轴178可以包括例如通过键46被固定地联接于锁齿轮轴178的锁齿轮180。锁齿轮轴178可以借助于轴承188被支撑，所述轴承188可以通过ー个或更多个保持机构184被保持在总成外壳12内。如图7和图11所示，扭矩锁总成60包括安装到驱动齿轮轴40的驱动齿轮44。图11示出具有用于相互啮合的齿的驱动齿轮44和锁齿轮180，以便将驱动齿轮轴40联接于锁齿轮轴178。參考图7，锁子总成150包括SMA管152，其可以形成为大致空心部件，以便加热机构70能够被装纳在该SMA管152内。例如，加热机构70可以包括可以被插入到该SMA管152内的筒式加热器154，以便向SMA管152施加热能或热量。在被加热时SMA管152可以被训练成线性地缩回。正如下面更详细地描述的，SMA管152的线性缩回卸载由锁弹簧162施加在锁离合器166上的压力，从而导致锁离合器166松开并释放驱动齿轮轴40。SMA管152可以用诸如镍钛诺的SMA材料或其他合适的SMA材料(例如任意镍钛复合物或其他适当复合物)构造。SMA材料可以具有双程形状效应，以允许SMA管152从初始长度延伸到训练长度，并且从该训练长度线性缩回到初始长度。当从对应于马氏体初始形状的第一温度被加热到对应于奥氏体训练形状的第二温度时有助于SMA材料的形状变化。可以通过向处于马氏体状态的SMA管152施加拉伸应力(例如15-20ksi)从而导致SMA管152被训练成线性缩回。当被加热到转变温度之上吋，SMA管达到奥氏体状态，从而引起SMA管线性缩回并且恢复其初始长度。当例如通过允许热量被耗散从而被冷却吋，该SMA管152返回到其在马氏体状态下的延伸或训练长度。当SMA管152从第一温度被加热到第二温度时，制造SMA管152的材料可以提供高达至少近似4%或更大的可恢复应变。在这方面，SMA管的尺寸和形状可以基于当从奥氏体状态加热到马氏体状态时在SMA材料中产生的可恢复应变的量。例如，对于I. O英寸长的SMA管152而言，当SMA管152加热时具有3%的可恢复应变将导致该SMA管152的近似O. 030英寸的线性缩回。线性缩回量可以基于从锁子总成150的离合器盘松开内离合器盘170所需的轴向运动的量。例如，姆ー个内和外离合器盘170、172均可以具有一定量的波纹或非平面扭曲，这是由于在内和外离合器盘170、172制造期间的制造エ艺所导致的。SMA管152可以将尺寸做成其长度考虑到内和外离合器盘170、172的波纹的累积效果。如果每ー个内和外离合器盘170、172均具有近似O. 001英寸的波紋，则总共13个离合器盘将需要近似O. 013英寸的轴向位移以便实现内和外离合器盘170、172的完全松开。为了适应滞后现象、扭矩锁总成60部件的热膨胀以及制造和装配公差，可能需要额外的轴向位移。在这方面，基于加热期间在SMA材料中的近似3%的可恢复应变，I. O英寸长的SMA管152可以线性地缩回近似O. 030英寸，这能够提供内和外离合器盘170、172的足够的轴向位移，以用于相互松开。垫圈155可以根据SMA管152的轴向长度被定尺寸，以便使得垫圈155的总轴向长度加锁弹簧162的轴向长度对应于SMA管152的轴向长度。SMA管152优选具有足够的长度以便使得由于加热导致的线性缩回会导致卸载由锁弹簧162在锁离合器166上施加的压力。、
仍然參考图7-8，可以通过首先安装锁离合器166的内和外离合器盘170、172来装配锁子总成150。栓塞156可以用键158 (图9)安装以防止栓塞156相对于SMA管152的旋转。在安装锁子总成150期间可以利用压缩装置(未示出)，以便将弹簧垫圈164压缩ー定量，从而允许将保持机构184安装在总成外壳12内。一旦内和外离合器盘170、172、栓塞156、垫圈155、弹簧垫圈164和SMA管152被安装之后，则可以安装保持机构184以便将锁子总成150保持在总成外壳12内。螺母182可以螺纹地啮合于SMA管152的螺纹端并且被拧紧以便抵抗内和外离合器盘170、172提供所需的压力量。在实施例中，螺母182可以被拧紧或扭到使得消除了该设置中的任意轴向运动或游隙的程度。參考图SB，图SB示出快速释放子总成80，其可以包括快速释放离合器104、快速释放弹簧90和构造成SMA线材82的SMA部件68。快速释放弹簧90可以被构造成螺旋弹簧92或其他合适的弹簧构造。螺旋弹簧92通过轭98将压カ施加于快速释放离合器104。该轭98可以绕枢轴销100枢转，枢轴销100可以被联接于总成外壳12(图7)。轭98通过抵靠在压力板124上的一个或更多个伸出部分102将快速释放弹簧90的压カ传递给快速释放离合器104。压カ板124可以被安装在锁齿轮轴40上并且抵靠快速释放离合器104。參考图7，轭98将快速释放离合器104联接于SMA线材82。SMA线材82在轭98和SMA线材调节螺钉86之间延伸。该SMA线材调节螺钉86可以螺纹地啮合于总成外壳12。SMA线材82可以由位于SMA线材的相反两端中每端上的球形端84被保持就位。其中ー个球形端84可以被固定于轭98而另ー个球形端84可以被固定于SMA线材调节螺钉86。參考图10，图10示出延伸通过SMA线材调节螺钉86的SMA线材82。SMA线材调节螺钉86可以包括允许安装SMA线材82的沟槽88。还示出用于调节由快速释放弹簧90 (未示出)施加的力的弹簧调节螺钉96。弹簧调节螺钉96可以被安装于总成外壳12(图7)，以用于调节快速释放弹簧90(图7)。主要參考图11，图11示出延伸通过总成外壳12中的沟槽(未示出)的SMA线材82。还示出弹簧柱塞(plunger)94，其可以作为弹簧调节螺钉96(图7)的一部分被包括，以用于调节由快速释放弹簧90 (图7)施加的压カ的大小。图11所示的可拆卸盖18可以允许通达到SMA线材调节螺钉86和弹簧调节螺钉96。參考图7和图8B，快速释放子总成80包括SMA线材82，其可以具有相对小的直径，以便允许快速加热该SMA线材82。快速加热该SMA线材82可以有助于该SMA线材82在相当短的时间内的线性缩回。该SMA线材82可以被训练成当从对应于马氏体初始形状的第一温度被加热到对应于奥氏体训练形状的第二温度时线性缩回或缩短。可以通过对SMA线材82施加电流以导致对SMA线材82的电阻加热，从而加热该SMA线材82。SMA线材82可以用诸如镍钛诺的镍钛材料或其他合适的SMA材料形成。有利的是，SMA材料具有相对高的电阻，从而当施加电流时导致对SMA线材82的相对快速的电阻加热。參考图7，快速释放离合器104可以包括离合器杯106，离合器杯106可以包括离合器杯轴108。该离合器杯轴108可以包括杯轴输出端110。离合器杯轴108可以由安装在第二外壳部分16中的一个或更多个轴承112可旋转地支撑。离合器杯轴108用作图7-8 所示实施例中的扭矩锁总成60的输出轴128。主要參考图12，快速释放离合器104优选被构造成在离合器杯106和第二外壳部分16之间提供间隙d，以防止离合器杯106与轭98和压カ板124之间的干渉。
參考图7，快速释放离合器104可以包括内和外离合器盘116、118。内离合器盘116可以不旋转地接合于驱动齿轮轴40。外离合器盘118可以不旋转地接合于离合器杯106。例如，图13示出形成在内离合器盘116上的多个柄脚120。柄脚120可以不旋转地接合于沿着驱动齿轮轴40形成的轴槽52。图13还示出形成在外离合器盘118上的多个突起122。突起122可以不旋转地接合于形成在离合器杯106的内表面中的杯槽54。与锁离合器116的内和外离合器盘170、172的数量相比，快速释放离合器104可以包括相对更大量的内和外离合器盘116、118。这种相对更大量的内和外离合器盘116、118可能是需要的，以补偿由于相对小直径的SMA线材的较小的力反作用能力所导致的由快速释放弹簧90施加的较小的轴向压力。通过首先将内和外离合器盘116、118安装在驱动齿轮轴40之上并且将离合器盘116、118插入离合器杯106中可以安装快速释放离合器104。弹簧调节螺钉96可以被安装在总成外壳12中。螺旋弹簧92可以被安装在弹簧柱塞94和轭98之间。SMA线材调节螺钉86可以被拧入到总成外壳12中，如图7所示。SMA线材82可以穿过沟槽88使得球形端部84被卡在SMA线材调节螺钉86内。在螺旋弹簧92被压缩从而提供在SMA线材82中的松弛吋，SMA线材82的相反端上的球形端部84可以穿过轭98中的沟槽(未示出)。一旦SMA线材82连接于轭98，则可以用弹簧调节螺钉96来调节螺旋弹簧92的压缩，以便提供在内和外离合器盘116、118上的所需压力量。可以通过旋转该SMA线材调节螺钉86来消除SMA线材82中的松弛从而调节SMA线材82中的张カ。參考图7，在致动系统10的初始致动以展开诸如分裂式襟翼214(图3)的可展开装置210(图2)期间，可以通过加热SMA管152以便线性缩回该SMA管152从而松开锁离合器166。通过去除由锁弹簧162施加在锁离合器166上的压力，SMA管152的线性缩回可以松开锁离合器166。在锁离合器166松开的情况下，驱动齿轮轴40可以相对于总成外壳12旋转。在锁离合器166松开的同时,快速释放离合器104优选被接合，以便使得输出轴128保持联接于驱动齿轮轴40，从而导致输出轴128与驱动齿轮轴40 —起旋转。当恢复其初始的预扭转形状时，SMA致动器转矩管24可以被加热器26加热，以使得SMA致动器转矩管24反向扭转(untwist)。SMA致动器转矩管24的反向扭转导致可展开装置210 (图3)朝着所需旋转位置旋转。一旦可展开装置210处在所需旋转位置，则可以通过停用被容纳在SMA管152内部的筒式加热器154并允许SMA管152冷却(其中热可以从SMA管152被耗散或去掉)从而接合锁离合器166。热的耗散导致SMA管152的线性缩回的逆动(即，伸长)，以便使得SMA管152返回到其训练长度。返回到SMA管152的训练长度导致锁弹簧162对锁离合器166施加压力，从而导致锁离合器166的接合。该锁离合器166的接合将驱动齿轮轴40锁定到总成外壳12，从而防止驱动齿轮轴40旋转。參考图7，可以通过停用加热器26从而停止对SMA致动器转矩管24的供热，以便允许SMA致动器转矩管24冷却。由于在端部装配肋38 (图10)和轴肋42(图10)之间的成角度间距，SMA致动器转矩管24可以返回到其训练或扭转的形状。可展开装置210(图3)被锁离合器166保持在其展开位置。这种设置可以消除对SMA致动器转矩管24连续供热以便将可展开装置210 (图3)保持在展开位置的需要。以这种方式，扭矩锁总成60可以 减少自飞机动カ系统消耗的电能。仍然參考图7，通过松开快速释放离合器104，可展开装置210 (图3)可以从展开位置被释放。通过例如向SMA线材82施加电流来加热SMA线材82以便导致电阻加热，从而引发快速释放离合器104的松开。SMA线材82可以具有相对小的直径，以便允许快速加热，从而导致在相对短的时间内(例如若干毫秒内)的线性缩回。SMA线材82的相对快速的线性缩回通过卸载离合器盘116、118上的压カ而快速地松开该快速释放离合器104。卸载离合器盘116、118上的压カ使得驱动齿轮轴40与离合器杯106分离，从而允许输出轴128和可展开装置210 (图3)相对于驱动齿轮轴40自由旋转。
可展开装置210 (图3)的释放可以防止安装了该可展开装置210 (图3)的结构的过载。例如，在飞机200 (图I)遇到风剪切力或阵风时，可以通过快速加热SMA线材82以导致SMA线材线性缩回并且卸载快速释放离合器104上的轴向压力，从而快速松开快速释放离合器104。快速释放离合器104的松开允许分裂式襟翼214 (图3)的自由旋转，以便分裂式襟翼214(图3)可以旋转到气流(未示出)之外，并且朝着其缩回位置运动，这可以防止机翼204 (图3)的过载。仍參考图7，尽管锁离合器166的SMA管152和快速释放离合器104的SMA线材82均被训练成在被加热时线性地缩回或缩短，但是SMA管152的力的大小和反应时间可以不同于SMA线材82的力的大小和反应时间。例如，由于SMA管152可以具有比SMA线材82更大的直径，从而使得SMA管152可以具有比SMA线材82更大的力反作用能力。但是与SMA管152相比，SMA线材82的较小的直径或宽度可以允许以比SMA管152更快的速率来加热SMA线材82，从而导致SMA线材82具有较快的线性缩回速率，且因而更快地分离快速释放尚合器104。參考图7，虽然由于SMA线材82具有较小直径，SMA线材82可以具有比SMA管152更小的力反作用能力，但是SM线材82经由轭98联接于快速释放离合器104提供了カ矩臂，从而有效地增加由快速释放弹簧90在快速释放离合器104上施加的轴向压力。在可替代实施例中，快速释放离合器104可以具有更大数量的离合器盘116、118，以便有效地施加有增加压力的表面面积的总量。增加离合器盘116、118的表面面积能够増加保持扭矩，从而用于例如反作用于可以被施加在可展开装置210 (图3)上的空气动力学负载。參考图14A-14B，图14A-14B示出具有设置成可替代实施例的扭矩锁总成60的致动系统10。该致动系统10可以包括可以装纳致动器驱动总成20和扭矩锁总成60的总成外壳12。如图14A所示，输出轴128和离合器杯轴108(图14A)是两个単独的部件。可以从总成外壳12的外部通达到离合器杯轴108 (图14A)。如图14B所示，总成外壳12可以装纳致动器驱动轴22，该致动器驱动轴22可以被构造成如上所述的SMA致动器转矩管24。图15-17示出扭矩锁总成60的可替代实施例，其中快速释放离合器104与锁离合器166轴向对齐。在这方面，图19示出延伸到快速释放离合器104中的锁齿轮轴178。该锁齿轮轴178被该锁齿轮轴178的相反两端上的轴承188可旋转地支撑。轴承188之一可以被安装在离合器杯106内。该离合器杯轴108也可以由位于快速释放离合器104齿轮右手侧上的至少ー个轴承112支撑。图15-17还示出安装于离合器杯轴108的快速释放离合器齿轮126。该快速释放离合器齿轮126接合于被安装在输出轴128上的输出轴齿轮132。图18示出输出轴齿轮132，该输出轴齿轮132具有与快速释放离合器齿轮126的齿相接合的齿。图15-17还示出输出轴128，该输出轴128由位于该输出轴的相反两端上的一对轴承130可旋转地支撑。
參考图17，在扭矩锁总成60的操作期间，快速释放离合器104选择性地将锁齿轮轴178联接于输出轴128。通过加热SMA线材82而导致的快速释放离合器104的松开会导致SMA线材的线性缩回，这卸载了内和外离合器盘116、118上的压力。内和外离合器盘116U18上的压カ的卸载导致输出轴128从锁齿轮轴178分离，并且允许安装有可展开装置210 (图3)的输出轴128自由旋转。可调节凸轮134可以被包括在输出轴128上，以便安装感测该输出轴128的旋转位置的一个或更多个传感器(未示出)，以用于驱动和/或限制可展开装置210 (图2)的角度旋转。图15-17示出位于压カ板124和内离合器盘116的端部之间的套筒125。该套筒125可以将压力从压カ板124传递给内和/或外离合器盘116、118。如图15-17所示，快速释放离合器104的内和外离合器盘116、118可以直径大于而数量少于图7-8所示的快速释 放离合器104的内和外离合器盘。更大的直径导致了在内和外离合器盘116、118之间的接触表面面积的增加，这允许减少离合器盘116、118的数量。同样，图15-17所示的锁离合器166也具有内和外离合器盘170、172，其直径可以大于且因而数量可以少于图7-8所示的锁离合器166的内和外离合器盘。如图15-17所示，锁离合器166包括位于ー摞弹簧垫圈164的一侧上的隔离件161。与图7-8所示的锁离合器166的垫圈155的轴向长度相比，该隔离件161被示出为具有相对长的轴向长度。隔离件161的轴向长度的増加允许SMA管152具有更长的长度。正如上面所指出的，SMA管152的长度优选地将尺寸做成线性缩回用于卸载由锁弹簧162施加在所离合器166上的压カ所必需的量。SMA管152的长度更长提供更大的线性缩回量，以便适应正如上面所述的内和外离合器盘170、172的波紋、迟滞现象、扭矩锁总成60部件的热膨胀以及制造和装配公差。主要參考图16，图16示出复位弹簧50，该复位弹簧50在一端可以连接于形成在驱动齿轮轴40中的沟槽41。虽然没有示出，但是复位弹簧50的相反端可以连接于总成外壳12 (图14A)。如下所述，复位弹簧50用作扭矩弹簧，并且当锁离合器166松开时可以朝着其初始旋转位置往回偏压驱动齿轮轴40。參考图20-25的示意图并且附帯地參考流程图26，关于图7-8所示的实施例描述操作扭矩锁总成60的方法300。在图26的步骤302中，可以使用锁离合器166将图20所示的致动器驱动轴22联接于总成外壳12(图7)。在这方面，图20示出在第一温度Th时的锁离合器166的SMA管152，其中该第一温度T1^对应于SMA管152的马氏体初始形状并且还另外对应于SMA管152的第一长度Ik。SMA管152的第一长度I1^允许锁弹簧162能够向锁离合器166施加压カ从而导致其接合。在这方面，图26的步骤304包括通过因为SMA管152处于第一长度Ih而施加在锁离合器166上的压カ的应用从而接合该锁离合器166。如图20所示，锁离合器166的接合防止驱动齿轮轴40相对总成外壳12(图7)旋转。如图20所示，图26的步骤306包括利用快速释放离合器104将驱动齿轮轴40联接于输出轴128。如图20所示，在第一温度T1,, SMA线材82处在对应于SMA线材82的马氏体初始形状的第一长度I1,。在这方面，图26的步骤308包括由于快速释放弹簧90抵抗轭98施加压カ从而依次向快速释放离合器104施加压力，从而接合快速释放离合器104。快速释放离合器104的接合防止输出轴128相对于驱动齿轮轴40旋转，以便使得可展开装置210与该驱动齿轮轴40 —起旋转。
图21示出致动系统10，其中通过加热使得SMA管152的温度从第一温度T1J图20)升高到第二温度T2+从而SMA管152线性缩回。这样加热SMA管152导致从第一长度し(图20)向第二长度し线性缩回由SMA管152的轴向位移AL所表示的量。在图26的步骤310中，由于SMA管152的线性缩回，由锁弹簧162施加在锁离合器166上压カ被卸载。锁离合器166上压カ的卸载允许驱动齿轮轴40相对于总成外壳12(图7)旋转。图21进ー步示出致动器驱动轴22的SMA致动器转矩管24的第一扭转方向TT115可以响应加热SMA致动器转矩管24从而导致SMA致动器转矩管24呈现其初始预扭转形状，来发生SMA致动器转矩管24的扭转TT115 SMA致动器转矩管24朝着其初始预扭转形状24的扭转可以导致驱动齿轮轴40沿着图21所示的旋转方向R1^1旋转。驱动齿轮轴40从图20所示第一旋转位置Q1-转到图21所示的第二旋转位置θ2。由于在快速释放离合器104接合时驱动齿轮轴40联接于输出轴128，所以驱动齿轮轴40的旋转导致可展开装置 210沿着图21所示的旋转方向Rt^1的类似旋转。图22示出旋转到第二旋转位置Θ 2的可展开装置210。从锁离合器166的SMA管152除去热会导致SMA管152的温度从第二温度T2J图21)减少到第一温度T1J图22)以及SMA管152的线性缩回的对应逆动。从SMA管152除去热会导致SMA管152返回到图22所示的第一长度Ih并且将可展开装置210锁定在展开位置。在SMA致动器转矩管24返回到其训练的或扭转的形状期间可以允许冷却SMA致动器转矩管24从而导致沿着第二扭转方向TT2扭转。如上所述，由于端部装配肋38 (图10)和轴肋42 (图10)之间的成角度间距，SMA致动器转矩管24可以在驱动齿轮轴40不旋转的情况下返回到其扭转的形状。图26的步骤312可以包括将图23中的快速释放离合器104的SMA线材82从第一温度T1,(图20)加热到第二温度T2_QK，该第一温度T1,(图20)对应于该SMA线材82的第一长度1:,(图20)，该第二温度T2,对应于该SMA线材82线性缩回图23所示的轴向位移Aqk量的线性缩回第二长度12_QK。该SMA线材82从第一长度I1,(图20)线性缩回到第ニ长度12_QK(图23)导致卸载被施加于快速释放离合器104的弹簧压力并且导致快速释放离合器104的松开。快速释放离合器104的松开导致输出轴128从驱动齿轮轴40分离，从而允许输出轴128例如沿着旋转方向ん_2自由旋转。在这方面，快速释放离合器104的松开可以允许可展开装置210自由旋转。图24示出致动系统10，其中由于向锁离合器166的SMA管152加热和向快速释放离合器104的SMA线材82加热，所以锁离合器166和快速释放离合器104两者均松开。因为向SMA管152加热且其因而线性缩回所导致的锁离合器166的松开可以允许驱动齿轮轴40沿着旋转方向Rds_2从第二旋转位置Θ 2(图23)往回旋转到图24所示的第一旋转位置わ。该驱动齿轮轴40可以被复位弹簧50驱动以便沿着旋转方向RDS_2旋转，该复位弹簧50可以将该驱动齿轮轴40往回偏压到第一旋转位置θ1()正如在图24能够看到的，可展开装置210被示出在其初始位置，这个位置相当于图3虚线所示的可分裂式襟翼214的缩回位置。图25示出当热从锁离合器166的SMA管152和快速释放离合器104的SMA线材82去除之后返回到其初始位置的致动系统10的部件。从SMA管152和SMA线材82去除热可以导致SMA管152和SMA线材82的线性缩回的逆动(reverse)从而返回到其相应的第ー长度Ih和I1,，从而导致锁离合器166和快速释放离合器104的再次接合。正如在上面所指出的，锁离合器166的接合将驱动齿轮轴40联接于总成外壳12(图7)。快速释放离合器104的接合将驱动齿轮轴40联接于输出轴128。在这方面，图25示出致动系统10返回到如图20所示的部件的初始位置。从该初始位置，可展开装置210可以由致动系统10展开到先前的展开位置或新位置。有利的是，如图7-8和图15-17所示的SMA部件68 ( S卩，SMA管152和SMA线材82)具有相对高的功率密度且具有提供相对紧凑的并且功率很大的扭矩锁总成60的技术效果。而且，在扭矩锁总成60中结合SMA部件68导致相对大的比保持转矩。扭矩锁总成60可以用在需要大的比保持转矩的各种应用中并且不限于被结合到用于飞机200 (图2)的空气动力学装置212 (图2)的致动系统10中。在这方面，扭矩锁总成60可以不受限地用在任何各种运输或非运输应用中。与本发明相关的领域技术人员可以想到本发明的许多修改和其他实施例，本发明具有出现在前面的描述的和相关附图中的技术的有益效果。这里描述的实施例目的是为了说明而不是想要限制或是排他。虽然在这里使用规定的术语，但是它们仅仅使用其一般的和描述的意义而不是为了限制的目的。
权利要求
1.一种扭矩锁总成，包括 离合器； 弹簧，导致在该离合器上施加压力以便接合；和 形状记忆合金(SMA)部件，该形状记忆合金部件在被加热时以卸载该离合器上的压力的方式线性地缩回以便松开。
2.根据权利要求I的扭矩锁总成，其中 该离合器包括锁离合器； 该锁离合器将驱动齿轮轴联接于总成外壳； 该SMA部件包括SMA管； 该SMA管在被加热时以从该总成外壳分离该驱动齿轮轴的方式线性地缩回，以便允许该驱动齿轮轴旋转。
3.根据权利要求I的扭矩锁总成，其中 该离合器包括快速释放离合器； 该快速释放锁离合器将驱动齿轮轴联接于输出轴； 该SMA部件包括SMA线材； 该SMA线材在被加热时以从该输出轴分离该驱动齿轮轴的方式线性地缩回，以便允许相对旋转。
4.根据权利要求I的扭矩锁总成，其中 该离合器包括一对离合器，该一对离合器包括具有锁齿轮轴的锁离合器和具有离合器杯的快速释放离合器； 该快速释放离合器将该锁齿轮轴联接于该离合器杯。
5.根据权利要求I的扭矩锁总成，其中 该离合器包括相对于彼此可旋转的多个离合器盘； 该弹簧导致在所述离合器盘上施加轴向压力，以便以防止相对旋转的方式相互接合；该SMA部件的线性缩回卸载在该离合器盘上的轴向压力，以便以允许所述离合器盘的相对旋转的方式松开。
6.用于具有驱动齿轮轴的致动系统的扭矩锁总成，包括 总成外壳； 锁子总成，其包括 将该驱动齿轮轴联接于该总成外壳的锁离合器； 导致在该锁离合器上施加压力以便接合的锁弹簧；以及 形状记忆合金(SMA)管，该形状记忆合金管在被加热时线性地缩回以卸载在该锁离合器上的压力以便松开并且允许该驱动齿轮轴旋转；和快速释放子总成，其包括 将该驱动齿轮轴联接于输出轴的快速释放离合器； 导致在该快速释放离合器上施加压力以便接合的快速释放弹簧；以及SMA线材，该SMA线材在被加热时线性地缩回以卸载在该快速释放离合器上的压力以便松开并且允许该输出轴能够相对该驱动齿轮轴旋转。
7.一种松开离合器的方法，包括如下步骤向该离合器施加压力以便接合； 加热被联接于该离合器的形状记忆合金(SMA)部件； 响应该加热来线性地缩回该SMA部件；和 响应该SMA部件的线性缩回以导致该离合器松开的方式卸载在该离合器上的压力。
8.根据权利要求7的方法，其中该离合器包括多个离合器盘，该方法还包括步骤 轴向按压所述离合器盘以使得它们彼此接合，从而防止所述离合器盘的相对旋转；和 线性地缩回该SMA部件以卸载在该离合器盘上的轴向压力以便松开从而允许相对旋转。
9.根据权利要求7的方法，其中该离合器包括锁离合器，该SMA部件包括SMA管，该方法还包括步骤 利用该锁离合器将驱动齿轮轴联接于总成外壳；和 响应加热线性地缩回该SMA管，从而从该总成外壳分离该驱动齿轮轴，以便允许该驱动齿轮轴旋转。
10.根据权利要求7的方法，其中该离合器包括快速释放离合器，该SMA部件包括SMA线材，该方法还包括步骤 利用该快速释放离合器将驱动齿轮轴联接于输出轴；和 响应加热线性地缩回该SMA线材，从而从该输出轴分离该驱动齿轮轴，以便允许该输出轴旋转。
全文摘要
本发明公开一种扭矩锁总成，该扭矩锁总成包括离合器、弹簧和形状记忆合金(SMA)部件。该弹簧可以导致在该离合器上施加压力以使其接合。该SMA部件被加热时可以以卸载在该离合器上的压力的方式线性地缩回以使其松开。
文档编号B64C5/10GK102627144SQ201210017989
公开日2012年8月8日 申请日期2012年1月19日 优先权日2011年2月2日
发明者D·克林格曼, I·M·甘特尔 申请人:波音公司