温度补偿内部联动装置的制作方法

本说明书涉及具有内部温度补偿特征的线性致动器。

背景技术：

1、致动器和位置传感器提供用于控制各种功能(诸如飞行器发动机控制)的力和位置反馈。位置准确性对于一些应用至关重要，并且即使是小的准确性改进也可导致显著降低飞行器发动机的操作成本。然而，当致动器温度改变远离校准致动器和位置传感器所处的温度时，位置准确性通常降低。归因于几乎所有材料固有的热膨胀系数，故线性致动器壳体和活塞材料可随温度变化而改变尺寸。温度引起的致动器构件的膨胀和收缩可引起受控功能的位置的误差。类似地，用于构建位置反馈传感器(诸如线性可变位移变压器(lvdt))的材料通常也随温度而改变尺寸，并可引起附加的位置误差。

技术实现思路

1、总的来说，该文献描述了具有内部温度补偿特征的线性致动器。

2、在第一示例中，一种致动器包括构造成相对于壳体致动的活塞、构造成由活塞致动的传感器杆、附连到壳体并构造成基于传感器杆相对于传感器的传感器杆位置来检测活塞相对于壳体的活塞位置的传感器，以及联动装置，其构造成将传感器杆联接到活塞，并且抵消归因于壳体、活塞、传感器杆和传感器中的至少一者的温度引起的尺寸变化而导致的传感器杆位置的变化。

3、在根据示例1的第二示例中，活塞、传感器杆或传感器中的至少一者具有受热膨胀系数影响的尺寸。

4、在根据示例2的第三示例中，传感器杆位置基于活塞位置，并且基于壳体、活塞、传感器杆或传感器中的一者或多者的温度。

5、在根据示例1至示例3中任一项的第四示例中，联动装置构造成基于联动装置的热膨胀系数将传感器杆与活塞间隔开预定的可变距离。

6、在根据示例1至示例4中任一项的第五示例中，传感器为线性可变位移变压器，并且传感器杆为传感器的芯杆。

7、在根据示例1至示例5中任一项的第六示例中，活塞构造成用于第一活塞端相对于壳体的线性移动；活塞限定活塞腔，该活塞腔在与第一活塞端相对的第二活塞端处敞开；传感器在第一传感器端处附连到壳体，并且穿过第二活塞端至少部分地延伸到活塞腔中，到与第一传感器端相对的设置在活塞腔内第二传感器端；传感器限定在第二传感器端处敞开的传感器腔；联动装置通过第一联动装置端而靠近第二活塞端附连到活塞，并且在活塞与传感器之间穿过第二活塞端延伸到活塞腔中，到靠近第一活塞端的第二联动装置端；并且传感器杆在第一传感器杆端处附连到联动装置，并且穿过第二传感器端至少部分地延伸到传感器腔中，到设置在传感器腔内的第二传感器杆端。

8、在根据示例6的第七示例中，联动装置由本体构成，该本体在预定温度下具有从第一联动装置端延伸到第二联动装置端的预定长度，并且该本体由具有第一预定热膨胀系数的材料构成。

9、在根据示例7的第八示例中，联动装置包括部分地在第一联动装置端与第二联动装置端之间延伸的第一本体部分，该第一本体部分包括第一材料，并且在预定温度下具有第一预定长度，并且具有预定热膨胀系数；以及部分地在第一本体部分与第一联动装置端或第二联动装置端中的一者之间延伸的第二本体部分，第二本体部分包括第二材料并且具有与第一预定热膨胀系数不同的第二预定热膨胀系数，并且在预定温度下具有第二预定长度。

10、在根据示例7的第九示例中，联动装置包括第一本体部分，其在第一本体部分端处附连到第一联动装置端，并且延伸到靠近第二联动装置端的第二本体部分端，该第一本体部分包括第一材料，并且在预定温度下具有第一预定长度，并且具有第一预定热膨胀系数；第二本体部分，其在第三本体部分端处附连到第二本体部分端，并且延伸到靠近第一联动装置端的第四本体部分端，第二本体部分包括第二材料，并且在预定温度下具有第二预定长度，并且具有第二预定热膨胀系数，并且在预定温度下与第一本体部分至少部分地重叠第二预定长度；以及第三本体部分，其从与第四本体部分端接触的第五本体部分端延伸到靠近第二本体部分端的第六本体部分端，该第三本体部分包括第三材料，并且在预定温度下具有第三预定长度，并且具有第三预定热膨胀系数，并且在预定温度下与第一本体部分和第二本体部分至少部分地重叠第三预定长度。

11、在根据示例9的第十示例中，致动器进一步包括偏压部件，该偏压部件构造成朝向与第二本体部分端接触来推动第五本体部分端，并且朝向与第四本体部分端接触来推动第六本体部分端。

12、在第十一示例中，一种致动的方法包括将致动器的活塞定位在相对于致动器的壳体的预定位置处；由活塞将通过联动装置联接到活塞的传感器杆定位在相对于附连到壳体的传感器的传感器杆位置处，其中传感器杆位置基于预定位置，并且基于致动器、壳体、传感器杆和传感器中的一者或多者在第一温度下的第一温度可变尺寸；由传感器基于第一温度下的预定位置提供预定位置的指示；基于与第一温度不同的第二温度来修改第一温度可变尺寸；通过联动装置在第二温度下的第二温度可变尺寸来在第二温度下抵消第一温度可变尺寸；以及由传感器基于预定位置和在第二温度下的抵消来提供预定位置的指示。

13、在根据示例11的第十二示例中，活塞、传感器杆或传感器中的至少一者具有受热膨胀系数影响的尺寸。

14、在根据示例12的第十三示例中，传感器杆位置基于预定位置，并且基于壳体、活塞、传感器杆或传感器中的一者或多者的温度。

15、在根据示例11至13中任一项的第十四示例中，联动装置构造成基于联动装置的热膨胀系数将传感器杆与活塞间隔开预定的可变距离。

16、在根据示例11至14中任一项的第十五示例中，传感器为线性可变位移变压器，并且传感器杆为传感器的芯杆。

17、在根据示例11至15中任一项的第十六示例中，活塞构造成用于第一活塞端相对于壳体的线性移动；活塞限定活塞腔，该活塞腔在与第一活塞端相对的第二活塞端处敞开；传感器在第一传感器端处附连到壳体，并且穿过第二活塞端至少部分地延伸到活塞腔中，到与第一传感器端相对的设置在活塞腔内的第二传感器端；传感器限定在第二传感器端处敞开的传感器腔；联动装置通过第一联动装置端而靠近第一活塞端附连到活塞，并且在活塞与传感器之间穿过第二活塞端延伸到活塞腔中，到靠近第二活塞端的第二联动装置端；并且传感器杆在第一传感器杆端处附连到联动装置，并且穿过第二传感器端至少部分地延伸到传感器腔中，到设置在传感器腔内的第二传感器杆端。

18、在根据示例16的第十七示例中，联动装置由本体构成，该本体在预定温度下具有从第一联动装置端延伸到第二联动装置端的预定长度，并且该本体由具有第一预定热膨胀系数的材料构成。

19、在根据示例17的第十八示例中，联动装置包括部分地在第一联动装置端与第二联动装置端之间延伸的第一本体部分，该第一本体部分包括第一材料，并且在预定温度下具有第一预定长度；以及部分地在第一本体部分与第一联动装置端或第二联动装置端中的一者之间延伸的第二本体部分，第二本体部分包括第二材料，并且具有与第一预定热膨胀系数不同的第二预定热膨胀系数，并且在预定温度下具有第二预定长度。

20、在根据示例17的第十九示例中，联动装置包括第一本体部分，其在第一本体部分端处附连到第一联动装置端，并且延伸到靠近第二联动装置端的第二本体部分端，该第一本体部分包括第一材料，并且在预定温度下具有第一预定长度；第二本体部分，其在第三本体部分端处附连到第二联动装置端，并且延伸到靠近第一联动装置端的第四本体部分端，第二本体部分包括第二材料，并且在预定温度下具有第二预定长度，并且在预定温度下与第一本体部分至少部分地重叠第二预定长度；以及第三本体部分，其从与第二本体部分端接触的第五本体部分端延伸到与第四本体部分端接触的第六本体部分端，第三本体部分包括第三材料，并且在预定温度下具有第三预定长度，并且在预定温度下与第一本体部分和第二本体部分至少部分地重叠第三预定长度。

21、在根据示例19的第二十示例中，联动装置进一步包括偏压部件，该偏压部件构造成朝向与第二本体部分端接触来推动第五本体部分端，并且朝向与第四本体部分端接触来推动第六本体部分端。

22、在示例性实施例中，一种致动器包括构造成相对于壳体致动的活塞、构造成由活塞致动的传感器杆、附连到壳体并构造成基于传感器杆相对于传感器的传感器杆位置来检测活塞相对于壳体的活塞位置的传感器，以及联动装置，其构造成将传感器杆联接到活塞，并且抵消归因于壳体、活塞、传感器杆和传感器中的至少一者的温度引起的尺寸变化而导致的传感器杆位置的变化。

23、各种实施例可包括以下特征中的一些、全部或不包括以下特征。活塞、传感器杆或传感器中的至少一者可具有受热膨胀系数影响的尺寸。传感器杆位置可基于活塞位置，并且基于壳体、活塞、传感器杆或传感器中的一者或多者的温度。联动装置可构造成基于联动装置的热膨胀系数将传感器杆与活塞间隔开预定的可变距离。传感器可为线性可变位移变压器，并且传感器杆可为传感器的芯杆。活塞可构造成用于第一活塞端相对于壳体的线性移动；活塞可限定活塞腔，该活塞腔在与第一活塞端相对的第二活塞端处敞开；传感器可在第一传感器端处附连到壳体，并且穿过第二活塞端至少部分地延伸到活塞腔中，到与第一传感器端相对的设置在活塞腔内的第二传感器端；传感器可限定在第二传感器端处敞开的传感器腔；联动装置可通过第一联动装置端而靠近第二活塞端附连到活塞，并且可在活塞与传感器之间穿过第二活塞端延伸到活塞腔中，到靠近第一活塞端的第二联动装置端；并且传感器杆可在第一传感器杆端处附连到联动装置，并且可穿过第二传感器端至少部分地延伸到传感器腔中，到设置在传感器腔内的第二传感器杆端。该联动装置可由本体构成，该本体在预定温度下具有从第一联动装置端延伸到第二联动装置端的预定长度，并且该本体可由具有第一预定热膨胀系数的材料制成。联动装置可包括部分地在第一联动装置端与第二联动装置端之间延伸的第一本体部分，该第一本体部分具有第一材料，并且在预定温度下具有第一预定长度，并且具有预定热膨胀系数；以及部分地在第一本体部分与第一联动装置端或第二联动装置端中的一者之间延伸的第二本体部分，第二本体部分具有第二材料，并且具有与第一预定热膨胀系数不同的第二预定热膨胀系数，并且在预定温度下具有第二预定长度。联动装置包括第一本体部分，其在第一本体部分端处附连到第一联动装置端，并且延伸到靠近第二联动装置端的第二本体部分端，第一本体部分具有第一材料，并且在预定温度下具有第一预定长度，并且具有第一预定热膨胀系数；第二本体部分，其在第三本体部分端处附连到第二本体部分端，并且延伸到靠近第一联动装置端的第四本体部分端，第二本体部分具有第二材料，并且在预定温度下具有第二预定长度，并且具有第二预定热膨胀系数，并且在预定温度下与第一本体部分至少部分地重叠第二预定长度；以及第三本体部分，其从与第四本体部分端接触的第五本体部分端延伸到靠近第二本体部分端的第六本体部分端，该第三本体部分具有第三材料，并且在预定温度下具有第三预定长度，并且具有第三预定热膨胀系数，并且在预定温度下与第一本体部分和第二本体部分至少部分地重叠第三预定长度。致动器还可包括偏压部件，该偏压部件构造成朝向与第二本体部分端接触来推动第五本体部分端，并且朝向与第四本体部分端接触来推动第六本体部分端。

24、在示例性实施方式中，一种致动的方法包括将致动器的活塞定位在相对于致动器的壳体的预定位置处；由活塞将通过联动装置联接到活塞的传感器杆定位在相对于附连到壳体的传感器的传感器杆位置处，其中传感器杆位置基于预定位置，并且基于致动器、壳体、传感器杆和传感器中的一者或多者在第一温度下的第一温度可变尺寸；由传感器基于第一温度下的预定位置提供预定位置的指示；基于与第一温度不同的第二温度来修改第一温度可变尺寸；通过联动装置在第二温度下的第二温度可变尺寸来在第二温度下抵消第一温度可变尺寸；以及由传感器基于预定位置和在第二温度下的抵消来提供预定位置的指示。

25、各种实施方式可包括以下特征中的一些、全部或不包括以下特征。活塞、传感器杆或传感器中的至少一者可具有受热膨胀系数影响的尺寸。传感器杆位置可基于预定位置，并且基于壳体、活塞、传感器杆或传感器中的一者或多者的温度。联动装置可构造成基于联动装置的热膨胀系数将传感器杆与活塞间隔开预定的可变距离。传感器可为线性可变位移变压器，并且传感器杆是传感器的芯杆。活塞可构造成用于第一活塞端相对于壳体的线性移动；活塞可限定活塞腔，该活塞腔在与第一活塞端相对的第二活塞端处敞开；传感器可在第一传感器端处附连到壳体，并且穿过第二活塞端至少部分地延伸到活塞腔中，到与第一传感器端相对的设置在活塞腔内的第二传感器端；传感器可限定在第二传感器端处敞开的传感器腔；联动装置可通过第一联动装置端而靠近第一活塞端附连到活塞，并且在活塞与传感器之间穿过第二联动装置端延伸到活塞腔中，到靠近第二活塞端的第二联动装置端；并且传感器杆可在第一传感器杆端处附连到联动装置，并且穿过第二传感器端至少部分地延伸到传感器腔中，到设置在传感器腔内的第二传感器杆端。该联动装置可由本体构成，该本体在预定温度下具有从第一联动装置端延伸到第二联动装置端的预定长度，并且该本体可由具有第一预定热膨胀系数的材料制成。该联动装置可包括部分地在第一联动装置端与第二联动装置端之间延伸的第一本体部分，该第一本体部分由第一材料制成，并且在预定温度下具有第一预定长度；以及部分地在第一本体部分与第一联动装置端或第二联动装置端中的一者之间延伸的第二本体部分，第二本体部分由第二材料制成，并且具有与第一预定热膨胀系数不同的第二预定热膨胀系数，并且在预定温度下具有第二预定长度。该联动装置可包括第一本体部分，其在第一本体部分端处附连到第一联动装置端，并且延伸到靠近第二联动装置端的第二本体部分端，该第一本体部分包括第一材料，并且在预定温度下具有第一预定长度；第二本体部分，其在第三本体部分端处附连到第二联动装置端，并且延伸到靠近第一联动装置端的第四本体部分端，第二本体部分包括第二材料，并且在预定温度下具有第二预定长度，并且在预定温度下与第一本体部分至少部分地重叠第二预定长度；以及第三本体部分，其从与第二本体部分端接触的第五本体部分端延伸到与第四本体部分端接触的第六本体部分端，第三本体部分包括第三材料，并且在预定温度下具有第三预定长度，并且在预定温度下与第一本体部分和第二本体部分至少部分地重叠第三预定长度。联动装置可包括偏压部件，该偏压部件构造成朝向与第二本体部分端接触来推动第五本体部分端，并且朝向与第四本体部分端接触来推动第六本体部分端。

26、本文所描述的系统和技术可提供一个或多个以下优点。第一，系统可提供针对温度对线性致动器和位置传感器的内部构件尺寸的影响的增加的免疫力。第二，该系统可跨过宽和/或改变的操作温度范围提供更准确的定位。第三，该系统可对跨过宽和/或改变的操作温度范围定位的致动组件提供更准确的控制。

27、附图和以下描述中提出了一个或多个实施方式的细节。其它特征和优点将从描述和图以及从权利要求清楚。