Accionador.
Un accionador (1) incluyendo:
un cilindro (21);
un pistón (22) que está dispuesto en el cilindro (21) y se mueve por el suministro y el escape de un fluido de trabajoa y del cilindro (21);
un vástago móvil (23) que está conectado al pistón (22);
un eje roscado (29), del que al menos una parte se inserta en el vástago móvil (23);
una tuerca (30) que se enrosca en el eje roscado (29) y se mueve integralmente con el pistón (22);
un motor eléctrico (13) que gira el eje roscado (29) hacia delante o hacia atrás,
una válvula de conmutación (51) que conmuta el suministro y el escape del fluido de trabajo a y del cilindro (21),donde el cilindro (21) es un cilindro alternativo (21), y
el accionador (1) incluye además una válvula selectora de modo (52) que conmuta entre al menos dos posiciones deuna primera posición donde un orificio (31) del cilindro (21) y el otro orificio (32) no comunican uno con otro y unasegunda posición donde ambos orificios (31, 32) comunican uno con otro.
Tipo: Patente Europea. Resumen de patente/invención. Número de Solicitud: E06015917.
Solicitante: NABTESCO CORPORATION.
Nacionalidad solicitante: Japón.
Dirección: KOKUSAI HAMAMATSUCHO BUILDING, 9-18 KAIGAN 1-CHOME MINATO-KU, TOKYO 1050022 JAPON.
Inventor/es: HIRAI,MASANORI.
Fecha de Publicación: .
Clasificación Internacional de Patentes:
- B64C13/42 TECNICAS INDUSTRIALES DIVERSAS; TRANSPORTES. › B64 AERONAVES; AVIACION; ASTRONAUTICA. › B64C AEROPLANOS; HELICOPTEROS (vehículos de colchón de aire B60V). › B64C 13/00 Sistemas de control o sistemas de transmisión para la actuación de superficies de control de vuelo, flaps hipersustentadores, aerofrenos, o desprendedores de capa límite (spoilers). › con provisiones de duplicación o reserva ("standby").
- F15B15/08 MECANICA; ILUMINACION; CALEFACCION; ARMAMENTO; VOLADURA. › F15 DISPOSITIVOS ACCIONADORES POR PRESION DE UN FLUIDO; HIDRAULICA O NEUMATICA EN GENERAL. › F15B SISTEMAS QUE FUNCIONAN POR MEDIO DE FLUIDOS EN GENERAL; DISPOSITIVOS ACCIONADORES POR PRESION DE UN FLUIDO, p. ej. SERVOMOTORES; DETALLES DE LOS SISTEMAS DE FLUIDO A PRESION, NO PREVISTOS EN OTRO LUGAR. › F15B 15/00 Dispositivos accionados por presión de un fluido para desplazar un órgano de una posición a otra; Transmisión asociada con estos dispositivos. › caracterizados por la estructura del conjunto motor.
- F15B20/00 F15B […] › Disposiciones propias de seguridad para sistemas accionados mediante fluído; Aplicación de los dispositivos de seguridad en sistemas accionados mediante fluído; Medidas de emergencia para sistemas accionados mediante fluído.
- G05D1/06 FISICA. › G05 CONTROL; REGULACION. › G05D SISTEMAS DE CONTROL O DE REGULACION DE VARIABLES NO ELECTRICAS (para la colada continua de metales B22D 11/16; dispositivos obturadores en sí F16K; evaluación de variables no eléctricas, ver las subclases apropiadas de G01; para la regulación de variables eléctricas o magnéticas G05F). › G05D 1/00 Control de la posición, del rumbo, de la altitud o de la actitud de vehículos terrestres, acuáticos, aéreos o espaciales, p. ej. piloto automático (sistemas de radionavegación o sistemas análogos que utilizan otras ondas G01S). › Régimen de modificación de la altitud o de la profundidad.
- H02K7/116 ELECTRICIDAD. › H02 PRODUCCION, CONVERSION O DISTRIBUCION DE LA ENERGIA ELECTRICA. › H02K MAQUINAS DINAMOELECTRICAS (relés dinamoeléctricos H01H 53/00; transformación de una potencia de entrada en DC o AC en una potencia de salida de choque H02M 9/00). › H02K 7/00 Dispositivos para manipular energía mecánica estructuralmente asociados con con máquinas dinamo-eléctricas, p. ej. asociación estructural con un motores mecánico de arrastre o máquinas dinamoeléctrica auxiliares. › con engranajes.
PDF original: ES-2423198_T3.pdf
Fragmento de la descripción:
Accionador
Antecedentes de la invención 1. Campo de la invención La presente invención se refiere a un accionador que puede accionar un vástago móvil usando presión de fluido o potencia eléctrica.
2. Técnica relacionada La Publicación de Patente japonesa número JP-A-11-272332 describe un dispositivo de cilindro de posición. El dispositivo de cilindro tiene un tornillo de bola y una tuerca que están dispuestos en un vástago de pistón de un cilindro. En esta configuración, el movimiento lineal del pistón es convertido a un movimiento de rotación a través del tornillo de bola, y el movimiento de rotación es convertido a una señal posicional por un sensor de ángulo (por ejemplo, un codificador) . Entonces, una válvula de conmutación es realimentada en base a la señal, y se coloca el pistón.
En JP-A-11-272332, con esta configuración se puede cambiar la posición del fin de carrera del vástago de pistón. Además, en JP-A-11-272332, se describe un caso donde el vástago de pistón es movido por un motor así como una servo válvula electrohidráulica.
Sin embargo, según la configuración de la figura 1 de JP-A-11-272332, cuando se pierde presión de aceite, puede ser imposible accionar el pistón, y así no se puede asegurar una redundancia suficiente a usar como un accionador para mover una superficie de control de un avión. Igualmente, según la configuración de la figura 3 de JP-A-11272332, si se pierde voltaje, puede ser imposible accionar el pistón con prontitud.
Resumen de la invención La invención se ha realizado en consideración de los problemas antes descritos, y un objeto de la invención es proporcionar un accionador redundante que puede operar un vástago móvil usando potencia eléctrica o presión de fluido.
El objeto de la invención es el descrito anteriormente. Ahora se describirán medios para resolver los problemas y las ventajas.
Según un aspecto de la invención, se facilita un accionador que tiene la configuración siguiente. Es decir, el accionador incluye un cilindro, un pistón que está dispuesto en el cilindro y se mueve por el suministro y el escape de un fluido de trabajo a y del cilindro, un vástago móvil que está conectado al pistón, un eje roscado, del que al menos una parte se inserta en el vástago móvil, una tuerca que está enroscada en el eje roscado y se mueve integralmente con el pistón, y un motor eléctrico que gira el eje roscado hacia delante o hacia atrás.
Con esta configuración, es posible accionar el vástago móvil usando potencia eléctrica o presión de fluido. Además, es posible proporcionar un accionador que tenga redundancia.
En el accionador según el aspecto de la invención, la rotación de salida del motor eléctrico puede ser transmitida al eje roscado a través de un mecanismo de engranaje con el fin de accionar el eje roscado.
Con esta configuración, la rotación de salida del motor eléctrico puede ser transmitida fiablemente al eje roscado a través del mecanismo de engranaje. Además, el grado de libertad de disposición del motor eléctrico se puede incrementar, y se puede facilitar un accionador compacto en conjunto.
El accionador según el aspecto de la invención incluye además una válvula de conmutación que conmuta el suministro y el escape del fluido de trabajo a y del cilindro.
Con esta configuración, el vástago móvil puede ser movido fiablemente usando presión de fluido mediante una simple operación de conmutación de la válvula de conmutación.
El accionador según el aspecto de la invención tiene la configuración siguiente. El cilindro es un cilindro alternativo. El accionador incluye además una válvula selectora de modo que se conmuta entre al menos dos posiciones: una primera posición donde un orificio del cilindro y el otro orificio no comunican uno con otro, y una segunda posición donde ambos orificios comunican uno con otro.
Con esta configuración, cuando el vástago móvil es movido por el motor eléctrico, la válvula selectora de modo es conmutada a la segunda posición, de tal manera que ambos orificios comuniquen uno con otro. Por lo tanto, se puede evitar el bloqueo del pistón por presión de fluido, y así el vástago móvil puede ser movido suavemente usando potencia eléctrica.
El accionador según el aspecto de la invención puede tener la configuración siguiente. El accionador puede incluir además un muelle de empuje que empuja la segunda válvula de conmutación en una dirección para ser conmutada a la segunda posición. En este caso, la segunda válvula de conmutación puede ser mantenida en la primera posición contra el muelle de empuje por presión de fluido de trabajo.
Con esta configuración, cuando se pierde la presión de fluido de trabajo, la segunda válvula de conmutación es conmutada automáticamente a la segunda posición por el muelle de empuje, de tal manera que ambos orificios comuniquen uno con otro. Por lo tanto, se puede evitar el bloqueo del pistón por presión de fluido, y así el pistón puede mantener un estado adecuado para el accionamiento del vástago móvil por potencia eléctrica.
En el accionador según el aspecto de la invención, en la segunda posición, la válvula selectora de modo puede hacer que un orificio del cilindro y el otro orificio comuniquen uno con otro a través de una válvula de orificio.
Con esta configuración, la excesiva vibración de un elemento a mover puede ser reducida por el efecto amortiguador de la presión de fluido.
En el accionador según el aspecto de la invención, el vástago móvil puede estar conectado a una superficie de control de un avión.
Es decir, el accionador antes descrito es especialmente adecuado para un avión que requiera un mecanismo de accionamiento redundante.
Breve descripción de los dibujos La figura 1 es una vista en perspectiva esquemática que representa la configuración para mover una superficie de control por un accionador según una realización de la invención.
La figura 2 es una vista en sección transversal que representa la configuración de un accionador individual y un diagrama de circuito de un circuito de presión de aceite.
La figura 3 es una vista en perspectiva esquemática que representa una primera modificación del accionador.
La figura 4 es una vista en perspectiva esquemática que representa una segunda modificación del accionador.
La figura 5 es una vista en perspectiva esquemática que representa una tercera modificación del accionador.
La figura 6 es una vista en perspectiva esquemática que representa una cuarta modificación del accionador.
La figura 7 es una vista en perspectiva esquemática que representa una quinta modificación del accionador.
La figura 8 es una vista en perspectiva esquemática que representa una sexta modificación del accionador.
Descripción detallada de las realizaciones preferidas A continuación se describirá una realización de la invención. La figura 1 es una vista en perspectiva esquemática que representa la configuración para mover una superficie de control por un accionador según una realización de la invención. La figura 2 es una vista en sección transversal que representa la configuración de un accionador individual y un diagrama de circuito de un circuito de presión de aceite.
Los accionadores 1 representados en la figura 1 tienen la finalidad de accionar una superficie de control 2 dispuesta en un avión. Dos accionadores 1 están dispuestos formando un par. La figura 2 representa la configuración de un accionador individual 1. El accionador 1 incluye primariamente un mecanismo de cilindro 11, un circuito de presión de aceite 12 que mueve el mecanismo de cilindro 11, y un motor eléctrico 13 que mueve el mecanismo de cilindro 11.
El mecanismo de cilindro 11 incluye un cilindro 21, y un pistón 22 que está dispuesto en el cilindro 21. El pistón 22 está montado en el cilindro 21 de forma estanca al aceite, y alterna en una dirección axial del cilindro 21. El pistón 22 se ha previsto para dividir el espacio interno del cilindro 21 en dos espacios. Los dos espacios divididos comunican por orificios 31 y 32 a describir más adelante, respectivamente.
Un extremo de un vástago móvil 23 está conectado integralmente al pistón 22. El otro extremo del vástago móvil 23 sobresale del cilindro 21, y está conectado a la superficie de control 2 del avión.
Los dos orificios 31 y 32 que pueden realizar el suministro y el escape de aceite de trabajo (fluido operativo) están formados en el cilindro 21. El mecanismo de cilindro 11 es el denominado cilindro hidráulico alternativo. A continuación se describirá un circuito de presión... [Seguir leyendo]
Reivindicaciones:
1. Un accionador (1) incluyendo: 5 un cilindro (21) ; un pistón (22) que está dispuesto en el cilindro (21) y se mueve por el suministro y el escape de un fluido de trabajo a y del cilindro (21) ;
un vástago móvil (23) que está conectado al pistón (22) ; un eje roscado (29) , del que al menos una parte se inserta en el vástago móvil (23) ; una tuerca (30) que se enrosca en el eje roscado (29) y se mueve integralmente con el pistón (22) ;
un motor eléctrico (13) que gira el eje roscado (29) hacia delante o hacia atrás, una válvula de conmutación (51) que conmuta el suministro y el escape del fluido de trabajo a y del cilindro (21) ,
donde el cilindro (21) es un cilindro alternativo (21) , y el accionador (1) incluye además una válvula selectora de modo (52) que conmuta entre al menos dos posiciones de una primera posición donde un orificio (31) del cilindro (21) y el otro orificio (32) no comunican uno con otro y una segunda posición donde ambos orificios (31, 32) comunican uno con otro.
2. El accionador (1) según la reivindicación 1,
donde la rotación de salida del motor eléctrico (13) es transmitida al eje roscado (29) a través de un mecanismo de engranaje (26, 28) con el fin de accionar el eje roscado (29) . 30
3. El accionador (1) según la reivindicación 1, incluyendo además:
un muelle de empuje (35) que empuja la segunda válvula de conmutación en una dirección a conmutarse a la segunda posición, donde la segunda válvula de conmutación se mantiene en la primera posición contra el muelle de 35 empuje (35) por presión de fluido de trabajo.
4. El accionador (1) según la reivindicación 1,
donde, en la segunda posición, la válvula selectora de modo (52) hace que un orificio (31) del cilindro (21) y el otro 40 orificio (32) comuniquen uno con otro a través de una válvula de orificio (40) .
5. El accionador (1) según la reivindicación 1,
donde el vástago móvil (23) está conectado a una superficie de control (2) de un avión. 45
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