PIVOTE PASANTE DE LAMINAS.

Pivote (1) pasante que comprende un estator (2) y un rotor (3) adecuado para girar con respecto al estator alrededor de un eje de rotación (A),

siendo el rotor adecuado para alojar un árbol (11) pasante alineado con dicho eje de rotación, estando el rotor conectado al estator mediante una pluralidad de elementos (4) flexibles adecuados para deformarse para permitir la rotación del rotor, caracterizado porque, en un estado de reposo, los elementos flexibles forman un ángulo de inclinación (a) con respecto a una dirección radial (D) que pasa por el eje de rotación, comprendido entre 2º y 10º

Pivote pasante de láminas.

La presente invención se refiere a un pivote pasante, es decir, un dispositivo adecuado para soportar un árbol rotatorio que está a ambos lados del pivote, y a un dispositivo de soporte de un árbol rotatorio con amplitud de rotación limitada, realizado con este pivote.

Un pivote con las características del preámbulo de la reivindicación 1 se da a conocer por el documento US 5,209,461.

En las aplicaciones espaciales, es necesario poder orientar ciertos elementos de un satélite o de un vehículo espacial, tales como una antena, un mástil, etc., en una dirección predeterminada para, por ejemplo, dirigirlos hacia una estrella fija, conservar una puntería hacia un punto en la superficie de la tierra o bien incluso barrer una zona particular en la superficie de la tierra o de un astro cualquiera. Estos posicionamientos deben corregirse frecuentemente para compensar derivas inevitables en el mantenimiento de esta dirección y estas múltiples correcciones conllevan la realización de un número importante de ciclos de microrrotación de estos apéndices espaciales y de sus dispositivos de soporte. Esta fase se denomina puntería fina.

Teniendo en cuenta el carácter irreversible de la puesta en órbita de un satélite, es necesario prever durante el diseño de la nave espacial, una vida útil, medida en número de ciclos, muy importante para estos dispositivos de soporte, para garantizar su capacidad para resistir estas solicitaciones tan numerosas. Por ejemplo, la vida útil puede ser superior a 600.000 ciclos. Otras exigencias de los dispositivos de soporte son una gran capacidad de resistencia mecánica (frente a esfuerzos exteriores y momentos flectores ejercidos sobre el árbol soportado), una gran rigidez transversal, un guiado sin juego de gran precisión, una amplitud de rotación superior a 1º en ambos sentidos y un pequeño par resistente.

Se conoce la realización de un dispositivo de soporte para un árbol rotatorio con un pivote de láminas flexibles cruzadas, concretamente los conocidos con la denominación "Bendix". Este tipo de pivote no es pasante. Por tanto, es necesario montar el árbol soportado en voladizo, lo que implica tensiones importantes en las láminas del pivote y una transmisión de tensiones importantes al bastidor superior, incluso en el caso de un montaje con doble pivote. Este tipo de pivote ofrece por tanto una resistencia mecánica y una rigidez transversal limitada y no responde de manera satisfactoria a todas las exigencias para la realización de un dispositivo de puntería fina.

También se conoce soportar un árbol con un dispositivo que comprende dos pivotes constituidos por rodamientos de bolas. Un dispositivo de este tipo está sujeto a desgaste y presenta, por tanto, una vida útil limitada. Por tanto, tampoco responde de manera satisfactoria a todas las exigencias para la realización de un dispositivo de puntería fina destinado a una aplicación espacial.

La invención tiene como objetivo proponer un pivote y un dispositivo de soporte de un árbol rotatorio, que no presenten al menos algunos de los inconvenientes mencionados anteriormente de la técnica anterior. En particular, la invención tiene como objetivo proponer un pivote y un dispositivo de soporte de un árbol rotatorio que sean convenientes para la realización de un dispositivo de puntería fina, concretamente para una aplicación espacial.

Para ello, la invención proporciona un pivote pasante según la reivindicación 1.

Gracias a estas características, el pivote puede soportar un árbol pasante, lo que permite una buena resistencia mecánica. Además, como la rotación del rotor la permite una deformación de los elementos flexibles, no hay desgaste mecánico por rozamiento y la vida útil es importante. Se ha constatado que la disposición de los elementos flexibles con un ángulo de inclinación permitía limitar los esfuerzos de tracción y de flexión en los elementos flexibles. El par resistente y las tensiones en los elementos flexibles son, por tanto, bajos, lo que permite un guiado de precisión en una amplitud de varios grados y una vida útil importante.

Preferiblemente, el estator comprende un marco en forma de polígono regular, estando los elementos flexibles fijados a los vértices respectivos del marco.

De manera ventajosa, el rotor comprende un anillo cilíndrico, estando los elementos flexibles fijados a una superficie exterior de dicho anillo.

Según un modo de realización particular, el anillo presenta un orificio central, siendo el rotor adecuado para alojar un árbol pasante que pasa por dicho orifico central.

Preferiblemente, el pivote comprende tres elementos flexibles distribuidos uniformemente.

De manera ventajosa, los elementos flexibles son láminas que presentan una forma plana rectangular y están dispuestas en un plano paralelo al eje de rotación. Esto permite soportar un esfuerzo axial.

Según un modo de realización particular, el ángulo de inclinación está comprendido entre 4º y 5º.

La invención proporciona igualmente un dispositivo de soporte de un árbol, que comprende dos pivotes según la invención anterior, dispuestos separados entre sí con sus ejes de rotación respectivos coincidentes.

Esta disposición permite absorber mejor los esfuerzos ejercidos sobre el árbol soportado, lo que mejora la capacidad de resistencia mecánica y la rigidez. Además, es posible que el árbol lleve elementos útiles en los dos lados del dispositivo de soporte.

La invención se comprenderá mejor, y otros objetivos, características y ventajas de la misma resultarán evidentes más claramente en el transcurso de la descripción siguiente de un modo de realización particular de la invención, dado únicamente a modo ilustrativo y no limitativo, en referencia a los dibujos adjuntos. En estos dibujos:

- la figura 1 es una vista en perspectiva de un pivote según un modo de realización de la invención,

- la figura 2 es una representación esquemática de la disposición de las láminas del pivote de la figura 1,

- la figura 3 es un gráfico que representa la relación entre el par aplicado y el ángulo de rotación, para el pivote de la figura 1, para diferentes ángulos de inclinación,

- la figura 4 es una vista similar a la figura 2,

- la figura 5 es un dispositivo de soporte que comprende dos pivotes del tipo de la figura 1,

- la figura 6 representa una vista en sección del dispositivo de la figura 5,

- las figuras 7 y 8 son gráficos que representan las tensiones en las láminas del pivote de la figura 1, en función del ángulo de rotación.

El pivote 1 comprende un estator 2 que comprende un marco en forma de triángulo isósceles, y un rotor 3 adecuado para girar con respecto al estator 2 alrededor de un eje A. El rotor 3 presenta la forma de un anillo cilíndrico de revolución, de eje A. Los centros del estator 2 y del rotor 3 son coincidentes.

El estator 2 y el rotor 3 están conectados por tres láminas 4. Las láminas 4 presentan una forma de placa rectangular plana. Están conectadas a los vértices respectivos del estator 2 por uno de los lados pequeños y a una superficie exterior del rotor 3 por el lado pequeño opuesto.

El estator podría presentar una forma diferente en función del mecanismo circundante y concretamente un número de lados diferente en función del número de láminas, que no es necesariamente tres. Además, las láminas podrían sustituirse por otros elementos flexibles, por ejemplo, tubos.

La figura 2 representa la disposición de las láminas 4 de manera más precisa. La figura 2 representa la posición de las láminas 4 cuando el pivote 1 está en un estado de reposo, es decir, cuando ningún par solicita el rotor 3 en rotación. Los círculos 5 y 6 de implantación presentan diámetros correspondientes a las posiciones respectivas de los lados pequeños de las láminas 4. Las rectas D corresponden a una dirección radial que pasa por el eje A. Se constata que las láminas 4 forman un ángulo, denominado ángulo de inclinación a, con respecto a la dirección radial.

El rotor 3 puede girar en el sentido indicado por la flecha 15 en la figura 4, que corresponde al sentido del ángulo de inclinación a. En la figura 4, los trazos 4' discontinuos representan la posición de las láminas 4 cuando el rotor 3 ha girado algunos grados. La figura 3 representa la relación entre el par aplicado y el ángulo de...

1. Pivote (1) pasante que comprende un estator (2) y un rotor (3) adecuado para girar con respecto al estator alrededor de un eje de rotación (A), siendo el rotor adecuado para alojar un árbol (11) pasante alineado con dicho eje de rotación, estando el rotor conectado al estator mediante una pluralidad de elementos (4) flexibles adecuados para deformarse para permitir la rotación del rotor, caracterizado porque, en un estado de reposo, los elementos flexibles forman un ángulo de inclinación (a) con respecto a una dirección radial (D) que pasa por el eje de rotación, comprendido entre 2º y 10º.

2. Pivote según la reivindicación 1, en el que el estator comprende un marco en forma de polígono regular, estando los elementos flexibles fijados a los vértices respectivos del marco.

3. Pivote según una de las reivindicaciones 1 a 2, en el que el rotor comprende un anillo cilíndrico, estando los elementos flexibles fijados a una superficie exterior de dicho anillo.

4. Pivote según la reivindicación 3, en el que el anillo presenta un orificio central adecuado para alojar un árbol pasante que pasa por dicho orifico central.

5. Pivote según una de las reivindicaciones 1 a 4, que comprende tres elementos flexibles distribuidos uniformemente.

6. Pivote según una de las reivindicaciones 1 a 5, en el que los elementos flexibles son láminas que presentan una forma plana rectangular y están dispuestas en un plano paralelo al eje de rotación.

7. Pivote según la reivindicación 1, en el que el ángulo de inclinación está comprendido entre 4º y 5º.

8. Dispositivo (10) de soporte de un árbol (11) que comprende dos pivotes (1) según una de las reivindicaciones 1 a 7 dispuestos separados entre sí con sus ejes de rotación (A) respectivos coincidentes.