Accionador lineal.

Accionador lineal (1) que comporta:

- un cuerpo tubular externo (2) que se extiende según un eje y que presenta,

interiormente, al menos una pista derodadura helicoidal (20) ;

- un cuerpo tubular interno (3) móvil en traslación en el interior del cuerpo tubular externo (2), coaxial a este último(2), y que recibe interiormente un motor (40) de accionamiento en rotación de un eje (41) coaxial a los cuerpostubulares (2 ; 3);

- montada en este eje (41) al menos una tuerca (42), móvil en rotación y traslación en el interior del cuerpo tubularexterno (2), y que presenta, por un lado, al menos un camino de rodadura helicoidal (420) que se extiende alrededorde está tuerca (42) y provisto de dos extremos y, por otro lado, una zona de recirculación (421) que conecta ambosextremos de tal camino de rodadura (420) ;

- bolas (44) dispuesta entre un camino de rodadura (420) de al menos una tuerca (42) y una pista de rodadura (20)del cuerpo tubular externo (2) así como en la zona de recirculación (421) de tal tuerca (42), caracterizado por que elaccionador (1) comporta :

- al menos un medio de apoyo (5), por un lado, formado por un patín (50) de forma general cilíndrica unido fijamenteal eje (41) y que presenta al menos una rosca helicoidal (51) que se extiende alrededor de este patín (50) y, por otrolado, diseñado para apoyarse en una pista de rodadura (20) del cuerpo tubular externo (2) según al menos una líneacontacto ;

- al menos un medio (6) de control de este medio de apoyo (5), comportando este medio de control (6), por un lado,un medio (43) para el montaje fijo en rotación y móvil en traslación de la o las tuercas (42) en el eje (41) y, por otrolado, axialmente y ambos lados de tal tuerca (42), al menos un medio (60 ; 60') un pretensado sobre tal tuerca (42),siendo este medio de control (6) diseñado, por un lado, para mantener tal medio de apoyo (5) en una posicióninactiva de apoyo en la cual permanece un juego (53) entre este medio de apoyo (5) y la pista de rodadura (20) y,por otro lado, para hacer que tal medio de apoyo (5) adopte una posición activa de apoyo en la pista de rodadura(20), bajo el efecto de una tensión axial (F) superior a una tensión umbral (Fs) ejercitada sobre el accionador (1).

Accionador lineal.

La presente invención se refiere a un accionador lineal que comporta un tornillo de bolas que permite convertir un movimiento de rotación en un movimiento de traslación.

Esta invención está relacionada con el ámbito de la fabricación de los accionadores lineales mecánicos, en particular aquellos diseñados para asegurar un accionamiento bajo el impulso de un motor eléctrico (accionador electromecánico) .

Ya se conoce tal tipo de accionador electromecánico que permite eliminar los inconvenientes de los accionadores hidráulicos o neumáticos, usualmente formados por gatos que requieren una fuente de fluido externa, difíciles de contralar y que carecen de precisión.

Tal accionador electromecánico comporta en general un sistema de tornillo y tuerca de bolas así como un motor eléctrico diseñado para accionar en rotación dicha tuerca que, por su rotación, acciona el tornillo en traslación.

En particular, del documento EP-1.523.630 es conocido un accionador electromecánico que comporta un cuerpo tubular externo provisto, interiormente, de al menos una pista de rodadura helicoidal, destinada a asegurar el guiado de bolas que este accionador comporta, y que confiere a este cuerpo tubular externo la estructura de un tornillo.

Este accionador comporta también un cuerpo tubular interno, móvil en traslación en el interior del cuerpo tubular externo, y que comporta, interiormente, un motor eléctrico para el accionamiento en rotación de un eje coaxial a los dos cuerpos tubulares.

El accionador comporta también una tuerca, móvil en traslación y en rotación en el interior del cuerpo tubular, y montada fija en rotación sobre dicho eje para su accionamiento en rotación por este último, bajo el impulso del motor. Esta tuerca presenta, por un lado, un camino de rodadura helicoidal que se extiende alrededor de esta tuerca y provisto de dos extremos y, por otro lado, una zona de recirculación que conecta los dos extremos de este camino de rodadura. De hecho, tal tuerca consta de varios elementos alineados, de forma cilíndrica, y que presentan cada uno al menos un chaflán. Los chaflanes de dos elementos inmediatamente juxtapuestos definen un camino de rodadura para las bolas del accionador.

Este diseño ventajoso de tal accionador permite beneficiar de un diámetro de circulación del centro de las bolas superior a aquel de los accionadores convencionales así como utilizar bolas de diámetro también superior. Esto ayuda a reducir de modo significante la presión de Hertz aplicada de modo puntual por estas bolas sobre la pista de rodadura para un mismo esfuerzo de accionamiento que aquel ejercitado en el caso de un accionador convencional. De ahí resulta que el cuerpo tubular externo está sometido, en funcionamiento normal del accionador, a presiones reducidas que permiten ventajosamente realizar tal cuerpo de material plástico, en particular por moldeamiento.

Sin embargo, tal accionador presenta inconvenientes cuando está sometido a presiones estáticas más importantes que las presiones dinámicas ejercitadas por el accionador en funcionamiento normal de accionamiento y que resultan en particular de un impacto padecido por este accionador. En efecto, bajo el efecto de tal presión estática las bolas tienden a apoyarse fuertemente contra la pista de rodadura y a provocar una degradación de la misma.

También se conoce un accionador lineal descrito en el documento US-2.756.609 que constituye el estado de la técnica más cercano, y que comporta, por un lado, un cuerpo tubular externo que se extiende según un eje y, por otro lado, un cuerpo tubular interno, móvil en traslación en el interior del cuerpo tubular externo, y coaxial a este último. Este accionador lineal comporta también, montada en un eje coaxial a los cuerpos tubulares, al menos una tuerca, móvil en rotación y en traslación en el interior del cuerpo tubular externo y que presenta, por otro lado, al menos un camino de rodadura helicoidal que se extiende alrededor de esta tuerca y provisto de dos extremos y, por otro lado, una zona de recirculación que conecta ambos extremos de tal camino de rodadura. Este accionador lineal comporta también bolas dispuestas entre un camino de rodadura de al menos una tuerca y el cuerpo tubular externo así como en la zona de recirculación de tal tuerca.

La presente invención pretende ser capaz de eliminar los inconvenientes de los accionadores del estado de la técnica.

A tal fin, la invención se refiere a un accionador lineal que comporta:

- un cuerpo tubular externo que se extiende según un eje y que presenta, interiormente, al menos una pista de rodadura helicoidal ; -un cuerpo tubular interno, móvil en traslación en el interior del cuerpo tubular externo, coaxial a este último, y que recibe interiormente un motor de accionamiento en rotación de un eje coaxial a los cuerpos tubulares ;

- montada en este eje, al menos una tuerca, móvil en rotación y en traslación en el interior del cuerpo tubular externo, y que presenta, por un lado, al menos un camino de rodadura helicoidal que se extiende alrededor de esta tuerca y provisto de dos extremos y, por otro lado, una zona de recirculación que conecta los dos extremos de tal camino de rodadura ; -bolas dispuestas entre un camino de rodadura de al menos una tuerca y una pista de rodadura del cuerpo tubular externo así como en la zona de recirculación de tal tuerca. Según la invención, este accionador comporta: -al menos un medio de apoyo, por un lado, que consta de un patín de forma general cilíndrica, unido fijamente al eje y que presenta al menos una rosca helicoidal que se extiende alrededor de este patín y, por otro lado, diseñado de modo que se apoye en una pista de rodadura del cuerpo tubular externo según al menos una línea de contacto ; -al menos un medio de control de este medio de apoyo, comportando este medio de control, por un lado, un medio para el montaje fijo en rotación y móvil en traslación de la o las tuercas en el eje y, por otro lado, axialmente y a ambos lados de tal tuerca, al menos un medio para ejercitar un pretensado sobre tal tuerca, estando este medio de control diseñado, por un lado, para mantener tal medio de apoyo en una posición inactiva de apoyo en la cual permanece un juego entre este medio de apoyo y la pista de rodadura y, por otro lado, para hacer que tal medio de apoyo adopte una posición activa de apoyo en la pista de rodadura, bajo el efecto de tal presión axial, superior a una presión umbral, ejercitada sobre el accionador.

Una característica adicional se refiere a que el medio para ejercitar una pretensión consta de un elemento elástico aplastado a una dimensión que corresponde a la presión umbral.

Finalmente, otra característica consiste en que la o las tuercas de este accionador comportan al menos dos levas:

- de forma general cilíndrica ; -alineadas axialmente ; -que presentan cada una al menos un chaflán de forma adaptada, realizada de modo que defina un camino de rodadura helicoidal alrededor de esta tuerca y un mecanizado realizado de modo que defina una zona de recirculación de las bolas.

El accionador según la presente invención comporta un medio diseñado para apoyarse en una pista de rodadura del cuerpo tubular externo, según al menos una línea de contacto. Tal tipo de apoyo permite ventajosamente distribuir las presiones ejercitadas sobre tal pista de rodadura según una línea de contacto y ya no limitar la aplicación de estas presiones a zonas puntuales que corresponden al contacto puntual de una bola con esta pista de rodadura.

Otra ventaja consiste en que el accionador comporta un medio de control que asegura el mantenimiento de este medio de apoyo en una posición inactiva en la cual este medio de apoyo no se apoya contra la pista de rodadura y así no impide el accionamiento cuando este accionador está en reposo así como en el marco del funcionamiento normal del accionador, sino también cuando se ejerce sobre este accionador una presión axial inferior a una presión umbral.

Al revés, este medio de control está diseñado para hacer que el medio de apoyo adopte una posición activa de apoyo contra la pista de rodadura, únicamente cuando una presión axial superior a un valor umbral es ejercitada sobre este accionador. Tal presión corresponde por ejemplo a una presión estática ejercitada sobre el accionador y que resulta particular de un impacto padecido por este accionador, por el elemento móvil accionado por este accionador o por el elemento fijo asociado a este accionador.

Otra ventaja consiste en que este medio de apoyo y este medio de control son formados por elementos que presentan un diseño sencillo... [Seguir leyendo]

1. Accionador lineal (1) que comporta:

- un cuerpo tubular externo (2) que se extiende según un eje y que presenta, interiormente, al menos una pista de rodadura helicoidal (20) ;

- un cuerpo tubular interno (3) móvil en traslación en el interior del cuerpo tubular externo (2) , coaxial a este último (2) , y que recibe interiormente un motor (40) de accionamiento en rotación de un eje (41) coaxial a los cuerpos tubulares (2 ; 3) ;

- montada en este eje (41) al menos una tuerca (42) , móvil en rotación y traslación en el interior del cuerpo tubular externo (2) , y que presenta, por un lado, al menos un camino de rodadura helicoidal (420) que se extiende alrededor de está tuerca (42) y provisto de dos extremos y, por otro lado, una zona de recirculación (421) que conecta ambos extremos de tal camino de rodadura (420) ;

- bolas (44) dispuesta entre un camino de rodadura (420) de al menos una tuerca (42) y una pista de rodadura (20) del cuerpo tubular externo (2) así como en la zona de recirculación (421) de tal tuerca (42) , caracterizado por que el accionador (1) comporta :

- al menos un medio de apoyo (5) , por un lado, formado por un patín (50) de forma general cilíndrica unido fijamente al eje (41) y que presenta al menos una rosca helicoidal (51) que se extiende alrededor de este patín (50) y, por otro lado, diseñado para apoyarse en una pista de rodadura (20) del cuerpo tubular externo (2) según al menos una línea contacto ;

- al menos un medio (6) de control de este medio de apoyo (5) , comportando este medio de control (6) , por un lado, un medio (43) para el montaje fijo en rotación y móvil en traslación de la o las tuercas (42) en el eje (41) y, por otro lado, axialmente y ambos lados de tal tuerca (42) , al menos un medio (60 ; 60') un pretensado sobre tal tuerca (42) , siendo este medio de control (6) diseñado, por un lado, para mantener tal medio de apoyo (5) en una posición inactiva de apoyo en la cual permanece un juego (53) entre este medio de apoyo (5) y la pista de rodadura (20) y, por otro lado, para hacer que tal medio de apoyo (5) adopte una posición activa de apoyo en la pista de rodadura (20) , bajo el efecto de una tensión axial (F) superior a una tensión umbral (Fs) ejercitada sobre el accionador (1) .

2. Accionador lineal (1) según la reivindicación 1, caracterizado por que la rosca helicoidal (51) presenta un paso sustancialmente igual a aquel de la pista de rodadura helicoidal (20) del cuerpo tubular externo (2) .

3. Accionador lineal (1) según cualquiera de las reivindicaciones precedentes, caracterizado por que la rosca helicoidal (51) presenta un perfil que adopta aproximadamente una forma general en semicírculo (52) cuyo radio es sustancialmente igual a aquel de las bolas (44) .

4. Accionador lineal (1) según cualquiera de las reivindicaciones precedentes, caracterizado por que la rosca helicoidal (51) presenta un perfil que adopta la forma de dos arcos de círculo (52) cuyos centros son desfasados y cuyos radios corresponden sustancialmente a aquel de las bolas (44) .

5. Accionador lineal (1) según la reivindicación 4, caracterizado por que el desfase entre los centros de los círculos de los dos arcos de círculo (52) corresponde sustancialmente a un juego lateral (53) entre la rosca (51) del patín (50) y la pista de rodadura (20) del cuerpo tubular externo (2) .

6. Accionador lineal (1) según cualquiera de las reivindicaciones precedentes, caracterizado por que el ápice (54) de la rosca (51) presenta al menos una porción truncada de modo que se evite el contacto de este ápice (54) con la pista de rodadura (20) del cuerpo tubular externo (2) .

7. Accionador lineal (1) según cualquiera de las reivindicaciones precedentes, caracterizado por que el medio (43) de montaje de una tuerca (42) comporta topes laterales (430 ; 430') entre los cuales tal tuerca (42) es montada en traslación y que un medio (60 ; 60') para ejercitar un pretensado es interpuesto entre tal tope lateral (430 ; 430') y la tuerca (42) .

8. Accionador lineal (1) según cualquiera de las reivindicaciones precedentes, caracterizado por que el medio (60 ; 60') para ejercitar un pretensado está formado por un elemento elástico aplastado a un lado que corresponde a la tensión umbral (Fs) .

9. Accionador lineal (1) según cualquiera de las reivindicaciones precedentes, caracterizado por que la o las tuercas

(42) comportan al menos dos levas (422 ; 422') de forma general cilíndrica, alineadas axialmente y que presentan, cada una, al menos un chaflán realizado de modo que defina un camino de rodadura helicoidal (420) alrededor de esta tuerca (42) y un mecanizado realizado de modo que defina una zona de recirculación (421) de las bolas (44) .

10. Accionador lineal (1) según la reivindicación 9, caracterizado por que el accionador (1) comporta una pluralidad de topes (431 ; 431') asociados, cada uno, con una leva (422 ; 422') de la tuerca (42) y que cada leva (422 ; 422') es mantenida en apoyo contra tal tope (431 ; 431') por un medio (60 ; 60') para ejercitar un pretensado.

11. Accionador lineal (1) según la reivindicación 10, caracterizado por que el tope (431 ; 431') está formado por un resalte definido al nivel del cuerpo del eje (41) y contra el cual una leva (422 ; 422') es mantenida en apoyo, para una tensión axial ejercitada sobre el medio (60 ; 60') de pretensado asociado con esta leva (422 ; 422') inferior o igual a la tensión umbral (Fs) .

12. Accionador lineal (1) según la reivindicación 10, caracterizado por que el tope (431 ; 431') asociado con una leva (422 ; 422') de una tuerca (42) está formado por otra leva (422' ; 422) que esta tuerca (42) comporta y contra la cual (422' ; 422) esta leva (422 ; 422') es mantenida en apoyo, para una tensión axial ejercitada sobre el medio (60 ; 60') de pretensado asociado con esta leva (422 ; 422') inferior o igual a la tensión umbral (Fs) .

13. Accionador lineal (1) según la reivindicación 12, caracterizado por que el accionador (1) comporta, interpuesto entre dos levas (422 ; 422') de una misma tuerca (42) , un medio (8) para el ajuste de un pretensado ejercitado por estas levas (422 ; 422') sobre las bolas (44) .

14. Accionador lineal (1) según cualquiera de las reivindicaciones 12 o 13, caracterizado por que el eje (41) que 20 recibe la levas (422 ; 422') de al menos una tuerca (42) es de tipo en escalones.