Limitador de par en particular para accionador de góndola de turborreactor de aeronave.

Limitador de par para accionador del tipo que comprende un tornillo (101),

una tuerca montada en este tornillo,un tubo de accionamiento (105) solidario a esta tuerca y unos medios de accionamiento en rotación (109, 133) deeste tornillo, estando este limitador caracterizado porque comprende un tope (115, 119) adecuado para:

- impedir la rotación de dicho tubo (105) por rozamiento bajo el único efecto de un esfuerzo axial ejercido pordicho tornillo (101) en dicha tuerca durante su desplazamiento, y para

- permitir la rotación de dicho tubo (105) cuando el par ejercido por la tuerca se vuelve superior al ejercido pordicho tope.

Limitador de par en particular para accionador de góndola de turborreactor de aeronave.

La presente invención se refiere a un limitador de par en particular para accionador de góndola de turborreactor de aeronave.

Una góndola de turborreactor de aeronave comprende numerosos elementos móviles, siendo un ejemplo típico el de la carcasa de inversor de empuje con rejillas, móvil entre una posición denominada de “chorro directo” (posición adoptada en particular en vuelo) y una posición denominada de “chorro invertido” (posición adoptada durante el frenado en el aterrizaje) .

El desplazamiento de estos elementos móviles se obtiene normalmente por medio de accionadores eléctricos tal como el que se da a conocer en la solicitud PCT/US2004/019260, y que se ha representado en la figura 1 adjunta.

Un accionador eléctrico de este tipo comprende un tornillo sin fin 1 en el que está atornillada una tuerca 3, solidaria a su vez a un tubo de accionamiento 5 cuyo extremo libre se termina mediante un ojete 7.

El ojete 7 está fijado a su vez a una horquilla 115 conectada al elemento móvil a desplazar con objeto de suprimir la rotación y la traslación entre la horquilla 115 y el ojete 7 según el eje de desplazamiento del tornillo 1.

Preferentemente, unas bolas 8 están interpuestas entre las roscas del tornillo 1 y las de la tuerca 3, con objeto de reducir los rozamientos, de modo que normalmente este tipo de accionador se designa como “tornillo de bolas”.

El tornillo 1 comprende, en su extremo opuesto al del ojete 7, un piñón 9 de dentado oblicuo que coopera con un piñón maestro 11 accionado a su vez directa o indirectamente por un motor eléctrico.

Bajo la acción de este motor eléctrico, se puede hacer que el tornillo 1 pivote en un sentido o en el otro, y de este modo trasladar la tuerca 3 en un sentido o en el otro, y por tanto alargar o retraer el tubo 5, estando dicho tubo 5 bloqueado en rotación gracias al ojete 7 y la horquilla 115.

Estos movimientos del tubo 5 permiten, por medio de su ojete 7, actuar en el elemento de la góndola que se desea desplazar tal como una carcasa de inversor de empuje con rejillas (entendiéndose que hay en general varios accionadores de este tipo para mover una carcasa de este tipo) .

Si, por determinados motivos, la velocidad de despliegue del tubo 5 se controla mal al final de su recorrido de alargamiento, se puede producir una llegada a tope bastante violenta del elemento accionado tal como una carcasa de inversor.

Ahora bien, el conjunto del mecanismo de puesta en movimiento del tubo 5 (motor eléctrico, piñones, tornillo sin fin, tuerca, etc.) presenta una inercia importante, y la llegada a tope violenta de la carcasa de inversor puede tener como consecuencia que resulten dañadas determinadas piezas del accionador y de la carcasa, y en particular piezas situadas en la zona de conexión del extremo del tubo 5 con la carcasa.

Por este motivo, es conocido colocar un limitador de par 13 por ejemplo en la proximidad del extremo libre del tubo 5, es decir, justo antes del ojete 7, tal como se representa en la figura 1 adjunta.

El hecho de colocar un limitador de par de este tipo lo más “aguas abajo” posible en la cadena cinemática del accionador con respecto al generador de par que constituye el motor eléctrico, permite proteger lo mejor posible el conjunto de las piezas del accionador y de la carcasa en caso de tope violento del elemento accionado (carcasa de inversor, por ejemplo) .

En particular, cuando se produce un tope violento de este tipo, la energía cinética almacenada por el conjunto de las piezas móviles del accionador se puede disipar por fricción o deformación de los elementos que forman el limitador de par 13, según la naturaleza de este limitador.

Se debe observar que este limitador puede ser del tipo con bola y con resorte, con cizalladura de tetón, con diente, con deslizamiento, etc.

En todos los casos, un limitador de par de este tipo es complejo, voluminoso, pesado y difícil de calibrar con precisión.

La presente invención tiene en particular como objetivo evitar estos inconvenientes.

Este objetivo de la invención se alcanza con un limitador de par para accionador del tipo que comprende un tornillo, una tuerca montada en este tornillo, un tubo de accionamiento solidario a esta tuerca y unos medios de accionamiento en rotación de este tornillo, siendo este limitador notable porque comprende un tope adecuado para:

- impedir la rotación de dicho tubo (105) por rozamiento bajo el único efecto de un esfuerzo axial ejercido por dicho tornillo (101) en dicha tuerca durante su desplazamiento, y para

- permitir la rotación de dicho tubo cuando dicha tuerca encuentra un tope axial de dicho tornillo más allá de un umbral de par predeterminado definido por el esfuerzo axial.

El funcionamiento de este limitador de par se basa en el hecho de que la puesta en rotación del tornillo del accionador tiene como efecto ejercer un esfuerzo axial en dicha tuerca, que tiende a juntar dicho tubo contra dicho tope, y en el hecho de que esta unión tiene como efecto generar un par de fricción del tope en el tubo, que se opone al par que ejerce la tuerca en este tubo.

Siempre que el par ejercido por el tope sea superior al ejercido por la tuerca, el tubo permanece fijo en rotación, y puede continuar desplazándose bajo el efecto de la rotación del tornillo sin fin.

En cambio, cuando el par ejercido por la tuerca se vuelve superior al ejercido por el tope bajo esfuerzo, el tubo puede pivotar junto con el tornillo sin fin. Es lo que sucede cuando el accionador llega a su tope de fin de carrera bajo el efecto de la energía cinética acumulada por la inercia, lo cual provoca por tanto la rotación en deslizamiento del tope y por tanto del tubo, que ya no se desplaza en traslación.

Por tanto, se comprende que eligiendo convenientemente las características geométricas, de material y de estado de superficie para el tope, se puede garantizar un par de fricción del tope necesario para el desplazamiento en traslación del tubo al tiempo que se limita el umbral de activación en par del limitador durante los topes axiales del accionador.

Se realiza de este modo un limitador de par muy sencillo, poco voluminoso, fiable y fácil de calibrar.

Según otras características opcionales del limitador de par según la invención:

- dicho tope comprende una superficie de fricción de forma sustancialmente anular, que presenta unos radios interior (Ri) y exterior (Re) que cumplen la relación siguiente:

en la que:

- Cƒ es el coeficiente de rozamiento de dicha superficie de fricción,

- P es el paso del tornillo del accionador,

- ρ es el rendimiento del movimiento de la tuerca en su tornillo;

esta relación particular define las características geométricas de un tope anular que pueden convenir para la puesta en práctica de la invención, entendiéndose que cuanto mayor sea el término de la izquierda de la inecuación anterior con respecto al término de la derecha, más se activará el limitador de par para una resistencia axial externa (es decir, provocada por elementos exteriores al accionador) elevada;

Este limitador de par comprende unos medios de mantenimiento en fricción de dicho tope en dicho tubo fuera de las fases de funcionamiento de dicho accionador: estos medios de mantenimiento en contacto, que en el marco de la presente invención no se deben asimilar a unos medios de pretensión permanentes tal como se pueden encontrar en los accionadores de la técnica anterior, permiten garantizar que la función de fricción del tope se pueda ejercer desde el inicio de la puesta en rotación del tornillo sin fin. En efecto, antes de que este tornillo se ponga en rotación y bajo esfuerzo externo nulo, la tuerca no ejerce ningún esfuerzo axial en el tubo y por tanto tampoco el tubo en el tope, de manera que podría suceder que no se pueda producir el inicio del movimiento del tubo: los medios de contacto mencionados anteriormente, que en la práctica pueden adoptar la forma de pequeños resortes que mantienen el tope en estado de fricción, permiten librarse de este riesgo de defecto de inicio.

Evidentemente, cualquier otro medio que pueda retener un par de inicio pequeño (tal como un pasador de cizallamiento, bola de referencia, etc., por ejemplo) podría responder a esta misma problemática.

La presente invención se refiere asimismo a una horquilla de fijación de dicho tubo a un elemento móvil de góndola de aeronave, notable porque incorpora un limitador de par según lo expuesto anteriormente: este modo... [Seguir leyendo]

1. Limitador de par para accionador del tipo que comprende un tornillo (101) , una tuerca montada en este tornillo,

un tubo de accionamiento (105) solidario a esta tuerca y unos medios de accionamiento en rotación (109, 133) de 5 este tornillo, estando este limitador caracterizado porque comprende un tope (115, 119) adecuado para:

- impedir la rotación de dicho tubo (105) por rozamiento bajo el único efecto de un esfuerzo axial ejercido por dicho tornillo (101) en dicha tuerca durante su desplazamiento, y para

- permitir la rotación de dicho tubo (105) cuando el par ejercido por la tuerca se vuelve superior al ejercido por dicho tope.

2. Limitador de par según la reivindicación 1, caracterizado porque dicho tope (115, 119) presenta una superficie de fricción sustancialmente anular (124) , que presenta unos radios interior Ri y exterior Re que cumplen la relación 15 siguiente:

en la que: 20

- Cƒ es el coeficiente de rozamiento de dicha superficie de fricción (124) ,

- P es el paso del tornillo del accionador,

- ρ es el rendimiento del movimiento de la tuerca en su tornillo.

3. Limitador de par según cualquiera de las reivindicaciones anteriores, caracterizado porque comprende unos medios (125) de mantenimiento en fricción de dicho tope (115, 119) en dicho tubo (105) fuera de las fases de funcionamiento de dicho accionador.

4. Horquilla de fijación (115) de dicho tubo (105) a un elemento móvil de góndola de aeronave, caracterizada 30 porque incorpora un limitador de par de acuerdo con cualquiera de las reivindicaciones anteriores.

5. Accionador del tipo que comprende un tornillo (101) , una tuerca montada en este tornillo, un tubo de accionamiento (105) solidario a esta tuerca y unos medios de accionamiento en rotación (109, 133) de este tornillo, caracterizado porque comprende un limitador de par de acuerdo con cualquiera de las reivindicaciones 1 a 3,

colocado entre dicha tuerca y el extremo libre de dicho tubo.

6. Accionador según la reivindicación 5, caracterizado porque comprende unos medios eléctricos (133) de puesta en rotación de dicho tornillo (101) .

7. Inversor de empuje para góndola de aeronave, caracterizado porque comprende una carcasa móvil entre una posición de chorro directo y una posición de chorro invertido, y por lo menos un accionador de acuerdo con una de las reivindicaciones 5 o 6.