BR112018005744B1 - Mecanismo de aileron para um veículo e método de desdobramento de um mecanismo de aileron - Google Patents
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Abstract
MECANISMO DE "SPOILER" RESISTENTE A CARGA PARA VEÍCULO Um mecanismo de "spoiler" para um veículo inclui urn "spoiler" que tem uma posição acondicionada e uma primeira e uma segunda posição desdobrada. Um atuador é configurado para deslocar o "spoiler" através da posição acondicionada e da primeira e da segunda posição desdobrada em resposta a um comando. Um conjunto de conexões múltiplas é interconectado por pontos de articulação. 0 conjunto de conexões múltiplas é operativamente conectado a um "spoiler". É provida a primeira posição desdobrada em que pelo menos tres pontos de articulação estão em um plano e proporcionam uma primeira posição geometricamente travada. A segunda posição desdobrada é disposta em uma segunda posição geometricamente travada em que uma conexão do conjunto de conexões múltiplas se encosta a uma outra estrutura.
Description
[001] A presente invenção se refere a um mecanismo de “aileron” para um veículo. Em um exemplo, o mecanismo de “aileron” provê um “aileron” traseiro resistente a carga em uma ou mais posições desdobradas.
[002] “Ailerons” desdobráveis são habitualmente usados em um veículo para fazer variar as características aerodinâmicas do veículo durante a sua operação. Um tipo de mecanismo de “aileron” é um “aileron” traseiro desdobrado de uma posição acondicionada em que o “aileron” está nivelado com um painel de corpo exterior para pelo menos duas posições desdobradas e em que o mecanismo é cinematicamente estável e pode resistir a uma carga vertical substancial aplicada sobre o “aileron”.
[003] Pelo menos um atuador é utilizado para desdobrar o “aileron”. O mecanismo de “aileron” é projetado para suportar cargas sobre uma superfície superior do “aileron”, tal como cargas aerodinâmicas e cargas aplicadas sobre o “aileron” pelo peso de neve acumulada, por exemplo. Tipicamente estes atuadores devem incorporar um freio ou um outro elemento na sua caixa de engrenagens para impedir que a carga sobre o “aileron” produza um acionamento inverso sobre o atuador e desloque o “aileron” para uma posição indesejável.
[004] Em uma modalidade exemplar, o mecanismo de “aileron” para um veículo inclui um “aileron” que tem uma posição acondicionada e primeira e segunda posições desdobradas. Um atuador é configurado para deslocar o “aileron” da posição acondicionada para a primeira e para a segunda posição desdobradas em resposta a um comando. Um conjunto de múltiplas conexões é interconectado por pontos de articulação. O conjunto de conexões múltiplas é operativamente conectado a um “aileron”. É provida a primeira posição desdobrada em que pelo menos três pontos de articulação se encontram em um plano e proporcionam uma primeira posição geometricamente travada. A segunda posição desdobrada é disposta em uma segunda posição geometricamente travada em que uma conexão do conjunto de conexões múltiplas se encosta contra uma outra estrutura.
[005] Em uma outra modalidade do exposto acima, uma braçadeira de montagem é configurada para ser presa a um veículo. O conjunto de conexões múltiplas é preso de modo articulado a posição de extremidade opostas da braçadeira de montagem.
[006] Em uma outra modalidade de qualquer um dos acima, um conjunto de conexões múltiplas consiste em três conexões.
[007] Em uma outra modalidade de qualquer um dos acima, a primeira conexão inclui um flange de montagem ao qual é preso o “aileron”.
[008] Em uma outra modalidade de qualquer um dos acima, a primeira conexão é mais longa do que a segunda e a terceira conexões. A segunda conexão é mais longa do que a terceira conexão.
[009] Em uma outra modalidade de qualquer um dos acima, a primeira conexão tem uma extremidade presa à braçadeira de montagem em um primeiro ponto de articulação. A segunda conexão é presa a uma extremidade oposta da primeira conexão em um segundo ponto de articulação. A terceira conexão é presa à segunda conexão oposta à primeira conexão em um terceiro ponto de articulação. A terceira conexão é presa à braçadeira de montagem em um quarto ponto de articulação oposto à segunda conexão. O segundo, terceiro e quarto pontos de articulação são arranjados no plano na primeira posição desdobrada.
[010] Em uma outra modalidade de qualquer um dos acima, o atuador é conectado a uma protuberância de acionamento na quarta conexão de articulação.
[011] Em uma outra modalidade de qualquer um dos acima, um par de conjuntos de conexões múltiplas que estão afastadas entre si e sustentam o “aileron”. O atuador é um atuador rotativo. Um eixo está interconectado a cada um do par de conjuntos de conexões múltiplas e o atuador rotativo.
[012] Em uma outra modalidade de qualquer um dos acima, a terceira conexão se encosta a um detentor previsto na braçadeira de montagem na segunda posição desdobrada.
[013] Em uma outra modalidade de qualquer um dos acima, a primeira posição desdobrada se estende a uma distância maior do que a segunda posição desdobrada.
[014] Em uma outra modalidade de qualquer um dos acima, o “aileron” é configurado para passar através da primeira posição desdobrada da posição acondicionada antes de chegar à segunda posição desdobrada.
[015] Em uma outra modalidade de qualquer um dos acima, o “aileron” está alinhado com um painel de corpo envolvente na posição acondicionada.
[016] Em uma outra modalidade de qualquer um dos acima, a terceira conexão é de formado arqueado.
[017] Em uma outra modalidade exemplar, é proposto um método de desdobramento de um mecanismo de “aileron” que inclui um conjunto de conexões múltiplas interconectado por ponto de articulação. O conjunto de conexões múltiplas é operativamente conectado a um “aileron”. O método compreende as etapas de se desdobrar o “aileron” para uma primeira posição em que pelo menos três pontos de articulação se encontram em um plano de desdobramento do “aileron” para uma segunda posição desdobrada em que uma das conexões no conjunto de conexões múltiplas se encosta a um detentor.
[018] Em uma outra modalidade de qualquer um dos acima, a primeira posição desdobrada se estende a uma distância maior do que a segunda posição desdobrada.
[019] Em uma outra modalidade de qualquer um dos acima, o método inclui uma braçadeira de montagem. O conjunto de conexões múltiplas inclui uma primeira, uma segunda e uma terceira conexão. A primeira conexão tem uma extremidade presa à braçadeira de montagem em um primeiro ponto de articulação. A segunda conexão é presa a uma extremidade oposta da primeira conexão em um segundo ponto de articulação. A terceira conexão é presa à segunda conexão oposta à primeira conexão em um terceiro ponto de articulação. A terceira conexão presa à braçadeira de montagem em um quarto ponto de articulação oposto à segunda conexão. O segundo, o terceiro e o quarto ponto de articulação são arranjados no plano na primeira posição desdobrada.
[020] Em uma outra modalidade de qualquer um dos acima, a braçadeira de montagem proporciona a detenção. A terceira conexão se encosta à detenção na segunda posição desdobrada.
[021] Em uma outra modalidade de qualquer um dos acima, as etapas de desdobramento de “aileron” são efetuadas em resposta à rotação de uma protuberância de acionamento no quarto ponto de articulação.
[022] Em uma outra modalidade de qualquer um dos acima, a protuberância de acionamento é girada em resposta a um comando de uma entrada a um atuador rotativo.
[023] Em uma outra modalidade de qualquer um dos acima, à etapa de desdobramento de “aileron” para a primeira posição desdobrada ocorre entre a etapa de desdobramento de “aileron” de uma posição acondicionada de “aileron” para a segunda etapa de desdobramento.
[024] A presente invenção pode ser ainda mais bem compreendida fazendo-se referência à descrição detalhada que segue, quando considerada em conexão com os desenhos apensos em que: a figura 1A é uma vista em perspectiva parcial de um “aileron” em uma posição acondicionada; a figura 1B é uma vista em perspectiva parcial do “aileron” em uma primeira posição desdobrada; a figura 1C é uma vista em perspectiva parcial do “aileron” em uma segunda posição desdobrada; a figura 2 é uma vista em perspectiva de um mecanismo de “aileron” exemplar que inclui um par de conjuntos de conexões múltiplas; as figuras 3A e 4A são respectivamente vistas em perspectiva e lateral do mecanismo de “aileron” na posição acondicionada; as figuras 3B e 4B são respectivamente vistas em perspectiva e lateral do mecanismo de “aileron” na primeira posição desdobrada; as figuras 3C e 4C são respectivamente vistas em perspectiva e lateral do mecanismo de “aileron” na segunda posição desdobrada; e a figura 5 é uma vista em seção transversal através de um ponto de articulação tendo uma protuberância de acionamento.
[025] As modalidades, exemplos e alternativas dos parágrafos acima, as reivindicações, ou a descrição que segue e os desenhos, incluindo qualquer um dos diversos aspectos e características individuais respectivas podem ser considerados independentemente ou em qualquer combinação. As características descritas em conexão com uma modalidade são aplicáveis a todas as modalidades, a não ser que tais características sejam incompatíveis.
[026] Uma traseira 12 de um veículo 10 é esquematicamente mostrada nas Figuras 1A-1C. A traseira 12 tem uma abertura de janela traseira 14 provida por um painel de corpo exterior 15. Um “aileron” ou asa traseira 16 é disposto na traseira 12. O “aileron” 16 é mostrado em uma posição acondicionada na figura 1A. Um mecanismo de “aileron” 13 que inclui o “aileron” 16 é atuado da posição acondicionada para uma primeira posição desdobrada (Figura 1B) e para uma segunda posição desdobrada (Figura 1C).
[027] No exemplo, o “aileron” 16 inclui uma luz de parada central montada alta (CHMSL) 17. A primeira posição desdobrada é disposta a uma altura maior do que a segunda posição desdobrada e é usada a baixas velocidades para proporcionar ao usuário uma melhor visibilidade através da abertura da janela traseira 14 sob o “aileron” 16. A uma velocidade predeterminada, o “aileron” 16 é abaixado da primeira posição desdobrada para a segunda posição desdobrada para um efeito aerodinâmico melhorado.
[028] Um mecanismo de “aileron” exemplar 13 é mostrado mais detalhadamente na Figura 2. O “aileron” 16 é sustentado por escoras sobre conjuntos de conexões múltiplas espaçadas entre si. O conjunto de múltiplas conexões 20 é acionado por um atuador rotativo 22 por meio de hastes 24 interconectadas entre o atuador rotativo 22 e os conjuntos de conexões múltiplas 20 em uma primeira e uma segunda conexão 26, 28. Deve ficar subentendido que podem ser usadas outras configurações de atuação se tal for desejado.
[029] Um controlador 30 se encontra em comunicação com o atuador rotativo 22 e fornece a ele um comando com base em uma entrada 32 para deslocar o “aileron” 16 entre a posição acondicionada e a primeira e a segunda posição desdobrada. A entrada 32 pode ser provida por um comutador e/ou por uma lógica de controle baseadas em uma velocidade do veículo que é usada para desdobrar automaticamente o “aileron” 16 para atingir um efeito aerodinâmico.
[030] O conjunto de conexões múltiplas 20 esquerdo é mostrado na posição acondicionada nas Figuras 3A e 4A. Uma braçadeira de montagem 34 é presa à estrutura de suporte do veículo (não mostrada) em uma face 36. O conjunto de conexões múltiplas 20 inclui pelo menos três conexões, a primeira, a segunda e a terceira conexão 38, 40, 42, por exemplo. Na modalidade ilustrada a primeira, a segunda e a terceira conexão 38, 40, 42 são conectadas em série entre si nas conexões articuladas com extremidades da primeira e da última conexão conectadas de modo articulado a porções de extremidade opostas da braçadeira de montagem 34. Este arranjo proporciona um arranjo geométrico de conexões em uma “alça” interconectada sem quaisquer conexões interconectadas ou formando uma ponte através da alça de conexões. A primeira conexão 38 é mais longa do que a segunda e a terceira conexão 40, 42, e a segunda conexão 40 é mais longa do que a terceira conexão 42 na modalidade exemplar. A segunda e a terceira conexão 40, 42 de diferentes comprimentos podem ser usadas em outras aplicações. A primeira conexão 38 inclui um flange de montagem 44 ao qual é presa a escora 18.
[031] A primeira conexão 38 é presa de modo articulado a uma extremidade dianteira da braçadeira de montagem 34 em um primeiro ponto de articulação 46 que tem uma posição fixa em relação ao veículo 10. A terceira conexão 42 é presa à segunda conexão 40 em um terceiro ponto de articulação 50 oposto ao segundo ponto de articulação 48 e na porção traseira da braçadeira de montagem 34 em um quarto ponto de articulação 52. É permitido ao terceiro ponto de articulação 50 se deslocar em relação ao veículo 10 e o quarto ponto de articulação 52 tem uma posição fixa em relação ao veículo 10.
[032] Conforme mostrado na Figura 5, um pino 53 é fixado à terceira conexão 42 por meio de um encaixe por pressão ou por solda, por exemplo. Uma protuberância de acionamento 56 é sustentada de modo articulado por uma bucha 54 que é fixada à braçadeira de montagem 34 para proporcionar um quarto ponto de articulação 52. A protuberância de acionamento 56 inclui um perfil que é intertravado com uma extremidade da haste 24 para proporcionar a segunda conexão 28. A rotação da protuberância de acionamento 56 faz a terceira conexão 42 se deslocar em um arco.
[033] Da posição acondicionada (Figuras 3A e 4A), a terceira conexão 42 é girada por meio da protuberância de acionamento 56 no quarto ponto de articulação 52 para girar a primeira e a segunda conexão 38, 40 para a posição ilustrada nas Figuras 3B e 4B que correspondem à primeira posição desdobrada. Nesta configuração, o segundo, o terceiro e o quarto ponto de articulação 48, 50, 52 são substancialmente alinhados entre si em um plano P, dentro de 10 graus, por exemplo, provendo uma primeira posição geometricamente travada. Nesta disposição não há necessidade de outra conexão para “conservar” o arranjo de conexões na primeira posição geometricamente travada. Por este motivo, o “aileron” 16 pode ser carregado de modo tal, que a força (indicada pela seta oca) na primeira conexão 38 não pode transmitir um momento ao redor do primeiro ponto de articulação 46 que aplicaria um movimento indesejável rotativo descendente da segunda e da terceira conexão 40, 42.
[034] O atuador é configurado para acionar em rotação a terceira conexão 42 para além da sua posição quando se encontra na primeira posição desdobrada (Figuras 3B e 4B) para uma segunda posição desdobrada mostrada nas Figuras 3C e 4C. O “aileron” 16 é deslocado para ficar mais próximo da superfície exterior do veículo na segunda posição desdobrada do que na primeira posição desdobrada. Na segunda posição desdobrada, uma superfície interna arqueada 60 da terceira conexão 42 engata com um detentor 58 provido pela braçadeira 34 provendo uma segunda posição geometricamente travada. Novamente, são desnecessárias conexões adicionais para manter esta posição travada. Devido à construção geométrica do conjunto de múltiplas conexões 20, qualquer força (indicada pela seta oca) aplicada sobre o “aileron” 16 irá gerar uma força na terceira conexão 42 na direção do detentor 58, novamente impedindo uma rotação indesejável da segunda e da terceira conexão 40, 42 para baixo e além da posição mostrada.
[035] A configuração descrita das conexões e o posicionamento das conexões articuladas nas posições desdobradas desejadas simplifica o mecanismo de “aileron”, reduzindo o seu peso e custo, evitando a necessidade de freios de atuador ou dispositivos contra acionamento inverso mais complicados.
[036] Deve também ficar subentendido que, embora seja descrito um arranjo de componentes específico na modalidade ilustrada, outros arranjos se beneficiarão das instruções do presente documento. Embora sejam apresentadas, descritas e reivindicadas sequências de etapas específicas, deve ficar subentendido que as etapas podem ser conduzidas em qualquer ordem separadas ou combinadas a não ser que seja indicado em contrário e continuarão a se beneficiar da presente invenção.
[037] Embora os exemplos diferentes tenham componentes específicos mostrados nas ilustrações, as modalidades da presente invenção não são limitadas a estas combinações especiais. É possível a utilização de alguns dos componentes ou características de um dos exemplos em combinação com características ou componentes de um outro dos exemplos.
[038] Embora tenha sido descrita uma modalidade exemplar, os versados na técnica observarão que determinadas modificações incidirão no âmbito das reivindicações. Por este motivo as reivindicações que seguem devem ser estudadas para se determinar o seu âmbito e teor verdadeiros.
Claims (20)
1. Mecanismo de “aileron” para um veículo, caracterizado pelo fato de que compreende: um “aileron” que tem uma posição acondicionada e uma primeira e uma segunda posições desdobradas; um atuador configurado para deslocar o “aileron” através da posição acondicionada e da primeira e da segunda posições desdobradas em resposta a um ou mais comandos; e um conjunto de múltiplas conexões interconectado por uma pluralidade de pontos de articulação, sendo o conjunto de conexões múltiplas operativamente conectado em uma alça fechada ao “aileron”; em que na primeira posição desdobrada, três pontos de articulação estão em um plano que proporciona uma primeira posição geometricamente travada, e na segunda posição desdobrada, o conjunto de múltiplas conexões é disposto em uma segunda posição geometricamente travada.
2. Mecanismo de “aileron” para um veículo, caracterizado pelo fato de que compreende: um “aileron” que tem uma posição acondicionada e uma primeira e uma segunda posições desdobradas; um atuador configurado para deslocar o “aileron” através da posição acondicionada e da primeira e da segunda posições desdobradas em resposta a um ou mais comandos; um conjunto de múltiplas conexões interconectado por pontos de articulação, sendo o conjunto de conexões múltiplas operativamente conectado ao “aileron”, em que a primeira posição desdobrada é provida em que três pontos de articulação estão em um plano que proporciona uma primeira posição geometricamente travada, e a segunda posição desdobrada é disposta em uma segunda posição geometricamente travada em que uma conexão do conjunto de conexões múltiplas se encosta contra uma outra estrutura, a qual se encontra em uma posição fixa com relação ao veículo; uma braçadeira de montagem configurada para ser presa ao veículo, em que o conjunto de conexões múltiplas é preso de modo articulável em cada uma de suas extremidades a porções afastadas da braçadeira de montagem.
3. Mecanismo de “aileron”, de acordo com a reivindicação 2, caracterizado pelo fato de que o conjunto de conexões múltiplas consiste de primeira, segunda e terceira conexões.
4. Mecanismo de “aileron”, de acordo com a reivindicação 3, caracterizado pelo fato de que a primeira conexão inclui um flange de montagem ao qual o “aileron” é preso.
5. Mecanismo de “aileron”, de acordo com a reivindicação 3, caracterizado pelo fato de que a primeira conexão é mais longa do que a segunda e a terceira conexões, e a segunda conexão é mais longa do que a terceira conexão.
6. Mecanismo de “aileron”, de acordo com a reivindicação 5, caracterizado pelo fato de que a primeira conexão tem uma extremidade presa à braçadeira de montagem em um primeiro ponto de articulação, a segunda conexão é presa a uma extremidade oposta da primeira conexão em um segundo ponto de articulação, a terceira conexão é presa à segunda conexão oposta à primeira conexão em um terceiro ponto de articulação, e a terceira conexão é presa à braçadeira de montagem em um quarto ponto de articulação oposto à segunda conexão, em que o segundo, o terceiro e o quarto pontos de articulação são arranjados no plano na primeira posição desdobrada.
7. Mecanismo de “aileron”, de acordo com a reivindicação 6, caracterizado pelo fato de que o atuador é conectado a uma protuberância de acionamento no quarto ponto de articulação.
8. Mecanismo de “aileron”, de acordo com a reivindicação 7, caracterizado pelo fato de que compreende um par de conjuntos de conexões múltiplas afastados entre si e sustentando o “aileron”, em que o atuador é um atuador rotativo, e um eixo é interconectado a cada um do par de conjuntos de conexões múltiplas e ao atuador rotativo.
9. Mecanismo de “aileron”, de acordo com a reivindicação 3, caracterizado pelo fato de que a terceira conexão se encosta a um detentor previsto na braçadeira de montagem na segunda posição desdobrada.
10. Mecanismo de “aileron”, de acordo com a reivindicação 9, caracterizado pelo fato de que o “aileron” na primeira posição desdobrada se estende a uma distância maior da posição acondicionada do que o “aileron” na segunda posição desdobrada se estende da posição acondicionada.
11. Mecanismo de “aileron”, de acordo com a reivindicação 10, caracterizado pelo fato de que o “aileron” é configurado para passar através da primeira posição desdobrada, da posição acondicionada para a segunda posição desdobrada.
12. Mecanismo de “aileron”, de acordo com a reivindicação 11, caracterizado pelo fato de que o “aileron” está alinhado com um painel de corpo envolvente do veículo na posição acondicionada.
13. Mecanismo de “aileron”, de acordo com a reivindicação 9, caracterizado pelo fato de que a terceira conexão tem um formato arqueado.
14. Método de desdobramento de um mecanismo de “aileron” que inclui um conjunto de conexões múltiplas interconectadas por uma pluralidade de pontos de articulação, sendo o conjunto de conexões múltiplas operativamente conectado em uma alça fechada a um “aileron”, o método caracterizado pelo fato de que compreende as etapas de: desdobrar o “aileron” a partir de uma posição acondicionada para uma primeira posição desdobrada em que três pontos de articulação se encontram em um plano; e desdobrar o “aileron” para uma segunda posição desdobrada em que uma das conexões no conjunto de conexões múltiplas se encosta a um detentor.
15. Método, de acordo com a reivindicação 14, caracterizado pelo fato de que o “aileron” na primeira posição desdobrada se estende a uma distância maior a partir da posição acondicionada do que na segunda posição desdobrada.
16. Método de desdobramento de um mecanismo de “aileron” que inclui um conjunto de conexões múltiplas interconectadas por uma pluralidade de pontos de articulação, sendo o conjunto de conexões múltiplas operativamente conectado por meio de uma braçadeira de montagem a um “aileron ”, o método caracterizado pelo fato de que compreende as etapas de: desdobrar o “aileron” para uma primeira posição desdobrada em que três pontos de articulação se encontram em um plano; e desdobrar o “aileron” para uma segunda posição desdobrada em que uma das conexões no conjunto de conexões múltiplas se encosta a um detentor; em que o conjunto de conexões múltiplas inclui primeira, segunda e terceira conexões, tendo a primeira conexão uma extremidade presa à braçadeira de montagem em um primeiro ponto de articulação, a segunda conexão é presa a uma extremidade oposta da primeira conexão em um segundo ponto de articulação, a terceira conexão é presa à segunda conexão oposta à primeira conexão em um terceiro ponto de articulação, e a terceira conexão é presa à braçadeira de montagem em um quarto ponto de articulação oposto à segunda conexão, em que o segundo, o terceiro e o quarto pontos de articulação estão arranjados no plano na primeira posição desdobrada.
17. Método, de acordo com a reivindicação 16, caracterizado pelo fato de que a braçadeira de montagem proporciona a detenção, a terceira conexão se encostando contra a detenção na segunda posição desdobrada.
18. Método, de acordo com a reivindicação 16, caracterizado pelo fato de que as etapas de desdobramento do “aileron” são efetuadas em resposta à rotação de uma protuberância de acionamento no quarto ponto de articulação.
19. Método, de acordo com a reivindicação 18, caracterizado pelo fato de que a protuberância de acionamento é girada em resposta a um comando proveniente de uma entrada em um atuador rotativo.
20. Método de desdobramento de um mecanismo de “aileron” que inclui um conjunto de conexões múltiplas interconectadas por uma pluralidade de pontos de articulação, sendo o conjunto de conexões múltiplas operativamente conectado a um “aileron”, o método caracterizado pelo fato de que compreende as etapas de: desdobrar o “aileron” para uma primeira posição desdobrada em que três pontos de articulação se encontram em um plano; e desdobrar o “aileron” para uma segunda posição desdobrada em que uma das conexões no conjunto de conexões múltiplas se encosta a um detentor, em que a etapa de desdobramento do “aileron” para a primeira posição desdobrada ocorre entre a etapa de desdobramento do “aileron” da posição acondicionada e a etapa de desdobramento do “aileron” para a segunda posição desdobrada.
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