BRPI0903609A2

BRPI0903609A2 - atuador telescópico

Info

Publication number: BRPI0903609A2
Application number: BRPI0903609-1A
Authority: BR
Inventors: Herve Charuel; Daniel Bucheton; Florent Nierlich
Original assignee: Messier Bugatti
Priority date: 2008-09-25
Filing date: 2009-09-23
Publication date: 2010-11-16
Also published as: CA2679688C; CN101685995A; CA2679688A1; EP2168867B1; JP2010078152A; FR2936292B1; US20100071490A1; CN101685995B; JP4960423B2; FR2936292A1; ES2387529T3; EP2168867A1

Abstract

ATUADOR TELESCóPICO A presente invenção diz respeito a um atuador telescópico compreendendo um cilindro (1) que recebe uma haste principal (2) para deslizar ao longo de um eixo de deslizamento (X) entre uma posição retraida e uma posição estendida, o atuador incluindo adicionalmente uma haste auxiliar (20) deslizável na haste principal (2) entre uma posição retraida e uma posição estendida, e um mancal rotativo (102) suportado pela haste principal (2) ou pela haste auxiliar (20) e cooperando, respectivamente, com a haste auxiliar (20) ou a haste principal (2) por meio de uma conexão helicoidal reversível. De acordo com a invenção, o atuador inclui dispositivo de retenção (112) para impedir o deslizamento da haste auxiliar (20) e compreendendo um elemento de bloqueio (116) arranjado para agir diretamente no mancal rotativo de maneira a fazer com que a rotação do mancal rotativo (102) seja bloqueada ou seja liberada, o bloqueio da rotaçãodo mancal rotativo (102) impedindo que a haste auxiliar (20) mova-se na haste principal (2).

Description

"ATUADOR TELESCÓPICO"

A invenção diz respeito a um atuador telescópico com umahaste principal e uma haste auxiliar. Mais precisamente, a invenção dizrespeito ao controle da extensão e do programa da haste auxiliar do cilindrodo atuador.

FUNDAMENTOS DA INVENÇÃO

E conhecido um atuador telescópico que compreende umahaste principal e uma haste auxiliar, o atuador compreende essencialmente umcilindro, dispositivo corrediço entre o cilindro e a haste principal, edispositivo corrediço entre a haste principal e a haste auxiliar, permitindoassim que as hastes deslizem entre posições retraída e estendida.

O atuador também inclui dispositivo de retenção que permiteque a haste auxiliar seja travada ou liberada na haste principal, e dispositivode freio para frear a dita haste auxiliar enquanto ela não está sendo estendida.Um exemplo deste tipo de modalidade está descrito em particular nodocumento FR 2 895 483 Al.

Este tipo de atuador é particularmente vantajoso, uma vez que,no caso de a haste principal ficar travada, é possível continuar aumentando ocomprimento do atuador fazendo com que a haste auxiliar seja liberada pelodispositivo de retenção, destravando assim o movimento do sistema mecânicono qual ela é incluída.

Com referência à figura 1, pode-se ver uma seção diagramáticade um atuador da tecnologia de ponta, ilustrado no documentosupramencionado, e pode-se ver que ele compreende um cilindro 1 definindouma cavidade cilíndrica fechada por uma parede de extremidade 12 que levauma orelha 13. Uma haste principal 2 é montada na cavidade do cilindro 1para deslizar ao longo de um eixo de deslizamento X, e projeta-se em umaquantidade maior ou menor a partir do cilindro 1 através de sua extremidadeaberta da cavidade que forma um mancai.A haste principal 2 é oca e define uma cavidade na qual umahaste auxiliar 20 é montada para deslizar dentro da haste principal 2 ao longodo eixo X e projeta-se através de uma extremidade aberta do mesmo queforma um mancai.

O atuador inclui adicionalmente dispositivo de retençãocontrolado para reter a haste auxiliar 20 na sua posição retraída dentro dahaste principal 2. Esse dispositivo de retenção compreende:

- uma lingueta 30 que estende-se dentro da haste principal 2;

- um degrau 31 provido na extremidade da haste auxiliar 20 eadaptado para cooperar com a lingueta 30; e

- uma luva de travamento 32 que é móvel axialmente por ummotor de destravamento 33 contra uma mola de retorno 34 entre uma posiçãode travamento (mostrada nesta figura) na qual ela cobre a lingueta 30 demaneira a impedir que ela se expanda radialmente, e uma posição de liberaçãona qual ela deixa a lingueta 30 livre para expandir-se radialmente, quando odegrau 31 passa através dela. Com este propósito, o motor de destravamento33 compreende um estator 35 preso na haste principal 2, e um rotor 36 quecoopera com uma rosca complementar da haste principal 2 para constituiruma conexão helicoidal reversível. A rotação do rotor 36 assim faz com queele mova-se axialmente. A luva de travamento 32 é carregada na extremidadedo rotor 36 e é montada nele por meio de rolos de maneira a ficar livre paragirar.

O atuador inclui adicionalmente um dispositivo de freio parafrear o deslizamento da haste auxiliar 20 na haste principal 2 na direção deextensão da haste auxiliar 20. Esse dispositivo de freio, que também formaum mancai 21 para guiar a haste auxiliar 20 na haste principal 2, compreende:

- um acionador rosqueado externamente 22 que coopera com aconicidade interna da haste principal 2 de maneira a constituir uma conexãohelicoidal reversível entre o acionador 22 e a haste principal 2;- um embuxamento 23 montado para girar na haste auxiliar 20por meio de rolos, o acionado 22 em si sendo montado para girar noembuxamento 23 por meio de rolos, o acionador 22 sendo mantido presoaxialmente entre o embuxamento 23, e os rolos se apoiando em um suporte 24da haste auxiliar 20;

- uma roda louca tipo catraca 25 que fica arranjada entre oacionador 22 e o embuxamento 23 que faz com que o embuxamento 23 gire,quando a haste auxiliar 20 é estendida a partir da haste principal 2 e oacionador 22 gira em virtude da conexão helicoidal com a haste principal 2.Ao contrário, quando a haste auxiliar 20 gira para dentro da haste principal 2,o acionador 22 gira, mas não coloca o embuxamento 23 em rotação; e

- uma arruela de pressão 26 carregada pela haste auxiliar 20voltada para a face livre do embuxamento 23 e adaptada para gerar atritocontra o embuxamento 23 quando ele gira ao ser pressionado contra a arruelade pressão 26 quando o acionamento externo puxa a haste auxiliar 20.

OBJETIVO DA INVENÇÃO

Um objetivo da invenção é propor um atuador do tipotelescópico que tem hastes principal e secundária no qual o controle e afrenagem da haste auxiliar são ambos simplificados e melhorados.

SUMÁRIO DA INVENÇÃO

Com esta finalidade, a presente invenção diz respeito a umatuador telescópico compreendendo um cilindro que recebe uma hasteprincipal para deslizar ao longo de um eixo de deslizamento entre umaposição retraída e uma posição estendida, o atuador incluindo adicionalmenteuma haste auxiliar deslizável na haste principal entre uma posição retraída euma posição estendida, e um mancai rotativo suportado pela haste principalou pela haste auxiliar e cooperando respectivamente com a haste auxiliar ou ahaste principal por meio de uma conexão helicoidal reversível de maneira talque o deslizamento da haste auxiliar faça com que o mancai rotativo gire.De acordo com a invenção, o atuador inclui dispositivo deretenção para impedir o deslizamento da haste auxiliar e compreendendo umelemento de bloqueio arranjado para agir diretamente no mancai rotativo demaneira a fazer com que a rotação do mancai rotativo seja bloqueada ou sejaliberada, o bloqueio da rotação do mancai rotativo impedindo que a hasteauxiliar mova-se na haste principal.

Assim, o atuador é consideravelmente simplificado,comparado com a tecnologia de ponta. Esta característica possibilita reduzir opeso do atuador e reduzir seu custo, uma vez que, em particular, o bloqueio ea liberação da haste auxiliar pelo elemento de bloqueio não exige o uso de ummotor especial.

De acordo com uma característica vantajosa da invenção, odispositivo de retenção também inclui dispositivo de freio tipo passivoadaptado para frear a rotação do mancai rotativo quando a haste auxiliarestiver deslizando, o dispositivo de retenção assim servindo para realizarfunções tanto de controlar quanto de frear a extensão da haste auxiliar.

DESCRIÇÃO RESUMIDA DOS DESENHOS

Outras características da invenção ficarão claras medianteleitura da descrição seguinte de uma modalidade dada a título de exemplo nãolimitante.

E feita referência aos desenhos anexos nos quais, além dafigura 1 supradescrita, existe a figura 2 na forma de uma vista em meia seçãodiagramática fragmentada mostrando uma modalidade do atuador de acordocom a invenção.

DESCRIÇÃO DETALHADA DA INVENÇÃO

Para facilitar a leitura e entendimento da figura 2 que mostrauma modalidade da invenção, referências aos elementos que são comuns àsfiguras 1 e 2 são conservadas inalteradas. Assim, o atuador da figura 2 aindacompreende um cilindro 1 e hastes principal e auxiliar 2 e 20, essas hastesprincipal e auxiliar 2 e 20 sendo montadas para deslizar respectivamente nocilindro 1 e na haste principal 2 ao longo do mesmo eixo de deslizamento.

Uma primeira diferença entre o atuador da invenção e oatuador da tecnologia anterior baseia-se em como a haste auxiliar 20 écontrolada e freada, com o dispositivo de retenção na invenção servindo paratravar a haste auxiliar 20 na posição retraída, impedindo que o mancairotativo gire.

Na invenção, a haste auxiliar 20 inclui uma rosca 101 na suasuperfície externa. A haste principal 20 recebe um mancai 102 que é montadopara girar na haste principal 2 por dispositivo de rolamento 103 e 104. Omancai rotativo 102 é conectado na haste auxiliar 20 por meio de umaconexão helicoidal reversível por meio de rolos satélites rosqueados 105 queestendem-se entre a haste auxiliar 20 e o mancai rotativo 102 de forma que aextensão da haste auxiliar 20 faça com que o mancai rotativo 102 gire. Odispositivo de retenção de deslizamento 112 age no mancai rotativo 102 tantopara travar a haste auxiliar 20 por meio de um elemento de bloqueio 116quanto para freá-la por meio do dispositivo de freio 117.

Vantajosamente, o elemento de bloqueio 116 é constituído porum freio. Por meio de um freio eletromagnético com um induzido móvel 113mecanicamente conectado no corpo da porca 114 e uma bobina de deflexãoestacionária 115 que carrega uma bobina, a bobina de deflexão 115 sendoconectada no cilindro 1 e impedida de mover-se axialmente ou de entrar emrotação em relação à haste auxiliar 20. Na modalidade da figura 2, quando ofreio 116 está ativado, a interação eletromagnética entre a bobina de deflexão115 e o induzido 113 impede que o corpo da porca 114 gire.

Ao contrário, quando o freio 116 é desativado, o corpo daporca 114 fica livre para girar e permite que o mancai 102 gire, liberandoassim a haste auxiliar 20. O elemento de bloqueio 116 assim age diretamenteno elemento (o mancai rotativo) que está em conexão helicoidal com a hasteauxiliar 20.

Várias tecnologias podem ser usadas para fabricar o elementode freio 116, em particular ele pode compreender um freio eletromagnético126 que freia quando absorve eletricidade ou, ao contrário, quando nãoabsorve eletricidade, e/ou um freio de um único disco, ou de múltiplos discos,ou ao contrário um elemento de travamento positivo tal como umaembreagem de garras ou uma embreagem de engrenagem.

O dispositivo de freio 117 e a haste auxiliar 20 sãovantajosamente do tipo passivo, e eles agem no mancai rotativo 102 para frearsua rotação. Mais precisamente, o dispositivo de freio 117 compreende:

- um rotor 106 colocado no mancai rotativo 102 para girarjunto com elemento elástico O rotor 106 é aqui feito de ferro duro e recebeímãs permanentes 107 que são dispostos na periferia do motor 106. Em umavariante, o rotor 106 poderia ser feito de aço magnético. Deve-se observar queo mancai rotativo 102 é constituído de duas partes 108 e 109, a parte 108 queleva o rotor 106 sendo feita de um material que não é magnético, porexemplo, um aço inoxidável não magnético; e

- um estator 110 suportado pela haste principal 2 e bloqueadode girar por uma chaveta 111. O estator é feito de um material condutor nãomagnético.

O rotor 106 e o estator 110 interagem magneticamente demaneira tal que, quando o mancai rotativo 102 e assim o rotor 106 giram, umtorque eletromagnético é estabelecido, que tende frear a rotação do mancairotativo 102, e assim frear a extensão da haste auxiliar 20. Esse dispositivo defreio magnético é puramente passivo, e exerce uma força de frenagem nahaste auxiliar 20 que é proporcional à velocidade de rotação do mancairotativo 102, e assim à velocidade na qual a haste auxiliar 20 está seestendendo.

O dispositivo de freio 117 assim age diretamente no elemento(o mancai rotativo) que está em conexão helicoidal com a haste auxiliar 20.

Naturalmente, outras modalidades de acordo com acompetência dos versados na tecnologia poderiam ser igualmente bemconsideradas sem fugir do âmbito da invenção, definido pelas reivindicaçõesseguintes. Por exemplo, em uma modalidade possível, o elemento de bloqueio116 poderia servir simultaneamente para desempenhar uma função debloqueio e uma função de frenagem na haste auxiliar 20. Com este propósito,um elemento de bloqueio poderia ser provido, que inclui um freio a discoadequado para prover frenagem proporcional do mancai rotativo 102.

Além disso, embora o mancai rotativo descrito seja o mancaide extremidade da haste principal, mancai este que é bloqueado de girar a fimde manter a haste auxiliar estacionária na haste principal, seria naturalmentepossível e, de acordo com a invenção, usar a mesma estratégia para frear omancai rotativo 22 da modalidade mostrada na figura 1, mancai este que não éo mancai de extremidade da haste principal, mas o mancai de extremidade dahaste auxiliar, e é helicoidalmente associado com o mancai principal.

Claims

1. Atuador telescópico compreendendo um cilindro (1) querecebe uma haste principal (2) para deslizar ao longo de um eixo dedeslizamento entre uma posição retraída e uma posição estendida, o atuadorincluindo adicionalmente uma haste auxiliar (20), deslizável na hasteprincipal (2) entre uma posição retraída e uma posição estendida, e ummancai rotativo (102) suportado pela haste principal (2) ou pela haste auxiliar(20) e cooperando respectivamente com a haste auxiliar (20) ou a hasteprincipal (2) por meio de uma conexão helicoidal reversível, de maneira talque o deslizamento da haste auxiliar faça com que o mancai rotativo gire,caracterizado pelo fato de que inclui dispositivo de retenção (112) paraimpedir o deslizamento da haste auxiliar (20) e compreender um elemento debloqueio (116) arranjado para agir diretamente no mancai rotativo de maneiraa fazer com que a rotação do mancai rotativo (102) seja bloqueada ou sejaliberada, o bloqueio da rotação do mancai rotativo (102) impedindo que ahaste auxiliar (20) mova-se na haste principal (2).

2. Atuador de acordo com a reivindicação 1, caracterizado pelofato de que o dispositivo de retenção (112) compreende adicionalmentedispositivo de freio (117) que permite que a rotação do mancai rotativo (102)seja freada enquanto a haste auxiliar (20) estiver deslizando na direção deextensão.

3. Atuador de acordo com a reivindicação 1, caracterizado pelofato de que a haste principal (2) leva o mancai rotativo (102) na suaextremidade, mancai este que coopera com a haste auxiliar (20) por meio deuma conexão helicoidal reversível.

4. Atuador de acordo com a reivindicação 1, caracterizado pelofato de que o elemento de bloqueio (116) compreende um freio do tipoeletromagnético.

5. Atuador de acordo com a reivindicação 4, caracterizado pelofato de que o freio eletromagnético (116) no seu modo ativo bloqueia omancai rotativo (102), impedindo que a haste auxiliar (20) seja estendida.

6. Atuador de acordo com a reivindicação 4, caracterizado pelofato de que o freio eletromagnético (116) é do tipo de um único disco.