EP2193594A2 - Actionneur lineaire telescopique double action a systeme d'entraînement a moteur unique - Google Patents

Actionneur lineaire telescopique double action a systeme d'entraînement a moteur unique

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Publication number
EP2193594A2
EP2193594A2 EP08845602A EP08845602A EP2193594A2 EP 2193594 A2 EP2193594 A2 EP 2193594A2 EP 08845602 A EP08845602 A EP 08845602A EP 08845602 A EP08845602 A EP 08845602A EP 2193594 A2 EP2193594 A2 EP 2193594A2
Authority
EP
European Patent Office
Prior art keywords
rod
drive
translation
output shaft
intended
Prior art date
Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
Withdrawn
Application number
EP08845602A
Other languages
German (de)
English (en)
Inventor
Pierre André Marcel Baudu
Guy Bernar Vauchel
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Safran Nacelles SAS
Original Assignee
Aircelle SA
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Aircelle SA filed Critical Aircelle SA
Publication of EP2193594A2 publication Critical patent/EP2193594A2/fr
Withdrawn legal-status Critical Current

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    • F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F02—COMBUSTION ENGINES; HOT-GAS OR COMBUSTION-PRODUCT ENGINE PLANTS
    • F02K—JET-PROPULSION PLANTS
    • F02K1/00—Plants characterised by the form or arrangement of the jet pipe or nozzle; Jet pipes or nozzles peculiar thereto
    • F02K1/54—Nozzles having means for reversing jet thrust
    • F02K1/76—Control or regulation of thrust reversers
    • F02K1/763—Control or regulation of thrust reversers with actuating systems or actuating devices; Arrangement of actuators for thrust reversers
    • F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F02—COMBUSTION ENGINES; HOT-GAS OR COMBUSTION-PRODUCT ENGINE PLANTS
    • F02K—JET-PROPULSION PLANTS
    • F02K1/00—Plants characterised by the form or arrangement of the jet pipe or nozzle; Jet pipes or nozzles peculiar thereto
    • F02K1/54—Nozzles having means for reversing jet thrust
    • F02K1/64—Reversing fan flow
    • F02K1/70—Reversing fan flow using thrust reverser flaps or doors mounted on the fan housing
    • F02K1/72—Reversing fan flow using thrust reverser flaps or doors mounted on the fan housing the aft end of the fan housing being movable to uncover openings in the fan housing for the reversed flow
    • H—ELECTRICITY
    • H02—GENERATION; CONVERSION OR DISTRIBUTION OF ELECTRIC POWER
    • H02K—DYNAMO-ELECTRIC MACHINES
    • H02K7/00—Arrangements for handling mechanical energy structurally associated with dynamo-electric machines, e.g. structural association with mechanical driving motors or auxiliary dynamo-electric machines
    • H02K7/06—Means for converting reciprocating motion into rotary motion or vice versa
    • Y—GENERAL TAGGING OF NEW TECHNOLOGICAL DEVELOPMENTS; GENERAL TAGGING OF CROSS-SECTIONAL TECHNOLOGIES SPANNING OVER SEVERAL SECTIONS OF THE IPC; TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC CROSS-REFERENCE ART COLLECTIONS [XRACs] AND DIGESTS
    • Y10—TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC
    • Y10T—TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER US CLASSIFICATION
    • Y10T74/00—Machine element or mechanism
    • Y10T74/18—Mechanical movements
    • Y10T74/18568—Reciprocating or oscillating to or from alternating rotary
    • Y—GENERAL TAGGING OF NEW TECHNOLOGICAL DEVELOPMENTS; GENERAL TAGGING OF CROSS-SECTIONAL TECHNOLOGIES SPANNING OVER SEVERAL SECTIONS OF THE IPC; TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC CROSS-REFERENCE ART COLLECTIONS [XRACs] AND DIGESTS
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    • Y10T74/18568—Reciprocating or oscillating to or from alternating rotary
    • Y10T74/18576—Reciprocating or oscillating to or from alternating rotary including screw and nut
    • Y10T74/18672—Plural screws in series [e.g., telescoping, etc.]

Definitions

  • the present invention relates to a drive system for a double action telescopic linear actuator intended to allow the displacement of a first and a second element relative to a fixed element, these three elements belonging in particular to a thrust reverser for turbojet engine nacelle as described for example in the French patent application not yet published and registered under No. 06.05512 in the name of the applicant.
  • An aircraft is driven by several turbojet engines each housed in a nacelle also housing a set of ancillary actuating devices related to its operation and providing various functions when the turbojet engine is in operation or stopped.
  • These ancillary actuating devices comprise in particular a mechanical system for actuating thrust reversers.
  • a nacelle generally has a tubular structure comprising an air inlet upstream of the turbojet engine, a median section intended to surround a fan of the turbojet engine, a downstream section housing a thrust reverser means and intended to surround the combustion chamber of the turbojet engine. , and is generally terminated by an ejection nozzle whose output is located downstream of the turbojet engine.
  • the modern nacelles are intended to house a turbofan engine capable of generating through the blades of the rotating fan a flow of hot air (also called primary flow) from the combustion chamber of the turbojet engine, and a flow of cold air (secondary flow) flowing outside the turbojet through an annular passage, also called vein, formed between a shroud of the turbojet engine and an inner wall of the nacelle.
  • the two air flows are ejected from the turbojet engine from the rear of the nacelle.
  • the role of a thrust reverser is, during the landing of an aircraft, to improve the braking capacity thereof by redirecting forward at least a portion of the thrust generated by the turbojet engine.
  • the inverter obstructs the cold flow vein and directs the latter towards the front of the nacelle, thereby generating a counter-thrust which is added to the braking of the wheels of the aircraft.
  • the means implemented to achieve this reorientation of the cold flow vary according to the type of inverter.
  • an inverter comprises movable covers movable between, on the one hand, an extended position in which they open in the nacelle a passage intended for the deflected flow, and on the other hand, a position retraction in which they close this passage.
  • These covers can perform a deflection function or simply activation other means of deflection.
  • a grid inverter also known as a cascade inverter
  • the reorientation of the air flow is carried out by deflection grids, the hood having only a simple sliding function aimed at discover or cover these grids, the translation of the movable hood being effected along a longitudinal axis substantially parallel to the axis of the nacelle.
  • Additional locking doors activated by the sliding of the cowling, generally allow a closure of the vein downstream of the grids so as to optimize the reorientation of the cold flow.
  • the sliding cowl belongs to the rear section and has a downstream side forming an ejection nozzle for channeling the ejection of the air flows.
  • This nozzle can come in addition to a primary nozzle channeling the hot flow and is then called secondary nozzle.
  • Document FR 06.05512 addresses the problems of adapting the section of the nozzle to the various flight phases encountered, in particular the take-off and landing phases of the aircraft.
  • a thrust reverser comprising, on the one hand, deflection grids 1 1 of at least a portion of an air flow of the turbojet engine, and secondly, at least one cover 10 movable in translation in a substantially longitudinal direction of the nacelle adapted to pass alternately from a closed position in which it ensures the aerodynamic continuity of the nacelle and covers the deflection grids 1 1 , at an open position in which it opens a passage in the nacelle and discovers the deflection grids 1 1.
  • the movable cover 10 comprises an outer portion 10a and an inner portion 10b mounted each movable in translation and connected to a telescopic actuating jack 30 adapted to allow their longitudinal translation (see Figure 2).
  • the outer part 10a (downstream side of the cover 10) forms an exhaust nozzle for channeling the ejection of the air flows.
  • the movable cowl 10 By dividing the movable cowl 10 into an inner portion 10b and an outer portion 10a movable at least partially independently of one another, it is possible to adapt to the flight conditions the relative positions of the outer portion 10a and of the inner portion 10b so as to vary the section of the ejection nozzle formed by the movable cowl 10 by varying the length of the inner aerodynamic line of the movable cowl 10, both when the movable cowl 10 is in position closing and covers the deflection grids 1 1, and when the movable cover 10 is in the open position.
  • the telescopic ram 30 has a first rod 30b for moving the inner portion 10b and a second rod 30a slidably mounted in the first rod 30b to displace the hood outer portion 10a.
  • the attachment of the inner portion 10b to the first rod 30b is formed by means of oblong eyelets 32 disposed on either side of the rod 30b, so as to reduce the overhang of the point of attachment and avoid any hyperstaticity constraint in the alignment of the three points of attachment of the jack 30 to the fixed front frame and to the outer portions 10a and 10b of the inner movable cowl.
  • a double-acting electric jack generally has operating difficulties. Indeed, the second rod being movable relative to the base of the cylinder, it is difficult to group the actuating means in said base of the cylinder and the second rod must generally be equipped with its own motor, which will also be mobile.
  • a telescopic linear actuator for moving a first and a second element relative to a fixed element, comprising a base, intended to be attached to the fixed element, and serving as a housing for a first rod locked in rotation.
  • first rod being intended to be attached by one end to the first element to be displaced, the first rod supporting a second rod disposed in the extension thereof and intended to be attached by one end to the second element to move, said second rod being adapted to be locked in rotation and driven in translation through a second shaft passing through the base and connected to rotational drive means
  • Such an arrangement allows to group the actuating means of the two rods of the actuator in the base of the latter.
  • the present invention aims to provide a simple and reliable actuating system for actuating the two rods by a single motor.
  • this drive system must allow a control of the moving parts in accordance with the aeronautical application envisaged, namely that a variable nozzle section is generally controlled when the thrust reverser is locked in the closed position, the variable nozzle being reciprocally in a maximum deployment position when the thrust reverser is deployed.
  • the present invention relates to a telescopic linear actuator for moving a first and a second element relative to a fixed element, comprising a base, intended to be attached to the fixed element, and serving as housing for a first rod.
  • the rod drive means comprise a motor adapted to drive an input shaft of at least one differential, said differential having, on the one hand, a first output shaft connected to one of the first or second drive shafts, and on the other hand, a second output shaft connected in turn to the second or first drive shaft.
  • Differential means any mechanical means for distributing a drive speed to a plurality of output axes by distribution of the kinematic force.
  • the output shafts of the differential are associated with independent rotational locking means.
  • Such a configuration makes it possible to control the movements of one or the other of the movable parts that can be controlled by the locking or braking of the shafts.
  • the locking in rotation of at least one output shaft is obtained by locking in translation of the corresponding rod.
  • the blocking of the shafts can be advantageously obtained by locking the rods with the locking means specific to the latter.
  • the movable cowl is associated with three bolts ensuring its closed position or opening. These locks then also allow locking in rotation of the shaft, even indirectly.
  • At least one output shaft comprises at least one reduction stage.
  • At least one output shaft is equipped with manual drive means.
  • the two output shafts are concentric.
  • the differential is in the form of an epicyclic gear train.
  • the present invention also relates to a thrust reverser for a turbojet engine nacelle comprising, on the one hand, means for deflecting at least a portion of an air flow of the turbojet, and secondly, at least one movable cowl in translation in a direction substantially parallel to a longitudinal axis of the nacelle adapted to pass alternately a closing position in which it ensures the aerodynamic continuity of the nacelle and covers the deflection means, at an open position in which it opens a passage in the nacelle and discovers the deflection means, the movable cowl comprising at least one end portion forming a nozzle said portion being mounted movable in translation relative to the remainder of the cover, characterized in that it also comprises an actuator according to the invention for moving the movable cover and the nozzle.
  • FIG. 1 is a schematic partial view in longitudinal section of a thrust reverser according to the prior art, equipped with a movable cowl separated into an inner part and an outer part movable relative to the 'other.
  • FIG. 2 represents a telescopic jack actuating the inner and outer bonnet parts of the pneumatic or hydraulic type according to the prior art for actuating the thrust reverser forming a variable nozzle of FIG.
  • FIG. 3 schematically represents an example of a double action telescopic linear actuator, applicable to a thrust reverser of the type illustrated in FIGS. 1 and 2 for the displacement of the inner and outer parts of its movable cowl.
  • FIG. 4 is a representation of the actuator of FIG. 3 equipped with a differential drive system according to the invention.
  • the telescopic linear actuator illustrated in FIG. 3 is intended to allow a first element to be displaced - here, the internal hood portion 10b of FIGS. 1 and 2 - and a second element - here, the hood outer part 10a - relative to a fixed element, here a fixed front frame 102 of the thrust reverser.
  • the actuator comprises a base 101 of generally tubular shape, intended to be attached to the fixed front frame 102 by a cardan 103.
  • a tubular tube 106 forming a first rod of the telescopic actuator, designed to be attached at one end, by a gimbal 108, to the inner part 10b, is mounted to be movable in axial translation but locked in rotation by the gimbal 108.
  • driving screw 104 of ball screw type is rotatably mounted in the tube 106 that it drives in translation.
  • First motorized electrical drive means 107 are provided for rotating the drive screw 104 so as to deploy the tube 106 out of the base 101 or retract it into the latter.
  • a tubular slide 1 1 1 is rotatably mounted in the drive screw 104.
  • a first rod 1 12, linked in axial translation with the sheath 106, is mounted to move in axial translation in the tubular slide 1 1 1.
  • Second motorized electric drive means 1 13 are provided for rotating the slide 1 1 1.
  • the drive means comprise a single electric motor M adapted to drive an axis 210 constituting an input axis of an epicyclic gear train 206.
  • the rotational movement animating the input axis 210 is then distributed by the epicyclic gear train, on the one hand, to a first output shaft 203 linked to the first drive shaft 104, and on the other hand, to a second output shaft 207 via planetary gear 204, the second output shaft 207 being adapted to drive the sleeve 1 1 1, possibly via a reduction stage.
  • the epicyclic gear train 206 also incorporates manual drive means 221, 222 for driving, possibly by connecting an external electric motor or a suitable tool, respectively the first output shaft 203, and the second output shaft. output 207.
  • the drive movement of the input shaft 210 by the motor M rotates the epicyclic gear train 206 which remains integral with the sun gear 204 (these are also locked in rotation due to the locking of the second output shaft), the set of planetary gear 204 then driving the first shaft 203 whose rotational movement is transmitted to the first drive shaft 204 and transformed as previously explained in translation movement of the mobile A.
  • the manual opening substantially follows the same operation, the output shaft of which The drive is not desired being locked in rotation.
  • the drive system according to the invention has the advantage of allowing the displacement of one or the other mobile A, B by a single motor and a single control, the displacement depending solely on maintaining the locked position mobile B, A opponent.
  • the blocking of mobile A, B will be mainly by locks usually integral, for security reasons, these devices.
  • a movable cowl 10 is necessary associated with three locking systems.
  • the variable nozzle system also has internal stops limiting the translation of the nozzle.
  • the loss of the displacement function of the mobile A involves the return to the locked position of the mobile B, typically the nozzle.
  • the motor M will first cause the deployment or return of the mobile B to one of its race stops.
  • actuators according to the invention are particularly intended to actuate the parts of a thrust reverser cover.
  • actuators depending on the size of the cover to move, it may be necessary to use one or more actuators.
  • the synchronization of the two rods with the other actuators can be performed by electrical synchronization between the different motors.

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Abstract

La présente invention se rapporte actionneur linéaire télescopique pour déplacer un premier (10b) et un second (10a) éléments relativement à un élément fixe (102), comprenant une base (101), destinée à être rattachée à l'élément fixe (102), et servant de logement à une première tige (106) bloquée en rotation et apte à être entraînée en translation par l'intermédiaire d'un arbre (104) d'entraînement destiné à être relié à des moyens d'entraînement (107) en rotation, la première tige étant destinée à être rattachée par une extrémité (108) au premier élément à déplacer, la première tige supportant une deuxième tige (117) disposée dans le prolongement de celle-ci et destinée à être rattachée par une extrémité (118) au deuxième élément à déplacer, ladite deuxième tige étant apte à être bloquée en rotation et entraînée en translation par l'intermédiaire d'un deuxième arbre d'entraînement (112) traversant la base et relié à des moyens d'entraînement en rotation (113,111 ), caractérisée en ce que les moyens d'entraînement des tiges (106, 117) comprennent un moteur apte à entraîner un arbre d'entrée d'au moins un différentiel, ledit différentiel présentant, d'une part, un premier arbre de sortie lié à l'un des premier ou deuxième arbres d'entraînement, et d'autre part, un deuxième arbre de sortie lié quant à lui au deuxième ou premier arbre d'entraînement.

Description

Actionneur linéaire télescopique double action à système d'entraînement à moteur unique
La présente invention se rapporte à un système d'entraînement pour un actionneur linéaire télescopique double action destiné à permettre le déplacement d'un premier et d'un second éléments relativement à un élément fixe, ces trois éléments appartenant en particulier à un inverseur de poussée pour nacelle de turboréacteur tel que décrit par exemple dans la demande de brevet français non encore publiée et enregistrée sous le n° 06.05512 au nom de la demanderesse.
Un avion est mû par plusieurs turboréacteurs logés chacun dans une nacelle abritant également un ensemble de dispositifs d'actionnement annexes liés à son fonctionnement et assurant diverses fonctions lorsque le turboréacteur est en fonctionnement ou à l'arrêt. Ces dispositifs d'actionnement annexes comprennent notamment un système mécanique d'actionnement d'inverseurs de poussée.
Une nacelle présente généralement une structure tubulaire comprenant une entrée d'air en amont du turboréacteur, une section médiane destinée à entourer une soufflante du turboréacteur, une section aval abritant des moyens d'inversion de poussée et destinée à entourer la chambre de combustion du turboréacteur, et est généralement terminée par une tuyère d'éjection dont la sortie est située en aval du turboréacteur.
Les nacelles modernes sont destinées à abriter un turboréacteur double flux apte à générer par l'intermédiaire des pâles de la soufflante en rotation un flux d'air chaud (également appelé flux primaire) issu de la chambre de combustion du turboréacteur, et un flux d'air froid (flux secondaire) qui circule à l'extérieur du turboréacteur à travers un passage annulaire, également appelé veine, formé entre un carénage du turboréacteur et une paroi interne de la nacelle. Les deux flux d'air sont éjectés du turboréacteur par l'arrière de la nacelle.
Le rôle d'un inverseur de poussée est, lors de l'atterrissage d'un avion, d'améliorer la capacité de freinage de celui-ci en redirigeant vers l'avant au moins une partie de la poussée générée par le turboréacteur. Dans cette phase, l'inverseur obstrue la veine du flux froid et dirige ce dernier vers l'avant de la nacelle, générant de ce fait une contre-poussée qui vient s'ajouter au freinage des roues de l'avion. Les moyens mis en œuvre pour réaliser cette réorientation du flux froid varient suivant le type d'inverseur. Cependant, dans tous les cas, la structure d'un inverseur comprend des capots mobiles déplaçables entre, d'une part, une position déployée dans laquelle ils ouvrent dans la nacelle un passage destiné au flux dévié, et d'autre part, une position d'escamotage dans laquelle ils ferment ce passage. Ces capots peuvent remplir une fonction de déviation ou simplement d'activation d'autres moyens de déviation.
Dans le cas d'un inverseur à grilles, également connu sous le nom d'inverseur à cascade, la réorientation du flux d'air est effectuée par des grilles de déviation, le capot n'ayant qu'une simple fonction de coulissement visant à découvrir ou recouvrir ces grilles, la translation du capot mobile s'effectuant selon un axe longitudinal sensiblement parallèle à l'axe de la nacelle. Des portes de blocage complémentaires, activées par le coulissement du capotage, permettent généralement une fermeture de la veine en aval des grilles de manière à optimiser la réorientation du flux froid.
Outre sa fonction d'inversion de poussée, le capot coulissant appartient à la section arrière et présente un côté aval formant une tuyère d'éjection visant à canaliser l'éjection des flux d'air. Cette tuyère peut venir en complément d'une tuyère primaire canalisant le flux chaud et est alors appelée tuyère secondaire.
Le document FR 06.05512 répond aux problèmes d'adaptation de la section de la tuyère aux diverses phases de vol rencontrées, en particulier les phases de décollage et d'atterrissage de l'avion.
Ce document FR 06.05512 décrit (voir les figures 1 et 2 du dessin en annexe) un inverseur de poussée comprenant, d'une part, des grilles de déviation 1 1 d'au moins une partie d'un flux d'air du turboréacteur, et d'autre part, au moins un capot 10 mobile en translation selon une direction sensiblement longitudinale de la nacelle apte à passer alternativement d'une position de fermeture dans laquelle il assure la continuité aérodynamique de la nacelle et couvre les grilles de déviation 1 1 , à une position d'ouverture dans laquelle il ouvre un passage dans la nacelle et découvre les grilles de déviation 1 1. Le capot mobile 10 comprend une partie externe 10a et une partie interne 10b montées chacune mobile en translation et reliées à un vérin d'actionnement télescopique 30 apte à permettre leur translation longitudinale (voir figure 2). La partie externe 10a (côté aval du capot 10) forme une tuyère d'éjection visant à canaliser l'éjection des flux d'air.
En divisant le capot mobile 10 en une partie interne 10b et une partie externe 10a déplaçables au moins partiellement indépendamment l'une par rapport à l'autre, il est possible d'adapter aux conditions de vol les positions relatives de la partie externe 10a et de la partie interne 10b de manière à faire varier la section de la tuyère d'éjection formée par le capot mobile 10 en faisant varier la longueur de la ligne aérodynamique interne du capot mobile 10, à la fois lorsque le capot mobile 10 est en position de fermeture et recouvre les grilles de déviation 1 1 , et lorsque le capot mobile 10 est en position d'ouverture.
Le vérin télescopique 30 possède une première tige 30b pour déplacer la partie interne 10b et une deuxième tige 30a montée coulissante dans la première tige 30b pour déplacer la partie externe 10a de capot. Le rattachement de la partie interne 10b à la première tige 30b est réalisé par l'intermédiaire d'œillets oblongs 32 disposés de part et d'autre de la tige 30b, de manière à réduire le porte à faux du point de rattachement et éviter toute contrainte d'hyperstaticité dans l'alignement des trois points d'attache du vérin 30 au cadre avant fixe et aux parties externe 10a et interne 10b du capot mobile.
Cette solution est satisfaisante pour un vérin pneumatique ou hydraulique qui dispose de suffisamment de puissance disponible pour compenser la survenue d'efforts de frottement parasites entre les deux tiges de vérin 30a et 30b, dus à un mauvais alignement.
En revanche, pour un vérin électrique, des efforts de frottement parasites restent dommageables car la nécessité d'augmenter la puissance disponible pour surmonter ces frottements se traduit alors par un surdimensionnement du moteur électrique de commande du vérin, ce qui affecte la masse, l'encombrement et donc le coût de l'ensemble.
Par ailleurs, un vérin électrique double effet présente généralement des difficultés d'actionnement. En effet, la deuxième tige étant mobile par rapport à la base du vérin, il est difficile de regrouper les moyens d'actionnement dans ladite base du vérin et la deuxième tige doit généralement être équipée de son propre moteur, qui sera donc également mobile. Ces problèmes ont été résolus en proposant un actionneur linéaire télescopique pour déplacer un premier et un second éléments relativement à un élément fixe, comprenant une base, destinée à être rattachée à l'élément fixe, et servant de logement à une première tige bloquée en rotation et apte à être entraînée en translation par l'intermédiaire d'un arbre d'entraînement destiné à être relié à des moyens d'entraînement en rotation, la première tige étant destinée à être rattachée par une extrémité au premier élément à déplacer, la première tige supportant une deuxième tige disposée dans le prolongement de celle-ci et destinée à être rattachée par une extrémité au deuxième élément à déplacer, ladite deuxième tige étant apte à être bloquée en rotation et entraînée en translation par l'intermédiaire d'un deuxième arbre traversant la base et relié à des moyens d'entraînement en rotation
Une telle disposition permet de regrouper les moyens d'actionnement des deux tiges de l'actionneur dans la base de ce dernier.
La présente invention vise à fournir un système d'actionnement simple et fiable permettant l'actionnement des deux tiges par un seul moteur.
Par ailleurs, ce système d'entraînement doit permettre un contrôle des parties mobiles en accord avec l'application aéronautique envisagée, à savoir qu'une section de tuyère variable est généralement commandée lorsque l'inverseur de poussée est verrouillé en position de fermeture, la tuyère variable étant réciproquement dans une position de déploiement maximum lorsque l'inverseur de poussée est déployée. Pour ce faire, la présente invention se rapporte à un actionneur linéaire télescopique pour déplacer un premier et un second éléments relativement à un élément fixe, comprenant une base, destinée à être rattachée à l'élément fixe, et servant de logement à une première tige bloquée en rotation et apte à être entraînée en translation par l'intermédiaire d'un arbre d'entraînement destiné à être relié à des moyens d'entraînement en rotation, la première tige étant destinée à être rattachée par une extrémité au premier élément à déplacer, la première tige supportant une deuxième tige disposée dans le prolongement de celle-ci et destinée à être rattachée par une extrémité au deuxième élément à déplacer, ladite deuxième tige étant apte à être bloquée en rotation et entraînée en translation par l'intermédiaire d'un deuxième arbre d'entraînement traversant la base et relié à des moyens d'entraînement en rotation, caractérisée en ce que les moyens d'entraînement des tiges comprennent un moteur apte à entraîner un arbre d'entrée d'au moins un différentiel, ledit différentiel présentant, d'une part, un premier arbre de sortie lié à l'un des premier ou deuxième arbres d'entraînement, et d'autre part, un deuxième arbre de sortie lié quant à lui au deuxième ou premier arbre d'entraînement.
Par différentiel, on entend tout moyen mécanique permettant de distribuer une vitesse d'entraînement à une pluralité d'axes de sortie par répartition de l'effort cinématique.
Ainsi, en entraînant les tiges de l'actionneur par l'intermédiaire d'un différentiel, il est possible de déplacer l'une ou l'autre des parties mobiles par un unique moyen moteur.
Avantageusement, les arbres de sortie du différentiel sont associés à des moyens de blocage en rotation indépendants. Une telle configuration permet un contrôle des déplacements de l'une ou de l'autre des parties mobiles pouvant être contrôlés par le verrouillage ou freinage des arbres.
Avantageusement encore, le blocage en rotation d'au moins un arbre de sortie est obtenu par blocage en translation de la tige correspondante. En effet, le blocage des arbres peut être avantageusement obtenu par le blocage des tiges à l'aide des moyens de verrouillage propres à ces dernières. Ainsi, dans le cas d'un inverseur de poussée, le capot mobile est associé à trois verrous assurant sa position fermée ou ouverture. Ces verrous permettent alors également le blocage en rotation de l'arbre, même de manière indirecte.
De manière avantageuse, au moins un arbre de sortie comprend au moins un étage de réduction.
Préférentiellement, au moins un arbre de sortie est équipé de moyens d'entraînement manuels.
De manière avantageuse, les deux arbres de sorties sont concentriques.
De manière avantageuse, le différentiel est réalisé sous la forme d'un train épicycloïdal. La présente invention se rapporte également à un inverseur de poussée pour nacelle de turboréacteur comprenant, d'une part, des moyens de déviation d'au moins une partie d'un flux d'air du turboréacteur, et d'autre part, au moins un capot mobile en translation selon une direction sensiblement parallèle à un axe longitudinal de la nacelle apte à passer alternativement d'une position de fermeture dans laquelle il assure la continuité aérodynamique de la nacelle et couvre les moyens de déviation, à une position d'ouverture dans laquelle il ouvre un passage dans la nacelle et découvre les moyens de déviation, le capot mobile comprenant au moins une partie extrême formant tuyère ladite partie étant montée mobile en translation par rapport au reste du capot, caractérisé en ce qu'il comprend également un actionneur selon l'invention permettant le déplacement du capot mobile et de la tuyère.
La mise en œuvre de l'invention sera mieux comprise à l'aide de la description détaillée qui est exposée ci-dessous en regard du dessin annexé. La figure 1 (déjà commentée) est une vue partielle schématique en coupe longitudinale d'un inverseur de poussée selon l'art antérieur, équipé d'un capot mobile séparé en une partie interne et une partie externe déplaçables l'une par rapport à l'autre.
La figure 2 (déjà commentée) représente un vérin télescopique d'actionnement des parties interne et externe de capot de type pneumatique ou hydraulique selon l'art antérieur pour l'actionnement de l'inverseur de poussée formant tuyère variable de la figure 1 .
La figure 3 représente schématiquement un exemple d'actionneur linéaire télescopique double action, applicable à un inverseur de poussée du type illustré sur les figures 1 et 2 pour le déplacement des parties interne et externe de son capot mobile.
La figure 4 est une représentation de l'actionneur de la figure 3 équipé d'un système d'entraînement différentiel selon l'invention.
L'actionneur linéaire télescopique illustré sur la figure 3 vise à permettre de déplacer un premier élément - ici, la partie interne 10b de capot des figures 1 et 2 - et un second élément - ici, la partie externe 10a de capot - relativement à un élément fixe, ici un cadre avant fixe 102 de l'inverseur de poussée.
L'actionneur comprend une base 101 de forme générale tubulaire, prévue pour être rattachée au cadre avant fixe 102 par un cardan 103. Un tube 106 tubulaire, formant une première tige de l'actionneur télescopique, prévu pour être rattaché à une extrémité, par un cardan 108, à la partie interne 10b, est monté mobile en translation axiale mais bloqué en rotation par le cardan 108. Une vis d'entraînement 104 de type vis à billes est monté mobile en rotation dans le tube 106 qu'elle entraîne en translation.
De premiers moyens motorisés électriques d'entraînement 107 sont prévus pour entraîner en rotation la vis d'entraînement 104 de manière à déployer le tube 106 hors de la base 101 ou le rétracter dans cette dernière.
Une glissière tubulaire 1 1 1 est montée mobile en rotation dans la vis d'entraînement 104.
Une première tige 1 12, liée en translation axiale avec le fourreau 106, est montée mobile en translation axiale dans la glissière tubulaire 1 1 1 .
De seconds moyens motorisés électriques d'entraînement 1 13 sont prévus pour entraîner en rotation la glissière 1 1 1.
Le tube 1 17, constituant une deuxième tige de l'actionneur télescopique, mobile en translation mais bloqué en rotation, est rattaché par une extrémité 1 18 à la partie externe 10a de capot.
Selon l'invention, les moyens d'entraînement comprennent un unique moteur M électrique apte à entraîner un axe 210 constituant un axe d'entrée d'un train épicycloïdal 206.
Le mouvement de rotation animant l'axe d'entrée 210 est ensuite distribué par le train épicycloïdal, d'une part, à un premier arbre de sortie 203 lié au premier arbre d'entraînement 104, et d'autre part, à un deuxième arbre de sortie 207 par l'intermédiaire de planétaires 204, le deuxième arbre de sortie 207 étant apte à entraîner le fourreau 1 1 1 , éventuellement par l'intermédiaire d'un étage de réduction. Le train épicycloïdal 206 intègre également des moyens d'entraînement manuels 221 , 222 permettant l'entraînement, éventuellement par le branchement d'un moteur électrique externe ou d'un outil adapté, respectivement du premier arbre de sortie 203, et du deuxième arbre de sortie 207. En fonctionnement, quand le mobile A est bloqué en translation, ou quand l'arbre d'entraînement 104 du mobile A, est directement bloqué en rotation, le mouvement d'entraînement de l'arbre d'entrée 210 par le moteur M entraîne en rotation le train épicycloïdal 206 qui fait tourner autour de leurs axes les planétaires 204. Le mouvement de rotation d'un des planétaires 204 est transmis au deuxième arbre de sortie 207 qui entraîne le fourreau 1 1 1 en rotation.
La rotation du fourreau 1 1 1 est transmise comme précédemment à l'arbre 1 12, et le mobile B, bloqué en rotation, est animé d'un mouvement de translation correspondant.
Réciproquement, quand le mobile B est bloqué en translation ou quand le deuxième arbre de sortie 207 est bloqué en rotation, par exemple par un frein 213 disposé sur la chaîne de transmission du moyen d'entraînement manuel correspondant 222, le mouvement d'entraînement de l'arbre d'entrée 210 par le moteur M entraîne en rotation le train épicycloïdal 206 qui reste solidaire des planétaires 204 (ceux-ci étant également bloqués en rotation en raison du blocage du deuxième arbre de sortie), l'ensemble des planétaires 204 entraînant alors le premier arbre 203 dont le mouvement de rotation est transmis au premier arbre d'entraînement 204 et transformé comme précédemment expliqué en mouvement de translation du mobile A. L'ouverture manuelle suit sensiblement le même fonctionnement, l'arbre de sortie dont l'entraînement n'est pas souhaité étant bloqué en rotation.
Comme expliqué, le système d'entraînement selon l'invention a pour avantage de permettre le déplacement de l'un ou de l'autre mobiles A, B par un unique moteur et une unique commande, le déplacement dépendant uniquement du maintien en position verrouillée du mobile B, A adverse.
Le blocage des mobiles A, B s'effectuera principalement par des verrous faisant généralement partie intégrante, pour des raisons de sécurité, des ces dispositifs. Notamment, dans le cadre de l'application aux inverseurs de poussée, un capot mobile 10 est nécessaire associé à trois systèmes de verrouillage. Le système de tuyère variable possède également des butées internes limitant la translation de la tuyère.
On notera que ce système d'entraînement répond à de nombreuses exigences de sécurité et est particulièrement fiable. En effet, même en cas de perte de la fonction déplacement du mobile B, typiquement le volet de tuyère, il faut la perte des trois verrous du mobile A, typiquement l'inverseur de poussée pour qu'un déplacement par inadvertance de ce dernier puisse survenir. Un tel incident est extrêmement peu probable (probabilité inférieure à 1 .10"9).
Réciproquement, la perte de la fonction déplacement du mobile A, typiquement l'inverseur de poussée ; implique le retour en position verrouillée du mobile B, typiquement la tuyère.
Si le mobile B n'est pas en position verrouillée quand on souhaite commander le mobile A, le moteur M provoquera d'abord le déploiement ou le retour du mobile B jusqu'à une de ses butées de course.
La conséquence n'est donc pas une perte de fonction mais un simple retard à la manoeuvre, ce qui est nettement moins pénalisant.
Comme mentionné, des actionneurs selon l'invention sont particulièrement destinés à actionner les parties d'un capot d'inverseur de poussée. Bien évidemment, selon la taille du capot à déplacer, il peut être nécessaire d'utiliser un ou plusieurs actionneurs. Dans le cas où plusieurs actionneurs sont utilisés, la synchronisation des deux tiges avec les autres actionneurs pourra être effectuée par synchronisation électrique entre les différents moteurs.
Il convient également de noter qu'il a été décrit un mode de réalisation dans lequel les arbres de l'actionneur sont mis en rotation chacun par un même moteur électrique. Il est bien évidemment possible en variante de prévoir un moteur électrique dédié pour chaque arbre. Bien que l'invention ait été décrite avec un exemple particulier de réalisation, il est bien évident qu'elle n'y est nullement limitée et qu'elle comprend tous les équivalents techniques des moyens décrits ainsi que leurs combinaisons si celles-ci entrent dans le cadre de l'invention.

Claims

REVENDICATIONS
1. Actionneur linéaire télescopique pour déplacer un premier (10b) et un second (10a) éléments relativement à un élément fixe (102), comprenant une base (101), destinée à être rattachée à l'élément fixe (102), et servant de logement à une première tige (106) bloquée en rotation et apte à être entraînée en translation par l'intermédiaire d'un arbre (104) d'entraînement destiné à être relié à des moyens d'entraînement (107) en rotation, la première tige étant destinée à être rattachée par une extrémité (108) au premier élément à déplacer, la première tige supportant une deuxième tige (117) disposée dans le prolongement de celle-ci et destinée à être rattachée par une extrémité (118) au deuxième élément à déplacer, ladite deuxième tige étant apte à être bloquée en rotation et entraînée en translation par l'intermédiaire d'un deuxième arbre d'entraînement (112) traversant la base et relié à des moyens d'entraînement en rotation (113, 111), caractérisée en ce que les moyens d'entraînement des tiges (106, 117) comprennent un moteur apte à entraîner un arbre d'entrée d'au moins un différentiel, ledit différentiel présentant, d'une part, un premier arbre de sortie lié à l'un des premier ou deuxième arbres d'entraînement, et d'autre part, un deuxième arbre de sortie lié quant à lui au deuxième ou premier arbre d'entraînement.
2. Actionneur selon la revendication 1 , caractérisé en ce que les arbres de sortie du différentiel sont associés à des moyens de blocage en rotation indépendants.
3. Actionneur selon la revendication 2, caractérisé en ce que le blocage en rotation d'au moins un arbre de sortie est obtenu par blocage en translation de la tige correspondante.
4. Actionneur selon l'une quelconque des revendications 1 à 3, caractérisé en ce que au moins un arbre de sortie comprend au moins un étage de réduction.
5. Actionneur selon l'une quelconque des revendications 1 à 4, caractérisé en ce que au moins un arbre de sortie est équipée de moyens d'entraînement manuels.
6. Actionneur selon l'une quelconque des revendications 1 à 5, caractérisé en ce que les deux arbres de sorties sont concentriques.
7. Actionneur selon l'une quelconque des revendications 1 à 6, caractérisé en ce qu'il comprend un train épicycloïdal faisant office de différentiel.
8. Inverseur de poussée pour nacelle de turboréacteur comprenant, d'une part, des moyens de déviation d'au moins une partie d'un flux d'air du turboréacteur, et d'autre part, au moins un capot mobile en translation selon une direction sensiblement parallèle à un axe longitudinal de la nacelle apte à passer alternativement d'une position de fermeture dans laquelle il assure la continuité aérodynamique de la nacelle et couvre les moyens de déviation, à une position d'ouverture dans laquelle il ouvre un passage dans la nacelle et découvre les moyens de déviation, le capot mobile comprenant au moins une partie extrême formant tuyère ladite partie étant montée mobile en translation par rapport au reste du capot, caractérisé en ce qu'il comprend également un actionneur selon l'une quelconque des revendications 1 à 7 permettant le déplacement du capot mobile et de la tuyère.
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