ES2254967T3 - Accionador de dos motores, un reductor diferencial y un limitador del par. - Google Patents

Accionador de dos motores, un reductor diferencial y un limitador del par.

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ES2254967T3 ES03756021T ES03756021T ES2254967T3 ES 2254967 T3 ES2254967 T3 ES 2254967T3 ES 03756021 T ES03756021 T ES 03756021T ES 03756021 T ES03756021 T ES 03756021T ES 2254967 T3 ES2254967 T3 ES 2254967T3
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Abstract

Accionador que comporta: - dos motores de accionamiento (14A, 14B), - un órgano de salida (22), - un reductor diferencial (16) con dentado recto interpuesto entre los dos motores (14A, 14B) y el órgano de salida (22), comportando el reductor diferencial (16): . dos piñones planetarios (30A, 70A, 30B, 70B), estando cada piñón planetario acoplado en rotación con un motor de accionamiento (14A, 14B) . un árbol de salida (40) alrededor del cual los ejes de los piñones planetarios (30A, 70A, 30B, 70B) son montados rotativos, . un tambor portasatélites (60) conectado al árbol de salida (40) para su accionamiento en rotación, . al menos un par de piñones satélites (64A, 64B) llevados por el tambor portasatélites (60) y montados rotativos sobre sí mismos, estando cada piñón satélite (64A, 64B) engranado con un piñón planetario (30A, 70A, 30B, 70B), estando los piñones satélites (64A, 64B) asociados con un mismo par engranados juntos, - un limitador del par (18) interpuesto entre losdos motores (14A, 14B) y el órgano de salida (22), caracterizado porque el limitador del par (18) asegura la conexión entre el tambor portasatélites (60) y el árbol de salida (40), estando dicho limitador del par (18) dispuesto entre los dos piñones planetarios (30A, 70A, 30B, 70B) según el eje del árbol de salida (40).

Description

Accionador de dos motores, un reductor diferencial y un limitador del par.
La presente invención se refiere a un accionador, del tipo que comporta:
-
dos motores de accionamiento,
-
un órgano de salida,
-
un reductor diferencial con dentado recto interpuesto entre los dos motores y el órgano de salida, comportando el reductor diferencial:
\bullet
dos piñones planetarios, estando cada piñón planetario acoplado en rotación con un motor de accionamiento,
\bullet
un árbol de salida alrededor del cual los ejes de los piñones planetarios están montados rotativos,
\bullet
un tambor portasatélites conectado al árbol de salida para su accionamiento en rotación,
\bullet
al menos un par de piñones satélites llevados por el tambor portasatélites y montados rotativos sobre sí mismos, estando cada piñón satélite engranado con un piñón planetario, estando los piñones satélite asociados con un mismo par engranados juntos,
-
un limitador del par interpuesto entre los dos motores y el órgano de salida.
Un accionador similar está descrito en la patente US 4 834 319.
Un tal accionador es utilizado particularmente para el bloqueo del tren de aterrizaje de un avión en posición replegada.
Por razones de fiabilidad, el accionador comporta dos motores de accionamiento del órgano de salida. Entre éstos está dispuesto un reductor diferencial que permite el accionamiento del órgano de salida por los dos motores cuando éstos funcionan, incluso si sus velocidades son diferentes. Gracias al reductor diferencial, el órgano de salida es accionado únicamente por uno de los motores, en caso de fallo del otro motor.
Con el fin de evitar cualquier riesgo de daños en el mecanismo del tren de aterrizaje, está previsto un limitador del par en el accionador.
Básicamente, el limitador del par es reductor diferencial.
La presencia en el mismo accionador de dos motores de accionamiento, de un reductor diferencial y de un limitador del par hace que el accionador ocupe un volumen importante.
La invención tiene por objeto proponer un accionador dotado de dos motores, de un reductor diferencial y de un limitador del par, cuyo volumen sea reducido.
A este efecto, la invención tiene por objeto un accionador del tipo anteriormente citado, caracterizado porque el limitador del par asegura la conexión entre el tambor portasatélites y el árbol de salida, cuyo limitador del par está dispuesto entre los dos piñones planetarios según el eje del árbol de salida.
Según unos modos particulares de realización, el accionador comporta además una o varias de las características siguientes:
-
el limitador del par comporta unos órganos de fricción solidarios en rotación con el árbol de salida y con el tambor portasatélites y los medios de apriete de los órganos de fricción de los unos contra los otros;
-
los órganos de fricción presentan las superficies de fricción anulares planas, y los medios de apriete están adaptados para aplicar una fuerza de apriete de las superficies las unas sobre las otras según la dirección de árbol de salida;
-
el árbol de salida presenta un apoyo axial y un tramo fileteado sobre el cual está atornillada una tuerca, y los órganos de fricción están insertados alrededor del árbol de salida y son mantenidos apretados entre el apoyo axial la tuerca;
-
al menos uno del apoyo axial y de la tuerca está dispuesto fuera del intervalo definido entre los dos piñones planetarios, comporta un espárrago insertado alrededor del árbol y que asegura el apoyo de un órgano de fricción en dicho al menos uno del apoyo axial y de la tuerca y al menos un piñón planetario está montado rotativo alrededor de dicho espárrago;
-
el o cada órgano de fricción solidario en rotación con el tambor portasatélites comporta un cubo que presenta unas prolongaciones radiales de solidarización con el portasatélites que delimitan entre sí unos espacios de recepción de los piñones satélites asociados de un mismo par; y
-
el limitador del par comporta un único órgano de fricción solidario en rotación con el tambor portasatélites apretado entre dos órganos de fricción solidarios con el árbol de salida.
Se comprenderá mejor la invención tras la lectura de la descripción que sigue, dada únicamente a título de ejemplo y realizada refiriéndose a los dibujos en los cuales:
- la figura 1 es una vista en perspectiva con arrancamiento parcial de un accionador según la invención;
- la figura 2 es una vista en sección longitudinal del accionador de la figura 1;
- la figura 3 es una vista en perspectiva con arrancamiento parcial del mecanismo de reducción diferencial y de limitación del par del accionador de las figuras 1 y 2;
- la figura 4 es una vista en perspectiva en explosión del mecanismo de la figura; y
- la figura 5 es una vista en sección longitudinal del mecanismo ilustrado en las figuras 3 y 4.
El accionador 10 ilustrado en las figuras está destinado al bloqueo de un tren de aterrizaje de avión en posición replegada.
Este accionador comporta una caja 12 en cuyo interior están alojados dos motores de accionamiento 14A, 14B, cada uno conectado mecánicamente con un mecanismo 15 de reducción diferencial y de limitación del par. Este mecanismo comporta un reductor diferencial 16 que integra un limitador del par 18. El accionador comporta además un reductor epicicloidal 20 accionado por el mecanismo 15 y un órgano rotativo de salida 22 que emerge de la caja 12 y que es accionado a su vez por el reductor epicicloidal 20.
Más concretamente, los dos motores 14A, 14B están constituidos por motores eléctricos cuyos estátores 24A, 24B son solidarios con la caja 12 y cuyos rotores 26A, 26B son móviles en rotación alrededor de ejes Y1-Y1 y Y2-Y2 y que se extienden paralelamente entre sí.
Los árboles de salida 28A, 28B de los motores accionan unos primer y segundo piñones planetarios motores 30A, 30B del reductor diferencial 16. Estos piñones planetarios motores son rotativos alrededor de un mismo eje principal X-X que se extiende paralelo a los ejes Y1-Y1 y Y2-Y2 de los motores.
Como se ilustra en la figura 2, el árbol de salida 28A del motor está acoplado al piñón planetario motor 30A para su accionamiento en rotación por un dispositivo de reducción 32A constituido por dos piñones coaxiales y solidarios 34A, 36A que tienen diámetros distintos.
Asimismo, y como se ilustra en la figura 1, el árbol de salida 28B del motor está acoplado en rotación con el piñón planetario motor 30B por un dispositivo de reducción 32B constituido por dos piñones coaxiales de diámetros diferentes 34B, 36B solidarizados por un árbol 38.
El mecanismo 15 de reducción diferencial de velocidad y de limitación del par está representado sólo en las figuras 3 a 5. Presenta un árbol de salida 40 que se extiende según el eje X-X. Este árbol presenta en una primera extremidad un piñón de salida 42 apto para accionar el reductor epicicloidal 20.
Los dos piñones planetarios motores 30A, 30B están montados libres en rotación alrededor del árbol de salida 40. Los ejes de los piñones 30A, 30B y del árbol de salida 40 son idénticos. Los piñones 30A, 30B son soportados por este árbol y son guiados en rotación alrededor de éste por unos cojinetes lisos o rodamientos 44A, 46A y 44B, 46B que presentan unos bordes laterales de mantenimiento axial.
Entre estos cojinetes y el árbol 40 están dispuestas unas mordazas de apriete 48A, 48B. Estas mordazas están constituidas por manguitos 50A, 50B prolongados en sus extremidades enfrentadas por los collarines 52A, 52B del propio de material. Las mordazas 48A, 48B están unidas en rotación con el árbol 40 pero son libres de deslizarse en traslación según su longitud. A este efecto, unos perfiles complementarios tales como unos talones están dispuestos en la superficie exterior del árbol 40 y en la superficie interior de las mordazas 48A, 48B.
El reductor diferencial 16 comporta, entre los dos piñones planetarios motores 30A, 30B, un portasatélites 60 constituido por dos bridas 62A, 62B solidarizadas en rotación la una con la otra por unos pasadores y unos tornillos 63. Entre las dos bridas 62A, 62B del portasatélites están montados unos pares de piñones satélites 64A, 64B engranados entre sí y cada uno engranado con un piñón planetario conducido de pequeño tamaño 70A, 70B solidario del piñón satélite motor respectivamente 30A y 30B.
Cada piñón satélite está de hecho formado por dos engranajes idénticos coaxiales y solidarios, llevados por un árbol 72 del propio material.
Los árboles 72 son rotativos sobre sí mismos en relación con las bridas 62A, 62B entre las cuales son mantenidos mediante los cojinetes 74. Los árboles 72 se extienden paralelos entre sí y paralelos al eje X-X del árbol de salida 40. Los ejes de los árboles 72 son diferentes del eje X-X, de modo que los piñones satélites 64A, 64B pueden girar juntos globalmente alrededor del eje X-X.
Un cubo 80 está solidarizado en rotación con el portasatélites 60 por los pasadores 63. Este cubo está montado rotativo alrededor del árbol 40. Está dispuesto entre los dos piñones planetarios motores 30A, 30B. Puede verse el cubo 80 más claramente en la figura 4. Presenta una forma plana con un núcleo generalmente anular prolongado por dos orejas laterales diametralmente opuestas a través de las cuales pasan los pasadores 33. Los piñones 64A, 64B están dispuestos alrededor del núcleo en los espacios dispuestos entre las orejas laterales.
El cubo 80 comporta dos arandelas de fricción 82A, 82B colocadas por encolado sobre sus superficies planas opuestas. Se mantienen comprimidas entre los collarines 52A, 52B de las mordazas 48A, 48B, formando estos collarines unos órganos de fricción aptos para cooperar con las arandelas de fricción según unas superficies anulares planas.
El árbol de salida 40 es soportado por unos rodamientos de bolas 90A, 90B dispuestos a ambos lados del mecanismo 15. Estos rodamientos de bolas son soportados por la caja 12. El árbol 40 presenta un collarín 92 apto para apoyarse axialmente sobre el rodamiento de bolas 90 el cual se apoya axialmente sobre un borde de la caja 12.
El cubo 80 es apretado axialmente entre las dos mordazas 48A, 48B. La mordaza 48B está apoyada sobre el collarín 92 por medio de un apilamiento de arandelas Belleville 94B y de una arandela rígida 96B.
La mordaza 48A está presionada por una arandela rígida 96A y un apilamiento de arandelas Belleville 94A. Este apilamiento llevado por el árbol 40 es retenido apretado por una tuerca 100 roscada y centrada en la segunda extremidad del árbol 40 opuesta a la que da en el piñón 42. El rodamiento de bolas 90A está insertado alrededor de esta tuerca 100 en un tramo de este último que presenta exteriormente una superficie lisa.
Así, la tuerca 100 asegura un mantenimiento axial, del cubo 80 apretado entre las dos mordazas 48A, 48B. Estas últimas son solicitadas la una hacia la otra por las arandelas Belleville 94A, 94B, a través de las arandelas de apoyo 96A, 96B. Las arandelas Belleville son mantenidas comprimidas por un lado por el collarín 92 y por el otro por la tuerca 100.
En función del apriete de la tuerca 100, las arandelas Belleville están más o menos comprimidas y la presión que ejercen sobre las mordaza 48A, 48B puede ajustarse de modo que la fuerza de rozamiento entre las mordazas 48A, 48B y las arandelas de fricción 82A, 82B sea modificada.
Para el ajuste de la fuerza de fricción, la caja 12 presenta una abertura 110 dispuesta en la prolongación del árbol de salida 40 que permite el acceso a la tuerca 100 y su maniobra con una llave. Para asegurar la inmovilización de la tuerca, el árbol 40 presenta, en su segunda extremidad que lleva la tuerca, unas entallas transversales 112 que desembocan en el extremo del árbol. Las entallas son por ejemplo en número de tres. Unas entallas correspondientes 112, 114 están situadas en la tuerca 110. Desembocan igualmente en el extremo de la tuerca.
Un órgano de bloqueo 120 constituido por una corona 122 que lleva dos dedos de bloqueo 124 está insertado en el borde del árbol de modo que los dedos sean recibidos en entallas radiales correspondientes situadas en la extremidad del árbol 40 y en la tuerca 100.
Un tornillo 126 está insertado en una tuerca aterrajada 128 situada axialmente en el extremo del árbol. Atraviesa el órgano de bloqueo 120 y asegura su retención.
La abertura 110 está obturada por un tapón de protección amovible y estanco 140.
El accionador funciona de la manera siguiente.
Cuando los dos motores giran a la misma velocidad, los dos piñones planetarios motores 30A, 30B son accionados en el mismo sentido. Así los piñones satélites 64A, 64B asociados a un mismo par son inmóviles el uno en relación con el otro. El portasatélites 60 es accionado en rotación por los piñones satélites, accionados éstos a su vez en rotación alrededor del árbol X-X por los piñones planetarios conductores 70A, 70B.
El cubo 80 se encuentra entonces accionado en rotación con el portasatélites 60.
El par proporcionado por los motores es trasmitido del cubo 80 al árbol 40, mientras la fuerza de rozamiento ejercida entre las mordazas de apriete 48A, 48B y las arandelas de fricción 82A, 82B es superior al par proporcionado por los motores.
Si este par proporcionado por el motor es superior a la fuerza de rozamiento impuesta por fricción, las arandelas de fricción resbalan sobre las superficies de fricción de las mordazas, de modo que sólo se transmite una parte del par. Por esto, el cubo apretado entre los órganos de apriete 48A 48B forma un limitador del par integrado entre los dos piñones planetarios motores 30A 30B.
Si uno de los motores gira a una velocidad diferente del otro motor, o si uno de los motores se para, los dos piñones planetarios conducidos 70A, 70B giran a velocidades diferentes de modo que los piñones satélites 64A, 64B son accionados en rotación sobre sí mismos en sentidos opuestos compensando la diferencia de velocidad de rotación de los dos motores. El portasatélites 60 es entonces accionado a una velocidad media comprendida entre las velocidades de los dos piñones planetarios motores 30A, 30B accionando entonces el árbol 40 a dicha velocidad mientras el par proporcionado por los motores es inferior al par de rozamiento impuesto por las superficies de fricción en contacto.
Como ya es conocido, el árbol 40 acciona el órgano de mando 22 a través del reductor epicicloidal 20.
Al estar el limitador del par interpuesto entre los dos piñones planetarios motores 30A, 30B, el volumen del mecanismo de reducción y de limitación del par es reducido, lo que permite obtener un accionador que tenga un volumen general reducido.
Para asegurar el ajuste del limitador del par, se retira el tapón 110 permitiendo así acceder al tornillo 126. Éste es retirado así como el órgano de bloqueo 120. La tuerca 100 es atornillada o destornillada con el fin de asegurar una fuerza de apriete adaptada de las dos mordazas 48A, 48B sobre las arandelas de fricción 82A, 82B.
Tras el ajuste de la posición de la tuerca, el órgano de bloqueo 120 es nuevamente insertado en unas entallas correspondientes 114, 116 de la tuerca y de la extremidad del árbol y el tornillo 126 es nuevamente apretado para asegurar un mantenimiento axial del órgano de bloqueo 120. El tapón 140 es finalmente colocado de nuevo para asegurar la estanqueidad de la caja.
Se comprende así que en un tal accionador, el limitador del par puede ser calibrado tras el montaje del conjunto del accionador, permitiendo así tener en cuenta los rozamientos y las pérdidas de rendimiento inducidas por los diferentes elementos engranados que constituyen el accionador y particularmente los piñones del reductor epicicloidal 20. Así, puede definirse el par máximo de salida del accionador medido al nivel del órgano de salida 22 de manera precisa sea cual sea la calidad de los mecanizados de los diferentes elementos móviles del accionador.

Claims (7)

1. Accionador que comporta:
-
dos motores de accionamiento (14A, 14B),
-
un órgano de salida (22),
-
un reductor diferencial (16) con dentado recto interpuesto entre los dos motores (14A, 14B) y el órgano de salida (22), comportando el reductor diferencial (16):
\bullet
dos piñones planetarios (30A, 70A, 30B, 70B), estando cada piñón planetario acoplado en rotación con un motor de accionamiento (14A, 14B)
\bullet
un árbol de salida (40) alrededor del cual los ejes de los piñones planetarios (30A, 70A, 30B, 70B) son montados rotativos,
\bullet
un tambor portasatélites (60) conectado al árbol de salida (40) para su accionamiento en rotación,
\bullet
al menos un par de piñones satélites (64A, 64B) llevados por el tambor portasatélites (60) y montados rotativos sobre sí mismos, estando cada piñón satélite (64A, 64B) engranado con un piñón planetario (30A, 70A, 30B, 70B), estando los piñones satélites (64A, 64B) asociados con un mismo par engranados juntos,
-
un limitador del par (18) interpuesto entre los dos motores (14A, 14B) y el órgano de salida (22),
caracterizado porque el limitador del par (18) asegura la conexión entre el tambor portasatélites (60) y el árbol de salida (40), estando dicho limitador del par (18) dispuesto entre los dos piñones planetarios (30A, 70A, 30B, 70B) según el eje del árbol de salida (40).
2. Accionador según la reivindicación 1, caracterizado porque el limitador del par (18) comporta unos órganos de fricción (80, 82A, 82B, 52A, 52B) solidarios en rotación con el árbol de salida (40) y con el tambor portasatélites (60) y unos medios (92, 94A, 94B, 100) de apriete de los órganos de fricción (80, 82A, 82B, 52A, 52B) los unos contra los otros.
3. Accionador según la reivindicación 2, caracterizado porque los órganos de fricción (82A, 82B, 52A, 52B) presentan unas superficies de fricción anulares planas y porque los medios de apriete (92, 94A, 94B, 100) están adaptados para aplicar una fuerza de apriete de las superficies las unas sobre las otras según la dirección del árbol de salida (40).
4. Accionador según la reivindicación 3, caracterizado porque el árbol de salida (40) presenta un apoyo axial (92) y un tramo fileteado sobre el cual está atornillada una tuerca (100) y porque los órganos de fricción (80, 82A, 82B, 52A, 52B) están insertados alrededor del árbol de salida (40) y son mantenidos apretados entre el apoyo axial (92) y la tuerca
(100).
5. Accionador según la reivindicación 4, caracterizado porque al menos uno del apoyo axial (92) y de la tuerca (100) está dispuesto fuera del intervalo definido entre los dos piñones planetarios (30A, 70A, 30B, 70B), porque comporta un espárrago (50A, 50B) insertado alrededor del árbol y que asegura el apoyo de un órgano de fricción (52A, 52B) en dicho al menos uno del apoyo axial (92) y de la tuerca (100) y porque al menos un piñón planetario (30A, 70A, 30B, 70B) está montado rotativo alrededor de dicho espárrago (50A, 50B).
6. Accionador según una cualquiera de las reivindicaciones 2 a 5, caracterizado porque el o cada órgano de fricción (82A, 82B) solidario en rotación con el tambor portasatélites (60) comporta un cubo (80) que presenta unas prolongaciones radiales de solidarización con el portasatélites (60) que delimitan entre sí unos espacios de recepción de los piñones satélites asociados de un mismo par.
7. Accionador según una cualquiera de las reivindicaciones 3 a 6, caracterizado porque el limitador del par (18) comporta un único órgano de fricción (82A, 82B) solidario en rotación con el tambor portasatélites (60) apretado entre dos órganos de fricción (52A, 52B) solidarios del árbol de salida (40).
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