ES2273971T3 - Actuador de husillo. - Google Patents

Abstract

Un actuador de husillo que comprende un miembro de entrada (30) y un miembro de salida primario (36) no giratorio, donde el miembro de entrada (30) está provisto de una formación de fileteado de rosca (38) dentro de la cual están alojados una pluralidad de miembros esféricos (34) para proporcionar un acoplamiento de husillo de bolas entre el miembro de entrada (30) y el miembro de salida primario (36), caracterizado porque el actuador de husillo comprende además una disposición de salida secundaria (42) que incluye unas primera y segunda piezas fileteadas de rosca (46, 48) en acoplamiento de fileteados de rosca con el miembro de entrada (30) para proporcionar un acoplamiento de fileteados de rosca entre el miembro de entrada (30) y la disposición de salida secundaria (42), siendo las primera y segunda piezas fileteadas de rosca (46, 48) desplazables axialmente la una en relación con la otra, con lo que, en el caso de que el acoplamiento de husillo de bolas falle, un desplazamiento axial relativo de las primera y segunda piezas fileteadas de rosca (46, 48) sirve para inmovilizar las primera y segunda piezas fileteadas de rosca (46, 48) sobre el miembro de entrada (30), para con ello bloquear el actuador.

Description

Actuador de husillo.

La invención concierne a un actuador de husillo que comprende un miembro de entrada giratorio que coopera con un miembro de salida primario, no giratorio, a través de un acoplamiento de husillo de bolas, de manera que un movimiento de rotación del miembro de entrada ocasiona un desplazamiento axial del miembro de salida primario. En particular, aunque no exclusivamente, la invención concierne a un actuador de husillo adecuado para ser usado para controlar el ángulo de inclinación de un estabilizador en una aeronave. La patente EP-A-1052428 da a conocer un actuador de husillo de acuerdo con el preámbulo de la reivindicación 1.

Los sistemas de estabilización de aeronaves conocidos incluyen estabilizadores horizontales y verticales montados sobre el fuselaje de la aeronave, los cuales están dispuestos para proporcionar estabilidad direccional cuando la aeronave está en vuelo. Haciendo referencia a la Fig. 1, el ángulo de inclinación del estabilizador horizontal (no mostrado) puede ser variado por medio de un actuador de husillo de bolas, designado en general con la referencia 10, que comprende un árbol de entrada 12 giratorio que lleva una tuerca de salida primaria 14, montada de manera no giratoria. La tuerca primaria 14 está dotada de un surco helicoidal que define una formación de filete de rosca 16 dentro del cual hay una pluralidad de bolas 18 en acoplamiento rodante para proporcionar un acoplamiento de husillo de bolas entre el árbol de entrada 12 y la tuerca primaria 14. Como consecuencia de un movimiento de rotación del árbol de entrada 12, la tuerca primaria 14 es obligada a desplazarse axialmente en relación con el árbol de entrada 12. La tuerca primaria 14 está acoplada al estabilizador horizontal a través de un enlace adecuado para permitir que el ángulo de inclinación del estabilizador horizontal sea variado como consecuencia del desplazamiento axial de la tuerca primaria 14 en relación con el árbol de entrada 12.

La tuerca primaria 14 puede ser acoplada a una tuerca secundaria 20 en acoplamiento de fileteado de rosca con el árbol de entrada 12 a través de una segunda formación de filete de rosca 22 provista sobre el árbol de entrada 12 de manera que el desplazamiento axial de la tuerca primaria 14 también ocasiona que la tuerca secundaria 20 se desplace axialmente en relación con el árbol de entrada 12.

El acoplamiento de husillo de bolas 16, 18 proporciona un acoplamiento de fricción relativamente baja entre el árbol de entrada 12 y la tuerca primaria 14, mientras que el acoplamiento de fileteado de rosca simple entre el árbol de entrada 12 y la tuerca secundaria 20 proporciona un acoplamiento de fricción relativamente alta. Así, en un uso normal, substancialmente toda la carga angular sobre el árbol de entrada 12 es impartida a la tuerca primaria 14 a través del acoplamiento de husillo de bolas 16, 18 de baja fricción. La posición axial de la tuerca secundaria 20 en relación con el filete de rosca 22 sobre el árbol de entrada 12 es establecida con precisión para asegurar que haya una carga de fricción limitada de la tuerca secundaria 20 en tales circunstancias.

En el caso de que el acoplamiento de husillo de bolas 16, 18 fallara, es importante de que el actuador esté instalado para impedir un movimiento indeseado del estabilizador horizontal. Si fallara la tuerca primaria 14, la carga angular aplicada por el árbol de entrada 12 sería transferida a la tuerca secundaria 20 a través del acoplamiento de fileteado de rosca de alta fricción, de manera que una ulterior rotación del árbol de entrada 30 ocasionaría que el actuador se bloqueara. Sin embargo, se ha constatado que, en ciertas circunstancias, el actuador sólo se bloquea a través de la carga a la tuerca secundaria 20 a una carga de entrada más alta que la deseada. Por consiguiente, el filete de rosca 22 en la tuerca secundaria 20 puede ser desgastado, y eventualmente puede desprenderse completamente del árbol de entrada 12. En tales circunstancias, si el actuador secundario no se bloquea puede dar como resultado un fallo completo del estabilizador.

Un objetivo de la presente invención es el de proporcionar un actuador de husillo que supere este problema.

De acuerdo con la presente invención, se aporta un actuador de husillo de acuerdo con la reivindicación 1. En el caso de que el acoplamiento de husillo de bolas falle, por ejemplo si las bolas del acoplamiento de husillo de bolas se rompen o el filete de rosca se arranca, la carga aplicada por el miembro de entrada es transferida desde el acoplamiento de husillo de bolas al acoplamiento de fileteado de rosca simple. La carga de la disposición de salida secundaria a través del acoplamiento de fileteado de rosca empuja las primera y segunda tuercas separadamente y ocasiona que las primera y segunda tuercas sean inmovilizadas sobre el miembro de entrada, bloqueando con ello el actuador. La invención aporta, por consiguiente, la ventaja de que el actuador siempre se bloqueará en el caso de que el acoplamiento de husillo de bolas falle.

En un ejemplo de realización preferido, la disposición de salida secundaria incluye una disposición de bolas/rampa dispuesta para impartir un desplazamiento axial relativo a las primera y segunda tuercas de la disposición de salida secundaria en el caso del acoplamiento de husillo de bolas falle.

La disposición de bolas/rampa comprende preferiblemente una pluralidad de miembros de accionamiento esféricos, los cuales, en un uso normal, están empujados hacia una posición de equilibrio en la que están acoplados dentro de unas respectivas entallas definidas por las primera y segunda tuercas.

Preferiblemente, la disposición de salida secundaria puede estar acoplada al miembro de salida primario.

El actuador comprende preferiblemente una disposición de empuje que comprende preferiblemente al menos un muelle, estando la disposición de empuje dispuesta para aplicar una fuerza de empuje a la primera tuerca con el fin de empujar los miembros de accionamiento esféricos hacia sus posiciones de equilibrio.

Los miembros de accionamiento esféricos están dispuestos para salirse del acoplamiento con sus respectivas entallas en el caso de que el acoplamiento de husillo de bolas falle y la carga aplicada por el miembro de entrada sea transferida desde el acoplamiento de husillo de bolas al acoplamiento de fileteado de rosca. Cuando los miembros de accionamiento esféricos se salen del acoplamiento con sus respectivas entallas, las primera y segunda tuercas son separadas, contra la fuerza de empuje de los medios de empuje, causando con ello que las primera y segunda tuercas sean inmovilizadas sobre el miembro de entrada. Esto asegura que el actuador siempre será bloqueado en el caso de que el acoplamiento de husillo de bolas falle.

El acoplamiento de husillo de bolas es particularmente adecuado para ser usado para controlar un estabilizador horizontal de una aeronave, pero también puede ser usado en otras aplicaciones en las que es deseable bloquear el actuador en caso que el acoplamiento de husillo de bolas falle.

Los medios de empuje adoptan convencionalmente la forma de un conjunto con múltiples muelles que actúa sobre la primera tuerca.

La disposición de salida secundaria incluye preferiblemente un alojamiento de tuerca no giratorio que es desplazable axialmente con el miembro de salida primario a consecuencia de la rotación del miembro de entrada, estando la primera tuerca acoplada al alojamiento de tuerca de manera tal que impide substancialmente un movimiento angular relativo entre la primera tuerca y el alojamiento de tuerca.

En un ejemplo de realización adicional, la disposición de salida secundaria incluye una disposición de rodillo dispuesta para impartir un movimiento axial relativo a las primera y segunda tuercas en el caso de que el acoplamiento de husillo de bolas falle.

Preferiblemente, la disposición de rodillo incluye un rodillo fileteado que tiene un ángulo de hélice substancialmente cero, el cual coopera con unos respectivos fileteados existentes sobre unas superficies exteriores radiales de las primera y segunda tuercas.

Más preferiblemente, los fileteados existente sobre las superficies exteriores de las primera y segunda tuercas son fileteados de rosca en direcciones opuestas.

Preferiblemente, la disposición de rodillo incluye un miembro frangible a cizalla que acopla la segunda tuerca con el alojamiento y dispuesto para partirse a cizalla, con el fin de romper dicho acoplamiento, en el caso de que el acoplamiento de husillo de bolas falle, para permitir con ello un movimiento axial relativo de las primera y segunda tuercas. Más preferiblemente, el miembro frangible a cizalla es en la forma de un pasador.

La descripción será descrita ahora, sólo a modo de ejemplo, con referencia a los dibujos que se acompañan, en los que:

la Fig. 1 es una vista en sección de una parte de un actuador de husillo convencional para ser usado para controlar el movimiento de un estabilizador horizontal de una aeronave;

la Fig. 2 es una vista en sección de una parte de un actuador de husillo de acuerdo con un primer ejemplo de realización de la presente invención cuando se encuentra en condiciones de funcionamiento normal;

La Fig. 3 es una vista ampliada de una disposición de bolas/rampa que forma parte del actuador de husillo de la Fig. 2;

la Fig. 4 es una vista en sección de una parte del actuador de husillo de la Fig. 2 justo cuando el acoplamiento de husillo de bolas del actuador acaba de fallar;

la Fig. 5 es una vista en sección, similar a la mostrada en la Fig. 4, de una parte del actuador de husillo cuando se encuentra en un estado bloqueado a continuación de un fallo del acoplamiento de husillo de bolas;

la Fig. 6 es una vista en sección de una parte de un actuador de husillo de acuerdo con un ejemplo de realización alternativo de la presente invención; y

la Fig. 7 es una vista en sección de una parte de un actuador de husillo de acuerdo con un ejemplo de realización alternativo adicional de la presente invención cuando se encuentra en condiciones de funcionamiento normal.

Haciendo referencia a la Fig. 2, un actuador de husillo de bolas incluye un miembro de entrada en la forma de un árbol de entrada 30 de forma tubular, el cual está dispuesto para ser girado, en funcionamiento, por un motor apropiado (no mostrado) a través de una disposición de engranajes adecuada. El árbol de entrada 30 está provisto, en su superficie exterior, de un surco helicoidal que define una primera formación de fileteado de rosca 32 dentro de la cual están alojados una pluralidad de miembros esféricos o bolas 34 (de las cuales sólo se muestra una). En funcionamiento, el árbol de entrada 30 está asegurado a una parte de una aeronave de una manera tal que el árbol 30 puede girar libremente pero no puede desplazarse en una dirección axial, o de una manera tal que el desplazamiento axial está limitado.

El árbol de entrada 30 lleva un miembro de salida primario en la forma de una tuerca 36, la cual está montada de manera no giratoria sobre una parte del bastidor de la aeronave a través de una brida 40. La tuerca primaria 36 está provista de una segunda formación de fileteado de rosca 38 que coopera con la primera formación de fileteado de rosca 32 existente sobre el árbol de entrada 30 para definir, junto con las bolas 34, un acoplamiento de husillo de bolas de elevada eficiencia y baja fricción entre el árbol de entrada 30 y la tuerca primaria 36. La tuerca primaria 36 incluye una región de pestaña circunferencial 36a que, en funcionamiento, está asegurada a un enlace (no mostrado) en conexión con el estabilizador horizontal. Dado que la tuerca primaria 36 está montada de manera no giratoria sobre la aeronave, durante un uso normal, cuando el actuador está funcionando correctamente, un movimiento giratorio del árbol de entrada 30 imparte un desplazamiento axial (traslación) a la tuerca primaria 36 a través del acoplamiento de husillo de bolas para permitir que el ángulo de inclinación del estabilizador horizontal sea ajustado.

El árbol de entrada 30 también lleva una disposición de tuerca secundaria, referenciada en general como 42, que comprende un alojamiento de tuerca 44 no giratorio que incluye una pestaña circunferencial o una espiga 44a, la cual está acoplada al estabilizador horizontal. El alojamiento de tuerca 44 también puede estar acoplado a la tuerca primaria 36 de manera tal que el mismo sea desplazable axialmente con la tuerca 36 a consecuencia de la rotación del árbol de entrada 30. Alternativamente, el alojamiento de tuerca 44 puede estar acoplado a la estructura de la aeronave. Es importante que las trayectorias de carga primaria y secundaria estén separadas y que la trayectoria de carga secundaria pueda ser descargada en condiciones de funcionamiento normal. La disposición de tuerca secundaria 42 también incluye unas primera y segunda tuercas 46, 48, respectivamente, estando las primera y segunda tuercas 46, 48 provistas de unas tercera y cuarta formaciones de fileteado de rosca 47, 49, respectivamente, las cuales son aptas para cooperar con la formación de fileteado de rosca 32 existente sobre el árbol de entrada 30 para proporcionar unos acoplamientos de husillo de bolas de fricción relativamente elevada entre el árbol de entrada 30 y la disposición de tuerca secundaria 42. La primera tuerca 46 está acoplada al alojamiento de tuerca 44 a través de una brida 50 y está posicionada con precisión de manera tal que, en uso normal, la primera tuerca 46 adopta una posición de equilibrio (tal como se muestra en la Fig. 2), en la que se mantiene una separación estrecha entre cada una de las tercera y cuarta formaciones de fileteado de rosca 47, 49 y la primera formación de fileteado de rosca 32 sobre el árbol de entrada 30. La brida 50 asegura que un movimiento angular relativo entre la primera tuerca 46 y el alojamiento de tuerca 44 esté impedido, pero permite un pequeño grado de desplazamiento axial entre estos componentes. La segunda tuerca 48 está dispuesta de una manera tal que puede girar libremente en relación con la primera tuerca 46 y el alojamiento de tuerca 44 en el caso de que una carga angular sea aplicada a la segunda tuerca 48.

Entre las primera y segunda tuercas 46, 48 están colocados una pluralidad de miembros de accionamiento esféricos 54, estando los miembros de accionamiento esféricos 54 situados dentro de unas respectivas entallas o surcos (no visibles en la Fig. 2) definidos por unas superficies opuestas de las primera y segunda tuercas 46, 48. Tal como se puede observar más claramente en la Fig. 3, las entallas provistas en las primera y segunda tuercas 46, 48 definen unas superficies en rampa 56, 58 con las cuales pueden acoplarse los miembros de accionamiento 54. Está provisto un conjunto de muelle 52 que actúa sobre la primera tuerca 46 y sirve para retener los miembros de accionamiento 54 en sus posiciones de equilibrio dentro de sus respectivas entallas.

Cuando el actuador está en uso normal y está funcionando correctamente, una rotación del árbol de entrada 30 por el motor ocasiona que la tuerca primaria 36 se desplace axialmente en relación con el árbol de entrada 30 y, así, el ángulo de inclinación del estabilizador horizontal al cual está vinculada la tuerca primaria 36 puede ser ajustado. En tales circunstancias, se dice que el actuador está en unas condiciones de funcionamiento normales y la disposición de tuerca secundaria 42 adopta la posición mostrada en la Fig. 2, en la cual la fuerza de empuje del conjunto de muelle 52 sirve para empujar la primera tuerca 46 hacia la segunda tuerca 48 para retener los miembros de accionamiento 54 en sus posiciones de equilibrio, en las que los mismos están acoplados con sus respectivas entallas. Cuando la primera tuerca 46 es posicionada de manera tal que se mantiene una separación estrecha entre las tercera y cuarta formaciones de fileteado de rosca 47, 49 y la formación de fileteado de rosca 32 existente sobre el árbol de entrada 30 (según se muestra en la Fig. 2), las primera y segunda tuercas 46, 48 pueden trasladarse libremente a lo largo de la formación de fileteado de rosca 32 a consecuencia de la rotación del árbol de entrada 30.

El acoplamiento de husillo de bolas entre el árbol de entrada 30 y la tuerca primaria 36 forma un acoplamiento de fricción mucho más baja que los acoplamiento de fileteados de rosca entre el árbol de entrada 30 y la primera tuerca 46, y entre el árbol de entrada 30 y la segunda tuerca 48. Cuando el actuador está en las condiciones de funcionamiento normal, substancialmente toda la carga angular impartida por el árbol de entrada 30 es asumida por la tuerca primaria 36. Cuando la tuerca primaria 36 se desplaza axialmente a lo largo del árbol de entrada 30, junto con el alojamiento de tuerca 44, el accionamiento es impartido a la primera tuerca 46, y por consiguiente a la segunda tuerca 48, a través de la brida 50, de manera que las primera y segunda tuercas 46, 48 se trasladan a lo largo de la primera formación de fileteado de rosca 32 sobre el árbol de entrada 30. A la vista de las estrechas separaciones entre las formaciones de fileteado de rosca 32, 49, substancialmente no hay una carga de fricción de la segunda tuerca 48, de manera tal que la segunda tuerca 48 no es obligada a girar.

En el caso de que el acoplamiento de husillo de bolas entre el árbol de entrada 30 y la tuerca primaria 36 falle debido a un fallo de la formación de fileteado de rosca 32 o de las bolas 34, la carga impartida por el árbol de entrada 30, ya sea a tracción o a compresión, es transferida al acoplamiento de fileteado de rosca y, por lo tanto, es transferida a la disposición de tuerca secundaria 42 a través de las primera y segunda tuercas 46, 48. Dado que la primera tuerca 46 está acoplada al alojamiento de tuerca 44 no giratorio, la primera tuerca 46 no puede girar cuando la carga angular es asumida por los acoplamientos de fileteado de rosca, pero la segunda tuerca 48 puede girar libremente en relación con el árbol de entrada 30, de manera tal que la formación de fileteado de rosca 49 existente sobre la segunda tuerca 48 es empujada hasta hacer contacto con la formación de fileteado de rosca 32, tal como se muestra en la Fig. 4, en las posiciones A y B. El contacto de fricción entre la cuarta formación de fileteado de rosca 49 existente sobre la segunda tuerca 48 y la primera formación de fileteado de rosca 32 existente sobre el árbol de entrada 30 aplica una carga a la segunda tuerca 48 que actúa contra la fuerza de empuje del conjunto de muelle 52, empujando con ello los miembros de accionamiento 54 a subir sus respectivas superficies en rampa 56, 58, fuera del acoplamiento con sus respectivas entallas. Cuando los miembros de accionamiento 54 son obligados a subir las superficies en rampa 56, 58, un desplazamiento axial es impartido a la primera tuerca 46 en relación con la segunda tuerca 48 y, por lo tanto, la tercera formación de fileteado de rosca 47 existente sobre la primera tuerca 46 es empujada hasta hacer contacto con la formación de fileteado de rosca 32 existente sobre el árbol de entrada 30, en el punto C, tal como se muestra en la Fig. 5. En esta posición, las primera y segunda tuercas 46, 48 están inmovilizadas sobre la formación de fileteado de rosca 32 existente sobre el árbol de entrada 30 ocasionando que el actuador se pare e impidiendo un desplazamiento axial ulterior del alojamiento de tuerca 44 y, por lo tanto, del estabilizador de la aeronave.

Se apreciará que, con el fin de que el actuador funcione como se ha descrito, las primera y segunda tuercas 46, 48 deben estar formadas a partir de un material que proporcione una fuerza de fricción relativamente alta cuando sus respectivas formaciones de fileteado de rosca 47, 49 son empujadas en acoplamiento con la formación de fileteado de rosca 32 existente sobre el árbol de entrada 30.

La Fig. 6 muestra un ejemplo de realización preferido de la invención en el que la segunda tuerca 48 incluye una pestaña circunferencial 48a que tiene una cara final 48b que está dispuesta para acoplarse con una superficie del alojamiento de tuerca 44. El coeficiente de fricción entre la superficie 48b y la superficie del alojamiento de tuerca 44 es relativamente bajo para asegurar que, incluso cuando los miembros de accionamiento 54 empujan las primera y segunda tuercas 46, 48 separándolas, se permita un movimiento angular relativo entre la segunda tuerca 48 y el alojamiento de tuerca 44. Por ejemplo, la superficie 48b y/o la superficie enfrentada del alojamiento de tuerca 44 pueden estar provistas de un recubrimiento antifricción adecuado. Así, en el caso de que el acoplamiento de husillo de bolas entre el árbol de entrada 30 y la tuerca primaria 36 falle, ocasionando que la carga angular aplicada al árbol de entrada 30 sea asumida por los acoplamientos de fileteado de rosca, la carga aplicada a la segunda tuerca 48 da como resultado un movimiento angular relativo entre la segunda tuerca 48 y la primera tuerca 46. Tal como se ha descrito previamente, el movimiento angular relativo entre la primera y segunda tuercas 46, 48 ocasiona que los miembros de accionamiento 54 suban sus respectivas superficies en rampa 56, 58 para impartir un desplazamiento axial a las primera y segunda tuercas 46, 48, de manera que el contacto resultante entre las formaciones de fileteado de rosca 47, 49 existentes sobre las primera y segunda tuercas 46, 48 y la formación de fileteado de rosca 32 existente sobre el árbol de entrada 30 ocasiona el bloqueo del actuador. El ejemplo de realización mostrado en la Fig. 6 proporciona una ventaja sobre el mostrado en las Figs. 4 y 5 radicado en que la carga impartida a la disposición de tuerca secundaria 42 a consecuencia del fallo del acoplamiento de husillo de bolas es transferida directamente al alojamiento de tuerca 44 a través de la segunda tuerca 48, en vez de ser transferida también a través de la primera tuerca 46.

Se apreciará que, en el caso de que el acoplamiento de husillo de bolas falle, indistintamente de la dirección de la carga angular transferida a través del acoplamiento de fileteado de rosca 32, 47, 49 a la disposición de tuerca secundaria 42, habrá un movimiento angular relativo entre las primera y segunda tuercas 46, 48 para ocasionar que los miembros de accionamiento 54 se muevan y el actuador se bloquee. Así, el actuador se bloqueará por una carga del acoplamiento de fileteado de rosca por el árbol de entrada 30 tanto a compresión como a tracción.

Ya sea en el ejemplo de realización mostrado en las Figs. 4 y 5 o en el mostrado en la Fig. 6,si el fallo del acoplamiento de husillo de bolas entre el árbol de entrada 30 y la tuerca primaria 36 es sólo temporal, de manera tal que la carga angular transferida a través del acoplamiento de fileteado de rosca 32, 47, 49 a la disposición de tuerca secundaria 42 es retirada a consecuencia de una recuperación del acoplamiento de husillo de bolas 32, 34, los miembros de accionamiento 54 serán empujados de regreso a sus posiciones de equilibrio bajo la fuerza de empuje del conjunto de muelle 52 y se reanudará el funcionamiento normal del actuador. Sin embargo, cualquier fallo que ocasione que la disposición de tuerca secundaria 42 resulte cargada es extremadamente serio e irrecuperable respecto a un funcionamiento continuado del estabilizador.

La Fig. 7 muestra una configuración alternativa de la disposición de tuerca secundaria 42 de acuerdo con un ejemplo de realización adicional de la invención. En este ejemplo de realización se permite un movimiento angular relativo de ambas primera y segunda tuercas 46, 48 del disposición de tuerca secundaria 42 en relación con el alojamiento de tuerca 44 en el caso de que el acoplamiento de husillo de bolas entre el árbol de entrada 30 y la tuerca primaria 36 falle. La posición de las primera y segunda tuercas 46, 48 en relación con el árbol de entrada 30 está bajo el control de una disposición de rodillo que incluye un rodillo 60 y un pasador 62. El rodillo 60 está acoplado entre unas superficies radiales exteriores de las primera y segunda tuercas 46, 48 y una superficie radial interior 45 parcialmente fileteada del alojamiento 44 que tiene un ángulo de hélice substancialmente cero. La superficie exterior del rodillo 60 también tiene un fileteado con un ángulo de hélice cero que coopera con el fileteado idéntico de la superficie 45, de manera que el rodillo 60 puede girar libremente en un funcionamiento normal. Las primera y segunda tuercas 46, 48 tienen unos fileteados helicoidales opuestos en sus superficies radiales exteriores 46a, 48a que cooperan con el fileteado existente sobre el rodillo 60. El pasador está alojado dentro de unas correspondientes entalla o surcos 63, 64 provistas en el alojamiento 44 y en la segunda tuerca 48, respectivamente, y sirve para ayudar a una posición fija de las dos partes 44, 48, la una en relación con la otra, en circunstancias normales de funcionamiento.

Bajo unas condiciones de funcionamiento normal, en las que la tuerca primaria asume substancialmente toda la carga angular impartida por el árbol de entrada 30, las primera y segunda tuercas 46, 48 son mantenidas en posición por el pasador 62, el cual impide un movimiento giratorio de la segunda tuerca 48 en relación con el alojamiento de tuerca 44. Si se imparte una carga a la disposición de tuerca secundaria 42 a través de las primera y segunda tuercas 46, 48 debido a un fallo del acoplamiento de husillo de bolas, la segunda tuerca 48 es obligada a girar por la interacción con el árbol de entrada 30, tal como se ha descrito previamente. El movimiento angular de la segunda tuerca 48 resulta en una fuerza aplicada al pasador 62 que ocasiona que éste se parta a cizalla. La partición a cizalla del pasador 62 permite que las primera y segunda tuercas 46, 48 giren, y la cooperación entre el fileteado existente sobre la superficie 48a de la segunda tuerca 48 con el fileteado existente sobre el rodillo 60 también ocasiona que el rodillo 60 gire. La rotación del rodillo 60 da como resultado el giro de la primera tuerca 46, y la cooperación entre los fileteados helicoidales opuestos existentes sobre las primera y segunda tuercas 46, 48 con el fileteado existente sobre el rodillo 60 da como resultado una traslación axial de las primera y segunda tuercas 46, 48 en direcciones opuestas. Este desplazamiento axial resulta en que las tercera y cuarta formaciones de fileteado de rosca 47, 49 sean empujadas a hacer contacto con la formación de fileteado de rosca 32 existente sobre el árbol de entrada 30 e impide una ulterior desplazamiento axial de la alojamiento de tuerca 44, ocasionando con ello que el actuador se bloquee.

En cualquier de los anteriores ejemplos de realización, sobre la disposición de tuerca secundaria 42 puede estar provisto, si se requiere, un sensor de posición para detectar el movimiento angular de la segunda tuerca 48 y/o el movimiento axial de las primera y/o segunda tuercas 46, 48 en el caso de que la carga angular aplicada por el árbol de entrada 30 sea transferida desde el acoplamiento de husillo de bolas de la tuerca primaria 36 al acoplamiento de fileteado de rosca de la disposición de tuerca secundaria 42. Por ejemplo, el sensor de posición puede adoptar la forma de un LVDT para detectar la traslación de la primera tuerca 46 y/o la segunda tuerca 48, o puede adoptar la forma de un RVDT para detectar el movimiento angular de la segunda tuerca 48. En el caso de que el sensor de posición proporcione una señal de salida para indicar un movimiento angular de la segunda tuerca 48 y/o un desplazamiento axial relativo entre las primera y segunda tuercas 46, 48, puede proporcionarse una señal de aviso al puente de control de vuelo de la aeronave para avisar al piloto del fallo del actuador.

Claims (15)

1. Un actuador de husillo que comprende un miembro de entrada (30) y un miembro de salida primario (36) no giratorio, donde el miembro de entrada (30) está provisto de una formación de fileteado de rosca (38) dentro de la cual están alojados una pluralidad de miembros esféricos (34) para proporcionar un acoplamiento de husillo de bolas entre el miembro de entrada (30) y el miembro de salida primario (36), caracterizado porque el actuador de husillo comprende además una disposición de salida secundaria (42) que incluye unas primera y segunda piezas fileteadas de rosca (46, 48) en acoplamiento de fileteados de rosca con el miembro de entrada (30) para proporcionar un acoplamiento de fileteados de rosca entre el miembro de entrada (30) y la disposición de salida secundaria (42), siendo las primera y segunda piezas fileteadas de rosca (46, 48) desplazables axialmente la una en relación con la otra, con lo que, en el caso de que el acoplamiento de husillo de bolas falle, un desplazamiento axial relativo de las primera y segunda piezas fileteadas de rosca (46, 48) sirve para inmovilizar las primera y segunda piezas fileteadas de rosca (46, 48) sobre el miembro de entrada (30), para con ello bloquear el actuador.

2. Un actuador de husillo de acuerdo con la reivindicación 1, en el que las primera y segunda piezas fileteadas de rosca (46, 48) son tuercas.

3. Un actuador de husillo de acuerdo con la reivindicación 1 ó 2, en el que la disposición de salida secundaria (42) está acoplada al miembro de salida primario (36).

4. Un actuador de husillo de acuerdo con una cualquiera de las reivindicaciones 1 a 3, en el que la disposición de salida secundaria (42) incluye una disposición de bolas/rampa dispuesta para impartir un desplazamiento axial relativo a las primera y segunda piezas (46, 48) de la disposición de salida secundaria (42) en el caso de que el acoplamiento de husillo de bolas falle.

5. Un actuador de husillo de acuerdo con la reivindicación 4, en el que la disposición de bolas/rampa comprende una pluralidad de miembros de accionamiento esféricos (54) los cuales, en un uso normal, son empujados hacia una posición de equilibrio en la que los mismos están acoplados dentro de unas respectivas entallas (56, 58) definidas por las primera y segunda piezas (46, 48).

6. Un actuador de husillo de acuerdo con una cualquiera de las reivindicaciones precedentes, en el que el actuador comprende además una disposición de empuje.

7. Un actuador de husillo de acuerdo con la reivindicación 6, en el que la disposición de empuje comprende al menos un muelle (52), donde la disposición de empuje está dispuesta para aplicar una fuerza de empuje a la primera pieza (46) con el fin de empujar los miembros de accionamiento esféricos (54) hacia sus posiciones de equilibrio.

8. Un actuador de husillo de acuerdo con una cualquiera de las reivindicaciones 3 a 7, en el que los miembros de accionamiento esféricos (54) están dispuestos para que se salgan del acoplamiento con sus respectivas entallas (56, 58) en el caso de que el acoplamiento de husillo de bolas falle y una carga aplicada por el miembro de entrada (30) sea transferida desde el acoplamiento de husillo de bolas al acoplamiento de fileteado de rosca (42) y por ello, cuando los miembros de accionamiento esféricos (54) se salen del acoplamiento con sus respectivas entallas (56, 58), las primera y segunda piezas (46, 48) son empujadas a separarse, contra la fuerza de empuje de los medios de empuje, ocasionando con ello que las primera y segunda piezas (46, 48) sean inmovilizadas sobre el miembro de entrada (30).

9. Un actuador de husillo de acuerdo con una cualquiera de las reivindicaciones 6 a 8, en el que la disposición de empuje adopta la forma de un conjunto con múltiples muelles que actúa sobre la primera pieza (46).

10. Un actuador de husillo de acuerdo con una cualquiera de las reivindicaciones precedentes, en el que la disposición de salida secundaria (42) incluye un alojamiento (44) no giratorio, el cual es desplazable axialmente con el miembro de salida primario (36) a consecuencia de la rotación del miembro de entrada (30), estando la primera pieza (46) acoplada al alojamiento (44) de manera tal que un movimiento angular relativo entre la primera pieza (46) y el alojamiento (44) está substancialmente impedido.

11. Un actuador de husillo de acuerdo con una cualquiera de las reivindicaciones 1 a 3, en el que la disposición de salida secundaria (42) incluye una disposición de rodillo (60, 62) dispuesta para impartir un desplazamiento axial relativo a las primera y segunda piezas (46, 48) en el caso de que el acoplamiento de husillo de bolas falle.

12. Un actuador de husillo de acuerdo con la reivindicación 11, en el que el dispositivo de rodillo incluye un rodillo fileteado (60) que tiene un ángulo de hélice de substancialmente cero, el cual coopera con unos respectivos fileteados existentes sobre unas superficies exteriores (46a, 48a) de las primera y segunda piezas (46, 48).

13. Un actuador de husillo de acuerdo con la reivindicación 12, en el que los fileteados existentes sobre unas superficies exteriores (46a, 48a) de las primera y segunda piezas (46, 48) son fileteados de rosca en direcciones opuestas.

14. Un actuador de husillo de acuerdo con una cualquiera de las reivindicaciones 11 a 13, en el que la disposición de rodillo incluye un miembro frangible a cizalla (62) que acopla la segunda pieza (48) al alojamiento (44) y dispuesto para partirse a cizalla, con el fin de romper dicho acoplamiento, en el caso de que el acoplamiento de husillo de bolas falle, para con ello permitir un desplazamiento axial de las primera y segunda piezas (46, 48).

15. Un actuador de husillo de acuerdo con la reivindicación 14, en el que el miembro frangible a cizalla es en la forma de un pasador (62).