ES2314853T3 - Freno electromecanico con actuadores con inclinacion angular. - Google Patents

Abstract

Un freno electromecánico, en especial para aeronaves, con un soporte (7) que incluye como mínimo un actuador electromecánico (8) que cuenta con un pulsador (13) que se desplaza axialmente respecto a elementos de fricción (11) para aplicar selectivamente una fuerza de frenado sobre dichos elementos de fricción, que se caracteriza por el hecho de que el actuador está montado sobre el soporte mediante un elemento de unión (20; 30) que permite una inclinación angular de como mínimo una parte del actuador que incluye el pulsador.

Description

Freno electromecánico con actuadores con inclinación angular.

El presente invento hace referencia a un freno electromecánico, en especial para aeronaves, cuyos actuadores tienen una inclinación angular.

Contexto del invento

Se conoce la existencia de frenos electromecánicos de aeronaves con un soporte denominado corona que incluye actuadores electromecánicos, cada uno de los cuales cuenta con un pulsador que se desplaza axialmente respecto a una pila de discos para aplicar selectivamente una fuerza de frenado sobre dichos discos.

En general, los actuadores están atornillados directamente sobre el soporte, de tal modo que la unión entre el soporte y los actuadores es rígida.

Sin embargo, el soporte se puede deformar como consecuencia de la aplicación de la fuerza de frenado, deformación que puede afectar al actuador. El pulsador puede presionar los discos siguiendo una dirección que no es perpendicular a los citados discos, de tal modo que el pulsador está sujeto a un esfuerzo transversal. Ahora bien, por lo general los actuadores cuentan con tornillos de bolas o tornillos con rodamiento que soportan mal los esfuerzos transversales.

En los documentos US-4.607.730, US-6.336.534, EP-1.084.949 y EP-0.583.947 se describe el estado de la
técnica.

Objeto del invento

El presente invento hace referencia a un freno en el que se reduce el riesgo de aparición de un esfuerzo transversal en el pulsador en el momento del frenado.

Breve descripción del invento

Para conseguir este objetivo, proponemos un freno electromecánico, en especial para aeronaves, con un soporte que incluye como mínimo un actuador electromecánico que cuenta con un pulsador que se desplaza axialmente respecto a elementos de fricción para aplicar selectivamente una fuerza de frenado sobre dichos elementos de fricción; así, y de conformidad con el presente invento, el actuador del citado freno está montado sobre el soporte mediante un elemento de unión que permite una inclinación angular de como mínimo una parte del actuador que incluye el
pulsador.

Así pues, cuando el pulsador entra en contacto con los discos, se sitúa perpendicularmente respecto a dichos discos como consecuencia del efecto de la fuerza de frenado aprovechando la libertad de inclinación angular del actuador. De este modo, el pulsador sigue ejerciendo una presión sobre los discos perpendicularmente con independencia de la intensidad del frenado y de las deformaciones del soporte.

De esta manera, la libertad de inclinación angular permite reducir el riesgo de que se ejerza un esfuerzo transversal sobre el pulsador.

Breve descripción de los dibujos

El presente invento se podrá comprender mejor mediante la descripción siguiente, en la que se hace referencia a las figuras de los dibujos adjuntos:

En la figura 1 se muestra una vista transversal de un freno electromecánico de por sí conocido;

En la figura 2 se muestra una vista detallada de la figura 1 en el momento de la aplicación de una fuerza de frenado, cuando las deformaciones son extremadamente intensas;

En la figura 3 se muestra una vista transversal parcial de un freno electromecánico de conformidad con una primera forma de realización determinada del invento;

En la figura 4 se muestra una vista detallada del freno de la figura 3 en el momento de la aplicación de una fuerza de frenado;

En la figura 5 se muestra una vista transversal parcial de un freno electromecánico de conformidad con una segunda forma de realización determinada del invento.

Descripción detallada del invento

En referencia a la figura 1, se observa un freno de aeronave asociado a una rueda montada en una llanta 5 que gira alrededor de un eje 6. El freno cuenta con una corona 7 montada sobre el eje cuya rotación respecto a dicho eje se detiene empleando medios que no se representan en la figura. La corona 7 incluye actuadores electromecánicos 8, cada uno de los cuales cuenta con una carcasa 12 en la que hay instalado un pulsador 13 que se desliza siguiendo una dirección axial X para ejercer selectivamente una fuerza de frenado sobre una pila de discos 11 formada por discos que giran con la rueda y, dispuestos alternativamente, discos inmovilizados por un tubo de torsión 9 solidario con la corona 7 que no pueden girar.

En una forma de por sí conocida, el pulsador 13 se acciona mediante un motor eléctrico del actuador asociado, motor que está dispuesto para hacer girar uno de los elementos de un sistema de tornillo y tuerca, por ejemplo, tornillos de bolas o tornillos con rodamiento, mientras que el pulsador es solidario con el otro elemento del sistema. Un elemento antirrotación impide que el pulsador gire.

La aplicación de una fuerza de frenado provoca la fricción de los discos 11 entre sí de tal modo que una parte de la energía cinética de la aeronave se disipa en forma de calor.

Como se puede apreciar en la figura 2, la fuerza que ejercen los pulsadores 13 en el momento del frenado provoca, como reacción, una deformación de la corona 7 que se manifiesta en forma de flexión hacia el exterior y que muestra una tendencia a desplazar el eje X desde su posición inicial hacia una posición oblicua en la que el eje X deja de ser perpendicular respecto a los discos, de modo que el pulsador 13 está sujeto a esfuerzos transversales perjudiciales para la estabilidad del sistema de tornillo y tuerca del actuador.

De conformidad con una primera forma de realización determinada del invento que se muestra en la figura 3, entre la corona 7 y el actuador 8 se dispone una rótula 20 que cuenta con un armazón 21 que se extiende dentro de un alojamiento adaptado de la corona 7 y una cruceta esférica 22 instalada alrededor de la carcasa 12 del actuador 8. Un dispositivo antirrotación que no se representa en la figura impide que el actuador gire alrededor del eje X.

Así pues, la corona 7 se deforma progresivamente a medida que se aplica la fuerza de frenado y el actuador se inclina progresivamente gracias a la libertad de rotación que confiere el movimiento de la rótula para continuar ejerciendo presión sobre los discos 11 siguiendo una dirección perpendicular respecto a los discos como se muestra en la figura 4. De este modo se evita la generación de esfuerzos transversales perjudiciales para el sistema de tornillo y tuerca del actuador.

De conformidad con una segunda forma de realización determinada del invento que se muestra en la figura 5, la rótula se sustituye por un cojinete compuesto 30 formado por un primer casquillo metálico 31 que se extiende alrededor de la carcasa 12 del actuador 8 y un segundo casquillo 32 fabricado en elastómero que se adhiere al primer casquillo 31 y que encaja en un alojamiento adecuado de la corona 7.

El elastómero utilizado para el segundo casquillo 32 es un elastómero anisótropo dispuesto de tal modo que el segundo casquillo 32 es sustancialmente indeformable respecto a la dirección axial X, pero deformable respecto a las direcciones radiales, de forma que el actuador 8 puede inclinarse angularmente y también puede desplazarse ligeramente siguiendo una dirección radial.

Así, mientras garantiza la transmisión de la fuerza de frenado (sustancialmente axial) hacia la corona 7, el segundo casquillo 32 permite un desplazamiento relativo del actuador 8 respecto a la corona 7 que, a su vez, permite que el pulsador se mantenga sustancialmente perpendicular a los discos.

Preferentemente, el elastómero utilizado ofrece una capacidad de amortiguación importante que se encuentra en el intervalo de frecuencias correspondiente a las vibraciones que genera la fricción de los discos entre sí de tal modo que el actuador 8 y la corona 7 no sufran la totalidad de las citadas vibraciones.

El invento no se limita a la descripción anterior sino que, al contrario, engloba cualquier variación que se enmarque en el ámbito definido en las reivindicaciones.

En particular, aunque se haya permitido una libertad de inclinación angular entre el actuador y el soporte del actuador, esta libertad se puede restringir al desplazamiento de la parte del actuador que incluye el pulsador respecto al soporte. En consecuencia, conviene que la unión entre la citada parte del actuador y el resto del actuador se pueda adaptar para conferir esta libertad.

Claims (5)

1. Un freno electromecánico, en especial para aeronaves, con un soporte (7) que incluye como mínimo un actuador electromecánico (8) que cuenta con un pulsador (13) que se desplaza axialmente respecto a elementos de fricción (11) para aplicar selectivamente una fuerza de frenado sobre dichos elementos de fricción, que se caracteriza por el hecho de que el actuador está montado sobre el soporte mediante un elemento de unión (20; 30) que permite una inclinación angular de como mínimo una parte del actuador que incluye el pulsador.

2. Un freno de conformidad con la reivindicación 1, en el que el elemento de unión incluye una rótula (20).

3. Un freno de conformidad con la reivindicación 1, en el que el elemento de unión incluye un cojinete (30) sustancialmente indeformable respecto a una dirección axial (X) y deformable respecto a las direcciones radiales.

4. Un freno de conformidad con la reivindicación 3, en el que el cojinete (30) está dispuesto para filtrar las vibraciones procedentes de los elementos de fricción en el momento del frenado.

5. Un freno de conformidad con la reivindicación 4, en el que el cojinete (30) es un cojinete compuesto que cuenta con un casquillo (32) fabricado en un material elastómero anisótropo.