ES2329261T3 - Accionador compacto. - Google Patents

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Abstract

Una disposición del perfil de ala que comprende una superficie del perfil de ala (27), una cremallera (23) montada en el lado inferior de la superficie del perfil de ala (27) y un accionador (20), teniendo el accionador (20) un soporte (21), una unidad reductora por engranajes (24) montada en el soporte (21) y un piñón (26) engranado operativamente con dicha cremallera (23) de forma que, en uso, el giro de dicho piñón (26) moverá dicha cremallera (23) y dicha superficie del perfil de ala (27) con relación a dicho soporte (21), caracterizada porque dicha unidad reductora por engranajes (24) del accionador (20) tiene una corona dentada (25) adaptada para ser girada alrededor de un eje longitudinal (x-x), un engranaje planetario (29) y al menos una rueda satélite (30) que engrana dicho engranaje planetario (29), engranando dicha corona dentada (25) en cada engranaje planetario (30), y estando dicho piñón (26) situado en y girando con dicha rueda dentada (25) sobre los cojinetes dispuestos de dicha rueda dentada (25) dentro de dicha unidad reductora por engranajes (24).

Description

Accionador compacto.
Campo técnico
El presente invento se refiere generalmente a disposiciones del perfil de ala, y más particularmente, a una disposición del perfil de ala que incluye un accionador en el que un piñón es concéntrico con un mecanismo reductor por engranajes, y que es extraordinariamente adecuado para mover un deflector o aleta anterior con relación a un ala en una aeronave.
Técnica anterior
En la aviación moderna es normal tener aletas anteriores o deflectores que pueden ser movidos de forma selectiva con relación al ala para variar la forma y la configuración de la superficie del perfil de ala.
En algunas aplicaciones se dispone operativamente un motor con el fin de mover el deflector o aleta anterior a través de un mecanismo de rosca de bolas. Un ejemplo de tal mecanismo de tipo de rosca de bolas se muestra y describe de forma representativa en la Patente de EEUU Nº 4.995.575. Sin embargo, más recientemente se ha trabajado en el uso de una disposición de cremallera y piñón para mover el deflector o aleta anterior. En esta disposición, un mecanismo accionador tiene un piñón exterior (es decir, un piñón no concéntrico que está conectado en el eje motor de un accionador y que tiene que ser soportado por sus propios cojinetes) que engrana en una cremallera curva montada sobre el deflector o aleta anterior. De este modo, el mecanismo reductor accionado por engranajes puede usarse para girar de forma selectiva el piñón con el fin de extender o replegar el deflector o aleta anterior cuando, según se desee. Ejemplos de tales tipos de mecanismos se muestran y describen de forma representativa en las Patentes de EEUU N^{os} 1.917.428, 4.471.928, 4.838.503, 5.544.847 y 6.149.105.
Mientras que estos dispositivos han sido generalmente satisfactorios en algunos aspectos, requieren cojinetes montados en puente para soportar el piñón. Esto añade un peso innecesario, que se considera muy difícil de conseguir en aplicaciones aeronáuticas.
El documento US 1.586.944 expone un accionador compacto.
Por lo tanto, sería generalmente deseable proporcionar un accionador compacto mejorado que permitiera la posibilidad de proporcionar un engranaje o piñón combinado y un mecanismo reductor por engranajes de peso reducido. Tal mecanismo sería de una utilidad especial en aplicaciones aeronáuticas.
Exposición del invento
Con las referencias entre paréntesis a las piezas correspondientes, únicamente con fines ilustrativos y no limitativos, el presente invento proporciona de forma general una disposición del perfil de ala que comprende una superficie del perfil de ala, una cremallera montada en la parte inferior de la superficie del perfil de ala y un accionador, teniendo el accionador un soporte, una unidad reductora por engranajes montada en el soporte y un piñón engranado de forma operativa con dicha cremallera, de forma que ese giro, en uso, de dicho piñón moverá dicha cremallera y dicha superficie del perfil de ala con relación a dicho soporte, caracterizado porque dicha unidad reductora por engranajes del accionador tiene una corona dentada adaptada para ser hecha girar alrededor de un eje longitudinal (x-x), un engranaje planetario y al menos una rueda satélite que engrana en dicho engranaje planetario, y engranando dicha corona dentada en cada rueda satélite, y dicho piñón está situado en y gira con dicha corona dentada sobre cojinetes dispuestos de dicha corona dentada dentro de dicha unidad reductora con engranajes.
El piñón puede estar dispuesto de forma desmontable sobre la corona dentada o puede formar parte integrante de ella. La unidad reductora por engranajes tiene una línea central longitudinal (x-x), y una línea central transversal. En la realización preferida, la línea central transversal (y-y) del miembro de salida está sustancialmente alineada y es coincidente con la línea central transversal de la unidad reductora por engranajes. La cremallera puede ser recta o curva y la superficie del perfil de ala puede ser un deflector o aleta anterior.
La unidad reductora por engranajes puede ser un mecanismo reductor por engranajes simple o compuesto. El engranaje planetario puede ser impulsado por cualquier dispositivo exterior tal como un motor situado lejos del dispositivo. De esta forma la energía puede ser transmitida al dispositivo a través de un eje conectado a la salida del motor. Alternativamente, un motor puede estar físicamente dispuesto dentro de la unidad reductora por engranajes, de tal forma que el motor esté operativamente dispuesto para hacer girar la corona dentada. De esta forma, un engranaje podría estar típicamente montado sobre el eje de salida del motor para engranar en la corona dentada y proporcionar un mecanismo reductor por engranajes.
La principal ventaja de este invento es la reducción de peso y tamaño así como una mayor fiabilidad y coste reducido.
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Un objeto de este invento es proporcionar una disposición mejorada del perfil de ala que incluye un accionador que está extraordinariamente adaptado para uso en una aeronave para mover de forma selectiva una superficie del perfil de ala, tal como un deflector o aleta anterior, con relación a un ala.
Otro objeto adicional es proporcionar una disposición mejorada del perfil de ala que tiene como consecuencia una más fácil combinación que las hasta ahora disponibles en la técnica anterior.
Estos y otros objetos y ventajas resultarán evidentes a partir de las anteriores y actuales especificaciones escritas, de los dibujos, y de las reivindicaciones anejas.
Breve descripción de los dibujos
La Figura 1 es una vista parcial de la sección que muestra en alzado el accionador compacto mejorado engranado con una cremallera curva montada en el lado inferior de una superficie del perfil de ala.
La Figura 2 es un alzado lateral del accionador compacto mostrado en la Figura 1, nuevamente con las nervaduras de montaje retiradas.
La Figura 3 es un alzado lateral derecho del accionador compacto mostrado en la Figura 2.
La Figura 4 es una vista parcial ampliada de la sección horizontal del accionador compacto mejorado, estando esta vista tomada generalmente en la línea 4-4 de la Figura 3.
La Figura 5 es una vista a escala reducida de dos de los planetarios mostrados en la Figura 4.
La Figura 6 es una vista a escala reducida del tubo de torsión de alimentación directa mostrado en la Figura 4.
La Figura 7 es una vista a escala reducida de la corona dentada, con el piñón formando parte integrante de ella, mostrado en la Figura 4.
La Figura 8 es una vista a escala reducida de las nervaduras de montaje y de la estructura asociada mostradas en la Figura 4.
Descripción de las realizaciones preferidas
Como principio, se sobreentenderá claramente que números de referencia iguales se pretende que identifiquen a los mismos elementos, piezas o superficies estructurales de forma consecuente en todos los diferentes números de los dibujos, para que tales elementos, partes o superficies puedan ser posteriormente descritos o explicados por la especificación total escrita, de la que esta descripción detallada es parte integrante. A menos que se indique de otra forma, se pretende que los dibujos sean leídos (por ejemplo, rayados, disposición de piezas, proporción, grado, etc) juntamente con la especificación, y deben considerarse como una parte de la descripción total de este invento. Tal como se usa en la siguiente descripción, los términos "horizontal", "vertical", "izquierda", "derecha", "arriba" y "abajo", así como los derivados adjetivados y adverbiales de ellos (por ejemplo, "horizontalmente", "hacia la derecha", "hacia arriba", etc), se refieren simplemente a la orientación de la estructura ilustrada tal en la forma en que las figuras del dibujo están frente al lector. De igual forma, los términos "hacia dentro" y "hacia fuera" se refieren generalmente a la orientación de una superficie con relación a su eje de alargamiento, o eje de giro, según sea el caso.
Con referencia ahora a los dibujos, y más particularmente, a las Figuras 1-3 de ellos, el presente invento proporciona de forma general una disposición mejorada de un perfil del ala que incluye un accionador, del que una realización preferida actualmente está indicada de forma general en 20, que está adaptado para ser montado sobre un soporte, del que partes de él están indicadas en 21 en las Figuras 4 y 8 para mover de forma selectiva un objeto 22 con relación al soporte. En la Figura 1, el objeto 22 está específicamente mostrado como una cremallera curva 23, tal como del tipo usado en la técnica anterior para mover un deflector o aleta anterior con relación a un ala en una aeronave. Sin embargo, la cremallera no necesita necesariamente ser curva.
En la Figura 1 la cremallera curva 23 se muestra como estando montada sobre el lado inferior de una superficie del perfil de ala, tal como un deflector o aleta anterior, parcialmente indicado en 27. De esta forma, cuando el accionador es hecho girar alrededor de su eje longitudinal x-x, la cremallera curva y el perfil del ala se moverán con respecto al soporte. Por lo tanto, esta disposición es útil para mover un deflector o aleta anterior con relación a un ala.
Con referencia ahora colectivamente a las Figuras 1-4, se muestra de forma general el accionador mejorado que incluye una unidad reductora por engranajes, indicada generalmente en 24, montada sobre el soporte. La unidad reductora por engranajes tiene una corona dentada 25 adaptada para ser girada alrededor del eje longitudinal x-x de la unidad reductora por engranajes. El accionador mejorado incluye también un piñón 26 montado sobre la corona dentada. El piñón está dispuesto para ser situado engranado con la cremallera.
Una característica única del invento es que, al contrario que en las disposiciones anteriores, en las que los cojinetes del piñón estaban situados fuera del mecanismo reductor, en el actual, todos los cojinetes del piñón están físicamente situados dentro de la unidad reductora por engranajes. A menos que se manifieste de otra forma, como el piñón está montado sobre la corona dentada no son necesarios cojinetes adicionales para soportar el piñón. Antes bien, el piñón comparte el desgaste de los cojinetes ya presentes en la unidad reductora por engranajes.
Con referencia ahora a la Figura 4, el mecanismo reductor por engranajes se muestra como teniendo un eje pasante, generalmente indicado en 28, que está adaptado para ser conectado a otra estructura y que está adaptado para ser girado de forma selectiva con relación al soporte alrededor del eje x-x. Un engranaje planetario, generalmente indicado en 29, está montado en el eje pasante. Una pluralidad de ruedas satélite, solidariamente indicadas en 30, están engranadas con el engranaje planetario, y rodean el engranaje planetario. Estas ruedas satélite están también engranadas con la corona dentada 25. El piñón 26 puede ser montado de forma móvil en la corona dentada 25, bien por medio de una conexión llave-bocallave (no mostrada), o similar. En la forma preferida, el eje del piñón 26 es concéntrico con el eje de la corona dentada 25.
Con referencia ahora a la Figura 6, se muestra un manguito de acoplamiento 31 que tiene una conexión mediante estrías con el extremo izquierdo del eje pasante 28. El eje pasante tiene una parte ampliada radialmente hacia la izquierda, generalmente indicada en 32, y una parte estrechada hacia la derecha 33 que está adaptada para pasar a través de las aberturas 34 en las nervaduras o soporte 21. La parte final del borde derecho del eje pasante está provista de rosca para recibir una arandela 34 y una tuerca 35. La cara izquierda de la arandela 34 hace presión contra una junta de estanquidad de acoplamiento 36. De esta forma, durante el montaje, el mecanismo reductor por engranajes está situado entre las dos nervaduras o soportes, y la parte de diámetro reducido 33 del eje de acoplamiento se pasa a través de las aberturas alineadas de las nervaduras 34, 34. Una vez en esta posición, la junta de estanquidad de acoplamiento 36 se desliza sobre la parte extrema del borde derecho del eje pasante, y la tuerca y la arandela se aplican para sujetar el conjunto. Cuando la parte de diámetro reducido que penetra del eje pasante 33 se desliza a través de las aberturas, algunos dientes en el eje de acoplamiento engranan en las cavidades hacia dentro en el engranaje planetario para realizar una conexión mediante estrías 38 entre ellos. De esta forma, el engranaje planetario 29 gira con el eje
pasante.
Como se aprecia mejor en la Figura 5, cada rueda satélite es un miembro tubular alargado horizontalmente que tiene dientes exteriores dirigidos hacia la izquierda 41, dientes exteriores intermedios 40, y dientes exteriores dirigidos hacia la derecha 42. Los dientes centrales 40 están adaptados para engranar con los dientes del engranaje 43 dirigidos hacia el interior en la corona dentada 25. Como se ha observado anteriormente, en la realización preferida el piñón está dispuesto de forma desmontable en la corona dentada por medio de una conexión llave-bocallave (no mostrada), o similar. Por lo tanto, el piñón exterior gira con la corona dentada.
Como se aprecia mejor en la Figura 8, las estructuras de soporte 44L y 44R se extienden una hacia otra desde las nervaduras izquierda y derecha respectivamente. Estas estructuras de soporte tienen partes que se extienden hacia dentro 45L y 45R para soportar sus cojinetes extremos interiores 46L y 46R. Estos cojinetes articulan el engranaje planetario y el subconjunto del eje pasante en el soporte. Los soportes 44L y 44R tienen dientes interiores 48L y 48R que engranan encajando perfectamente en los dientes 41, 42 del piñón, respectivamente. Los separadores 49L y 49R están dispuestos operativamente para mantener la separación deseada.
En la Figura 4 se muestra de forma general el dispositivo montado. El eje pasante 28 es hecho girar de forma selectiva en la dirección angular apropiada por otro mecanismo (no mostrado). Cuando se hace girar el eje pasante también gira el engranaje planetario. Esto provoca el giro de la rueda satélite y el giro de la corona dentada exterior y del piñón. De esta forma, cuando el eje pasante hace una revolución, la corona dentada y el piñón giran una fracción de revolución, y provocan un movimiento correspondiente de la cremallera 23 a lo largo de la pista (no mostrada) en la que está montada para extender o replegar de forma selectiva el deflector, dependiendo de la dirección de giro.
Como se ha observado anteriormente, al contrario que en las disposiciones anteriores, en las que el piñón estaba montado en un extremo de una unidad reductora por engranajes, en la actual disposición la línea central del piñón es coincidente con la línea central transversal (y-y) de la unidad reductora por engranajes. Por lo tanto, el piñón está montado en la corona dentada, por lo que no es necesario proporcionar cojinetes adicionales para soportar el piñón. Más bien, el piñón está soportado y soportado por los cojinetes de la unidad reductora por engranajes.
Otra característica única es la forma por la que el accionador compacto mejorado está montado en la estructura de soporte. Como se ha indicado, el eje pasante es desmontable para permitir que el mecanismo esté situado físicamente entre las dos nervaduras de soporte 21L, 21R y esté asegurado en esta posición por los medios adecuados, tales como el collarín de montaje 37 (Figuras 1 y 3). Después, la parte de diámetro reducido del eje pasante puede ser pasada a través del engranaje planetario y a través de las aberturas 34, 34 en las dos nervaduras. Después de realizado esto, la junta de acoplamiento estanca puede ser deslizada sobre el extremo derecho de la parte de diámetro reducido 33, y el conjunto puede ser asegurado por medio de la tuerca y arandela montadas en la parte extrema del borde derecho del miembro 33. Para retirar este dispositivo se quitan la tuerca y la arandela y se retira el eje pasante. Una vez retirado, el mecanismo reductor por engranajes y el piñón pueden ser físicamente retirados del espacio entre las dos
nervaduras.
En una disposición alternativa el mecanismo mejorado podría simplemente ser unido por un perno sobre una de las nervaduras. El tipo de mecanismo usado depende totalmente de la configuración de las diversas piezas y componentes.
Por lo tanto, en resumen, el presente invento proporciona de forma general un accionador compacto mejorado para mover de forma selectiva una cremallera hacia un soporte. El accionador mejorado incluye generalmente una unidad reductora por engranajes montada sobre el soporte, teniendo la unidad reductora por engranajes una corona dentada adaptada para ser hecha girar alrededor de un eje longitudinal; y un piñón montado sobre la corona dentada de tal forma que todos los cojinetes del piñón están situados físicamente dentro de la unidad reductora por engranajes, estando el piñón acoplado operativamente a la cremallera, de tal forma que el giro del piñón moverá la cremallera con respecto al soporte.

Claims (6)

1. Una disposición del perfil de ala que comprende una superficie del perfil de ala (27), una cremallera (23) montada en el lado inferior de la superficie del perfil de ala (27) y un accionador (20), teniendo el accionador (20) un soporte (21), una unidad reductora por engranajes (24) montada en el soporte (21) y un piñón (26) engranado operativamente con dicha cremallera (23) de forma que, en uso, el giro de dicho piñón (26) moverá dicha cremallera (23) y dicha superficie del perfil de ala (27) con relación a dicho soporte (21), caracterizada porque dicha unidad reductora por engranajes (24) del accionador (20) tiene una corona dentada (25) adaptada para ser girada alrededor de un eje longitudinal (x-x), un engranaje planetario (29) y al menos una rueda satélite (30) que engrana dicho engranaje planetario (29), engranando dicha corona dentada (25) en cada engranaje planetario (30), y estando dicho piñón (26) situado en y girando con dicha rueda dentada (25) sobre los cojinetes dispuestos de dicha rueda dentada (25) dentro de dicha unidad reductora por engranajes (24).
2. Una disposición del perfil de ala como la expuesta en la reivindicación 1, en la que dicho piñón (26) está dispuesto de forma desmontable sobre dicha rueda dentada (25).
3. Una disposición del perfil de ala como la expuesta en la reivindicación 1, en la que dicha unidad reductora por engranajes (24) tiene una línea central transversal, y en la que la línea central transversal de dicho piñón (26) está sustancialmente alineada con la línea central transversal de dicha unidad reductora por engranajes.
4. Una disposición del perfil de ala como la expuesta en la reivindicación 1, en la que dicha superficie del perfil de ala (27) es un deflector o aleta anterior.
5. Una disposición del perfil de ala como la expuesta en la reivindicación 1 que además comprende medios para hacer girar dicho engranaje planetario.
6. Una disposición del perfil de ala como la expuesta en la reivindicación 1, en la que un motor está dispuesto operativamente dentro de dicha unidad reductora por engranajes, y en la que dicho motor está dispuesto para hacer girar de forma selectiva dicha corona dentada.
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