ES2914722T3 - Limitador de par de accionador de aeronave, accionador, aeronave y procedimiento asociados - Google Patents

Abstract

Limitador de par (12) de accionador (10) de aeronave, destinado a su montaje entre un motor (28) y un mecanismo de desplazamiento (26) de un miembro de accionamiento (24) que puede ser arrastrado en rotación por el motor (28), comprendiendo el limitador de par (12): - un árbol rotatorio (50) alrededor de un eje de rotación (C-C'), formado por un primer material; - un miembro conducido (54) que puede ser arrastrado en rotación alrededor del eje de rotación (C-C') por el árbol rotatorio (50); estando uno de entre el árbol rotatorio (50) y el miembro conducido (54) destinado a conectarse al motor (28), estando el otro de entre el árbol rotatorio (50) y el miembro conducido (54) destinado a conectarse al mecanismo de desplazamiento (26) del miembro de accionamiento (24); - un sistema desembragable (56) de transmisión de par entre el árbol rotatorio (50) y el miembro conducido (54), comprendiendo el sistema desembragable (56) un apilamiento de rozamiento que incluye al menos un miembro de contacto (100) montado de forma solidaria en rotación con el árbol rotatorio (50) y un miembro de contacto complementario (102), montado de forma solidaria en rotación con el miembro conducido (54), siendo el miembro de contacto complementario (102) tal que puede ser arrastrado en rotación por el árbol rotatorio (50) alrededor del eje de rotación (C-C') conjuntamente con el miembro de contacto (100) si el par que se aplica entre el miembro de contacto (100) y el miembro de contacto complementario (102) es inferior a un valor umbral de par, y que puede girar con respecto al miembro de contacto (100) alrededor del eje de rotación (C-C'), si el par que se aplica entre el miembro de contacto (100) y el miembro de contacto complementario (102) es superior o igual al valor umbral; incluyendo el sistema desembragable (56) un miembro de apriete (106) del apilamiento de rozamiento que comprende el miembro de contacto (100) y el miembro de contacto complementario (102), a lo largo del eje de rotación (C-C'), incluyendo el sistema desembragable (56) un miembro de desplazamiento (120) del miembro de apriete (106), capaz de contraerse o de dilatarse de forma diferencial con respecto al árbol rotatorio (50) y al apilamiento de rozamiento a lo largo del eje de rotación (C-C') durante una variación de temperatura, estando hecho el miembro de desplazamiento (120) de un segundo material que presenta un coeficiente de dilatación térmica distinto del coeficiente de dilatación térmica del primer material que forma el árbol rotatorio (50), caracterizado porque el sistema desembragable (56) incluye un tope de transmisión (122) solidario en traslación del miembro de desplazamiento (120), siendo el tope de transmisión (122) capaz de desplazarse hacia el miembro de apriete (106) para aumentar el apriete que se aplica sobre el apilamiento que comprende el miembro de contacto (100) y el miembro de contacto complementario (102) a lo largo del eje de rotación (C-C') durante una contracción diferencial del miembro de desplazamiento (120) con respecto al árbol rotatorio (50) y de desplazarse separándose del miembro de apriete (106) para disminuir el apriete que se aplica sobre el apilamiento que comprende el miembro de contacto (100) y el miembro de contacto complementario (102) a lo largo del eje de rotación (C-C') durante una dilatación diferencial del miembro de desplazamiento (120) con respecto al árbol rotatorio (50).

Description

DESCRIPCIÓN

Limitador de par de accionador de aeronave, accionador, aeronave y procedimiento asociados

[0001] La presente invención se refiere a un limitador de par de accionador de aeronave según el preámbulo de la reivindicación 1.

[0002] Los documentos WO 91/06783 A1 y JP S49 14848 A describen limitadores de par.

[0003] El accionador está destinado especialmente a usarse para desplegar superficies móviles de aeronaves, en particular alerones o timones.

[0004] En la mayor parte de los aviones modernos, los accionadores de superficies móviles son accionadores electromecánicos.

[0005] Un accionador electromecánico comprende en general un motor eléctrico y una barra de accionamiento desplazable con ayuda de un mecanismo de desplazamiento arrastrado por el motor. La alimentación eléctrica del motor del accionador, pilotada desde la cabina del avión, permite desplazar la barra en el recorrido requerido.

[0006] Para proteger el accionador y las piezas desplazadas por el mismo, se sabe intercalar un limitador de par entre el motor y el mecanismo de desplazamiento de la barra. El limitador de par está calibrado (por ejemplo, por ajuste en mesa) a un cierto valor de activación para limitar el esfuerzo desarrollado por el accionador en caso de avería, especialmente durante un bloqueo del timón, en caso de un fallo de funcionamiento del servomecanismo, o/y en caso de un esfuerzo aerodinámico de saturación.

[0007] El dimensionamiento de los mandos de vuelo, y especialmente de los accionadores previstos para estos mandos, debe responder al peor caso de funcionamiento, en términos de carga, de velocidad, de temperatura mínima de uso y de agarrotamiento.

[0008] A este respecto, el frío que experimenta la aeronave es un factor importante del dimensionamiento de los accionadores. Así, las temperaturas muy bajas (cercanas a -55 °C) desempeñan un papel de dimensionamiento en los tiempos de respuesta del accionador, los esfuerzos desarrollados y las velocidades de desplazamiento. En consecuencia, los accionadores están dimensionados para estos peores casos de funcionamiento, aumentando su potencia y su rapidez, con el fin de garantizar un funcionamiento adecuado al tiempo frío.

[0009] Sin embargo, el par de activación, con respecto al cual se desembraga el limitador de par y deja de transmitir un par, varía en función de la temperatura.

[0010] La sensibilidad térmica del limitador reduce el par de activación con una disminución de la temperatura. Además, el frío aumenta los rozamientos internos y disminuye el rendimiento global del accionador. En consecuencia, el frío reduce el esfuerzo disponible para desplazar los timones debido al aumento de las viscosidades de los lubricantes presentes en los mecanismos.

[0011] El accionador debe ser capaz de desplazar el timón bajo un esfuerzo aerodinámico máximo en frío sin desembragar el limitador de par. El limitador debe permitir así superar los rozamientos debidos al frío y la carga para desplazar.

[0012] De esta manera se crea una dificultad, ya que, a temperatura ambiente, al ser los rozamientos internos mucho más bajos, lo que produce un mejor rendimiento, el esfuerzo desarrollado por el accionador es mucho más importante que en frío para un mismo calibrado del limitador.

[0013] Para ello es necesario sobredimensionar las piezas situadas corriente abajo del accionador, así como la estructura del avión.

[0014] Un objeto de la invención es obtener un limitador de par de accionador de aeronave que funcione más eficazmente a baja temperatura y que por tanto no obligue a sobredimensionar las piezas situadas corriente abajo del accionador, así como la estructura del avión, especialmente durante maniobras a temperatura ambiente o en caliente.

[0015] Para este fin, la invención tiene por objeto un limitador de par del tipo citado anteriormente según la parte de caracterización de la reivindicación 1.

[0016] El limitador de par según la invención puede comprender una o varias de las características de las reivindicaciones 2 a 10, tomadas de forma aislada o según todas las combinaciones técnicamente posibles.

[0017] La invención tiene también por objeto un accionador de aeronave según la reivindicación 11.

[0018] El accionador según la invención puede comprender las características de la reivindicación 12.

[0019] La invención tiene por objeto una aeronave según la reivindicación 13.

[0020] La invención tiene también por objeto un procedimiento de uso de un accionador de aeronave según la reivindicación 14.

[0021] La invención se entenderá mejor con la lectura de la descripción que se ofrece a continuación, proporcionada únicamente a modo de ejemplo y hecha en referencia a los dibujos adjuntos, en los que:

- La figura 1 es una vista esquemática desde arriba de una primera aeronave equipada con accionadores según la invención;

- La figura 2 es una vista esquemática de un accionador de aeronave según la invención, provisto de un limitador de par;

- La figura 3 es una vista en perspectiva en despiece ordenado del limitador de par del accionador de aeronave de la figura 2;

- La figura 4 es una vista tomada en sección según un plano axial medio del limitador de par de la figura 3, cuando el limitador de par se somete a frío;

- La figura 5 es una vista análoga a la figura 4, cuando el limitador de par se somete a calor;

- La figura 6 es una vista análoga a la figura 4 de un segundo limitador de par según la invención sometido a frío; - La figura 7 es una vista análoga a la figura 6 del segundo limitador de par según la invención a temperatura ambiente;

- La figura 8 es una vista análoga a la figura 6 del segundo limitador de par según la invención sometido a calor; y - La figura 9 ilustra curvas de pares de activación en función de la temperatura para un limitador de par del estado de la técnica y para un limitador de par según la invención.

[0022] Un primer accionador 10 provisto de un limitador de par 12 según la invención está destinado a usarse en una aeronave 14 representada en la figura 1. La aeronave 14 es, por ejemplo, un avión civil, especialmente un avión privado. Como variante, la aeronave 14 es un avión militar o un dron.

[0023] El accionador 10 es un accionador electromecánico destinado a permitir el despliegue de una superficie móvil de la aeronave 14. La superficie móvil es en particular un timón, o un alerón 16 desplegado a partir de un ala 18 de la aeronave.

[0024] Como variante, el accionador 10 se usa para desplazar timones de vuelo de tipo alerón, en profundidad y dirección accionadas por mandos de vuelo electromecánicos equipados con limitadores de par 12 de rozamiento según la invención. Más en general, la invención se aplica a cualquier accionador equipado con un limitador de par susceptible de ser sometido a grandes amplitudes de temperatura de funcionamiento.

[0025] Para controlar el accionador 10, la aeronave 14 incluye una central de control 20 conectada eléctricamente a cada accionador 10 y a la cabina 22 para activar y/o desactivar el accionador 10 y permitir el desplazamiento de la superficie móvil en un orden de maniobra que proviene de la cabina 22.

[0026] En el ejemplo representado en la figura 1, el alerón 16 es controlado por dos accionadores 10 según la invención, de manera que cada accionador 10 acciona un lado del alerón 16.

[0027] En referencia a la figura 2, el accionador 10 según la invención incluye un miembro 24 móvil de accionamiento, un mecanismo 26 de desplazamiento del miembro móvil de accionamiento 24 y un motor eléctrico 28 provisto ventajosamente de un reductor 30.

[0028] El accionador 10 incluye, entre el motor eléctrico 28 y el mecanismo de desplazamiento 26, el limitador de par 12 según la invención.

[0029] El miembro móvil de accionamiento 24 incluye en este ejemplo una barra 32 desplazable en traslación a lo largo de un eje A-A' con respecto al mecanismo de desplazamiento 26. La barra 32 está provista exteriormente de un fileteado (no representado) que coopera con el mecanismo de desplazamiento 26 para el arrastre en traslación de la barra 32.

[0030] El mecanismo de desplazamiento 26 incluye un miembro rotatorio 34 destinado a ser arrastrado en rotación por el motor 28, por medio del limitador de par 12 y un mecanismo de conversión de movimiento 36 capaz de convertir la rotación del miembro rotatorio 34 en un desplazamiento en traslación de la barra 32.

[0031] El motor eléctrico 28 incluye un árbol de salida 38. En este ejemplo, el árbol de salida 38 está dispuesto a lo largo de un eje B-B' paralelo al eje A-A'. El árbol de salida 28 está conectado mecánicamente al limitador de par 12, por medio del reductor 30, cuando este último está presente.

[0032] En referencia a las figuras 2 a 4, el limitador de par 12 es capaz de permitir el arrastre en rotación del mecanismo de desplazamiento 26 y, después, el desplazamiento de la barra 32, bajo el efecto de la rotación del árbol de salida 38 del motor eléctrico 28, hasta un valor umbral de par transmitido a través del limitador de par 12. El limitador de par 12 puede desembragarse, para impedir la transmisión de movimiento entre el motor eléctrico 28 y el mecanismo de desplazamiento 26, cuando el par aplicado a través del limitador de par 12 es superior al valor umbral de par.

[0033] Como puede verse en las figuras 2 a 5, el limitador de par 12 incluye un árbol rotatorio 50 alrededor de un eje de rotación C-C', montado sobre rodamientos 51A, 51B.

[0034] El limitador de par 12 comprende un miembro rotatorio de entrada 52, arrastrado en rotación por un tren de engranajes conectado al motor 28, y solidario en rotación con el árbol rotatorio 50, y un miembro rotatorio conducido 54, que puede ser arrastrado en rotación por el árbol rotatorio 50 por debajo del valor umbral de par.

[0035] El limitador de par 12 incluye además un sistema desembragable 56 de transmisión de par entre el árbol rotatorio 50 y el miembro rotatorio conducido 54, capaz de desembragarse por encima del valor umbral de par.

[0036] En referencia a la figura 4, el árbol rotatorio 50 define, en sus extremos 60, 62, regiones lisas de calzado de los rodamientos 51A, 51B. El árbol rotatorio 50 define, entre las regiones lisas, al menos una región 64 acanalada.

[0037] En este ejemplo, el árbol rotatorio 50 delimita además un alojamiento anular 66 de recepción de un cojinete liso 68, en este caso en forma de dos semicascos, que guían en rotación el miembro rotatorio conducido 54. El árbol rotatorio 50 incluye además una corona posterior 70 de tope.

[0038] En este ejemplo, el árbol rotatorio 50 define un escariado central 72 de eje C-C', que desemboca en los extremos 60, 62 del árbol rotatorio 50.

[0039] El eje C-C' de rotación del árbol rotatorio 50 es en este caso paralelo al eje A-A' y al eje B-B'.

[0040] El árbol rotatorio 50 está hecho de un primer material, en particular un metal tal como el acero. El primer material presenta un primer coeficiente de dilatación térmica, por ejemplo, inferior a 15 x 10‘6 mm/mm/°C, especialmente igual a 11 x 10‘6 mm/mm/°C para el acero.

[0041] Los rodamientos 51A, 51B están montados en los extremos 60, 62 del árbol 50 en las regiones lisas.

[0042] Se prevé una holgura axial intermedia 74 entre el rodamiento 51A situado en el primer extremo 60 para permitir una traslación del rodamiento 51A a lo largo del eje C-C', como se verá más adelante.

[0043] Por el contrario, el rodamiento 51B situado en la segunda región lisa 62 está calzado contra la corona posterior 70.

[0044] El miembro rotatorio de entrada 52 está formado en este caso por una rueda dentada acoplada de manera solidaria en rotación en la región intermedia acanalada 64. Así, el miembro rotatorio de entrada 52 forma parte solidaria en rotación alrededor del eje C-C' con el árbol rotatorio 50.

[0045] El miembro rotatorio de entrada 52 está interpuesto en el árbol rotatorio 50 entre el rodamiento 51A y el sistema desembragable 56. Puede moverse en traslación a lo largo del eje C-C' en las acanaladuras de la región intermedia acanalada 64.

[0046] En el ejemplo representado en las figuras 3 y 4, el miembro rotatorio de entrada 52 comprende un dentado periférico externo 76 apto para cooperar con el reductor 30 y/o con el motor eléctrico 28 para permitir el arrastre en rotación conjunta del miembro rotatorio de entrada 52 y del árbol rotatorio 50 alrededor del eje C-C', durante la rotación del árbol de salida 38 del motor 28.

[0047] El miembro rotatorio conducido 54 incluye una camisa 80 de apoyo en el árbol de salida 38 y un manguito 82 de cooperación con el sistema desembragable 56, montado alrededor del sistema desembragable 56.

[0048] La camisa 80 está montada de forma rotatoria alrededor del árbol 50, apoyada sobre el cojinete liso de guiado 68. Presenta exteriormente un dentado periférico 84 acoplado sobre el miembro rotatorio 34 del mecanismo de desplazamiento 26.

[0049] El manguito de cooperación 82 sobresale axialmente desde la camisa 80. Presenta una pared periférica 86 que delimita una cavidad cilíndrica interna 88 que recibe una parte del árbol 50 y al menos una parte del sistema desembragable 56.

[0050] La pared periférica 86 está provista de un dentado interno 90 que sobresale radialmente hacia el eje C C', para cooperar con el sistema desembragable 56.

[0051] La camisa 80 delimita un fondo de la cavidad 88, en un lado axial de la misma. El fondo de la cavidad 88 está provisto de al menos una cuña axial 92 montada fija en la camisa 80. La camisa 80 se abre axialmente al otro lado axial de la misma.

[0052] En referencia a las figuras 3 y 4, el sistema desembragable 56 incluye una pluralidad de miembros de contacto 100, solidarios en rotación con el árbol rotatorio 50, una pluralidad de miembros de contacto complementarios 102, solidarios en rotación con el miembro conducido 54, estando cada miembro de contacto complementario 102 intercalado entre dos miembros de contacto 100.

[0053] El sistema desembragable 56 incluye, además, entre cada miembro de contacto 100 y cada miembro de contacto complementario 102, un miembro de rozamiento 104 capaz de permitir una transmisión de par entre el miembro de contacto 100 y el miembro de contacto complementario 102, por debajo del valor umbral de par.

[0054] El sistema desembragable 56 incluye además un miembro elástico de apriete 106 de cada miembro de contacto 100 contra el miembro de contacto complementario 102 por medio del miembro de rozamiento 104, y según la invención, un mecanismo 108 de desplazamiento del miembro de apriete 106, durante variaciones de temperatura.

[0055] En este ejemplo, cada miembro de contacto 100 está formado por un disco horadado en su centro, y provisto de un dentado interno 110 acoplado en la región intermedia acanalada 64.

[0056] Cada miembro de contacto complementario 102 está formado también por un disco horadado en su centro y que presenta un dentado externo 112 periférico acoplado en el dentado interno 90 del miembro conducido 54.

[0057] El miembro de contacto complementario 102 está montado libremente de forma rotatoria alrededor de la región intermedia acanalada 64, sin acoplamiento con las acanaladuras de la región intermedia 64.

[0058] El miembro de rozamiento 104 está formado por un disco intermedio intercalado entre cada miembro de contacto 100 y el miembro de contacto complementario 102 adyacente. Cada miembro de rozamiento 104 está montado libremente de forma rotatoria alrededor de la región intermedia acanalada 64, sin acoplamiento con las acanaladuras de la región intermedia 64.

[0059] En el ejemplo representado en la figura 3, el disco intermedio está provisto de una pluralidad de agujas rotatorias 114 que desembocan a una y otra parte del disco intermedio para volver a entrar en contacto respectivamente con el miembro de contacto 100 y con el miembro de contacto complementario 102.

[0060] El sistema desembragable 56 comprende así al menos un apilamiento de rozamiento de un miembro de contacto 100, de un miembro de rozamiento 104 y de un miembro de contacto complementario 102 perpendicularmente al eje C-C' de rotación, entre la cuña 92 al fondo de la cavidad 88 del manguito de cooperación 82 y el miembro de apriete 106.

[0061] El miembro de apriete 106 está formado, por ejemplo, por una arandela de muelle (también denominada arandela «Belleville» o «Schnorr» o «arandela elástica»). Esta arandela de muelle presenta en este caso una forma troncocónica, de vértice dirigido separándose de los miembros de contacto 100 y de los miembros de contacto complementarios 102. En este ejemplo se aplica una base del miembro de apriete 106 contra un miembro de contacto 100.

[0062] El miembro de apriete 106 es capaz de aplicar una fuerza axial a lo largo del eje C-C' para apretar cada apilamiento constituido por un miembro de contacto 100, de un miembro de contacto complementario 102 y por un miembro de rozamiento 104 interpuesto entre el miembro de contacto 100 y el miembro de contacto complementario 102. La arandela de muelle presenta un bajo volumen y una rigidez más importante que un muelle de hilo en espiral.

[0063] La fuerza axial aplicada al miembro de apriete 106 por el mecanismo 108 de desplazamiento del miembro de apriete 106 define el valor umbral del par que puede ser transmitido por los miembros de contacto 100 a los miembros de contacto complementarios 102.

[0064] Cuando el par aplicado entre, por un lado, el árbol rotatorio 50 y, por otro lado, el miembro rotatorio conducido 54 es inferior al valor umbral de par definido por el apriete del miembro de apriete 106, cada miembro de contacto complementario 102 es arrastrado en rotación alrededor del eje C-C' por un miembro de contacto 100 durante la rotación del árbol rotatorio 50. El sistema desembragable 56 está entonces embragado.

[0065] Cuando el par aplicado entre, por un lado, el árbol rotatorio 50 y, por otro lado, el miembro rotatorio conducido 54 es superior al valor umbral de par definido por el apriete del miembro de apriete 106, cada miembro de contacto complementario 102 sigue teniendo libertad de rotación alrededor del eje C-C' con respecto al miembro de contacto 100 y el miembro de rozamiento 104 asegura el deslizamiento del miembro de contacto 100 con respecto al miembro de contacto complementario 102 durante la rotación del miembro de contacto 100. Entonces, el sistema desembragable 56 se desembraga.

[0066] El mecanismo de desplazamiento 108 incluye un miembro de desplazamiento 120 capaz de contraerse o de dilatarse de forma diferente al árbol rotatorio 50, a lo largo del eje C-C' durante una variación de temperatura.

[0067] El mecanismo de desplazamiento 108 incluye también un tope 122 de transmisión de movimiento, desplazable conjuntamente con el miembro de desplazamiento 120, atornillado en la barra por un tornillo de ajuste 123 y ventajosamente, en este ejemplo, un tope secundario 124 de apoyo sobre el miembro de apriete 106.

[0068] El miembro de desplazamiento 120 está formado aquí por una barra insertada en el escariado 72 dispuesto dentro del árbol rotatorio 50.

[0069] La barra está calzada en un primer extremo 126 por una cabeza dispuesta apoyada en un extremo 62 del árbol 50. Incluye un segundo extremo 128 que puede desplazarse libremente en traslación con respecto al árbol 50 a lo largo del eje C-C', en el que se monta el tope de transmisión 122.

[0070] El miembro de desplazamiento 120 está formado por un segundo material, distinto del primer material que forma el árbol rotatorio 50 o que forma el o cada apilamiento de rozamiento del sistema desembragable 56 que incluye cada miembro de contacto 100, cada miembro de contacto complementario 102 y cada miembro de rozamiento 104 y la cuña axial 92.

[0071] El segundo material presenta un segundo coeficiente de dilatación térmica distinto del correspondiente al primer material que forma el árbol rotatorio 50. El segundo material, en este caso, por ejemplo, aluminio, posee un coeficiente de dilatación térmica superior al del primer material que compone el árbol rotatorio 50 y el o cada apilamiento de rozamiento del sistema desembragable 56, ventajosamente de al menos 10‘6 mm/mm/°C. Este coeficiente de dilatación térmica es en particular superior a 20 x 10‘6 mm/mm/°C, especialmente igual a 23 x 10‘6 mm/mm/°C en el caso del aluminio.

[0072] A continuación, durante una variación de temperatura, por ejemplo, un aumento o una disminución de temperatura, la dilatación o la contracción respectiva del miembro de desplazamiento 120 a lo largo del eje C-C' es diferente de la dilatación o de la contracción respectiva del árbol rotatorio 50 a lo largo del mismo eje en un factor superior a 1,5 y especialmente igual a 2 para una misma longitud.

[0073] Debido a ello, el segundo extremo 128 del miembro de desplazamiento 120 es capaz de desplazarse a lo largo del eje C-C' con respecto al árbol rotatorio 50. Es capaz, por ejemplo, de alejar el tope de transmisión 122 del miembro de apriete 106 durante un aumento de temperatura, y de acercar el tope 122 del miembro de apriete 106 durante una disminución de temperatura.

[0074] El tope de transmisión 122 está dispuesto en apoyo axial sobre el rodamiento 51A primario. Está definido para permitir un desplazamiento axial a lo largo del eje CC' y para estar alejado de una holgura axial funcional residual X (véase la figura 4) del extremo 60 cuando el miembro de desplazamiento 120 alcanza su menor dimensión ocasionada en frío.

[0075] El tornillo 123 es adecuado para engendrar la fuerza axial, cuya intensidad es controlada por el grosor del tope de transmisión 122.

[0076] El tope secundario 124 está dispuesto apoyado, por una parte, sobre el miembro de apriete 106, y, por otra parte, sobre el miembro rotatorio de entrada 52.

[0077] El rodamiento 51A y el miembro rotatorio de entrada 52 están apilados entre el tope de transmisión 122 y el tope secundario 124. El desplazamiento del tope de transmisión 122 engendra una traslación a lo largo del eje C­ C' del miembro de apriete 106 por medio del rodamiento 51A, del miembro rotatorio de entrada 52 y del tope secundario de apoyo 124.

[0078] Así, durante un aumento de temperatura, el miembro de desplazamiento 120 se dilata más que las piezas que mantienen el miembro de apriete 106 bajo carga. El tope de transmisión 122 se aleja del miembro de apriete 106, lo que permite una disminución de la carga aplicada al miembro de apriete 106 y disminuye la fuerza de apriete entre cada miembro de contacto 100 y cada miembro de contacto complementario 102. Así se reduce relativamente el valor umbral de par de desembrague.

[0079] Por el contrario, durante una disminución de temperatura, el miembro de desplazamiento 120 se estrecha más que las piezas que mantienen el miembro de apriete 106 bajo carga. El tope de transmisión 122 se acerca al miembro de apriete 106, aumentando la precarga del miembro de apriete 106 que se deforma y produce un aumento del apriete entre cada miembro de contacto 100 y cada miembro de contacto complementario 102. Así se aumenta relativamente el valor umbral de par.

[0080] El limitador de par 12 es así termosensible.

[0081] A continuación se describe el funcionamiento del limitador de par 12 durante una activación del accionador 10.

[0082] Inicialmente, cuando el accionador 10 debe ser activado, por ejemplo, para desplegar una superficie móvil tal como un alerón 16, el motor eléctrico 28 es alimentado eléctricamente, lo que engendra una rotación de su árbol de salida 38. Esta rotación se transmite al miembro rotatorio de entrada 52 por medio del reductor 30, si este se encuentra presente.

[0083] La rotación del miembro rotatorio de entrada 52 alrededor del eje C-C' arrastra a su vez conjuntamente el árbol rotatorio 50, y los miembros de contacto 100 solidarios en rotación con el árbol rotatorio 50.

[0084] Cuando el par aplicado entre los miembros de contacto 100 y los miembros de contacto complementarios 102 es inferior al valor umbral de par, el apriete entre los miembros de contacto 100 y los miembros de contacto complementarios 102 por medio de los miembros de rozamiento 104 engendra el arrastre en rotación de los miembros de contacto complementarios 102 alrededor del eje C-C' y la rotación conjunta del miembro rotatorio conducido 54 alrededor del eje C-C'.

[0085] El miembro conducido 54 arrastra así en rotación el miembro rotatorio 34 del mecanismo de desplazamiento 26, para producir un desplazamiento del miembro móvil de accionamiento 24.

[0086] En caso de bloqueo del miembro móvil de accionamiento 24, el par aplicado entre los miembros de contacto 100 y los miembros de contacto complementarios 102 por medio de los miembros de rozamiento 104 aumenta por encima del valor umbral. El sistema desembragable 56 se desembraga. Los miembros de contacto 100 son arrastrados en rotación con respecto a los miembros de contacto complementario 102 alrededor del eje C-C', sin transmitir su movimiento de rotación a los miembros de contacto complementarios 102.

[0087] Al ser el limitador de par 12 termosensible, durante una disminución de temperatura, por ejemplo, si el accionador 10 opera a una temperatura baja del orden de -40 °C como se ilustra en la figura 4, se produce una contracción diferencial entre el árbol rotatorio 50 y el miembro de desplazamiento 120, para producir un desplazamiento del tope de transmisión 122 hacia el miembro de apriete 106. Este desplazamiento es transmitido desde el tope de transmisión 122 al miembro de apriete 106, ventajosamente por el apilamiento del rodamiento 51A, del miembro rotatorio de entrada 52 y del tope secundario de apoyo 124.

[0088] El miembro de apriete 106 se contrae axialmente para presentar una extensión axial en frío EF.

[0089] La fuerza de apriete entre los miembros de contacto 100 y los miembros de contacto complementarios 102 por medio de los miembros de rozamiento 104 aumenta así y compensa parcialmente el descenso del valor umbral de par que puede observarse a baja temperatura.

[0090] Por el contrario, cuando la temperatura aumenta, como se ilustra en la figura 5, la dilatación diferencial entre el árbol rotatorio 50 y el miembro de desplazamiento 120 produce un desplazamiento del tope de transmisión 122 separándose del miembro de apriete 106. El miembro de apriete se dilata axialmente para presentar una extensión axial en caliente EC superior a la extensión axial en frío EF. La fuerza de apriete que se aplica entre los miembros de contacto 100 y los miembros de contacto complementarios 102 disminuye.

[0091] Se produce así una disminución del valor umbral de par para la cual se desembraga el sistema, pese al aumento de este valor debido al aumento de temperatura.

[0092] El desplazamiento del tope de transmisión 122 a lo largo del eje C-C' es proporcional a la longitud de las piezas presentes en el apilamiento del sistema desembragable y del miembro de desplazamiento 120.

[0093] En este ejemplo, el desplazamiento alcanza 0,07 mm para temperaturas que varían de 85 °C a -55 °C. Se ha exagerado voluntariamente en las figuras 4 y 5. Este desplazamiento es más importante cuando los materiales presentan coeficientes de dilataciones alejados (por ejemplo, el titanio, ya que su coeficiente de dilatación térmica es todavía menor que el del acero. (8,6 x 10‘6 mm/mm/°C).

[0094] Este funcionamiento ventajoso del limitador de par 12 según la invención se distingue en la figura 9. La curva 150 ilustra el comportamiento del esfuerzo disponible en el accionador que se produce para un limitador de par del estado de la técnica en función de la temperatura. La reducción del esfuerzo disponible constatada entre 20 °C y -55 °C es del orden del 50 %.

[0095] En comparación con la curva 152, el limitador de par 12 según la invención, aunque presenta un valor umbral a baja temperatura cercano al del limitador de par del estado de la técnica, limita fuertemente el aumento del valor umbral de par de activación a mayor temperatura con respecto al limitador de par del estado de la técnica. La reducción del esfuerzo disponible constatada entre 20 °C y -55 °C es en este caso solo del orden del 30%.

[0096] Así, el dimensionamiento de las piezas situadas corriente abajo del accionador 10 puede modificarse para aligerar su estructura, ya que ha dejado de ser necesario que estas piezas sean tan resistentes mecánicamente a temperatura ambiente, teniendo en cuenta la limitación de par que se aplicará.

[0097] El limitador de par 12 representado en las figuras 6 a 8 difiere del ilustrado en la figura 4 porque se prevé un apoyo 160 de bloqueo del desplazamiento del miembro de desplazamiento 120 en el escariado 72 del árbol rotatorio 50, por ejemplo, en forma de un resalte, para limitar la dilatación diferencial entre el miembro de desplazamiento 120 y el árbol rotatorio 50 a un valor máximo durante el funcionamiento a temperaturas superiores a la del ajuste inicial.

[0098] En este ejemplo, el miembro de desplazamiento 120 está provisto además de una cabeza 162 que define una superficie de tope complementario 164 destinada a entrar en contacto con el resalte del escariado 72. La cabeza 162 está atornillada en el extremo de la barra del miembro de desplazamiento 120.

[0099] El tope 122 está montado en la cabeza 162. La cooperación entre la superficie de tope 164 y el apoyo de bloqueo 160 limita la disminución del apriete producido por el miembro de apriete 106, cuando la temperatura alcanza la temperatura de ajuste del limitador 12 (véase la figura 7), y después aumenta más (véase la figura 8).

[0100] Esta modificación limita la reducción del esfuerzo disponible cuando el limitador de par 12 según la invención se expone a una temperatura más elevada que la temperatura de ajuste inicial del limitador 12 (aproximadamente 20 °C).

[0101] Así, durante una exposición del limitador de par 12 a una temperatura elevada, la dilatación del miembro de desplazamiento 120 tiene escasa influencia en el esfuerzo axial impuesto al miembro de apriete 106. De hecho, aunque el apoyo de bloqueo 160 en tope contra la superficie 164 limita el desplazamiento del extremo 128 del miembro de desplazamiento 120, a la izquierda en la figura 8, el miembro de desplazamiento 120 tiene libertad para dilatarse en el lado de su otro extremo 126.

[0102] Así, como puede verse en las figuras 7 y 8, la extensión axial EC del miembro de apriete 106 en caliente permanece sustancialmente igual a la extensión axial EA del miembro de apriete 106 a la temperatura de ajuste.

[0103] El par de activación en un entorno climático caliente (+85 °C en nuestro caso) no supone un estorbo para el valor de esfuerzo disponible desarrollado por el accionador.

[0104] El apilamiento de las piezas del sistema desembragable 56 está contenido además en un volumen más reducido entre el árbol rotatorio 50 y la cuña de tope 122 mediante el apoyo de bloqueo 160.

Claims (14)

REIVINDICACIONES

1. Limitador de par (12) de accionador (10) de aeronave, destinado a su montaje entre un motor (28) y un mecanismo de desplazamiento (26) de un miembro de accionamiento (24) que puede ser arrastrado en rotación por el motor (28), comprendiendo el limitador de par (12):

- un árbol rotatorio (50) alrededor de un eje de rotación (C-C'), formado por un primer material;

- un miembro conducido (54) que puede ser arrastrado en rotación alrededor del eje de rotación (C-C') por el árbol rotatorio (50);

estando uno de entre el árbol rotatorio (50) y el miembro conducido (54) destinado a conectarse al motor (28), estando el otro de entre el árbol rotatorio (50) y el miembro conducido (54) destinado a conectarse al mecanismo de desplazamiento (26) del miembro de accionamiento (24);

- un sistema desembragable (56) de transmisión de par entre el árbol rotatorio (50) y el miembro conducido (54), comprendiendo el sistema desembragable (56) un apilamiento de rozamiento que incluye al menos un miembro de contacto (100) montado de forma solidaria en rotación con el árbol rotatorio (50) y un miembro de contacto complementario (102), montado de forma solidaria en rotación con el miembro conducido (54), siendo el miembro de contacto complementario (102) tal que puede ser arrastrado en rotación por el árbol rotatorio (50) alrededor del eje de rotación (C-C') conjuntamente con el miembro de contacto (100) si el par que se aplica entre el miembro de contacto (100) y el miembro de contacto complementario (102) es inferior a un valor umbral de par, y que puede girar con respecto al miembro de contacto (100) alrededor del eje de rotación (C-C'), si el par que se aplica entre el miembro de contacto (100) y el miembro de contacto complementario (102) es superior o igual al valor umbral; incluyendo el sistema desembragable (56) un miembro de apriete (106) del apilamiento de rozamiento que comprende el miembro de contacto (100) y el miembro de contacto complementario (102), a lo largo del eje de rotación (C-C'), incluyendo el sistema desembragable (56) un miembro de desplazamiento (120) del miembro de apriete (106), capaz de contraerse o de dilatarse de forma diferencial con respecto al árbol rotatorio (50) y al apilamiento de rozamiento a lo largo del eje de rotación (C-C') durante una variación de temperatura, estando hecho el miembro de desplazamiento (120) de un segundo material que presenta un coeficiente de dilatación térmica distinto del coeficiente de dilatación térmica del primer material que forma el árbol rotatorio (50), caracterizado porque el sistema desembragable (56) incluye un tope de transmisión (122) solidario en traslación del miembro de desplazamiento (120), siendo el tope de transmisión (122) capaz de desplazarse hacia el miembro de apriete (106) para aumentar el apriete que se aplica sobre el apilamiento que comprende el miembro de contacto (100) y el miembro de contacto complementario (102) a lo largo del eje de rotación (C-C') durante una contracción diferencial del miembro de desplazamiento (120) con respecto al árbol rotatorio (50) y de desplazarse separándose del miembro de apriete (106) para disminuir el apriete que se aplica sobre el apilamiento que comprende el miembro de contacto (100) y el miembro de contacto complementario (102) a lo largo del eje de rotación (C-C') durante una dilatación diferencial del miembro de desplazamiento (120) con respecto al árbol rotatorio (50).

2. Limitador (12) según la reivindicación 1, en el que el segundo material presenta un coeficiente de dilatación térmica superior al coeficiente de dilatación térmica del primer material.

3. Limitador (12) según la reivindicación 2, en el que el valor absoluto de la diferencia entre los coeficientes de dilatación térmica del primer material y del segundo material es superior a 10‘6 mm/mm/°C.

4. Limitador (12) según cualquiera de las reivindicaciones anteriores, en el que el miembro de desplazamiento (120) está alojado en un escariado (72) dispuesto en el árbol rotatorio (50).

5. Limitador (12) según la reivindicación 4, en el que el miembro de desplazamiento (120) es una barra.

6. Limitador (12) según cualquiera de las reivindicaciones anteriores, en el que el árbol rotatorio (50) define un apoyo (160) de bloqueo del desplazamiento longitudinal del miembro de desplazamiento (120) durante una dilatación diferencial entre el árbol rotatorio (50) y el miembro de desplazamiento (120).

7. Limitador (12) según cualquiera de las reivindicaciones anteriores, en el que el miembro de apriete (106) incluye una arandela de muelle.

8. Limitador (12) según cualquiera de las reivindicaciones anteriores, en el que el apilamiento de rozamiento incluye un miembro de rozamiento (104) intermedio entre el miembro de contacto (100) y el miembro de contacto complementario (102).

9. Limitador (12) según cualquiera de las reivindicaciones anteriores, que incluye un miembro rotatorio de entrada (52) solidario en rotación con el árbol rotatorio (50), de manera que el miembro rotatorio de entrada (52) puede moverse en traslación sobre el árbol rotatorio (50) a lo largo del eje de rotación (C-C') durante la contracción o la dilatación diferencial del miembro de desplazamiento (120).

10. Limitador (12) según cualquiera de las reivindicaciones anteriores que comprende un cojinete liso de guiado (68) del miembro conducido (54), estando el miembro conducido (54) montado de forma rotatoria sobre el árbol rotatorio (50) por medio del cojinete liso de guiado (68), de manera que el árbol rotatorio (50) delimita un alojamiento anular (66) de recepción del cojinete liso de guiado (68).

11. Accionador (10) de aeronave que incluye:

- un motor (28);

- un miembro móvil de accionamiento (24);

- un mecanismo (26) de desplazamiento del miembro de accionamiento (24), que puede ser arrastrado por el motor (28); y

- un limitador de par (12) según cualquiera de las reivindicaciones anteriores, interpuesto entre el motor (28) y el mecanismo de desplazamiento (26) del miembro de accionamiento (24).

12. Accionador (10) según la reivindicación 11, en el que el motor (28) es capaz de arrastrar en rotación el árbol rotatorio (50), estando el miembro conducido (54) conectado al mecanismo de desplazamiento (26) del miembro de accionamiento (24).

13. Aeronave (14), que incluye una superficie móvil, siendo la superficie móvil ventajosamente un alerón (16), incluyendo la aeronave (14) un accionador (10) según cualquiera de las reivindicaciones 11 o 12, capaz de desplazar la superficie móvil.

14. Procedimiento de uso de un accionador (10) de aeronave que incluye las etapas siguientes:

- suministro de un accionador (10) según cualquiera de las reivindicaciones 11 o 12, a una primera temperatura; - durante una variación de temperatura, contracción o dilatación diferencial del miembro de desplazamiento (120) con respecto al árbol rotatorio (50) a lo largo del eje de rotación (C-C').