ES2229149T3 - Accionador lineal, en particular accionador para freno de avion. - Google Patents
Accionador lineal, en particular accionador para freno de avion.Info
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Abstract
Accionador lineal que comprende un cuerpo (1) sobre el cual están montados un pistón (2) y un motor eléctrico rotativo (4), así como unos medios (5, 6) que están interpuestos entre el motor eléctrico y el pistón y que definen una cadena mecánica que transforma el movimiento de rotación del motor en un desplazamiento lineal de dicho pistón, siendo el motor eléctrico un motor del tipo vibratorio que comprende por lo menos un estator y un rotor y unos medios de excitación para deformar dicho estator y/o dicho rotor según unos modos vibratorios que combinan unas vibraciones tangenciales y unas vibraciones normales destinadas a arrastrar en rotación el rotor, comprendiendo los medios interpuestos entre el motor eléctrico y el pistón unos medios que desacoplan mecánicamente dicho pistón y dicho motor eléctrico cuando se interrumpe la alimentación eléctrica de éste, comprendiendo dichos medios un electroimán (12) apropiado para mantener una pieza polar (13) complementaria en una posición determinada cuando está alimentado, caracterizado porque el pistón es solidario de una faldilla (3) apropiada para deslizar sobre el cuerpo para guiar el pistón en su desplazamiento axial, y el electroimán y/o la pieza polar actúan sobre una pieza (11) que se bloquea por fricción sobre la faldilla de guiado (3) solidaria del pistón o por el contrario se libera de ella según el electroimán esté alimentado o no.
Description
Accionador lineal, en particular accionador para
freno de avión.
La presente invención se refiere a los
accionadores lineales.
En particular, la misma encuentra ventajosamente
-pero no limitativamente- su aplicación en el campo de los frenos,
en particular de los frenos de avión.
Actualmente los frenos de avión son accionados
con la ayuda de pistones hidráulicos.
Sin embargo, estos accionadores adolecen de
inconvenientes ligados a la utilización de un fluido hidráulico:
riesgos de fugas, necesidad de un generador de presión, etc....
Por razones de coste, de securización y de
limitación de contaminación, se intenta sustituir estos
accionadores hidráulicos por unos accionadores eléctricos.
Ya se han propuesto en particular diferentes
soluciones sobre la base de motores electromagnéticos.
Generalmente, el movimiento del motor se
transmite a un pistón a través de una cadena de piñones y de un
tornillo que transforma el movimiento rotativo en movimiento
rectilíneo.
Este mecanismo es reversible con el fin de que en
caso de pérdida de alimentación eléctrica el freno no se quede
apretado.
La importante desmultiplicación realizada por los
piñones sirve para obtener una fuerza elevada sin solicitar al motor
un par demasiado importante.
Una estructura de piñones de desmultiplicación de
este tipo permite minimizar la masa y el coste del motor.
A pesar de ello, los frenos electromecánicos que
han sido realizados o propuestos todavía presentan masas demasiado
elevadas.
Además la importante desmultiplicación asociada a
la inercia del rotor del motor provoca para las frecuencias de mando
elevadas (fase de acercamiento del accionador y servomecanismo del
antibloqueo) un consumo de energía muy alto sin medida común con la
energía realmente necesaria para el apriete de los discos.
Por otra parte, ya se conoce, en particular por
las solicitudes de patente FR 97-10948, FR
98-10391 y FR 00-03084 del
solicitante, unas estructuras de motores eléctricos denominados
vibratorios que presentan la ventaja de permitir unos pares
elevados y presentar, a potencia equivalente, unas masas
particularmente bajas.
Sin embargo, los motores vibratorios adolecen del
inconveniente de bloquearse en caso de interrupción de alimentación,
lo que a priori es difícilmente compatible con una
utilización en unos dispositivos de frenos, en particular de frenos
de aviones, puesto que se requiere habitualmente para este tipo de
aplicación poder liberar totalmente los frenos por una simple
interrupción de su alimentación, y esto en particular para evitar
las frenadas muy asimétricas en el aterrizaje.
Se conoce por otra parte por la solicitud de
patente japonesa 2001-086 700 un accionador lineal
que comprende un motor vibratorio y un electroimán.
La estructura propuesta en este documento adolece
del inconveniente de presentar unas carreras de accionamiento
particularmente bajas. Conserva una masa y una inercia
notables.
La invención propone una estructura de
accionador, en particular de accionador de freno, que es de tipo
eléctrico pero permite unas masas y unos consumos particularmente
bajos.
En particular, propone una estructura de
accionador que utiliza, en lugar de un motor electromagnético, un
motor de tipo vibratorio, lo que permite:
- -
- por una parte suministrar un par elevado a baja velocidad, y por consiguiente eliminar los piñones (ganancia de masa) y reducir la inercia aparente (ganancia de consumo),
- -
- por otra parte una importante ganancia de masa.
La estructura propuesta permite liberar
totalmente el accionador cuando se interrumpe la alimentación
eléctrica.
Presenta la ventaja de permitir una carrera de
accionamiento extensa apropiada en particular para compensar el
desgaste de los discos de freno.
La invención propone además una estructura de
accionador que además de la función "freno de servicio" es
apropiada para asegurar también la función de freno de
estacionamiento.
Así, la invención propone un accionador lineal
que comprende un cuerpo sobre el cual están montados un pistón y un
motor eléctrico rotativo, así como unos medios que están
interpuestos entre el motor eléctrico y el pistón y que definen una
cadena mecánica que transforma el movimiento de rotación del motor
en un desplazamiento lineal de dicho pistón, siendo el motor
eléctrico un motor de tipo vibratorio que comprende por lo menos un
estator y un rotor y unos medios de excitación para deformar dicho
estator y/o dicho rotor según unos modos vibratorios que combinan
unas vibraciones tangenciales y unas vibraciones normales
destinadas a arrastrar en rotación el rotor, comprendiendo los
medios interpuestos entre el motor eléctrico y el pistón unos
medios que desacoplan mecánicamente dicho pistón y dicho motor
eléctrico cuando se interrumpe la alimentación eléctrica de éste,
comprendiendo dichos medios un electroimán apropiado para mantener
una pieza polar complementaria en una posición determinada cuando
está alimentado, caracterizado porque el pistón es solidario de una
faldilla apropiada para deslizar sobre el cuerpo para guiar el
pistón en su desplazamiento axial, y el electroimán y/o la pieza
polar actúan sobre una pieza que se bloquea por fricción sobre la
faldilla de guiado solidaria del pistón o por el contrario se
libera de ella según el electroimán esté alimentado o no.
Dicho accionador está ventajosamente completado
por las diferentes características siguientes consideradas solas o
según todas sus combinaciones posibles:
- -
- la pieza que se bloquea por fricción sobre una faldilla de guiado solidaria del pistón es una pieza en forma general de campana que presenta por un lado una parte que constituye un pie solidario de una u otra de las dos piezas que constituyen el electroimán o la pieza polar, y por otro lado una parte en forma en cúpula que es solidaria de la otra de estas dos piezas y que constituye un resorte que cuando el electroimán está alimentado y la pieza polar está aplicada sobre éste, empuja una parte intermedia entre la parte en forma de cúpula y la parte que constituye un pie para bloquear por fricción esta parte intermedia y el conjunto de la pieza en forma de campana sobre la faldilla de guiado solidaria del pistón;
- -
- el electroimán es apropiado para ser desplazado axialmente hacia el pistón por un elemento que presenta un fileteado que engrana con el fileteado de una pieza que constituye una tuerca que es a su vez arrastrada en rotación por el motor vibratorio, arrastrando el accionamiento del motor vibratorio en desplazamiento axial la pieza que engrana con la pieza que constituye una tuerca y el electroimán;
- -
- el elemento que presenta un fileteado que engrana con el fileteado de la pieza que constituye una tuerca para arrastrar en desplazamiento axial el electroimán, es un elemento hueco en el que se aloja un resorte comprimido con un pretensado mínimo entre por una parte un fondo que presenta dicho elemento hueco y por otra parte una pieza que es apropiada para deslizar en dicho elemento hueco y apoyarse sobre el electroimán, comprendiendo el accionador unos medios para mandar si es necesario el motor vibratorio para ejercer un esfuerzo superior al pretensado del resorte;
- -
- el electroimán, la pieza polar, el elemento que engrana con la pieza que constituye una tuerca están atravesados axialmente por un vástago culminado por una superficie apropiada para apoyarse sobre la pieza polar, presentando este vástago un fileteado externo que coopera con un fileteado complementario que presenta la pieza que constituye una tuerca, siendo un segundo motor rotativo apropiado para arrastrar dicho vástago en rotación y así, por cooperación de su fileteado con el fileteado complementario que presenta la pieza que constituye una tuerca, para arrastrarlo en desplazamiento axial;
- -
- la faldilla de guiado y la parte intermedia de la pieza en forma de campana que está destinada a bloquearse por fricción sobre dicha faldilla de guiado están revestidas por un par de capas de fricción que presentan unos coeficientes de rozamiento estáticos y dinámicos que, para una presión entre la camisa y el pistón inferior a 100 MPa, son superiores a 0,6, presentando además dicho par de capas de fricción unos estados de superficie tales que:
- su radio de curvatura de asperezas R satisface
0,005 mm
<< R << 1 mm,
y
- las longitudes de onda aritmética media \lambda_{a} y cuadrática media \lambda_{q} de las asperezas satisfacen
0,5 \ \mu m
< \lambda_{a} \ y \ \lambda_{q} < 10 \ \mu
m.
- -
- la parte en forma de cúpula forma un ángulo de 0,5º o inferior con respecto a un plano perpendicular al eje del pistón:
- -
- la parte que constituye el pie de la pieza en forma de campana está unida a la parte intermedia que constituye la zona de fricción por una porción sensiblemente cercana al cono de rozamiento;
- -
- comprende un anillo que rodea la faldilla de guiado en la proximidad inmediata de su zona destinada a ser solicitada por la pieza en forma de campana;
- -
- comprende unos medios que constituyen un resorte que mantienen dicho anillo en la altura de la faldilla de guiado;
- -
- comprende unos discos de fricción y un accionador según una de las características anteriores;
- la figura 1 es una vista en sección que ilustra
un modo de realización posible de la invención;
- la figura 2 es una representación en
perspectiva que ilustra este modo de realización;
- la figura 3 es una representación esquemática
de la pieza en forma de campana del accionador de las figuras 1 y
2, con el electroimán y la pieza polar que está asociada a
éste;
- la figura 4 es otra representación esquemática
de la pieza en forma de campana del accionador de las figuras 1 y
2, con el electroimán y la pieza polar que está asociada a
éste;
- las figuras 5a y 5b son unas representaciones
esquemáticas que ilustran un detalle de realización complementario
posible de la invención, estando la faldilla de guiado, el
electroimán, la pieza polar y la pieza en forma de campana
representados en estas figuras por una parte en el caso en que el
electroimán no está alimentado (figura 5a) y por otra parte en el
caso en que el electroimán está alimentado (figura 5b).
El accionador que está representado en las
figuras comprende un cuerpo principal 1 de forma general cilíndrica
y un pistón 2 que está destinado a ser desplazado axialmente con
respecto a dicho cuerpo 1, siendo guiado en desplazamiento axial
con respecto a éste por una faldilla cilíndrica 3. Esta faldilla 3
de guiado es apropiada para deslizar sobre dicho cuerpo 1 y se
termina por el pistón 2.
En el caso en que por ejemplo este accionador se
utiliza como accionador de freno de aeronave, el pistón 2 está
destinado por una parte a ser desplazado para alcanzar los juegos
eventuales con respecto a un conjunto de discos de fricción al que
dicho accionador está asociado y por otra parte para ejercer sobre
estos discos un esfuerzo que tiende a aplastarlos unos sobre otros
para realizar el frenado.
El accionador que está representado en las
figuras comprende además un motor vibratorio 4 que está montado
sobre el cuerpo 1, coaxialmente a éste.
Este motor 4 es en particular ventajosamente del
tipo de los descritos en las solicitudes de patentes FR 97 10948, FR
98 10391 y FR 00 03084 del solicitante. Comprende en particular por
lo menos un disco de rotor dispuesto entre dos discos de estator,
así como unos elementos activos de deformación tangencial y normal
que son excitados de manera que deformen los discos de estator según
unas secuencias de funcionamiento que arrastran en rotación el o
los discos de rotor.
Estos elementos activos son ventajosamente de
tipo piezoeléctricos.
El accionador comprende asimismo una tuerca 5 que
se extiende a través de los discos que forman el rotor y el estator
para dicho motor 4, coaxialmente a éstos.
Esta tuerca 5 presenta un fileteado interior que
coopera con el fileteado externo de un elemento 6 coaxial de forma
cilíndrica, permitiendo esta cooperación de dicha tuerca 5 y de
dicho elemento 6 coaxial transformar el movimiento de rotación del
rotor del motor 4 en un movimiento de traslación a lo largo del eje
general del accionador.
Con este fin, esta tuerca 5 es solidaria en
rotación del o de los discos del rotor del motor 4 y está mantenido
axialmente con respecto al cuerpo 1 del accionador con la ayuda de
topes 7 que permiten su rotación en el cuerpo 1 y que resisten los
esfuerzos de reacción colineales al eje.
El elemento 6 de forma cilíndrica es un elemento
hueco que presenta un fondo 6a y un cuerpo cilíndrico 6b.
Aloja un resorte 8, que se comprime entre el
fondo 6a y una pieza 9, que culmina el elemento hueco 6 en su
extremo opuesto a dicho fondo 6a.
Esta pieza 9 es apropiada para introducirse por
deslizamiento en el elemento 6 cuando se ejerce sobre dicha pieza 9
un esfuerzo suficiente para oponerse al esfuerzo del resorte.
En ausencia de dicho esfuerzo, esta pieza es
empujada a una posición en la que es bloqueada por unos topes que
presenta el elemento 6 y en la que es solidaria a la vez en
traslación y en rotación con respecto a éste.
Por otra parte, el conjunto constituido por la
tuerca 5, el elemento, el resorte 8 y la pieza 9 es atravesado por
un vástago interior 10 que termina por una superficie 10a en forma
de T.
Una pieza polar 13 está montada de forma
deslizante sobre este vástago 10 y es apropiada para topar sobre la
superficie 10a. Esta pieza polar 13 coopera con un electroimán 12
montado asimismo de forma deslizante con respecto al vástago 10.
Una pieza 11 en forma de campana está montada por
una parte entre el electroimán 12 y por otra parte la pieza polar
13.
Esta pieza en forma de campana presenta:
- -
- una parte 11a anular destinada a ser empujada contra la pared interior de la faldilla cilíndrica 3 y que constituye una zona destinada a bloquear por fricción la faldilla cilíndrica 3 y el pistón 2 con respecto a dicha pieza 11,
- -
- una parte 11b que constituye el pie de dicha pieza 11 en forma de campana y que está prolongada por la parte 11a que constituye la zona de fricción, siendo esta parte 11b solidaria de un electroimán 12 apropiado para deslizarse axialmente con respecto al cuerpo 1,
- -
- una parte 11c en forma de cúpula, que prolonga la parte anular de fricción 11a en su extremo opuesto a la parte 11b que forma el pie, siendo esta parte en forma de cúpula una porción deformable que constituye un resorte que según su posición con respecto a la parte 11b que constituye el pie es apropiado o bien para ejercer un esfuerzo elástico radial sobre la parte 11a de fricción -bloqueando entonces este esfuerzo la faldilla 3 y el pistón 2 con respecto a la pieza 11-, o bien para aflojar dicha parte 11a para liberarla con respecto a la pared interior de la faldilla 3.
Esta parte 11c en forma de cúpula se solidariza
con la pieza polar 13, por ejemplo por medio de tornillos.
Cuando el electroimán 12 está alimentado, es
apropiado para mantener la pieza polar pegada sobre él, siendo la
parte 11c en forma de cúpula solicitada para bloquear la faldilla 3
y el pistón 2 con respecto al conjunto que constituye el
electroimán 12 y la pieza polar 13.
Por otra parte, el vástago 10 atraviesa el fondo
6a de la pieza fileteada 6 a nivel de un orificio que presenta
dicho fondo 6a, definiendo este orificio un manguito fileteado
interiormente cuyo fileteado coopera con un fileteado externo
complementario que presenta el vástago 10.
Dicho vástago 10 es además apropiado para ser
arrastrado en rotación alrededor de su eje por un segundo motor 14
que lo arrastra gracias a unas acanaladuras.
Este motor es preferentemente un motor vibratorio
del tipo de los descritos en las solicitudes citadas
anteriormente.
Asimismo, se ha representado en la figura un
cable de alimentación C destinado a asegurar la alimentación
eléctrica del motor 4, del electroimán 12 y del segundo motor 14 a
la vez.
El funcionamiento de la estructura que acaba de
ser descrita es el siguiente.
El dispositivo en reposo es el representado en la
figura 1.
Para preparar el accionador, el motor principal 4
es accionado de manera que desplaza la pieza 6 hacia la parte
posterior del accionador, es decir hacia el segundo motor 14 en el
ejemplo ilustrado en las figuras.
En un primer momento, esta pieza 6 arrastra en su
desplazamiento axial el vástago 10, la pieza polar 13 y la pieza 11
y por consiguiente el electroimán 12.
Cuando el electroimán 12 topa en el fondo del
alojamiento en el que es recibido en el cuerpo 1, la pieza polar 13
se acerca a dicho electroimán 12, de modo que la parte 11b en forma
de cúpula se deforma y la parte anular de fricción 11a se bloquea
contra la pared interna de la faldilla de guiado 3.
Se instala entonces la corriente en el
electroimán 12, lo que bloquea la pieza polar 13 y el electroimán
12 una sobre el otro y asegura el mantenimiento del bloqueo de la
pieza 11 con respecto a la faldilla de guiado 3 y al pistón.
El motor 4 es accionado entonces en sentido
inverso, lo que libera la superficie 10a del vástago 10 con
respecto a la pieza polar 13 y al electroimán 12.
El accionador está entonces preparado para ser
utilizado: gracias al bloqueo realizado por la parte anular 11a,
todos los movimientos transmitidos por la pieza 6 al electroimán 12
son transmitidos al pistón 2.
En particular, para realizar un frenado de
servicio, se acciona el motor 4. Una vez que la pieza 6 ha
alcanzado su juego y se apoya sobre el electroimán 12, desplaza
axialmente el pistón hasta apoyarlo sobre los discos de fricción del
freno; entonces el motor 4 es accionado para ejercer un par que
aplasta los discos y asegura el frenado.
El apoyo del electroimán 12 sobre la pieza 6 se
conserva incluso cuando dicha pieza 6 retrocede y mientras los
discos de freno están presionados.
Se observará que durante una pérdida inesperada
de la energía eléctrica durante el frenado, el electroimán 12 y la
pieza polar 13 se liberan uno con respecto al otro.
La pieza 11 ya no está en tensión y el pistón 2
ya no está bloqueado con respecto al electroimán 12 y a la pieza
6.
Por consiguiente, la estructura propuesta permite
liberar inmediatamente el sistema de frenado en caso de
interrupción de la energía eléctrica.
Para realizar la función de freno de
estacionamiento, se desarrolla la secuencia de freno de servicio
descrita anteriormente.
Sin embargo, el motor 4 es mandado para realizar
un apriete de los frenos que corresponde a un esfuerzo superior al
del freno de servicio.
Este esfuerzo sobrepasa el pretensado del resorte
8 que se encuentra en el interior de la pieza 6, de manera que la
pieza 9 se introduce en la pieza 6 y comprime algo más el resorte,
permitiendo que éste se distienda conservado al mismo tiempo el
esfuerzo de presión en caso de contracción de los discos debida a
su enfriado.
Se acciona entonces el motor 14 para que la
superficie 10a retroceda hasta que entre en contacto con la pieza
polar 13.
La corriente en el electroimán 12 puede
interrumpirse entonces sin que el pistón se desacople de dicho
electroimán 12.
De esta forma, el apriete de freno realizado por
el accionador se mantiene tras la interrupción de la alimentación
eléctrica.
El resorte 8 permite que la fuerza de apriete se
mantenga constante, incluso en caso de retracción de los discos de
fricción de freno, debido a su enfriado.
Para retirar el freno de estacionamiento es
suficiente con realizar a continuación la secuencia inversa:
alimentación del electroimán 12, desencajado de la superficie 10a
con respecto a la pieza polar 13 por accionamiento del motor 14, y
a continuación interrupción de la alimentación del electroimán
12.
Se facilitan a continuación unos detalles sobre
unos modos de realización complementarios ventajosos.
Con el fin de trabajar con unos esfuerzos
mínimos, lo que permite reducir la masa de las piezas y el consumo
del electroimán, es preferible disponer a nivel del contacto entre
la faldilla 3 y la pieza 11 de materiales con el coeficiente de
rozamiento más elevado posible.
Dichos materiales son ventajosamente del tipo de
los previstos en la solicitud de patente FR 01 00524 del
solicitante.
Las capas de contacto sobre la faldilla 3 y la
pieza 11 están efectivamente ventajosamente constituidas por pares
de capas de fricción que presentan unos coeficientes de rozamiento
estáticos y dinámicos que, para una presión entre la camisa y el
pistón inferior a 100 MPa, son superiores a 0,6, presentando además
dicho par de capas de fricción unos estados de superficie tales
que:
- -
- su radio de curvatura de asperezas R satisface
0,005 mm
<< R << 1 mm,
y
- -
- las longitudes de onda aritmética media \lambda_{a} y cuadrática media \lambda_{q} de las asperezas satisfacen
0,5 \ \mu m
< \lambda_{a} \ y \ \lambda_{q} < 10 \ \mu
m.
Para unos ejemplos de pares de materiales en este
sentido, se podrá hacer referencia ventajosamente a la solicitud de
patente mencionada.
La fuerza de expansión necesaria para el
funcionamiento de la parte en forma de cúpula 11b y para el tensado
de la parte anular 11a está determinada por la carga máxima sobre
el pistón y el coeficiente de rozamiento. Para que ello no se
traduzca en una fuerza importante que mantener por el electroimán,
se concibe el sistema para que el ángulo \alpha (figura 3) de
inclinación de la parte en forma de cúpula 11b con respecto a un
plano perpendicular al eje del accionador sea lo más pequeño
posible, sin llegar a ser negativo lo que ya no permitiría que el
dispositivo se liberase durante una interrupción de la
alimentación.
A título de ejemplo, se tiene:
F_{máx} =
20000N
(pistón)
Si K es el coeficiente de rozamiento K, la fuerza
desarrollada por el electroimán debe ser igual a:
F_{e} =
\frac{F_{máx}}{K} x \ sin \
\alpha
o sea para K = 0,5 y \alpha =
0,50º, F_{e} =
400N
Por otra parte, la forma de la pieza 11 y más
particularmente de la porción 11d que une la parte 11c que
constituye el pie en la parte anular 11a de fricción se elige para
favorecer una inclinación parcial que minimiza la fuerza necesaria
ejercida por la membrana.
Tal como lo muestra la figura 4, cuanto más se
acerca esta parte 11d (segmento AB) a la normal, más se inclina el
sistema; cuando el segmento AB se encuentra sobre el borde del cono
de rozamiento la fuerza que debe ejercer el electroimán se anula
pero el dispositivo puede quedar bloqueado a la mínima variación del
coeficiente de rozamiento.
Se elegirá por tanto la inclinación de la zona
11d con respecto a la normal del pistón de manera que se encuentre
lo más próxima posible del cono de rozamiento, permaneciendo
siempre en el exterior cualesquiera que sean las variaciones.
A título de ejemplo, para un cono nominal de
rozamiento correspondiente a un ángulo de semiabertura de 45º,
correspondiendo un cono máximo de rozamiento a un ángulo de
semiabertura de 55º, se elegirá ventajosamente la orientación de la
parte 11d de manera que corresponda a un ángulo con respecto a la
normal de 60º, o sea 55º + 5º, en el que 5º es un margen
suplementario determinado.
El ejemplo descrito anteriormente (fuerza de
mantenimiento de 400N), permite reducir la fuerza que debe
desarrollar el electroimán a un intervalo comprendido entre 40 y
120N.
Por otra parte, la pieza 11 que se apoya sobre el
pistón puede deformarlo con unos esfuerzos considerables.
Para ello, se puede estar obligado a colocar en
el exterior del pistón un anillo 15 deslizante perpendicular al
apoyo de dicha pieza 11. Tal como lo muestran las figuras 5a y 5b,
este anillo 15 está ventajosamente mantenido axialmente entre dos
resortes 16 de poca rigidez que ejercen unos esfuerzos axiales sobre
dicho anillo.
Esta disposición permite evitar que el anillo
obstaculice el desplazamiento del pistón.
Cuando la pieza 11 se hincha en el interior de la
faldilla de guiado 3, ésta se deforma y se bloquea en el anillo 15
(figura 5b).
Por el contrario, cuando el electroimán 13 se
relaja, la faldilla 3 desliza en el anillo 15.
Claims (11)
1. Accionador lineal que comprende un cuerpo (1)
sobre el cual están montados un pistón (2) y un motor eléctrico
rotativo (4), así como unos medios (5, 6) que están interpuestos
entre el motor eléctrico y el pistón y que definen una cadena
mecánica que transforma el movimiento de rotación del motor en un
desplazamiento lineal de dicho pistón, siendo el motor eléctrico un
motor del tipo vibratorio que comprende por lo menos un estator y
un rotor y unos medios de excitación para deformar dicho estator
y/o dicho rotor según unos modos vibratorios que combinan unas
vibraciones tangenciales y unas vibraciones normales destinadas a
arrastrar en rotación el rotor, comprendiendo los medios
interpuestos entre el motor eléctrico y el pistón unos medios que
desacoplan mecánicamente dicho pistón y dicho motor eléctrico
cuando se interrumpe la alimentación eléctrica de éste,
comprendiendo dichos medios un electroimán (12) apropiado para
mantener una pieza polar (13) complementaria en una posición
determinada cuando está alimentado, caracterizado porque el
pistón es solidario de una faldilla (3) apropiada para deslizar
sobre el cuerpo para guiar el pistón en su desplazamiento axial, y
el electroimán y/o la pieza polar actúan sobre una pieza (11) que
se bloquea por fricción sobre la faldilla de guiado (3) solidaria
del pistón o por el contrario se libera de ella según el
electroimán esté alimentado o no.
2. Accionador según la reivindicación 1,
caracterizado porque la pieza (11) que se bloquea por
fricción sobre una faldilla de guiado (3) solidaria del pistón es
una pieza en forma general de campana que presenta por un lado una
parte que constituye un pie (11b) solidaria de una u otra de las dos
piezas que constituyen el electroimán o la pieza polar, y por otro
lado una parte en forma de cúpula (11c) que es solidaria de la otra
de estas dos piezas y que constituye un resorte que cuando el
electroimán está alimentado y la pieza polar está aplicada sobre
éste, empuja una parte intermedia (11a) entre la parte en forma de
cúpula y la parte que constituye el pie para bloquear por fricción
esta parte intermedia y el conjunto de la pieza en forma de campana
sobre la faldilla de guiado solidaria del pistón.
3. Accionador según la reivindicación 2,
caracterizado porque el electroimán es apropiado para ser
desplazado axialmente hacia el pistón por un elemento (6) que
presenta un fileteado que engrana con el fileteado de una pieza que
constituye una tuerca (5) que es a su vez arrastrada en rotación por
el motor vibratorio, arrastrando en desplazamiento axial el
accionamiento del motor vibratorio la pieza que engrana con la
pieza que constituye una tuerca y el electroimán.
4. Accionador según la reivindicación 3,
caracterizado porque el elemento (6) que presenta un
fileteado que engrana con el fileteado de la pieza que constituye
una tuerca (5) para arrastrar en desplazamiento axial el
electroimán, es un elemento hueco en el que se aloja un resorte (8)
comprimido con un pretensado mínimo por una parte entre un fondo
(6a) que presenta dicho elemento hueco y por otra parte una pieza
(9) apropiada para deslizar en dicho elemento hueco y para apoyarse
sobre el electroimán, comprendiendo el accionador unos medios para
mandar si es necesario el motor vibratorio para ejercer un esfuerzo
superior al pretensado del resorte.
5. Accionador según una de las reivindicaciones 3
ó 4, caracterizado porque el electroimán, la pieza polar, el
elemento que engrana con la pieza que constituye una tuerca están
atravesados axialmente por un vástago (10) culminado por una
superficie (10a) apropiada para apoyarse sobre la pieza polar,
presentando este vástago un fileteado externo que coopera con un
fileteado complementario que presenta la pieza que constituye una
tuerca, siendo un segundo motor rotativo (14) apropiado para
arrastrar dicho vástago en rotación y así, por cooperación de su
fileteado con el fileteado complementario que presenta la pieza que
constituye una tuerca, para arrastrarlo en desplazamiento
axial.
6. Accionador según una de las reivindicaciones 2
a 5, caracterizado porque la faldilla de guiado (3) y la
parte intermedia (11a) de la pieza en forma de campana que está
destinada a bloquearse por fricción sobre dicha faldilla de guiado
están revestidas por un par de capas de fricción que presentan unos
coeficientes de rozamientos estáticos y dinámicos que, para una
presión entre la camisa y el pistón inferior a 100 MPa, son
superiores a 0,6, presentando además dicho par de capas de fricción
unos estados de superficie tales que:
- -
- su radio de curvatura de asperezas R satisface
0,005 mm
<< R << 1 mm,
y
- -
- las longitudes de onda aritmética media \lambda_{a} y cuadrática media \lambda_{q} de las asperezas satisfacen
0,5 \ \mu m
< \lambda_{a} \ y \ \lambda_{q} < 10 \ \mu
m.
7. Accionador según una de las reivindicaciones 2
a 6, caracterizado porque, cuando el electroimán (12) está
adherido, la parte en forma de cúpula (11c) forma un ángulo de 0,5º
o inferior con respecto a un plano perpendicular al eje del
pistón.
8. Accionador según una de las reivindicaciones 2
a 7, caracterizado porque la parte que constituye el pie
(11b) de la pieza en forma de campana está unida a la parte
intermedia (11a) que constituye la zona de fricción por una porción
sensiblemente cercana al cono de rozamiento.
9. Accionador según una de las reivindicaciones 2
a 8, caracterizado porque comprende un anillo (15) que rodea
la faldilla de guiado (3) en la proximidad inmediata de su zona
destinada a ser solicitada por la pieza en forma de campana.
10. Accionador según la reivindicación 9,
caracterizado porque comprende unos medios (16) que
constituyen un resorte que mantienen dicho anillo (15) en la altura
de la faldilla de guiado.
11. Freno, en particular de aeronave,
caracterizado porque comprende unos discos de fricción y un
accionador según una de las reivindicaciones anteriores.
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