(21) BR 10 2012 026228-2 A2
(22) Data de Depósito: 11/10/2012 (43) Data da Publicação: 02/12/2014
11 811 R 111111211111121111211112 121811A2 11
(51) !M.a.:
B64C 25/40
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Sr2.1 (RPI 2291)
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(57) Resumo: DISPOSITIVO PARA CONECTAR UM MOTOR DE ENGRENAGEM A UMA RODA DE AERONAVE PARA PERMITIR QUE A RODA SEJA ACIONADA SELETIVAMENTE PELO MOTOR DE ENGRENAGEM. A invenção refere-se a um dispositivo para conectar um motor de engrenagem (2) a uma roda de aeronave, o dispositivo compreendendo: uma carcaça (4) suportando rotativamente um eixo (5) que deve ser acionado pelo motor de engrenagem, e sobre o qual um pinhão (7) é montado funcionando em vazio por meio de um mancai de rolamento (8); um anel dentado (3) para ser compelido em rotaçãp com a roda de aeronave e disposto para engrenar permanentemente com o pinhão funcionando em vazio; e dispositivos de proteção contra rotação (50) para compelir seletivamente o pinhão funcionando em vazio em rotação com o eixo. De acordo com a invenção, uma mancai liso liso (9) é interposto entre o eixo e o mancai de rolamento do pinhão funcionando em vazio
(54) Título: DISPOSITIVO PARA CONECTAR UM MOTOR DE ENGRENAGEM A UMA RODA DE AERONAVE PARA PERMITIR QUE A RODA SEJA ACIONADA SELETIVAMENTE PELO MOTOR DE ENGRENAGEM
(30) Prioridade Unionista: 14/10/2011 FR 11 59308
(73) Titular(es): MESSIER-BUGATTI-DOWTY
(72) Inventor(es): DANIEL BUCHETON
"DISPOSITIVO PARA CONECTAR UM MOTOR DE ENGRENAGEM A UMA RODA DE AERONAVE PARA PERMITIR QUE A RODA SEJA ACIONADA SELETIVAMENTE PELO MOTOR DE ENGRENAGEM"
A invenção se refere a um dispositivo para conectar um motor de engrenagem a 5 uma roda de aeronave a fim de permitir que a roda seja acionada seletivamente pelo motor
de engrenagem.
ANTECEDENTES TECNOLÓGICOS DA INVENÇÃO
O Documento FR 2 954 752 expõe um conjunto de roda e freio com um motor de engrenagem arranjado para acionar a roda em rotação. O freio inclui um suporte para 10 suportar atuadores de frenagem, suporte este que também porta o motor de engrenagem e
anel dentado que se engrena permanentemente com o motor de engrenagem. Um membro de embreagem permite que o anel dentado seja seletivamente conectado com a roda a fim de permitir que a roda seja acionada pelo motor de engrenagem. Especificamente, este membro é uma embreagem eletromagnética que também se estende em torno do suporte 15 de atuador.
Embora este tipo de dispositivo apresente inúmeras vantagens, às vezes pode ser difícil alojar o mesmo no ambiente sobrecarreado de uma roda de aeronave.
Por conseguinte, existe uma necessidade de dispositivo para conectar um motor de engrenagem a uma roda de aeronave, que seja mais fácil de ser alojado.
20 Em particular, consideração foi dada ao aperto do anel dentado em rotação com a roda, e interposição de um dispositivo de conexão de dispositivo de conexão de pinhão funcionando em vazio entre o motor de engrenagem e o anel dentado. O pinhão é montado funcionando em vazio sobre o eixo do dispositivo, eixo este que é conectado ao motor de engrenagem a fim de ser acionado em rotação. Dispositivos de engate de embreagem 25 atuam seletivamente para permitir que o pinhão funcionando em vazio seja compelido seletivamente para girar com seu eixo a fim de prover uma conexão entre o anel dentado e o motor de engrenagem. Não obstante, o pinhão funcionando em vazio é geralmente também montado sobre seu eixo através de um mancai de rolamento, tal como um rolamento de roletes ou um rolamento de agulhas. No caso do engripamento do mancai do 30 pinhão funcionando em vazio, o motor de engrenagem é conectado à roda da aeronave, correndo assim o risco de o motor de engrenagem ser acionado pela roda, e, dadas as relações de engrenagem que são usadas, isto pode conduzir ao motor de engrenagem ser girado de forma perigosamente rápida.
OBJETIVO DA INVENÇÃO
35 Um objetivo da invenção é de prover um dispositivo para conectar um pinhão funcionando em vazio de um motor de engrenagem a uma roda de aeronave, que é capaz de permitir que a roda gire livremente, mesmo se o mancai do pinhão funcionando em vazio
apresentar engripamento.
BREVE DESCRIÇÃO DA INVENÇÃO
A fim de alcançar este objetivo, a invenção provê um dispositivo para conectar um motor de engrenagem a uma roda de aeronave, o dispositivo compreendendo:
5 uma carcaça suportando rotativamente um eixo que deve ser acionado pelo motor de engrenagem, e sobre o qual um pinhão é montado funcionando em vazio por meio de um mancai de rolamento;
um anel dentado para ser compelido em rotação com a roda de aeronave e disposto para engrenar permanentemente com o pinhão funcionando em vazio; e
10 dispositivos de aperto de rotação para compelir seletivamente o pinhão funcionando em vazio em rotação com o eixo.
De acordo com a invenção, um mancai liso é interposto entre o eixo e o mancai de rolamento do pinhão funcionando em vazio. Assim, mesmo se o mancai de rolamento engripar, o pinhão pode, não obstante, girar enquanto está sendo acionado pela roda de 15 aeronave, mas sem que a rotação o pinhão funcionando em vazio seja transmitida para o
eixo e assim para o motor de engrenagem. Naturalmente, quando o pinhão é compelido em rotação com o eixo, ambos os mancais, isto é, incluindo o mancai liso, são tornados ineficazes, de forma que eles não previnem que torque seja transmitido entre o eixo e o pinhão.
20 BREVE DESCRIÇÃO DAS FIGURAS
A invenção pode ser mais bem entendida na leitura da seguinte descrição de uma modalidade particular dada com referência às figuras dos desenhos anexos, nos quais:
a figura 1 é uma vista em seção longitudinal de um dispositivo da invenção, o pinhão estando desacoplado do eixo; e
25 a figura 2 é uma vista análoga àquela da figura 1, o pinhão estando acoplado ao eixo.
DESCRIÇÃO DETALHADA DE UMA MODALIDADE DA INVENÇÃO
Com referência à figura 1, o dispositivo de conexão 1 da invenção é para prover uma conexão rotativa entre um motor de engrenagem 2 (representado por linhas tracejadas 30 nas figuras) e uma roda de aeronave através de um anel dentado 3 preso à roda (também
representada por linhas tracejadas).
O dispositivo compreende uma carcaça 4, na qual um eixo 5 é montado para girar em torno de um eixo de rotação X. O eixo 5 tem uma extremidade 6 que se projeta a partir da carcaça 4 a fim de ser acionado em rotação pelo motor de engrenagem 2. O eixo 5 porta 35 um pinhão 7 que é montado funcionando em vazio sobre o eixo por meio de um rolamento de roletes 8, constituído neste exemplo de dois rolamentos de roletes 8A e 8B dispostos lado a lado.
Sob circunstâncias normais, o pinhão 7 é livre para girar, separando assim o motor de engrenagem 2 em rotação a partir do anel dentado 3, e assim a partir da roda da aeronave. Isto se aplica, por exemplo, durante a decolagem ou durante o pouso. Durante esses estágios, a velocidade de rotação da roda de aeronave pode ser alta, e se o motor de 5 engrenagem fosse conectado à roda, então o motor do motor de engrenagem seria levado a
girar a uma velocidade muito alta, correndo assim o risco de danificação do mesmo.
Em contraste, enquanto a aeronave está se movendo a baixa velocidade sobre o solo, o motor de engrenagem precisa ser conectado para girar com a roda a fim de ser capaz de acioná-la em rotação, permitindo assim que a aeronave se mova em qualquer 10 contribuição de suas unidades propulsoras a jato. Para esta finalidade, o dispositivo é
provido com dispositivos de aperto de rotação 50 para compelir o pinhão funcionando em vazio 7 em rotação com seu eixo 5, dispositivos estes que são descritos em maior detalhe abaixo.
Quando o pinhão funcionando em vazio 7 está livre para girar, é importante evitar o 15 engripamento do rolamento de roletes 8. Embora um tal caso seja raro, ele não é impossível, e pode ocorrer se um dos roletes se quebrar, ou se sujeira ficar interposta entre os roletes. Consequentemente, um torque oposto se desenvolve no rolamento de roletes 8, forçando assim o pinhão funcionando em vazio 7 em rotação com o eixo 5, de forma que o pinhão começa a girar, sendo acionado pela rotação da roda.
20 A fim de evitar esta situação, e de acordo com a invenção, um mancai liso 9 é interposto entre o rolamento de roletes 8 e o eixo 5, mancai liso este que é montado como um ajuste apertado sobre o eixo 5, mas é montado para girar em relação ao rolamento de roletes 8, formando assim um segundo mancai em série com o rolamento de roletes 8.
Sob circunstâncias normais, o pinhão funcionando em vazio 7 gira em torno do o 25 eixo em virtude dos roletes no rolamento de roletes 8, sem acionar o eixo 5. Todavia, se os
roletes ficarem engripados, então o rolamento de roletes 8 gira como uma unidade conjuntamente com o pinhão funcionando em vazio 7, a unidade então girando em torno do eixo em virtude do mancai liso 9. O torque de fricção desenvolvido pelo mancai liso 9 é ligeiramente superior àquele que é normalmente desenvolvido pelo rolamento de roletes 8, 30 mas, todavia, não é suficiente para acionar o eixo 5. Assim, até mesmo no caso do
engripamento do rolamento de roletes 8, o eixo 5 não pode ser acionado, a menos que, naturalmente, os dispositivos de aperto de rotação tenham sido ativados.
A fim de verificar se o rolamento de roletes 8 está engripado, o rolamento de roletes 8B, neste exemplo, é equipado com um sensor 51 para medir a velocidade de rotação 35 relativa entre os dois anéis do rolamento de roletes 8B. Para detectar que a aeronave está
estacionária (em cujo caso é naturalmente normal que nenhuma velocidade relativa seja detectada entre os anéis do rolamento de roletes 8B), o dispositivo tem um sensor 52 para
medir a velocidade de rotação do pinhão funcionando em vazio 7. Deve ser observado que a velocidade de rotação medida pelo sensor 52 é a mesma que a velocidade de rotação do anel externo do rolamento de roletes 8B. Por meio da comparação dos sinais provenientes dos sensores 51 e 52, é fácil deduzir a velocidade de rotação do anel interno do rolamento 5 de roletes 8B, velocidade esta que poderia ser a mesma que a velocidade de rotação do eixo 5 (que é conhecida por outros dispositivos, por exemplo, dispositivos para medir uma velocidade de rotação de um dos elementos rotativos do motor de engrenagem 2). Se essas velocidades não coincidem, então é o mancai liso 9 que está patinando, então existe resistência que impede que os dois anéis do rolamento de roletes 8B girem livremente um 10 em relação ao outro. Assim, é fácil detectar uma falha do rolamento de roletes 8.
Os dispositivos de aperto de rotação 50 são descritos em detalhe abaixo. Eles incluem uma engrenagem de deslizamento 16 que é acionada em rotação pelo eixo 5, enquanto é axialmente móvel entre uma posição liberada, mostrada na figura 1, na qual estrias internas 17 portadas por uma porção em forma de sino 18 da engrenagem de 15 deslizamento 16 são desengatadas de estrias complementares 19 do pinhão funcionando em vazio 7, e uma posição engrenada, mostrada na figura 2, na qual as estrias da engrenagem de deslizamento 16 cooperam com as estrias do pinhão funcionando em vazio 7 para compelir o pinhão funcionando em vazio 7 em rotação com o eixo 5.
A engrenagem de deslizamento 16 é movida axialmente por um conjunto de 20 parafuso e porca 20 que se estende em torno do eixo 5. Neste exemplo, o conjunto de parafuso e porca 20 tem uma porca 21 montada para girar na carcaça 4 por meio de dois mancais de esferas 22, e um parafuso oco 23 que coopera com a porca através de uma conexão helicoidal. A porca 21 forma o rotor de um motor 24, para o qual pode ser visto o enrolamento de estator que se estende em torno da porca 21.
25 A rotação da porca 21 faz com o que o parafuso 23 se mova axialmente, o parafuso sendo impedido de girar por um membro anti-rotação, que não é mostrado neste exemplo por maior clareza. A extremidade do parafuso 23 pressiona contra a engrenagem de deslizamento 16 através de um mancai de empuxe de roletes 25. Uma mola de retorno 26 se estende entre um esbarro 27 associado com a engrenagem de deslizamento 16 e um 30 ressalto 28 do eixo 5 a fim de tensionar a engrenagem de deslizamento 16 na direção para sua posição liberada, tendo assim o efeito de prensagem da engrenagem de deslizamento 16 contra o mancal de empuxe de roletes 25, e assim de compelir a engrenagem de deslizamento 16 para se mover axialmente com o parafuso 23.
Assim, rotação do motor elétrica 24 faz com que a porca 21 gire e assim faz com 35 que o parafuso 23 se mova em translação, movendo assim a engrenagem de deslizamento
16 axialmente.
Neste exemplo, a conexão entre a porca 21 e o parafuso 23 é reversível. Um freio
eletromagnético 29 compreendendo um eletroímã 30 preso à carcaça 4 e uma armadura compelida para girar com a porca 21 permite que a porca 21 seja seletivamente impedida de girar, mantendo assim axialmente a engrenagem de deslizamento 16 na posição engrenada.
Por razões de segurança, o freio eletromagnético 29 previne que a porca 21 se mova 5 somente se o freio 29 é eletricamente energizado. Quando o freio 29 não é energizado, a
engrenagem de deslizamento 16 retorna para a posição liberada por si própria sob o acionamento a partir da mola 26.
Um indicador 32 é preso ao parafuso 23 de forma que uma extremidade do indicador se move na ranhura longitudinal 33 da carcaça 4, na qual é possível montar 10 sensores a fim de detectar as posições engrenada e liberada da engrenagem de
deslizamento 16, ou mais especificamente, se necessário, a fim de detectar qualquer posição intermediária entre aquelas duas posições.
Em um aspecto particular da invenção, os dispositivos de proteção são equipados com um dispositivo de sincronização que compreende, de maneira convencional:
15 um anel de sincronização 10 com uma superfície cônica interna 11 apropriada para cooperar por fricção com uma superfície cônica externa 12 do pinhão 7; e
um cubo 13 que é compelido em rotação com o eixo 5 por meio de uma conexão estriada, e que inclui uma porção externa estriada cooperando com as ranhuras da engrenagem de deslizamento 16 a fim de drive it em rotação. Pelo menos alguns dos 20 rebaixos externos no cubo 13 são ocupados por chavetas 14 que são tensionadas
radialmente para fora por anéis de mola 15.
A operação de um tal dispositivo de sincronização é bem conhecida e não é descrita em maior detalhe aqui. Basta lembrar que, quando a engrenagem de deslizamento 16 é impulsionada na direção para o pinhão funcionando em vazio 7, a superfície cônica do 25 anel de sincronização 10 se esfrega contra a superfície cônica externa complementar do
pinhão funcionando em vazio 7. A fricção então coloca o eixo 5 em rotação até sua velocidade de rotação coincidir com aquela do pinhão funcionando em vazio 7 acionada através do anel dentado 3 pela roda em rotação da aeronave. O anel de sincronização 10 e o pinhão funcionando em vazio 7 incluem dispositivos de indexação para parar esses dois 30 elementos angularmente em uma posição axial de forma que as estrias 18 da engrenagem de deslizamento 16 ficam em registro com os rebaixos complementares nas estrias 19 do pinhão funcionando em vazio 7. A engrenagem de deslizamento 16 pode então ser avançada até ser engrenada com o pinhão funcionando em vazio 7. O pinhão funcionando em vazio 7 é então positivamente conectado em rotação com o eixo 5.
35 A invenção não é limitada à descrição acima, mas cobre qualquer variante que cai dentro do âmbito definido pelas reivindicações. Embora o mancai de rolamento descrito aqui seja um rolamento de roletes com roletes como seus elementos rolantes, qualquer
outro tipo de mancai de rolamento poderia ser usado, por exemplo, um rolamento de agulhas.
REIVINDICAÇÕES
1. Dispositivo para conectar um motor de engrenagem (2) a uma roda de aeronave, o dispositivo compreendendo:
uma carcaça (4) suportando rotativamente um eixo (5) que deve ser acionado pelo 5 motor de engrenagem, e sobre o qual um pinhão (7) é montado funcionando em vazio por
meio de um mancai de rolamento (8);
um anel dentado (3) para ser compelido em rotação com a roda de aeronave e disposto para engrenar permanentemente com o pinhão funcionando em vazio; e
dispositivos de proteção contra rotação (50) para compelir seletivamente o pinhão 10 funcionando em vazio em rotação com o eixo;
o dispositivo sendo caracterizado pelo fato de que um mancai liso (9) é interposto entre o eixo e o mancai de rolamento do pinhão funcionando em vazio.
2. Dispositivo de acordo com a reivindicação 1, caracterizado pelo fato de que o mancai de rolamento compreende pelo menos um rolamento de roletes.
15 3. Dispositivo de acordo com a reivindicação 1, caracterizado pelo fato de que é a equipado com um sensor (51) para detectar velocidade de rotação relativa entre os anéis do mancai de rolamento.
4. Dispositivo de acordo com a reivindicação 1, caracterizado pelo fato de que é equipado com um sensor (52) para detectar velocidade de rotação do pinhão funcionando 20 em vazio (7).
5. Método de detecção de uma falha do mancai de rolamento no dispositivo de acordo com a reivindicação 1, o método caracterizado pelo fato de que compreende as etapas de:
medir uma velocidade de rotação relativa entre um anel interno e um anel externo 25 do mancai de rolamento;
medir uma velocidade de rotação do pinhão funcionando em vazio;
deduzir a partir das mesmas a velocidade de rotação do anel interno do mancai de rolamento; e
comparar a dita velocidade deduzida com a velocidade de rotação do eixo.
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RESUMO
"DISPOSITIVO PARA CONECTAR UM MOTOR DE ENGRENAGEM A UMA RODA DE AERONAVE PARA PERMITIR QUE A RODA SEJA ACIONADA SELETIVAMENTE PELO MOTOR DE ENGRENAGEM"
5 A invenção se refere a um dispositivo para conectar um motor de engrenagem (2) a uma roda de aeronave, o dispositivo compreendendo: uma carcaça (4) suportando rotativamente um eixo (5) que deve ser acionado pelo motor de engrenagem, e sobre o qual um pinhão (7) é montado funcionando em vazio por meio de um mancai de rolamento (8);
um anel dentado (3) para ser compelido em rotação com a roda de aeronave e disposto 10 para engrenar permanentemente com o pinhão funcionando em vazio; e dispositivos de
proteção contra rotação (50) para compelir seletivamente o pinhão funcionando em vazio em rotação com o eixo. De acordo com a invenção, um mancai liso (9) é interposto entre o eixo e o mancai de rolamento do pinhão funcionando em vazio.
