BRPI0307634B1 - Tensionador para uma correia de transmissão de energia que opera em um trajeto sem-fim e método de utilizar um tensionador para uma correia de transmissão de energia que opera sobre um trajeto sem-fim - Google Patents

Tensionador para uma correia de transmissão de energia que opera em um trajeto sem-fim e método de utilizar um tensionador para uma correia de transmissão de energia que opera sobre um trajeto sem-fim Download PDF

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Description

Relatório Descritivo da Patente de Invenção para "TENSI-ONADOR PARA UMA CORREIA DE TRANSMISSÃO DE ENERGIA QUE OPERA EM UM TRAJETO SEM-FIM E MÉTODO DE UTILIZAR UM TENSIONADOR PARA UMA CORREIA DE TRANSMISSÃO DE ENERGIA QUE OPERA SOBRE UM TRAJETO SEM-FIM".
Campo Técnico [001] A presente invenção refere-se a um novo método e aparelho para um tensionador de correia. Técnica Antecedente [002] Diversos motores de automóvel atualmente no mercado utilizam uma correia sem fim de transmissão de energia para acionar uma pluralidade de acessórios acionados. Elas empregam um sistema de tensionamento utilizado para proporcionar uma força de tensiona-mento sobre a correia sem fim de transmissão de energia, a qual pode ser de qualquer tipo adequado conhecido na técnica. Preferivelmente a correia é feita de forma primária de um material polimérico, Kevlar ou Aramid, devido às características exclusivas do tensionador desta invenção permitirem facilmente que o tensionador tensione uma correia que tem um cordão portador de carga de poliéster em uma forma eficiente. [003] Em diversos destes acionamentos de acessórios automotivos é necessário fornecer uma tensão correta para controlar uma razão de tensão através de toda a vida da correia. Com o advento do sistema de acionamento de correia única nervurada em V, isto é de importância crescente uma vez que as correias são mais compridas e alguns acessórios são acionados pelo lado traseiro da correia como um acionamento de correia plana. Tensionadores automáticos de diversas descrições foram desenvolvidos, tendo os requisitos característicos que os possibilitam ajustar o sistema de correia para remover torções internas e impedir ou reduzir harmônicos, ao mesmo tempo que permite ao tensionador responder a mudanças nos requisitos de tensão da correia. Por exemplo, ver as Patentes U.S, 4.596.538, 4.832.666 e 5.443.424 a Henderson, 4.938.734, 5.030.172 e 5.035.679 a Green, e outros, 5.190.502 a Gardner e outros ou 5.348.514 a Foley, todas agora incorporadas neste pedido por meio desta referência a elas. [004] Uma seção de tensionadores da técnica anterior como visto nas figuras 7-8 inclui uma bucha 100 com um diâmetro externo conifi-cado 102, um diâmetro interno reto 104 e um flange plano 106. A utilização desta bucha 100 resulta em um espaço grande 108 entre uma seção cubo 110 de um suporte 112 e um braço 114. Existe um problema uma vez que qualquer movimento axial da bucha 100 irá aumentar, ou diminuir, a folga no espaço 108 entre a bucha 100 e o braço 114. De forma ideal, a folga no espaço 108 entre a bucha 100 e o braço 114 deveria ser zero porque minimizar esta folga no espaço 108 é uma das maneiras de controlar o alinhamento do braço 114. Contudo, folga zero pode levar o braço 114 a congelar sobre o cubo 110, assim alguma folga é necessária. Se o alinhamento não for controlado, o tensionador pode se tornar instável e a correia pode deslizar para fora da polia tencionadora, Se isto acontece, a correia pode vibrar e saltar fora das polias no motor, o que pode fazer com que o motor pare de funcionar. Esta bucha da técnica anterior também pode incluir sulcos 131 em cada uma, ou em ambas, de uma superfície externa (nâo-mostrada) e superfície interna 133B para manter e distribuir graxa ou lubrificantes.
Descricão da Invenção [005] Diversas modalidades fornecem um tensionador para uma correia de transmissão de energia que opera em um trajeto sem fim. O tensionador compreende um braço que compreende uma seção de engata mento de correia e uma seção tambor, um elemento suporte para prender o tensionador em relação à correia, o braço pivotando ao redor do elemento suporte e uma mola que força o braço para pivotar ao redor do elemento suporte em uma primeira direção, e força a seção de engatamento de correia contra a correia com uma força para tensionar a correia. O tensionador ainda compreende uma cavidade entre o braço e o elemento suporte e uma bucha que compreende um flange abaulado posicionado na cavidade. [006] Um outro aspecto é fornecer uma bucha com um diâmetro interno reto e um diâmetro externo conificado. Um outro aspecto é fornecer uma bucha com uma superfície interna que compreende um diâmetro fixo e uma superfície externa conificada. [007] Um outro aspecto é fornecer uma bucha com um flange que compreende seções recorte. [008] Um outro aspecto é fornecer um bucha cujo flange abaulado desloca a bucha contra o braço. Um outro aspecto é fornecer uma bucha cujo flange abaulado desloca a bucha ao longo de seu eixo longitudinal. [009] Um outro aspecto é fornecer um alojamento para a mola no tensionador. Um outro aspecto é fornecer um cubo sobre o elemento suporte ao redor do qual o braço pi vota. [0010] Um outro aspecto é fornecer um novo método para utilizar um tensionador de correia, o método tendo uma ou mais das características inovadoras como descrito acima ou mostrado ou descrito daqui em diante. [0011] Diversas modalidades proporcionam um método de utilizar um tensionador para uma correia de transmissão de energia que opera sobre um trajeto sem fim. O método compreende as etapas de fornecer um braço que compreende uma seção de engatamento de correia e uma seção tambor, fornecer um elemento suporte para prender o tensionador em relação à correia, o braço pivotando ao redor do ele- mento suporte, e fornecer uma mola que força o braço para plvotar ao redor do elemento suporte em uma primeira direção, e força a seção de engata mento de correia contra a correia com uma força para tensi-onar a correia. O método compreende as etapas adicionais de fornecer uma cavidade entre o braço e o elemento suporte e fornecer uma bucha que compreende um flange abaulado posicionado na cavidade. Breve Descricão dos Desenhos [0012] As características da invenção e suas vantagens técnicas podem ser vistas da descrição a seguir de modalidades preferenciais, juntamente com as reivindicações e os desenhos que acompanham, nos quais: [0013] A figura 1 é uma vista em perspectiva de um motor de automóvel que utiliza o novo tensionador de correia. [0014] A figura 2 é uma vista superior do tensionador. [0015] A figura 3 é uma vista em corte, olhando para o interior do tensionador, na linha 3-3 na figura 2. [0016] A figura 4 é uma vista com aproximação de uma seção do tensionador circulada na Figura 3. [0017] A figura 5 é uma vista lateral de uma bucha no tensionador, [0018] A figura 6 é uma vista em perspectiva de uma bucha no tensionador. [0019] A figura 7 é uma vista em aproximação de uma seção de um tensionador da técnica anterior. [0020] A figura 8 é uma vista lateral de uma bucha em um tensionador da técnica anterior.
Descricão Detalhada de Modalidades Preferenciais [0021] Embora as diversas características sejam ilustradas e descritas daqui em diante como fornecendo um tensionador de correia para uma correia de transmissão de energia específica de um motor de veículo motorizado específico, deve ser entendido que as diversas ca- racterísticas podem ser utilizadas isoladamente, ou em qualquer combinação delas, para fornecer um tensionador de correia para outros arranjos, como desejado. Portanto, as modalidades não devem estar limitadas apenas às modalidades ilustradas nos desenhos, uma vez que os desenhos são utilizados meramente para ilustrar uma da ampla variedade de utilizações. [0022] Fazendo referência agora à figura 1, um motor automobilístico está indicado genericamente pelo numeral de referência 10 e utiliza uma correia sem-fim de transmissão de energia 12 para acionar uma pluralidade de acessórios acionados, como é bem conhecido na técnica. O novo tensionador de correia está genericamente indicado pelo numeral de referência 14 e é utilizado para fornecer uma força de tensionamento predeterminada sobre a correia 12 em uma maneira descrita daqui em diante. A correia sem-fim de transmissão de energia 12 pode ser de qualquer tipo adequado conhecido na técnica. A correia 12 pode ser feita, de forma primária, de material polimérico, uma vez que as características exclusivas do tensionador 14 permitem que facilmente o tensionador 14 tensione uma correia que tem um cordão portador de carga em uma forma efetiva, como descrito completamente na Patente anteriormente mencionada a Henderson, Patente U.S. N- 4.596.538, onde esta Patente U.S. está sendo incorporada nesta descrição para referência. [0023] Como melhor ilustrado nas figuras 2-3 o novo tensionador de correia 14 compreende um elemento suporte 16 formado de qualquer material adequado, talvez polimérico, que é configurado para ser fixado a um suporte de montagem, ou estrutura suporte do motor 10, por quaisquer dispositivos de fixação conhecidos que se estendem a-través de aberturas adequadas no elemento suporte 16, como completamente descrito na Patente anteriormente mencionada a Henderson, Patente U.S. N- 5.443.424. Um braço de engatamento de correia 18 é carregado de forma móvel pelo elemento suporte 16 em uma maneira descrita daqui em diante, e pode ser fundido em matriz de qualquer material adequado, tal como um material metálico ou alumínio. [0024] O tensionador 14 ainda inclui um alojamento 19 que abriga uma mola 20, onde a mola 20 tem uma extremidade externa que é in-terconectada operacionalmente ao elemento suporte 16 e uma extremidade interna que é interconectada operacionalmente ao braço de engatamento de correia 18. A mola 20 compreende um elemento metálico substancialmente plano enrolado em uma maneira de espiral para definir espirais ou bobinas, onde uma espiral interna é adjacente à extremidade interna e uma espiral externa é adjacente à extremidade externa. A mola 20 foi enrolada de tal maneira que quando ela está colocada no tensionador 14, a mola 20 força uma polia de engatamento de correia 22 do braço de engatamento de correia 18 contra a correia 12, para tensionar a mesma com uma tensão predeterminada em uma maneira descrita completamente nas patentes acima mencionadas. Embora uma mola de seção transversal plana espiral possa ser utilizada uma vez que ela toma menos espaço no tensionador como é conhecido na técnica, qualquer mola pode ser utilizada, tal como uma mola de seção transversal redonda de bobina helicoidal, de compressão, ou mola linear de tensão que, embora mais econômica, toma mais espaço no alojamento 19 uma vez que elas têm um cilindro mais comprido. A polia de engatamento de correia 22 é montada de forma rotativa a uma extremidade 24 do braço 18 por meio de mancais adequados 25, em uma maneira bem conhecida na técnica. [0025] Voltando agora para as figuras 4-6, com referência continuada à figura 3, o braço de engatamento de correia 18 forma uma cavidade 26 definida entre o braço 18 e uma seção cubo 28 do suporte 16, onde a seção cubo 28 pode ter uma superfície externa conificada. Dentro da cavidade 26 existe uma bucha 30 que pode compreender sulcos 31 onde um conjunto de sulcos 31A estão em uma superfície externa 33A e um conjunto de sulcos 31B estão em uma superfície interna 33B. Os sulcos 31 são opcionais na bucha 30 e são utilizados para manter e espalhar graxa ou outros lubrificantes, se isto é necessário. A bucha 30 ainda compreende um flange abaulado 32, onde o flange abaulado 32 pode compreender seções recorte 34. A forma en-curvada do flange abaulado 32 tem uma natureza resiliente a ela, similar a uma mola, para deslocar a bucha 30 contra o braço 18 e para deslocar axialmente a bucha ao longo de seu eixo longitudinal. Como visto na figura 6, a bucha 30 têm uma superfície interna de diâmetro fixo 33B, isto é, um diâmetro interno reto ID, e uma superfície externa conificada 33A, isto é, um diâmetro externo conificado OD, e pode ser fabricada de um material moldável tal como náilon ou similar. O tensi-onador 14 ainda inclui um primeiro mancai 36 que é localizado adjacente à mola 20 e um segundo mancai 38 que é localizado entre o braço 18 e um dispositivo de fechamento 40. Os mancais 36 e 38 podem ser fabricados de náilon de alta qualidade com reforço para resistência à compressão e a cisalhamento, e porosidade microscópica para reter graxa, como fabricado por DuPont e Dow. [0026] Em operação, o flange abaulado 32 fornece uma força de deslocamento através de uma ação como mola contra o suporte 16, para deslocar a bucha 30 axialmente ao longo de seu eixo longitudinal, e para cima contra o braço 18, o que minimiza qualquer folga em um espaço 42 entre e o braço 18 e a bucha 30, ao mesmo tempo que ainda mantém a folga suficiente no espaço 42 para operação adequada, onde a folga pode ser no mínimo ligeiramente acima de zero. As seções recorte 34 do flange 32 podem ser necessárias para reduzir a força de deslocamento da bucha 30 contra o braço 18 em algumas circunstâncias. Em modalidades alternativas, o flange abaulado 32 pode não ter quaisquer seções removidas ou seções recorte. [0027] Outras modalidades incluem um método de utilizar um ten-sionador para manter uma tensão predeterminada sobre uma correia de transmissão de energia a ser operada sobre um trajeto sem-fim. O método compreende uma primeira etapa de fornecer um braço que compreende uma seção de engatamento de correia e uma seção tambor. Uma segunda etapa do método fornece um elemento suporte configurado para ser preso em relação à correia, o elemento suporte compreendendo um cubo que tem um eixo longitudinal e que é fixado quanto a movimento em relação à seção de engatamento de correia, o cubo mantendo o braço de forma móvel. Uma terceira etapa do método fornece uma mola interconectada operacionalmente ao braço e ao elemento suporte, à mola sendo configurada para forçar a seção de engatamento de correia em relação ao elemento suporte e contra a correia, com uma força para fornecer a tensão predeterminada sobre a correia. Uma quarta etapa do método compreende fornecer uma cavidade entre o braço e o elemento suporte. Finalmente, uma quinta etapa do método compreende fornecer uma bucha que compreende um flange abaulado posicionado na cavidade. [0028] As modalidades foram descritas em detalhe com relação a modalidades dela específicas dela, porém será evidente que inúmeras variações e modificações são possíveis sem se afastar do espírito e escopo das modalidades, como definido pelas reivindicações a seguir.

Claims (10)

1. Tensionador para uma correia de transmissão de energia (12) que opera em um trajeto sem-fim, o tensionador (14) caracterizado pelo fato de que compreende: um braço (18) que compreende uma seção de engatamento de correia (22) e uma seção tambor; um elemento suporte (16) para prender o tensionador (14) em relação à correia (12), o braço (18) pivotando ao redor do elemento suporte (16); uma mola (20) que força o braço (18) a pivotar ao redor do elemento suporte (16) em uma primeira direção e força a seção de engatamento de correia (22) contra a correia (12) com uma força para tensionar a correia; uma cavidade (26) entre o braço (18) e o elemento suporte (16); e uma bucha (30) que compreende um flange abaulado (32) posicionado na cavidade (26).
2. Tensionador, de acordo com a reivindicação 1, caracterizado pelo fato de que a bucha (30) ainda compreende seções recorte (34) no flange abaulado (32).
3. Tensionador, de acordo com a reivindicação 1, caracterizado pelo fato de que a bucha (30) é feita de um material náilon ou ser feita de um material moldável.
4. Tensionador, de acordo com qualquer uma das reivindicações 1 a 3, caracterizado pelo fato de que o abaulamento do flange (32) desloca a bucha (30) axialmente ao longo de um eixo longitudinal e especialmente contra o braço (18).
5. Tensionador, de acordo com qualquer uma das reivindicações 1 a 4, caracterizado pelo fato de que a bucha (30) tem uma superfície interna (33B) com um diâmetro fixo e uma superfície externa (33Α) que é conificada.
6. Tensionador, de acordo com qualquer uma das reivindicações 1 a 5, caracterizado pelo fato de que a mola (20) é uma mola plana e enrolada em espiral e que pode compreender uma extremidade enrolada livre, na qual uma extremidade da mola é axialmente des-locável a partir da extremidade enrolada livre.
7. Tensionador, de acordo com qualquer uma das reivindicações 1 a 6, caracterizado pelo fato de que o elemento suporte (16) compreende um alojamento (19) para a mola (20), e/ou por o elemento suporte (16) compreende um cubo (28) ao redor do qual o braço (18) pi vota.
8. Tensionador, de acordo com qualquer uma das reivindicações 1 a 7, caracterizado pelo fato de que a seção de engatamen-to de correia (22) inclui uma polia.
9. Método de utilizar um tensionador (14) para uma correia de transmissão de energia (12) que opera sobre um trajeto sem-fim, caracterizado pelo fato de que compreende as etapas de: fornecer um braço (18) que compreende uma seção de en-gatamento de correia (22) e uma seção tambor; fornecer um elemento suporte (16) para prender o tensionador (14) em relação à correia (12), o braço (18) pivotando ao redor do elemento suporte (16); fornecer uma mola (20) que força o braço (18) a pivotar ao redor do elemento suporte (16) em uma primeira direção e força a seção de engatamento de correia (22) contra a correia (12) com uma força para tensionar a correia; fornecer uma cavidade (26) entre o braço (18) e o elemento suporte (16); e fornecer uma bucha (30) que compreende um flange abaulado (32) posicionado na cavidade (26).
10. Tensionador para uma correia de transmissão de energia (12) que opera em um trajeto sem-fim, o tensionador (14) compreendendo um braço (18) que inclui uma seção de engatamento de correia (22) e uma seção tambor, um elemento suporte (16) que prende o tensionador (14) em relação à correia (12), o elemento suporte (16) compreendendo um cubo (28) que tem um eixo longitudinal e que é fixo quanto a movimento relativo em relação à seção de engatamento de correia (22), o cubo (28) sustentando de forma móvel o braço (18), uma mola (20) interconectada operacionalmente ao braço (18) e ao elemento suporte (16), a mola (20) sendo configurada para forçar a seção de engatamento de correia (22) em relação ao elemento suporte (16) e contra a correia (12) com uma força para tensionar a correia, caracterizado pelo fato de que ainda compreende: uma cavidade (26) entre o braço (18) e o elemento suporte (16); e uma bucha (30) que compreende um flange abaulado (32) posicionado na cavidade (26).
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