ES2231300T3 - Tensor con mecanismo de amortiguacion. - Google Patents
Tensor con mecanismo de amortiguacion.Info
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Abstract
Un tensor (10) para tensar una correa de transmisión de energía motriz (16) del tipo con una base (42); un brazo de pivote (52) fijado a un miembro cilíndrico (53) que soporta el brazo de pivote (52) y que gira alrededor de un pivote (55) fijado con la base (42); al menos un casquillo del tipo de manguito (56) en el pivote (55) y con una superficie de rodamiento que soporta el miembro cilíndrico (53); una polea (12) fijada en el brazo de pivote (52) para acoplar la correa (16) y recibir una carga de la correa; un resorte de torsión (44) con un extremo conectado a unos medios de amortiguamiento (51) que genera una componente de la fuerza de amortiguamiento; en el que la componente de la fuerza de amortiguamiento y la componente de la fuerza de la correa transmitidas por el brazo de pivote (52) al miembro cilíndrico (53) generan una componente de fuerza de reacción que actúa substancialmente sobre la superficie de rodamiento; caracterizado porque: la componente de la fuerza de amortiguamientoactúan en la dirección opuesta a la componente de la fuerza de la correa.
Description
Tensor con mecanismo de amortiguación.
La invención está relacionada con un sistema de
transmisión por correa que tiene un tensor con un mecanismo de
amortiguación. Más particularmente, la invención está relacionada
con un tensor que tiene un resorte de torsión que presiona la
posición de un brazo de pivotado en el cual se encuentra montada en
forma giratoria una polea de acoplamiento de la correa. El tensor
de la invención con su mecanismo de amortiguación es particularmente
útil para controlar la tensión de una correa de tipo
Micro-V de una transmisión accesoria terminal para
aplicaciones en los motores de los automóviles.
El tensor mecánico se utiliza para controlar
automáticamente la tensión de una correa de una transmisión
accesoria terminal frontal para aplicaciones de motores de
automóviles. Dicho tensor tiene un brazo de pivotado que gira
alrededor de un pivote fijado a una base y utiliza un
manguito-casquillo sobre el pivote para proporcionar
una superficie de rodamiento para el brazo de pivotado giratorio.
Muchos de dichos casquillos están hechos de plástico y están sujetos
al desgaste a través de la vida útil que se espera del tensor. Se
utiliza con frecuencia un resorte de torsión en un extremo conectado
al brazo de pivotado y el otro extremo interconectado a través de la
base para presionar la posición del brazo de pivotado, y posicionar
una polea asociada contra una correa. El resorte se utiliza también
para generar una presión del resorte operativa con unos medios de
amortiguamiento que generan una componente de fuerza normal a la
superficie de deslizamiento por fricción para inhibir o amortiguar
los movimientos oscilatorios del brazo de pivotado.
Dicho tensor está expuesto en la patente de los
EE.UU. número 4473362. El tensor de la patente 4473362 tiene un
brazo de pivotado fijado a un miembro cilíndrico descentrado que
soporta el brazo de pivotado y que gira alrededor de un pivote
fijado a una base. Solo se utiliza un resorte de torsión con un
extremo conectado al brazo de pivotado y el otro extremo conectado a
la base. El único casquillo de tipo de manguito en el pivote tiene
una superficie de rodamiento que soporta el miembro cilíndrico. El
plano radial del rodamiento de la polea está descentrado con
respecto al casquillo de tipo de manguito, el cual introduce un
momento o par como carga que tiene que soportar mediante el
casquillo. Dicho tensor se denomina a veces como tensor de tipo
"Zeta", debido al descentrado de la polea con respecto a su
soporte o estructura de base. Las cargas de presión desiguales
introducidas en las superficies de rodamiento del casquillo pueden
dar lugar a un desgaste excesivo del casquillo junto con un
desalineamiento de la polea.
La correa de un sistema de transmisión que
utilice dicho tensor de tipo Zeta se acopla a la polea y genera una
fuerza de la correa en la polea, la cual se transmite al miembro
cilíndrico (denominado de ahora en adelante como carga central). Tal
como se expone en la patente 4473362, las cargas desiguales en el
casquillo se reducen mediante unos medios de amortiguamiento que
generan una componente de fuerza normal que actúan generalmente en
la misma dirección que la carga central. Aunque la orientación de la
fuerza de la correa con la componente de la fuerza aminora
ciertamente parte de la carga del casquillo y los problemas
asociados del desgaste, este efecto falta en algunas situaciones de
la transmisión de la correa, porque la componente de la fuerza
normal de los medios de amortiguamiento es en algunos casos
insuficiente para el equilibrado contra el momento generado por la
presión de la correa que está descentrado con respecto al miembro
cilíndrico que soporta la carga central, y el único casquillo tiene
una tendencia a "biselar" o "coronar" conforme las cargas
de la presión de rodamiento cambian según el brazo de pivotado
oscile entre los sentidos de tipo horario y antihorario.
El tensor de acuerdo con el preámbulo de la
reivindicación 1 que resuelve el "biselado" o "coronado"
del único casquillo es el que se expone en la patente
US-A-5647813. Tal como se expone en
la patente 5647813, la carga central y la componente de la fuerza
normal generadas por el mecanismo de amortiguamiento están
soportadas al menos por uno o dos casquillos que tienen dos
superficies de rodamiento separadas axialmente entre sí. No
obstante, mientras que el tensor de la patente 5647813 es un
excelente diseño para resolver el desgaste del casquillo, el uso al
menos de do superficies de rodamiento separadas axialmente entre sí
añade al tensor los factores de tamaño, peso y costo.
Adicionalmente, la carga central y la componente de la fuerza normal
generadas por el mecanismo de amortiguamiento crean una carga
resultante soportada por el casquillo, el cual puede ser demasiado
grande y que puede provocar un desgaste excesivo del casquillo de
pivotado.
De acuerdo con el documento
US-A-5647813, los medios de
amortiguamiento están dispuestos entre el resorte de torsión y la
base.
De acuerdo con la invención, se proporciona un
tensor que es particularmente útil en los sistemas accesorios de
transmisión por correa del extremo frontal del tipo de
Micro-V, utilizados en las aplicaciones en
automóviles en donde es importante el poder conseguir un volumen
mínimo del tensor con un equilibrio máximo y un desgaste mínimo del
casquillo de pivotado, con el fin de conseguir un alineamiento
máximo de la polea con respecto a la vida útil esperada del tensor.
La invención proporciona un tensor para tensar una correa de
transmisión de energía motriz y del tipo con una base; estando
fijado un brazo de pivotado a un miembro cilíndrico que soporta el
brazo de pivotado y que gira alrededor del pivote con la base; al
menos un casquillo del tipo de manguito sobre el pivote y con una
superficie de rodamiento que soporta el miembro cilíndrico; una
polea fijada al brazo de pivotado para acoplar la correa y
recibiendo la carga de la correa; un resorte de torsión con un
extremo conectado a los medios que generan una componente de fuerza
de amortiguamiento, en el que la componente de la fueraza de
amortiguamiento es una componente de fuerza transmitida por el brazo
de pivotado al miembro cilíndrico, que genera una componente de
fuerza de reacción que actúa substancialmente en la superficie de
rodamiento; caracterizado porque: la componente de la fuerza de
amortiguamiento actúa en la dirección opuesta con respecto a la
componente de la presión de la correa.
Una ventaja de la invención es que la carga
central puede estar equilibrada con más efectividad con
substancialmente menos carga sobre el casquillo de pivotado y que
por tanto mejora la durabilidad. Otra ventaja de la invención es el
reducido tamaño del casquillo sin incrementar la presión soportada
por el casquillo, y por tanto el volumen reducido y costo menor del
tensor en su totalidad.
Estos y otros objetos de la invención serán
evidentes después de la revisión de los dibujos y de la descripción
de la misma, en donde:
la figura 1 es una vista esquemática frontal de
un sistema accesorio de transmisión frontal que incluye un tensor de
correa de la invención;
la figura 2 es una vista esquemática parcial
ampliada tomada generalmente en la línea 2 de la figura 1, mostrando
las distintas fuerzas componentes asociadas con el tensor;
la figura 3 es una vista en sección transversal
tomada a lo largo de la línea 3-3 de la figura 2,
excepto para la polea la cual se muestra en una sección
transversal;
la figura 4 es una vista despiezada ampliada
generalmente a lo largo de la línea 4-4 de la figura
3 y que muestra un mecanismo de amortiguamiento de la invención;
la figura 5 es una vista esquemática tomada a lo
largo de la línea 3-3 de la figura 2, con la polea
desmontada para mostrar las componentes de las fuerzas asociadas con
la invención.
Con referencia a las figuras 1 y 2, el tensor 10
con una polea 12 se muestran como una parte componente de un sistema
de transmisión por correa que incluye una correa 16 y varias poleas.
A modo de ejemplo, la correa 16 está engranada alrededor de una
polea del cigüeñal 18, una polea de la bomba de ventilador/agua 20,
una polea de direccionamiento de la potencia motriz 22, una polea
del alternador 24, una polea loca 26, y la polea del tensor 12. La
polea del tensor 12 está acoplada a la correa 16 y se muestra en
varias posiciones para mostrar esquemáticamente la forma en que se
mueve la polea para ajustar la tensión de la correa. La polea del
tensor 12 está acoplada a la correa 16 y recibe una carga de la
correa en la forma de una tensión de la correa T1, T2, o recorridos
adyacentes de la correa 28, 30. La tensión de la correa T1, T2 (o
carga) combina para generar una componente de fuerza BF a lo largo
de un bisector o un ángulo formado entre los recorridos de la correa
28, 30. La componente de las fuerzas de la correa está axialmente
descentrada con respecto al pivote 32 del tensor, y genera una carga
central que incluye fuerzas y momentos que están representados
simbólicamente (es decir, no específicamente) mediante la flecha
HL.
Con referencia a las figuras 2-4,
el tensor 10 es de tipo mecánico e incluye una base 42, un resorte
de torsión 44, y una polea 12 montada en forma giratoria en un brazo
de pivotado 52 tal como por los medios de un rodamiento de bolas 62
en un eje 64. El rodamiento de bolas 62 está retenido en el eje 64
por medio de un fijador con bridas 66. El brazo de pivotado 52 está
fijado a un miembro cilíndrico 53 que soporta el brazo de pivotado
52 y que gira alrededor de un eje de pivotado 55. Al menos un
casquillo del tipo de manguito 56 se encuentra posicionado en el
pivote 32. El casquillo de pivotado 56 es preferiblemente del tipo
polimérico y está posicionado en el pivote para girar contra el eje
de pivotado 55, para soportar por tanto el brazo de pivotado 52.
Aunque está representado un casquillo de pivotado 56, es posible
tener más de un casquillo de pivotado. El eje de pivotado 55 incluye
un fijador 60, que se extiende a través de un conducto con bridas 57
en el miembro cilíndrico 53 y el casquillo de pivote 56, para fijar
por tanto el brazo de pivotado 52 a la base 42.
Los medios de amortiguamiento 51, tal como se
muestran, se muestran a modo de ejemplo del tipo expuesto en la
patente de los EE.UU. número 5647813, cuya exposición se incorpora
aquí como referencia en la presente memoria técnica. Los medios de
amortiguamiento 51 son un mecanismo que incluye una extensión 78 del
extremo del resorte 48, una zapata de freno 70 con una superficie de
fricción 72 arqueada exterior, que se acopla a una superficie
arqueada 74 interior complementaria de la base 42. La zapata de
freno 70 tiene unas superficies 86, 88 en rampa internas enfrentadas
en forma opuesta, con un espacio de interceptación en un ángulo A
del vértice.
El extremo del resorte 48 que interconecta a
través de los medios de amortiguamiento 51 se dobla alrededor de una
protuberancia 96 formada del brazo de pivote 52 o fijada al brazo de
pivote 52. La extensión 78 del extremo del resorte tiene una
superficie 98 que se acopla en forma deslizable a la superficie de
rampa interna 86 formada de la zapata de freno 70. El brazo de
pivote 52 incluye una protuberancia 100 formada por el brazo de
pivote 52 o fijada al brazo de pivote 52 y la cual tiene una
superficie de rampa interna complementaria 102 que se acopla en
forma deslizable a la superficie de rampa 88 formada de la zapata de
freno 70.
Los medios de amortiguamiento 51 están montados
substancialmente entre la polea 12 y un casquillo de pivotado 56 a
lo largo de un plano paralelo con el pivote 32.
El miembro cilíndrico 53 del brazo de pivote 52
es coaxial con la base 42 y que conjuntamente con la base 42
proporciona una carcasa para el resorte de torsión 44 y los medios
51. El brazo de pivote 52 se extiende a través del primer extremo 43
de la base 42. En algunas aplicaciones puede ser utilizado una junta
de polvo (no mostrada) para mantener un entorno limpio para el
resorte 44 y los medios de amortiguamiento 51.
Con referencia a la figura 5 durante la
operación, la polea 12 fijada al brazo de pivote 52 para acoplar la
correa 16, recibe una carga de correa que genera una componente de
fuerza de la correa que es transmitida al miembro cilíndrico (carga
central HL). El resorte de torsión 44 que tiene un extremo 46
conectado a la base 42 y otro extremo 48 conectado a los medios de
amortiguamiento 51, genera una componente de la fuerza de
amortiguamiento DF que actúa en la dirección/ opuesta a la
componente de la fuerza de la correa. La carga central HL y la
fuerza de amortiguamiento DF generan una fuerza de reacción en la
base 42 y soportada por el casquillo 56, que tiene una superficie de
rodamiento y que puede estar representada por RF. Puesto que los
medios de amortiguamiento 51 están montados substancialmente entre
la polea 12 y el casquillo 56, a lo largo de un plano paralelo al
pivote 32, la fuerza de reacción actúa substancialmente sobre la
superficie de rodamiento del casquillo 56.
Claims (4)
1. Un tensor (10) para tensar una correa de
transmisión de energía motriz (16) del tipo con una base (42);
un brazo de pivote (52) fijado a un miembro
cilíndrico (53) que soporta el brazo de pivote (52) y que gira
alrededor de un pivote (55) fijado con la base (42);
al menos un casquillo del tipo de manguito (56)
en el pivote (55) y con una superficie de rodamiento que soporta el
miembro cilíndrico (53);
una polea (12) fijada en el brazo de pivote (52)
para acoplar la correa (16) y recibir una carga de la correa;
un resorte de torsión (44) con un extremo
conectado a unos medios de amortiguamiento (51) que genera una
componente de la fuerza de amortiguamiento; en el que la componente
de la fuerza de amortiguamiento y la componente de la fuerza de la
correa transmitidas por el brazo de pivote (52) al miembro
cilíndrico (53) generan una componente de fuerza de reacción que
actúa substancialmente sobre la superficie de rodamiento;
caracterizado porque:
la componente de la fuerza de amortiguamiento
actúan en la dirección opuesta a la componente de la fuerza de la
correa.
2. El tensor según la reivindicación 1, en el que
los medios de amortiguamiento (51) están montados substancialmente
entre el brazo de pivote (52) y el casquillo (56) en una dirección
paralela al eje del pivote.
3. El tensor según la reivindicación 1, en el que
un extremo del resorte de torsión (44) está conectado al brazo de
pivote (52).
4. El tensor según la reivindicación 1, en el que
un extremo del resorte de torsión (44) está conectado a la base
(42).
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