BR112013004961B1 - tensionador - Google Patents

Abstract

TENSIONADOR COM MOLA DE EXPANSÃO PARA AMORTECIMENTO ASSIMÉTRICO POR ATRITO RADIAL. A invenção refere-se a um tensionador que pode fazer parte de um sistema de potência para tensionar um elemento de transmissão de potência sem fim. O tensionador inclui um braço que tem uma árvore de braço com uma fenda através da mesma que é rotativo ao redor de um primeiro eixo geométrico, uma bucha que tem uma luva que inclui um recorte e um segmento de luva removível que tem uma protuberância sobre este, o segmento de luva sendo recebível dentro do recorte com a protuberância dentro de sua fenda, e uma mola acoplada no braço para rotação do braço ao redor do primeiro eixo geométrico em um acoplamento de tensionamento com um elemento de transmissão de potência. A mola está posicionada onde esta possa expandir radialmente em contato com a protuberância da bucha, pelo menos a protuberância sobre o segmento de luva, conforme o braço é girado em uma direção oposta à direção de acoplamento de tensionamento de modo que a bucha seja forçada radialmente para fora em relação à árvore de braço para prover um amortecimento por atrito.

Description

REFERÊNCIA CRUZADA AOS PEDIDOS RELACIONADOS

[001] Este pedido é uma continuação em parte do Pedido de Patente U.S. Número de Série 12/874.797 depositado em 02 de setembro de 2010, cujo conteúdo está aqui incorporado como referência na sua totalidade.

CAMPO TÉCNICO

[002] A presente invenção refere-se genericamente a tensionadores e mais especificamente a um tensionador assimetricamente amortecido que utiliza uma mola de expansão para prover amortecimento por atrito radial.

ANTECEDENTES DA INVENÇÃO

[003] É comum para um tensionador tal como um tensionador de correia ter um meio para amortecedor o movimento do braço tensionador causado pela flutuação de tensão de correia. A magnitude requerida deste amortecimento depende de muitos fatores de acionamento que incluem geometria, cargas de acessório, inércia de acessório, ciclo ativo de motor e outros. Por exemplo, os sistemas de acionamento que têm uma entrada torsional mais alta ou certas condições dinâmicas transientes podem requerer um amortecimento mais alto para controlar suficientemente o movimento de tensionador. Apesar de um amortecimento mais alto ser muito efetivo em controlar o movimento de braço, este pode também ser prejudicial para outras funções de tensionador críticas (por exemplo, lenta ou nenhuma resposta a condições de correia frouxa). Além disso, uma variação ou mudança em amortecimento que ocorre como um resultado de variação de fabricação, temperatura de operação e quebra ou desgaste de componente pode também fazer com que o tensionador fique não responsivo.

[004] Os sistemas de correia de tempo se beneficiaram da utilização de amortecimento assimétrico para resolver este problema. Um tensionador assimetricamente amortecido provê quando uma tensão de correia adicional é encontrada, mas está livre para responder às condições de correia frouxa. Apesar da funcionalidade assimétrica poder não ser requerida para todos os outros tensionadores de acionamento de acessórios de extremidade dianteira, o potencial para uma vida útil aumentada, resolver outros problemas de sistema dinâmico transientes incluindo deslizamento de correia, ou simplesmente tornando o tensionador menos sensível à variação de amortecimento torna-o uma opção de projeto desejável.

[005] Muitos mecanismos de amortecimento de tensionador de correia que utilizam o amortecimento por atrito utilizam forças axiais para mover os componentes do tensionador para criar a força de atrito que faz o amortecimento. Estes projetos tendem a requerer um meio para conter a força axial e alguns componentes no tensionador de correia devem ser mais robustos para suportar a força axial ao longo da vida útil do tensionador.

SUMÁRIO

[006] Um aspecto dos tensionadores descritos é uma modalidade de tensionador onde a força de amortecimento radial pode estar contida dentro de uma parede de suporte ao invés de basear-se em juntas. O amortecimento radial é de preferência assimétrico.

[007] Em uma modalidade, um tensionador está descrito que pode fazer parte de um sistema de potência onde o tensionador provê tensão para um elemento de transmissão de potência sem fim tal como uma correia, uma corrente, ou outro loop contínuo. O tensionador tem um braço que é rotativo ao redor de um primeiro eixo geométrico e inclui uma árvore de braço que tem uma fenda através da mesma, uma bucha que tem uma luva que inclui um recorte e um segmento de luva removível recebível dentro do recorte, a bucha tendo uma protuberância pelo menos sobre o segmento de luva, a protuberância sendo posicionada adjacente à árvore de braço com a protuberância dentro da fenda da árvore de braço, e uma mola acoplada no braço que força o braço para girar ao redor do primeiro eixo geométrico em um acoplamento de tensionamento em um elemento de transmissão de potência. A mola está posicionada onde esta possa expandir radialmente em contato com a protuberância da bucha conforme o braço é girado em uma direção oposta à direção de acoplamento de tensionamento de modo que a bucha seja forçada radialmente para fora em relação à árvore de braço para prover um amortecimento por atrito.

[008] Em outra modalidade, o tensionador inclui um membro de suporte que aloja a mola, a árvore de braço, e a bucha com a bucha adjacente ao membro de suporte e a árvore de braço entre a mola e a bucha. Consequentemente, quando a mola é expandida radialmente esta força a bucha em acoplamento por atrito com o membro de suporte para prover o amortecimento por atrito.

[009] A bucha pode incluir uma fenda longitudinal através da mesma que permite a expansão radial da bucha em resposta à expansão radial da mola. Em uma modalidade, a bucha inclui uma luva substancialmente cilíndrica que tem a fenda longitudinal na mesma e tem pelo menos uma protuberância sobre a sua superfície interna. A bucha pode também ter um flange que estende para fora de uma extremidade de sua luva.

[0010] A árvore de braço do braço de preferência tem um diâmetro fixo de modo que a árvore de braço não responda à expansão radial da mola. Ao invés, apensa a bucha é expandida radialmente pela mola em expansão. O tensionador pode também incluir uma capa que fecha a mola dentro do ten- sionador.

[0011] Em uma modalidade, o braço inclui uma polia montada rotativa ao redor de um segundo eixo geométrico, o segundo eixo geométrico sendo espaçado do e paralelo ao primeiro eixo geométrico.

BREVE DESCRIÇÃO DOS DESENHOS

[0012] Figura 1 é uma vista frontal de um motor o qual utiliza uma modalidade de um tensionador.

[0013] Figura 2 é uma vista em perspectiva explodida de uma modalidade de um tensionador.

[0014] Figura 3 é uma vista em corte transversal lateral do tensionador da Figura 1 feita ao longo da linha 3-3.

[0015] Figura 4 é uma vista em corte transversal do tensionador da Figura 3 feita ao longo da linha 4-4.

[0016] Figura 5 é uma vista em corte transversal de uma modalidade de um tensionador que mostra o lado inferior da capa conectada no braço, eixo de articulação, e mola.

[0017] Figura 6 é uma vista em perspectiva inferior lateral da capa da Figura 5.

[0018] Figura 7 é uma vista em perspectiva explodida de outra modalidade de um tensionador.

[0019] Figura 8 é uma vista lateral montada do tensionador da Figura 7.

[0020] Figura 9 é uma vista em perspectiva inferior explodida do tensionador da Figura 8 sem o membro de suporte.

[0021] Figura 10 é uma vista de topo em corte do tensionador da Figura 8 montado feito ao longo da linha 10-10.

DESCRIÇÃO DETALHADA DA INVENÇÃO

[0022] A descrição detalhada seguinte ilustrará os princípios gerais da invenção, exemplos da qual estão adicionalmente ilustrados nos desenhos acompanhantes. Nos desenhos, os números de referência iguais indicam elementos idênticos ou funcionalmente similares.

[0023] O mecanismo amortecedor e o tensionador aqui descritos proveem um amortecimento por atrito assimétrico. O tensionador tipicamente faz parte de um sistema de potência onde o tensionador provê tensão para um elemento de transmissão de potência sem fim tal como uma correia, corrente, ou outro loop contínuo que está em um sistema acionado por pelo menos uma fonte e que pode também acionar um acessório. O elemento de transmissão de potência e o tensionador operam em concerto com o tensionador provendo tensão para o elemento de transmissão de potência sem fim conforme necessário e respondendo às suas condições dinâmicas.

[0024] Referindo agora à Figura 1, um motor está genericamente indicado pelo número de referência 20 e utiliza um elemento de transmissão de potência sem fim 21 para acionar uma pluralidade de acessórios acionados como é bem conhecido na técnica. O tensionador de correia desta invenção, genericamente designado como 100, é utilizado para prover uma força de tensionamento sobre o elemento de transmissão de potência sem fim 21. O elemento de transmissão de potência sem fim 21 pode ser de qualquer tipo adequado conhecido na técnica. O tensionador 100 está configurado para ser fixo em um suporte de montagem ou estrutura de suporte 24 do motor 20 por uma pluralidade de fixadores 25. Os fixadores podem ser espigas, para- fusos, soldas, ou qualquer outro fixador adequado conhecido na técnica que prenderá o tensionador no lugar durante a operação do motor. O suporte de montagem ou estrutura de suporte 24 pode ser de qualquer configuração e incluir qualquer número de aberturas para receber os fixadores 25.

[0025] O tensionamento de um elemento de transmissão de potência sem fim frouxo com o tensionador aqui descrito não é usual pelo fato de que é o enrolamento de uma mola desenrolada que opera para girar o braço do tensionador para prover a tensão, o que será aqui referido como a direção de tensionamento T. Na direção oposta, aqui referida como a direção de enrolamento W, o braço tensionador pode ser considerado estar enrolando em resposta a uma força prevalecente do elemento de transmissão de potência sem fim o qual está apertando na amplitude onde o tensionador reside; no entanto, não caracteristicamente para os tensionadores, o enrolamento do braço tensionador corresponde a um desenrolamento da mola dentro dos tensionadores descritos.

[0026] O enrolamento do tensionador pode ter alguns efeitos potencialmente indesejáveis sobre a função pretendida do sistema de acionamento. Para mitigar estes efeitos indesejáveis pode ser útil ter um amortecedor ou mecanismo de amortecimento, por exemplo, um amortecedor por atrito, incorporado no tensionador para resistir ao movimento do elemento de transmissão de potência, sem afetar adversamente a rotação do tensionador, especificamente do seu braço para tensionar o elemento de transmissão de potência. Este tipo de amortecimento por atrito é geralmente conhecido amortecimento assimétrico, e nos tensionadores aqui descritos o desenrolamento da mola provê tal amortecimento. O desenrolamento da mola expande as suas espiras para fora, aumentando o seu diâmetro de espira, o que é aqui utilizado para prover o amortecimento por atrito assimétrico fazendo a mola atuar sobre outro componente do tensionador pelo fato de que a mola força em acoplamento por atrito com outra superfície.

[0027] Referindo às Figuras 2-3 e Figuras 7-8, os tensionadores 100 e 100' aqui descritos proveem um amortecimento por atrito assimétrico para o movimento de um braço 102 através da expansão da mola 106 conforme esta é desenrolada em resposta a uma carga de correia ou outra força prevalecente do elemento de transmissão de potência sem fim a qual está apertando na amplitude onde o tensionador reside. A mola 106 transfere uma força direcionada para fora, uma força radial, de suas espiras em expansão para uma bucha 108 para forçar a bucha 108 (Figuras 2-3) ou a bucha 108' (Figura 7) em acoplamento por atrito com uma superfície interna 146 de um membro de suporte 114 que aloja pelo menos parte da mola 106 e da bucha 108, 108' de modo que um amortecimento por atrito substancial seja aplicado no tensionador de correia na direção de enrolamento W. Como acima explicado, a direção de enrolamento ocorre quando uma tensão crescente faz com que o elemento de transmissão de potência sem fim levante o braço tensionador em uma direção afastando deste. O tensionador resiste à rotação na direção de enrolamento W com uma força de amortecimento por atrito, mas substancialmente não resiste ao movimento do braço tensionador na direção da correia com a mesma força de amortecimento por atrito.

[0028] Única à construção dos tensionadores aqui descritos é a utilização da mola que expande radialmente onde a expansão radial provê a força para forçar as partes em acoplamento por atrito para prover o amortecimento e a mola radialmente expandida, isto é, desenrolada, então aplica uma força torsional para aplicar um torque no braço tensionador para girar o braço tensionador na direção de tensionamento T, isto é, na direção do elemento de transmissão de potência.

[0029] A aplicação de força radial do tensionador, ao invés de uma força axial, permite que alguns dos componentes sejam feitos de materiais menos dispendiosos já que os componentes e as juntas não precisam ser tão robustos como estes seriam para suportar as forças axiais. A ausência de forças axiais permite que alguns componentes sejam feitos mais finos, o que pode reduzir o peso do tensionador e o custo. Quaisquer forças radiais que existem no tensionador podem ser contidas sem esforços dentro do membro de suporte do tensionador de correia.

[0030] Os tensionadores 100 e 100' das Figuras 2-6 e 7-10, respectivamente, contêm muitos dos mesmos ou similares componentes. Os componentes serão descritos em detalhes com relação ao tensionador 100 das Figuras 26, mas a descrição é igualmente aplicável ao tensionador 100' das Figuras 7-10 para os mesmos números de referência. Uma diferença entre os tensionadores 100 e 100' é a configuração das buchas 108' (Figura 7) e 108 (Figura 2).

[0031] Observando agora as Figuras 2-6, o tensionador 100 inclui um braço tensionador 102 rotativo ao redor de um primeiro eixo geométrico A na direção de tensionamento T e na direção de enrolamento W oposta à direção de tensionamento como mostrado na Figura 3, uma mola 106, uma bucha 108, um membro de suporte 114, uma tampa 118. O braço 102 inclui uma polia 120 montada rotativa na sua primeira extremidade 130 para rotação ao redor de um segundo eixo geométrico B que está espaçado do e paralelo ao primeiro eixo geométrico A. A polia 120 pode estar acoplada no braço 102 com um parafuso de polia 122 ou outro fixador e pode incluir uma cobertura contra poeira 124.

[0032] O braço 102 inclui, na sua segunda extremidade 132, uma árvore de braço 104 que estende do braço ao redor do primeiro eixo geométrico A. A árvore de braço 104 pode incluir uma luva 152 que tem uma primeira extremidade aberta 154 e um fundo parcial 117 que define uma segunda extremidade aberta 156 que tem uma abertura menor comparada com a primeira extremidade 154. Em uma modalidade, a luva 152 é geralmente cilíndrica e define um alojamento 150 que pode receber a mola 106. Dentro da luva 152 uma ou mais fendas 116 estão presentes que estendem através da mesma, isto é, as fendas estão abertas da superfície externa da árvore de braço 104 para o seu interior. Quando da montagem, a primeira extremidade 154 da luva 152 pode ser fechada pela capa 118 e a segunda extremidade 156 pode ser fechada pelo membro de suporte 114. A capa 118 e o membro de suporte 114 podem conter os outros componentes do tensionador, por exemplo, a mola 106, a árvores de braço 104, e a bucha 108, e protegê-las de contaminantes.

[0033] Em uma modalidade, a árvore de braço 104 inclui duas fendas 116, mais de preferência como mostrado na Figura 2, três fendas 116, mas não está limitado a nenhum número específico de fendas. As fendas 116 podem estar posicionadas igualmente distantes afastadas ao redor da árvore de braço 114, o que é vantajoso para distribuir a força exercida pela mola de expansão 106 mais uniformemente por sobre a bucha 108. Em uma modalidade, as fendas 116 podem estender através da luva 152. As fendas 116 podem ser de qualquer forma e/ou configuração que permita que as protuberâncias 110 da bucha estendam para dentro da cavidade 143 definida pela luva 152 para contato com a mola 106 conforme esta expande.

[0034] Como melhor visto na Figura 3, as fendas 116 podem estender através da luva 152 e para dentro do fundo parcial 117. A porção das fendas 116 no fundo parcial 117 somente estende parcialmente radialmente, para dentro do fundo parcial 117, de modo que o fundo parcial 117 seja circunferencial- mente descontínuo na sua periferia externa e circunferencialmente contínuo na sua periferia interna. A periferia interna sendo a borda mais próxima do primeiro eixo geométrico A. A periferia interna circunferencialmente contínua ajuda a estabilizar ou prover rigidez para a segunda extremidade aberta 156 da luva 152 e provê a árvore de braço 114 com dimensões fixas. Em uma modalidade, a luva 152 é substancialmente cilíndrica e tem um diâmetro fixo.

[0035] O fundo parcial 117, como melhor visto na Figura 4, inclui uma característica de topamento 180 posicionada no interior da luva 152. A característica de topamento 180 recebe a primeira extremidade 107 da mola 106. Consequentemente, quando a árvore de braço 104 gira com o braço 102, a característica de topamento 180 força a mola 106 para desenrolar e expandir radialmente o seu diâmetro. Em uma modalidade, a característica de topamento 180 é uma divisória ou protuberância que provê uma superfície geralmente plana para uma extremidade de corte geralmente plana da mola 106 ara topar contra esta em contato direto. Em outra modalidade, a característica de topamento 180 pode ser uma luva, um suporte, ou rebaixo, ou outro receptáculo dentro do qual a extremidade de mola 107 monta para conectar a mola na árvore de braço 104 para um movimento com este.

[0036] Em uma modalidade, a característica de topamento 180 pode ser uma característica de rampa, a qual, dependendo da direção de rampa, poderia ou aumentar ou diminuir a expansão para fora da mola. Alguém versado na técnica apreciará que a forma e/ou o contorno da característica de topamen- to 180 pode ser tal que o tensionador poderia ter um amortecimento assimétrico ou progressivo.

[0037] A segunda extremidade 132 do braço 102 pode também incluir um flange 158 ao redor da periferia onde a árvore de braço 104 conecta no braço 102. O flange 158, quando da montagem do tensionador 100, pode apoiar sobre o flange 115 do membro de suporte 114. Estendendo do flange 158 pode existir uma aba 140 que projeta para fora que pode atuar como um batente para limitar o movimento rotacional do braço 102 ao redor do primeiro eixo geométrico A quando a aba 140 contacta um batente, por exemplo, o batente 142 sobre o membro de suporte 114 e/ou a aba 136 sobre a capa 118.

[0038] A árvore de braço 104 é recebida dentro da cavidade 143 do membro de suporte 114. O membro de suporte 114 tem uma extremidade fechada 160 e uma extremidade aberta 162 e inclui um eixo de articulação 144 que estende da extremidade fechada 160 para dentro da cavidade 143 e ao redor do qual a árvore de braço 104 gira. O membro de suporte 114 pode facilitar a montagem do tensionador 100 no lugar em relação a um elemento de transmissão de potência sem fim. Em uma modalidade, o eixo de articulação 144 está geralmente centralmente posicionado dentro da cavidade 143 e tem uma abertura 145 que estende axialmente ou furo que pode receber uma espiga, um parafuso, um pino, ou outro fixador 25' (mostrado na Figura 1) para prender o tensionador de correia montado junto e/ou montar o tensionador em uma superfície em relação a um elemento de transmissão de potência sem fim. O membro de suporte 114 pode também receber e/ou alojar pelo menos parte da bucha 108 e da mola 106.

[0039] Em uma modalidade, o membro de suporte 114 pode incluir uma borda superior 115 ou flange que estende para fora ao redor da periferia da extremidade aberta 162 da cavidade 143 e um batente 142 que projeta para fora de sua parede externa mais próximo da extremidade aberta 162 ou como uma extensão do flange 115. Em uma modalidade, o membro de suporte 114 pode também incluir um pino de posicionamento 147 sobre a superfície externa da extremidade fechada 160 da cavidade 143 que é recebível dentro de um receptáculo que pode estar provido sobre o suporte de montagem ou estrutura de suporte 24 do motor 20.

[0040] Como mostrado nas Figuras 2-3, uma bucha 108 está posicionada ou posicionável entre a árvore de braço 104 e a superfície interna 146 do membro de suporte 114 e está adjacente à superfície externa da árvore de braço 104. A bucha 108 inclui uma luva 119 que tem uma primeira extremidade aberta 170 e uma segunda extremidade aberta 172 e uma ou mais protuberâncias 110 que estendem da superfície interna 168 da luva na direção do primeiro eixo geométrico A. Em uma modalidade, a luva 119 é geralmente cilíndrica. O número de protuberâncias 110 de preferência coincide com o número de fendas 116 na árvore de braço 104 de modo que a bucha 108 seja coincidível com a árvore de braço 104 com as suas protuberâncias 110 recebidas dentro das fendas 116. Consequentemente, as protuberâncias 110 estão formadas para coincidir com as fendas 116 da árvore de braço 104. As protuberâncias 110 estão também dimensionadas de modo que estas estendem através da árvore de braço 104 para dentro de sua cavidade interna 143 e são acessíveis para ou pela mola 106 conforme esta expande quando desenrolando.

[0041] A bucha 108 também inclui um flange 113 que estende para fora de uma extremidade da luva 119, por exemplo, da primeira extremidade aberta 170. Na modalidade das Figuras 2-3, a bucha 108 inclui uma fenda 112 através desta que estende da primeira extremidade aberta 170 para a segunda extremidade aberta 172. A fenda 112 permite que a bucha 108 expanda radialmente em resposta à expansão da mola 106 conforme esta desenrola.Em uma modalidade alternativa, a bucha 108 pode ser geralmente elástica.

[0042] A mola 106 está assentada dentro da cavidade 143 do membro de suporte 114 com as suas espiras justapostas às protuberâncias 110 da bucha 108. Consequentemente, quando o braço 102 gira em resposta ao carregamento de correia ou outra força prevalecente do elemento de transmissão de potência sem fim o qual está apertando na amplitude onde o tensio- nador reside, a mola 106 desenrolará, aumentando o diâmetro de espira, e expandirá radialmente as suas espiras para dentro das protuberâncias 110 da bucha 108 por meio disto direcionando a bucha 108 radialmente para fora em relação à árvore de braço 104, a qual permanece estacionária, e em acoplamento por atrito com a superfície interna do membro de suporte 114. Quando o carregamento de correia ou outra força prevalecente do elemento de transmissão de potência dissipa, o torque acumulado dentro da mola 116 como um resultado de seu estado desenrolado força o braço tensionador 102 para girar na direção de tensionamento T conforme a mola retorna para o seu estado enrolado. Consequentemente, a mola 106 está acoplada no braço tensionador 102 de modo que a mola provenha o torque para forçar o braço tensionador da direção de tensionamento T.

[0043] A mola 106 é uma mola torsional de qualquer forma e/ou configuração.Em uma modalidade, a mola torsional é uma mola de arame redondo. Em outra modalidade, a mola torsional pode ser uma mola quadrada ou retangular ou uma mola espiral quadrada ou retangular, Em outra modalidade, a mola torsional é uma mola de arame plano. Alguém versado na técnica apreciará que estas várias molas torsionais podem requerer pontos de acoplamento de extremidade de mola alternativos dentro do tensionador para prover fixações seguras de modo que a mola enrole e desenrole apropriadamente para tensionar o braço.

[0044] A mola 106 de preferência tem uma primeira extremidade 107 que acopla a mola 106 no braço tensionador 102, especificamente a árvore de braço 104, e uma segunda extremidade 109 que acopla a mola 106 na capa 118. A primeira extremidade 107 da mola 106, como acima discutido, topa contra ou é recebida dentro de uma primeira característica de topamento 180 do braço tensionador 102, melhor visto na Figura 4, para acoplar o braço tensionador 102 na mola 106 de modo que a rotação do braço tensionador 102 na direção de enrolamento W desenrole a mola e por meio disto expanda radialmente o diâmetro das espiras da mola. Posteriormente, o torque da mola 106 desenrolada expandida pode girar o braço tensionador 102 na direção de tensionamento T para tensionar um elemento de transmissão de potência quando a força que levanta o braço tensionador na direção de enrolamento W é reduzida. Conforme a mola 106 utiliza o seu torque para girar o braço 102, a moda 106 enrola de volta na direção de sua posição original por meio disto reduzindo e/ou removendo a força radial das protuberâncias 110 da bucha 108 de modo que um reduzido ou substancialmente nenhum amortecimento por atrito para resistir à rotação do braço tensionador na direção da correia ocorra. O amortecimento do tensionador 100 é assimétrico.

[0045] A segunda extremidade 109 da mola 106 está do mesmo modo topada contra ou recebida dentro de uma segunda característica de topamento (item 182 na Figura 5) localizada dentro da capa 118. A segunda característica de topamento dentro da capa 118. A segunda característica de topamento dentro da capa 118 pode ser a mesma que a ou diferente da primeira característica de topamento 108. É preferível que a segunda extremidade 109 da mola seja estacionária, isto é, mantida estacionária pela capa 118, a qual está estacionária em relação ao braço 102. Consequentemente, a segunda característica de topamento dentro da capa 118 deve estar configurada para manter a segunda extremidade 109 da mola 106 estacionária.

[0046] A capa 118 das Figuras 1-3 inclui um furo 134 geralmente centralmente localizado para receber um fixador 25' tal como uma espiga, um parafuso, um rebite, ou outro fixador para prender a capa no tensionador. O furo 134 pode ser rebaixado dentro da superfície superior 135 da capa para receber a cabeça do fixador. A capa 118 pode também incluir uma aba 136 que estende para fora desta. A aba 136 pode ser em forma de L e compreender um braço 138 que estende geralmente horizontalmente para fora da periferia externa da capa 118 e um flange 139 que estende geralmente verticalmente para baixo da extremidade do braço 138 oposta à periferia da capa. No lado inferior 137 da capa, uma segunda característica de topamento para receber uma extremidade da mola 106 pode estar formada na mesma ou sobre a mesma. Uma pista 192 pode ser rebaixada para dentro do lado inferior 137 da capa para receber a mola 106 e pode definir pelo menos parte da característica de topamento e estender afastando desta. A pista 192 de preferência coincide com a curvatura ou forma da mola 106. Em uma modalidade, a capa 118 pode incluir mais de uma aba 136 e as abas podem fixar a capa 118 no braço 102 e/ou no membro de suporte 114.

[0047] Em outra modalidade, ilustrada nas Figuras 5-6, a capa, geralmente designada como 118', tem uma fixação estriada no eixo de articulação 144. O eixo de articulação 144 tem uma extremidade estriada 186 oposta à junção do eixo de articulação com a extremidade fechada 160 da cavidade 143 e um furo 145. A extremidade estriada 186 provê uma conexão coincidente entre o membro de suporte 114 e a capa 118'. Para coincidir com a extremidade estriada 186, a capa 118' tem um botão 188 que compreende uma configuração interna de cristas 194 e rebaixos 196 alternados. A capa 118' é mantida estacionária pela conexão do botão 188 com a extremidade estriada 186 do eixo de articulação 144.

[0048] A capa 118' pode incluir um furo 134' geralmente centralmente localizado que está posicionado através do centro do botão 188. A capa 118' pode também incluir uma pista 192' rebaixada dentro de seu lado inferior 137'. A pista 192' está formada para coincidir com a forma da mola torsional 106, especificamente, a porção da mola que inclui a segunda extremidade 109 da mola 106 e pelo menos parte da primeira espira que estende desta. A pista 192' pode também definir parte da característica de topamento 182 contra a qual a extremidade cortada da segunda extremidade 109 da mola está em contato direto. A pista 192' pode ter uma protuberância 190 que estende da mesma mais próxima da segunda extremidade 109 da mola 106 para ajudar a manter a segunda extremidade 109 no lugar dentro da capa.

[0049] A segunda característica de topamento 182 pode ser similar àquela acima descrita.

[0050] Referindo às Figuras 7-8, o tensionador 100' inclui um braço tensionador 103 rotativo ao redor de um primeiro eixo geométrico A na direção de tensionamento T e na direção de enrolamento W oposta à direção de tensionamento como mostrado na Figura 7, uma mola 106, um membro de suporte 114, e uma capa 118 como acima descrito. O braço 102 pode também incluir uma polia 120 montada rotativa na sua primeira extremidade para rotação ao redor de um segundo eixo geométrico B que está espaçado do e paralelo ao primeiro eixo geométrico A. A polia 120 pode estar acoplada no braço 102 com um parafuso de polia 122 ou outro fixador e pode incluir uma coberta contra poeira 124. O tensionador 100' inclui uma bucha 108' que durante a operação provê um amortecimento assimétrico por atrito em resposta à ex-pansão radial das espiras da mola 106.

[0051] A bucha 108' é similar à bucha 108 (Figura 2) em que a bucha 108' inclui uma luva 119 que tem uma primeira extremidade aberta 170 e uma segunda extremidade aberta 172 e uma ou mais protuberâncias 110 que estendem da superfície interna 168 da luva na direção do primeiro eixo geométrico A. Em uma modalidade, a luva 119 é geralmente cilíndrica e o número de protuberâncias 110 coincide com o número de fendas 116 na árvore de braço 104 de modo que a bucha 108' seja coincidível com a árvore de braço 104 com as suas protuberâncias 110 recebidas dentro das fendas 116.

[0052] A bucha 108', como mostrada nas Figuras 7 e 9, é diferente da bucha 108 (Figura 2) pela inclusão de um recorte 204 na luva 119 e um segmento de luva removível 202 que é recebível dentro do recorte 204. O recorte 204 é uma abertura na luva 119. Em uma modalidade, o recorte 204 está formado da segunda extremidade 172 da luva na direção da primeira extremidade 170 e resulta em uma segunda extremidade 172 descontínua que aparece geralmente em forma de C de uma vista de extremidade superior. O recorte 204 pode ser de qualquer tamanho e forma desejados. Em uma modalidade, o recorte 204 é geralmente em forma de U. Em outra modalidade, o recorte 204 pode formar três lados dentro da luva 119, dois lados verticais 212, 214 e uma cabeça 216 que conecta os lados verticais 212, 214.

[0053] O segmento de luva removível 202 pode ser formado da peça da luva removida quando fazendo o recorte 204 ou pode ser formado independente desta. O segmento de luva removível 202 deve ser formado de modo que este monte dentro do recorte 204. A montagem deve ser relativamente íntima em proximidade com as duas unidades montando substancialmente coincididas uma com a outra. Isto é para simplicidade, mas outras variações são factíveis. Pelo menos uma das protuberâncias 110 está localizada sobre a superfície interna do segmento de luva removível 202, geralmente identificada como protuberância 210, e projeta para dentro na direção do primeiro eixo geométrico A.

[0054] Como mostrado nas Figuras 9-10, as protuberâncias 110, 210 estão formadas para coincidir com as fendas 116 da árvore de braço 104 e podem estar dimensionadas de modo que estas estendem através da árvore de braço 104 para dentro de sua cavidade interna 143 e sejam acessíveis para ou pela mola 106 conforme esta expande quando desenrolando. Para as protuberâncias 110, 210 coincidirem com as fendas 116, a bucha 108' está posicionada ou posicionável adjacente à superfície externa da árvore de braço 104 e, como mostrado na Figura 10, pode estar posicionada entre a árvore de braço 104 e a superfície interna 146 do membro de suporte 114. Também, como mostrado na Figura 10, a mola 106 pode estar em contato direto com uma ou mais das protuberâncias 110, 210.

[0055] O segmento de luva removível 202 com a sua protuberância 210 em contato com a mola 106 é móvel radialmente para fora para amortecimento por atrito conforme as espiras de mola expandem quando do movimento do braço tensionador 102 na direção de enrolamento W, o que desenrola a mola e por meio disto expande radialmente o diâmetro das espiras da mola. A bucha 108' é expansível radialmente para fora como um todo pela ação das espiras de mola em expansão contra as protuberâncias 110 e 210.

[0056] O segmento de luva 202 permite uma separação física para coincidir a separação funcional de controle de alinhamento e controle de amortecimento. O projeto de unidade única das Figuras 2-6 se aproveita da flexibilidade relativa da bucha de componente único 108, de preferência de um plástico, para atuar como um único elemento de articulação de alinhamento rotativo e amortecimento radial flexível, econômico com transições de pressão de superfície inerentemente suaves ao longo do arco radial do diâmetro externo da bucha. O projeto das Figuras 7-10, que tem a bucha de dois componentes 108', permite que materiais dissimilares sejam utilizados para o segmento de luva removível 202 e a luva 119. Isto permite a customização das duas funções do amortecedor de bucha - amortecimento e alinhamento de articulação, talvez permitindo que um seja "premium" sem aumentar o custo do outro. Outro benefício potencial da bucha de dois componentes 108' é que o amortecimento pode começar a desgastar ou a articulação pode começar a desgastar sem afetar negativamente o amortecimento. Também, este projeto pode permitir um controle de aumento ou diminuição de amortecimento através de mudanças de pressão ou coeficiente de atrito, sem afetar a característica de articulação.

[0057] A bucha 108' pode também incluir um flange 113 que estende para fora de uma extremidade da luva 119, por exemplo, da primeira extremidade aberta 170. Como mostrado nas Figuras 7 e 9, a bucha 108' pode incluir uma fenda 112 através da mesma que estende da primeira extremidade aberta 170 para a segunda extremidade aberta 172. A fenda 112 permite que a bucha 108' expanda radialmente em resposta à expansão da mola 106 conforme esta desenrola.Em uma modalidade alternativa, a bucha 108' pode ser geralmente elástica.

[0058] Como mostrado na Figura 9, o braço 102 pode incluir uma aba 240 que estende para baixo do lado inferior do flange 158 na direção do membro de suporte 114. A aba 240 pode atuar como um batente para limitar o movimento rotacional do braço 102 ao redor do primeiro eixo geométrico A. Em uma modalidade, a aba 240 pode entrar em contato com um batente 142 sobre o membro de suporte 114 para limitar a rotação do braço. A aba 240 pode estar posicionada sobre o flange 158 de modo que a aba 240 fique entre a árvore de braço 104 e a primeira extremidade do braço 130 onde a polia 120 está montada.

[0059] As modalidades desta invenção mostradas nos desenhos e acima descritas são exemplares de numerosas modalidades que podem ser feitas dentro do escopo das reivindicações anexas. É contemplado que numerosas outras configurações do tensionador podem ser criadas aproveitando-se da proposta descrita. Em resumo, é a intenção do requerente que o escopo da patente que resulta desta seja limitado somente pelo escopo das reivindicações anexas.

Claims (17)

1.Tensionador (100), caracterizado por compreender: um braço (102) rotativo ao redor de um primeiro eixo geométrico, o braço (102) compreendendo uma árvore de braço (104) que tem uma fenda (116) através de uma sua porção; uma bucha (108) que compreende uma luva (119) que tem um recorte (204) e um segmento de luva removível (202) recebido dentro do recorte (204), a bucha (108) tendo uma primeira protuberância (210) sobre o segmento de luva removível (202), a protuberância (210) sendo posicionada adjacente à árvore de braço (104) com a primeira protuberância (210) recebida dentro de sua fenda (116); uma mola (106) acoplada no braço (102) que força o braço para girar ao redor do primeiro eixo geométrico em um acoplamento de tensionamento com um elemento de transmissão de potência sem fim (21), a mola (106) sendo posicionada para expandir radialmente em contato com a primeira protuberância da bucha (108) conforme o braço (102) é girado em uma direção oposta à direção de acoplamento de tensionamento de modo que a bucha (108) seja forçada radialmente para fora em relação à árvore de braço (104) para prover um amortecimento por atrito.

2.Tensionador, de acordo com a reivindicação 1, caracterizado por a bucha (108) incluir uma fenda longitudinal através da mesma que permite a sua expansão radial.

3.Tensionador, de acordo com a reivindicação 2, caracterizado por a luva (119) da bucha (108) ainda compreender uma segunda protuberância sobre a mesma que é recebida dentro de uma segunda fenda (116) da árvore de braço (104).

4.Tensionador, de acordo com a reivindicação 3, caracterizado por a luva (119) da bucha (108) ser cilíndrica.

5.Tensionador, de acordo com a reivindicação 2, caracterizado por a árvore de braço (104) ter um diâmetro fixo.

6.Tensionador, de acordo com a reivindicação 1, caracterizado por o braço (102) incluir uma polia montada rotativa ao redor de um segundo eixo geométrico, o se-gundo eixo geométrico sendo espaçado do e paralelo ao primeiro eixo geométrico.

7.Tensionador, de acordo com a reivindicação 1, caracterizado por ainda compreender um membro de suporte (114) que aloja a mola (106), a árvore de braço (104), e a bucha (108) com a bucha (108) adjacente ao membro de suporte (114) e a árvore de braço (104) entre a mola (106) e a bucha (108).

8.Tensionador, de acordo com a reivindicação 7, caracterizado por a expansão radial da mola (106) forçar a bucha (108) em acoplamento por atrito com o membro de suporte (114) para prover o amortecimento por atrito.

9.Tensionador, de acordo com a reivindicação 7, caracterizado por o membro de suporte (114) ser estacionário e incluir um eixo que define o primeiro eixo geométrico, em que o braço (102) está montado rotativo no eixo.

10.Tensionador, de acordo com a reivindicação 1, caracterizado por ainda compreender uma capa (118) que fecha a mola (106) dentro do tensionador (100).

11.Tensionador, de acordo com a reivindicação 10, caracterizado por a mola (106) ter uma primeira extremidade (107) acoplada no braço (102) e uma segunda extremidade (109) acoplada na capa (118).

12.Tensionador, de acordo com a reivindicação 1, caracterizado por o tensi- onador (100) prover um amortecimento assimétrico.

13.Tensionador, de acordo com a reivindicação 1, caracterizado por a protuberância (110) estar dimensionada para estender para dentro da cavidade (143) da árvore de braço (104).

14.Tensionador, de acordo com a reivindicação 1, caracterizado por a árvore de braço (104) compreender uma luva geralmente cilíndrica (152) que tem uma primeira extremidade aberta (154) e um fundo parcial (117) que define uma segunda extremidade aberta (156) que tem uma abertura menor comparada com a primeira extremidade (154).

15.Tensionador, de acordo com a reivindicação 14, caracterizado por a fenda (116) se estender através da luva (152) e para dentro do fundo parcial (117) de modo que a bucha (108) deslize por sobre a árvore de braço (104).

16.Tensionador, de acordo com a reivindicação 15, caracterizado por a mola (106) estar alojada dentro da luva geralmente cilíndrica (152) da árvore de braço (104).

17.Tensionador, de acordo com a reivindicação 16, caracterizado por ainda compreender uma capa (118) que fecha a mola (106) dentro da árvore de braço (104), a mola (106) tendo uma primeira extremidade (107) acoplada no braço (102) e uma segunda extremidade (109) acoplada na capa (118).

Images