BR112015023511B1

BR112015023511B1 - Tensor

Info

Publication number: BR112015023511B1
Application number: BR112015023511-5A
Authority: BR
Inventors: Kevin Gerard Dutil; Anthony Eugene Lannutti
Original assignee: Dayco Ip Holdings, Llc
Priority date: 2013-03-15
Filing date: 2014-02-21
Publication date: 2022-04-19
Also published as: CN105051422B; JP2016511376A; CN105051422A; AR095404A1; AU2014238277A1; BR112015023511A2; JP6200061B2; EP2971855B1; EP2971855A1; US9394977B2; EP2971855A4; WO2014149367A1; CA2904271A1; KR20150130290A; MX2015011826A; KR102054037B1; US20140274510A1

Abstract

TENSOR É descrito um tensor que pode ser parte de um sistema de energia, onde o tensor fornece a tensão a um elemento contínuo de transmissão de energia tal como uma correia, corrente, ou outro circuito contínuo. O tensor apresenta um braço que é passível de rotacionar em torno de um primeiro eixo e inclui uma derivação que apresenta uma janela na mesma, uma bucha apresentando uma projeção e sendo posicionada adjacente à derivação com a projeção recebida na janela da derivação, e uma mola acoplada ao braço que insta o braço a rotacionar em torno do primeiro eixo em engate de tensionamento com um elemento de transmissão de energia. A mola é posicionada onde pode se expandir radialmente em contato com a projeção da bucha quando o braço é rotacionado em uma direção oposta à direção do engate de tensionamento de tal modo que a bucha é impelida radialmente para fora em relação à derivação para fornecer o amortecimento por atrito.

Description

Campo técnico

[001] A presente invenção se refere genericamente aos tensores e, mais particularmente, a um tensor assimetricamente amortecido utilizando uma mola de expansão para fornecer o amortecimento por atrito radial.

Fundamento

[002] É comum para um tensor, tal como um tensor de correia, apresentar um meio para amortecer o movimento do braço tensor causado pela flutuação da tensão da correia. A magnitude requerida deste amortecimento depende de muitos fatores, incluindo a geometria, as cargas dos acessórios, inércia do acessório, ciclo de trabalho do motor e outros. Por exemplo, os sistemas de acionamento que apresentam maior entrada de torque, ou certas condições dinâmicas transitórias, podem exigir maior amortecimento para controlar suficientemente o movimento tensor. Apesar do maior amortecimento ser muito eficaz para controlar o movimento do braço, ele também pode ser prejudicial para outras funções tensoras críticas (por exemplo nenhuma resposta ou resposta lenta às condições de folga da correia). Em adição, a variação ou alteração no amortecimento, que ocorrem como um resultado de variação de fabricação, temperatura de operação e o componente de amaciamento ou desgaste, também podem fazer com que o tensor não responda.

[003] Os sistemas de acionamento de acessório foram beneficiados com o uso de amortecimento assimétrico para solucionar este problema. Um tensor assimetricamente amortecido fornece o amortecimento quando uma tensão adicional da correia é encontrada, mas é livre para responder às condições de folga da correia. Apesar da funcionalidade assimétrica poder não ser necessária para todos os outros tensores de acionamento de acessórios dianteiros, o potencial para uma maior vida útil, solucionando outros problemas dinâmicos transitórios do sistema, incluindo o deslizamento da correia, ou simplesmente tornando o tensor menos sensível à variação de amortecimento, o torna uma opção de projeto desejável.

[004] Muitos mecanismos de amortecimento de tensores de correia que utilizam o amortecimento por atrito utilizam as forças axiais para mover os componentes do tensor para criar a força de atrito que causa o amortecimento. Estes projetos tendem a exigir um meio para conter a força axial e alguns componentes do tensor da correia devem ser mais robustos para resistir à força axial ao longo do tempo de vida do tensor.

[005] O documento US 2012/058847 ensina um tensor de correia conforme a arte. Síntese

[006] Um aspecto dos tensores descritos é uma forma de realização do tensor em que a força de amortecimento radial pode ser contida no interior de uma parede de suporte, em vez de depender de articulações. O amortecimento radial é, de preferência, assimétrico.

[007] Em uma forma de realização, é descrito um tensor que pode ser parte de um sistema de energia, onde o tensor fornece a tensão a um elemento continuo de transmissão de energia tal como uma correia, corrente, ou outro circuito contínuo. O tensor apresenta um braço que é passível de rotacionar em torno de um primeiro eixo e inclui um copo [arm arbor] que apresenta uma janela no mesmo, uma bucha que apresenta uma projeção, sendo que a bucha inclui uma fenda longitudinal que permite a expansão radial e divide a projeção em uma primeira parte e uma segunda parte e é posicionada adjacente ao copo com a projeção recebida na janela do copo, e uma mola acoplada ao braço que incita o braço a rotacionar em torno do primeiro eixo em engate de tensionamento com um elemento de transmissão de energia. A mola é posicionada onde poderá se expandir radialmente em contato com a projeção da bucha quando o braço for rotacionado em uma direção oposta à direção no engate de tensionamento, de tal modo que a bucha é empurrada radialmente para fora em relação ao copo para fornecer o amortecimento por atrito.

[008] Em outra forma de realização, o tensor inclui um elemento de suporte que aloja a mola, o copo, e a bucha com a bucha adjacente ao elemento de suporte e o copo entre a mola e a bucha. Consequentemente, quando a mola é expandida radialmente, impulsiona a bucha em um engate com atrito com o elemento de suporte para fornecer o amortecimento por atrito.

[009] Em uma forma de realização, a bucha inclui uma luva substancialmente cilíndrica que apresenta ao menos uma projeção na sua superfície interna e uma fenda longitudinal que divide a projeção em duas partes. A bucha também pode apresentar um flange que se estende para fora a partir de uma extremidade de sua luva.

[0010]O copo do braço, de preferência, apresenta um diâmetro fixo de tal modo que o copo não responde à expansão radial da mola. Em vez disso, apenas a bucha é expandida radialmente pela mola de expansão. O tensor também pode incluir uma tampa que encerra a mola no interior do tensor.

[0011] Em uma forma de realização, o braço inclui uma polia montada rotativamente em torno de um segundo eixo, o segundo eixo sendo espaçado do, e paralelo ao, primeiro eixo.

[0012] Em outra forma de realização, é descrito um tensor que pode ser parte de um sistema de energia, onde o tensor fornece a tensão a um elemento contínuo de transmissão de energia. O tensor inclui um elemento de suporte que compreende um eixo mecânico que define um primeiro eixo, um braço que compreende um copo montado sobre o eixo para o movimento rotativo do braço em torno do primeiro eixo. O copo define uma cavidade que apresenta ao menos uma abertura de janela. O tensor também inclui uma bucha entre o elemento de suporte e o braço. A bucha inclui uma projeção em que a bucha inclui uma fenda longitudinal que permite a expansão radial e divide a projeção em duas partes. Em adição, o tensor apresenta uma mola recebida na cavidade do copo e acoplada ao braço. A mola impulsiona ou força o braço a rotacionar em torno do primeiro eixo em engate de tensionamento com um elemento de transmissão de energia. A mola também é posicionada para expandir radialmente em contato com a projeção da bucha quando o braço é rotacionado em uma direção oposta à direção do engate de tensionamento de tal modo que a bucha é impulsionada radialmente para fora em relação ao copo para engatar por atrito com o elemento de suporte para fornecer o amortecimento por atrito. Breve descrição dos desenhos - a figura 1 é uma vista frontal de um motor que utiliza uma forma de realização de um tensor. - a figura 2 é uma vista em perspectiva explodida de uma forma de realização de um tensor. - a figura 3 é uma vista lateral em corte transversal do tensor da figura 1 tomada ao longo da linha 3-3. - a figura 4 é uma vista em corte transversal do tensor da figura 3 tomada ao longo da linha 4-4. - a figura 5 é uma vista em corte transversal de uma forma de realização de um tensor que ilustra o lado inferior da tampa conectada ao braço, eixo de articulação, e mola. - a figura 6 é uma vista lateral em perspectiva inferior da tampa da figura 5. - a figura 7 é uma vista em corte transversal de uma forma de realização de uma bucha com uma projeção dividida em duas partes. - a figura 8 é uma vista por cima de uma forma de realização da bucha de articulação e braço. - a figura 9 é um gráfico que mostra a variação de amortecimento com base na posição de parada de back-up. - a figura 10 é um gráfico que mostra a variação do torque com base na posição de parada de back-up. - a figura 11 é gráfico que mostra uma variação da força da mola com base na posição de parada de back-up.

Descrição detalhada

[0013] A descrição detalhada a seguir irá ilustrar os princípios gerais da presente invenção, exemplos dos quais são adicionalmente ilustrados nos desenhos acompanhantes. Nos desenhos, os números de referência iguais indicam elementos idênticos ou funcionalmente semelhantes.

[0014] O mecanismo de amortecimento e tensor aqui descrito fornecem um amortecedor de atrito assimétrico. O tensor é tipicamente parte de um sistema de energia, onde o tensor fornece a tensão de um elemento contínuo de transmissão de energia tal como uma correia, corrente, ou outro circuito contínuo que são, em um sistema, acionados por ao menos uma fonte e que também podem acionar um acessório. O elemento de transmissão de energia e o tensor operam em conjunto com o tensor fornecendo tensão ao elemento contínuo de transmissão de energia, conforme necessário e em resposta às condições dinâmicas dos mesmos.

[0015] Com referência agora à figura 1, um motor é indicada genericamente pelo número de referência 20 e utiliza um elemento contínuo de transmissão de energia 21 para o acionamento de uma pluralidade de acessórios acionados, conforme bem conhecido no estado da arte. O tensor de correia da presente invenção, genericamente designado como 100, é utilizado para fornecer uma força de tensão no elemento contínuo de transmissão de energia 21. O elemento contínuo de transmissão de energia 21 pode ser de qualquer tipo apropriado conhecido no estado da arte. O tensor 100 é configurado para ser fixo a um suporte da estrutura ou suporte do acessório 24 do motor 20 por uma pluralidade de elementos de fixação 25. Os elementos de fixação podem ser parafusos, rebites, solda, ou qualquer outro fixador adequado conhecido na técnica que manterá o tensor no lugar durante a operação do motor. A estrutura de suporte ou suporte do acessório 24 pode ser de qualquer configuração e incluir qualquer quantidade de aberturas para receber os elementos de fixação 25.

[0016] O tensionamento de um elemento contínuo de transmissão de energia com folga com o tensor aqui descrito é incomum pelo fato de que é o enrolamento de uma mola desenrolada que opera de modo a rotacionar o braço do tensor para fornecer a tensão, que será referida aqui como a direção de tensionamento T. Na direção oposta, aqui referida como o sentido do enrolamento W, o braço do tensor pode ser considerado em enrolamento em resposta a uma força predominante do elemento contínuo de transmissão de energia, que se encontra sob pressionamento na extensão em que o tensor reside; no entanto, de modo não usual para os tensores, o enrolamento do braço tensor corresponde a um desenrolamento da mola no interior dos tensores descritos.

[0017] O enrolamento do tensor pode apresentar alguns efeitos potencialmente indesejáveis sobre o acionamento da função pretendida do sistema. Para minimizar estes efeitos indesejáveis pode ser útil dispor de um amortecedor ou mecanismo de amortecimento, por exemplo, um amortecedor por atrito, incorporado no tensor para resistir ao movimento do elemento de transmissão de energia, sem afetar adversamente a rotação do tensor, em particular, o seu braço, para tensionar o elemento de transmissão de energia. Este tipo de amortecimento por atrito é em geral conhecido como amortecimento assimétrico, e nos tensores aqui descritos o desenrolamento da mola provê tal amortecimento. O desenrolamento da mola expande as suas espiras para fora, aumentando o seu diâmetro do corpo da mola, que aqui é utilizado para fornecer o amortecimento assimétrico por atrito devido à mola atuar sobre outro componente do tensor em que a mola incita em engate por atrito com outra superfície.

[0018] Com referência às figuras 2 e 3, o tensor 100 fornece o amortecimento assimétrico por atrito ao movimento de um braço 102, através da expansão de mola 106, uma vez que é desenrolada em resposta a uma carga da correia ou outra força predominante do elemento contínuo de transmissão de energia que é o pressionamento na extensão onde o tensor reside. A mola 106 transfere uma força direcionada para o exterior, uma força radial, a partir de sua expansão das espiras em direção a uma bucha 108 para impulsionar a bucha 108 em engate por atrito com uma superfície interna 146 de um elemento de suporte 114 que aloja ao menos parte da mola 106 e da bucha 108 de tal modo que um substancial amortecimento por atrito é aplicado ao tensor da correia na direção de enrolamento W. Conforme explicado acima, a direção de enrolamento ocorre quando o aumento da tensão faz com que o elemento contínuo de transmissão de energia levante o braço tensor em uma direção para fora. O tensor resiste à rotação na direção de enrolamento W com uma força de amortecimento por atrito, mas não resiste substancialmente ao movimento do braço tensor em direção à correia com a mesma força de amortecimento por atrito.

[0019] Única para a construção dos tensores aqui descritos é a utilização da mola de expansão radial, onde a expansão radial fornece a força para instar as peças em um engate por atrito para fornecer o amortecimento e, a mola radialmente expandida, ou seja, desenrolada, em seguida, aplica uma força torsional para aplicar torque ao braço tensor para rotacionar o braço tensor na direção de tensionamento T, ou seja, em direção ao elemento de transmissão de energia.

[0020] A aplicação do tensor de força radial, ao invés de força axial, permite que alguns dos componentes sejam feitos a partir de materiais menos caros, tais como os componentes e articulações que não precisam ser tão robustos, como seriam para resistir às forças axiais. A ausência de forças axiais permite que alguns componentes sejam feitos mais finos, o que pode reduzir o custo e o peso do tensor. Quaisquer forças radiais que existam no tensor podem ser facilmente contidas no interior do elemento de suporte do tensor da correia. Enquanto esses benefícios são realizados a partir do uso da força radial, esses benefícios não exigem a ausência de força axial. Em algumas formas de realização, tais como os tensores de elevado deslocamento, a força axial pode ainda estar presente enquanto o mecanismo de amortecimento opera radialmente.

[0021] Conforme marcado na figura 3, o tensor 100 inclui um braço tensor 102 passível de rotacionar em torno de um primeiro eixo 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 elemento de suporte 114, e uma tampa 118. O braço 102 inclui uma polia 120, montada de modo rotativo em sua primeira extremidade 130 para a rotação em torno de um segundo eixo B que é afastado e paralelo ao primeiro eixo A. A polia 120 pode ser acoplada ao braço 102 com um rebite de polia 122 ou outro elemento de fixação, e pode incluir uma cobertura 124.

[0022] Novamente com referência às figuras 2 e 3, o braço 102 inclui, em sua segunda extremidade 132, um copo 104 que se estende a partir do braço em torno do primeiro eixo A. O copo 104 pode incluir uma luva 152 que apresenta uma primeira extremidade aberta 154 e uma parte inferior parcial 117 que define uma segunda extremidade aberta 156, que apresenta uma abertura menor em comparação com a primeira extremidade 154. Em uma forma de realização, a luva 152 é em geral cilíndrica e define um alojamento 150 que pode receber a mola 106. No interior da luva 152 se encontra uma janela 116 que se estende através da mesma, ou seja, a fenda é aberta desde a superfície externa do copo 104 até seu interior, por exemplo, na cavidade 151 definida pela luva. A janela 116 também pode ser chamada de janela, uma vez que define uma abertura que fornece uma passagem através da lateral da luva 152 e é limitada por todos os lados pelas porções da luva 152. Uma vez montada, a primeira extremidade 154 da luva 152 pode ser fechada pela tampa 118 e a segunda extremidade 156 pode ser fechada pelo elemento de suporte 114. A tampa 118 e o elemento de suporte 114 podem envolver outros componentes do tensor, por exemplo, a mola 106, o copo 104, e a bucha 108, e protegê-los de contaminantes.

[0023] Em uma forma de realização, a janela 116 pode se estender através da luva 152. A janela 116 pode ser de qualquer formato que permita que a projeção 110 da bucha se estenda para o interior da cavidade 151 definida pela luva 152 para entrar em contato com a mola 106 conforme ela se expanda.

[0024] Como se vê melhor na figura 2, a janela 116 pode se estender através da luva 152 e para o interior da parte inferior parcial 117, e, como tal, é delimitada por todos os lados por uma porção da luva 152. A porção da janela 116 na parte inferior parcial 117 se estende apenas parcialmente radialmente, para o interior da parte inferior parcial 117, de tal modo que a parte inferior parcial 117 é circunferencialmente descontínua em sua periferia externa e circunferencialmente contínua em sua periferia interna. A periferia interna sendo a borda mais próxima do primeiro eixo A. A periferia interna circunferencialmente contínua auxilia a estabilizar ou a fornecer rigidez à segunda extremidade aberta 156 da luva 152 e provê o copo 114 com dimensões fixas. Em uma forma de realização, a luva 152 é substancialmente cilíndrica e apresenta um diâmetro fixo.

[0025] A parte inferior parcial 117, como melhor vista na figura 4, inclui um elemento de suporte 180 posicionado no interior da luva 152. O elemento de suporte 180 recebe a primeira extremidade 107 da mola 106. Portanto, quando o copo 104 rotacionar com o braço 102, o elemento de suporte 180 incita a mola 106 a desenrolar e expandir radialmente o seu diâmetro. Em uma forma de realização, o elemento de suporte 180 é uma partição ou projeção que provê uma superfície em geral plana para uma extremidade de corte reto, em geral plana, da mola 106 para se projetar contra a mesma em contato direto. Em outra forma de realização, o elemento de suporte 180 é uma partição ou projeção que apresenta um formato em geral convexo para receber uma extremidade da mola 106. Esta construção fornece a vantagem de permitir um corte da extremidade mais áspera sobre a extremidade da mola. Em outra forma de realização, o elemento de suporte 180 pode ser uma luva, um suporte, um recesso, ou outro recipiente que a extremidade da mola 107 se encaixa para conectar a mola ao copo 104 para se mover com a mesmo.

[0026] Em uma forma de realização, o elemento de suporte 180 pode ser uma estrutura de rampa, que, dependendo da direção da rampa, pode aumentar ou diminuir a expansão para fora da mola. Um especialista na arte irá apreciar que o formato e/ou o contorno do elemento de suporte 180 pode ser tal que o tensor pode apresentar o amortecimento assimétrico ou progressivo.

[0027] Retornando a referência às figuras 2 e 3, a segunda extremidade 132 do braço 102 também pode incluir um flange 158 em torno da periferia, onde o copo 104 conecta-se ao braço 102. O flange 158, após a montagem do tensor 100, pode assentar sobre o flange 115 do elemento de suporte 114. Estendendo-se a partir do flange 158, pode haver uma aba 140 que se projeta para fora, que pode atuar como um batente para limitar o movimento de rotação do braço 102 em torno do primeiro eixo A quando a aba 140 entra em contato com um batente, por exemplo, o batente 142 no elemento de suporte 114 e/ou a aba 136 na tampa 118.

[0028] O copo 104 é recebido na cavidade 143 do elemento de suporte 114. O elemento de suporte 114 apresenta uma extremidade fechada 160 e uma extremidade aberta 162 e inclui um eixo de articulação 144 que se estende a partir da extremidade fechada 160 para o interior da cavidade 143 e sobre a qual o copo 104 rotaciona. O elemento de suporte 114 pode facilitar a montagem do tensor 100 no lugar em relação a um elemento contínuo de transmissão de energia. Em uma forma de realização, o eixo de articulação 144 é em geral posicionado centralmente no interior da cavidade 143 e apresenta uma abertura 145 ou orifício que se estende axialmente que pode receber um rebite, parafuso, pino, ou outro elemento de fixação 25’ (mostrado na figura 1) para, reter o tensor da correia montado e/ou montar o tensor, em uma superfície em relação a um elemento contínuo de transmissão de energia. O elemento de suporte 114 também pode receber e/ou alojar ao menos uma parte da bucha 108 e da mola 106.

[0029] Em uma forma de realização, o elemento de suporte 114 pode incluir um aro superior 115 ou flange que se estende para fora em torno da periferia da extremidade aberta 162 da cavidade 143 e um batente 142 que se projeta para fora a partir da parede externa do mesmo na proximidade da extremidade aberta 162 ou como uma extensão do flange 115. Em uma forma de realização, o elemento de suporte 114 também pode incluir um pino de posicionamento 147 na superfície externa da extremidade fechada 160 da cavidade 143 que é passível de ser recebido em um receptáculo que pode ser fornecido no suporte de montagem ou estrutura de suporte 24 do motor 20.

[0030] Conforme mostrado nas figuras 2 e 3, uma bucha 108 é posicionada ou passível de ser posicionada entre o copo 104 e a superfície interna 146 do elemento de suporte 114 e é adjacente à superfície externa do copo 104. A bucha 108 inclui uma luva 119 que apresenta uma primeira extremidade aberta 170 e uma segunda extremidade aberta 172 e uma projeção 110 que se estende a partir da superfície interna da luva 168 para o primeiro eixo A, e uma fenda 112 através da bucha que se estende desde a primeira extremidade aberta 170 para a segunda extremidade aberta 172. Em uma forma de realização, em geral a luva 119 é. A projeção 110 se encaixa na janela 116 no copo 104 de tal modo que a bucha 108 é passível de ser encaixada no copo 104 com a projeção 110 recebida na janela 116. Portanto, a projeção 110 é conformada para encaixar com a janela 116 do copo 104. A projeção 110 também é dimensionada de tal modo que ele se estende através do copo 104 em sua cavidade interna 151 e é acessível para ou pela mola 106, conforme a mola se expanda durante o desenrolamento.

[0031] A bucha 108 também pode incluir um flange 113 que se estende para fora a partir de uma extremidade da luva 119, por exemplo, a partir da primeira extremidade aberta 170. Na forma de realização das figuras 2, 3 e 7, a projeção 110 inclui a fenda 112 descrita acima. A fenda 112 se estende por todo o comprimento da projeção 110 e além, para o interior a luva 119 e do flange 113 (se estiver presente). A fenda 112 divide a projeção 110 em uma primeira parte 200 e uma segunda parte 202 e permite que a projeção 110 e a bucha 108 se expandam radialmente em resposta à expansão da mola 106, uma vez que se desenrole. Em uma forma de realização alternativa, a bucha 108 pode ser genericamente elástica.

[0032] Como pode ser visto na figura 3, a mola 106 é assentada no interior da cavidade 151 do braço 102, definida pela luva 152, com suas espiras justapostas na projeção 110 da bucha 108. Portanto, quando o braço 102 rotacionar em resposta à carga da correia ou outra força predominante do elemento contínuo de transmissão de energia que é pressionado no espaço onde o tensor reside, a mola 106 irá desenrolar, aumentando o diâmetro das espiras, e expandir radialmente suas espiras para a projeção 110 da bucha 108 direcionando assim a bucha 108 radialmente para fora em relação ao copo 104, que permanece estacionário em relação à bucha, e em engate de atrito com a superfície interna do elemento de suporte 114. À medida que a mola 106 direciona a projeção 110 radialmente para fora, a fenda 112 faz com que projeção 110 se alargue no interior da janela 116. Conforme a projeção 110 se alarga, a primeira parte 200 e a segunda parte 202 se separam e engatam por atrito com os lados da janela 116, este engate por atrito entre a janela 116 e as primeira e segunda partes 200 e 202 exige que a mola 106 exerça uma força maior, a fim de continuar a direcionar a bucha 108 radialmente para fora. A vantagem do alargamento da projeção 110 é um amortecimento das forças exercidas pela expansão da mola 106 na projeção 110 da bucha 108.

[0033] Quando a carga da correia ou outra força predominante do elemento de transmissão de energia se dissipar, o torque gerado na mola 106 como um resultado do seu estado desenrolado impulsiona o braço tensor 102 a rotacionar na direção de tensionamento T conforme a mola retorna ao seu estado enrolado. À medida que a mola 106 retorna ao seu estado enrolado, a projeção 110 comprime a fenda 112 e retorna à sua forma original. Quando em sua forma original, a projeção 110 é recebida pela janela 116, permitindo que a bucha 108 contraia radialmente e desengate da superfície interna do elemento de suporte 114. Portanto, a mola 106 é acoplada ao braço tensor 102 de tal modo que a mola fornece o torque para impulsionar o braço tensor na direção de tensionamento T.

[0034] A localização da fenda 112 na projeção 110 é significativa. A localização de uma fenda na bucha 108 e/ou a colocação da projeção 110 tem o potencial de criar mais amortecimento assimétrico do que o desejado para algumas aplicações do tensor da correia. Por exemplo, se a fenda 112 for localizada a 90 graus ou a partir do centro da projeção 110, seria criado um arco de 270 graus na bucha. Quando impulsionado em uma direção que faz com que a seção de 270 graus engate radialmente com a superfície interna do elemento de suporte 114, um maior amortecimento é criado nessa direção do que na outra direção. O amortecimento assimétrico excessivo produzido desta forma é irregular e pode ser incontrolável e é indesejável, especialmente quando são necessários níveis menores de amortecimento. Através da localização da fenda 112 no centro da projeção 110, são criados dois arcos iguais em ambos os lados da fenda 112 em relação à projeção 110, e, portanto, elimina a possibilidade de criar o amortecimento assimétrico excessivo.

[0035] A mola 106 é uma mola de torção de qualquer formato e/ou configuração. Em uma forma de realização, a mola de torção é uma mola de fio redondo. Em outra forma de realização, a mola de torção pode ser uma mola quadrada ou retangular ou uma mola de espiras quadradas ou retangulares. Em outra forma de realização, a mola de torção é uma mola de fio plano. Um especialista na arte irá apreciar que a estas diversas molas de torção podem exigir pontos alternados de engate final da mola no interior do tensor para fornecer conexões seguras, a fim de que a mola enrole e desenrole de modo adequado para forçar o braço.

[0036] Novamente com referência às figuras 2 e 3, a mola 106 apresenta, de preferência, uma primeira extremidade 107 que acopla a mola 106 ao braço tensor 102, em particular, ao copo 104, e uma segunda extremidade 109 que acopla a mola 106 na tampa 118. A primeira extremidade 107 da mola 106, conforme descrito acima, se projeta contra ou é recebida em um primeiro elemento de suporte 180 do braço tensor 102, melhor visto na figura 4, para acoplar o braço tensor 102 na mola 106 de modo que a rotação do braço tensor 102 na direção de enrolamento W desenrole a mola e assim expanda radialmente o diâmetro das espiras da mola. Consequentemente, o torque da mola 106 expandida desenrolada pode rotacionar o braço do tensor 102 na direção de tensionamento T para tensionar um elemento de transmissão de energia, quando a força de levantamento do braço tensor na direção de enrolamento W for reduzida. À medida que a mola 106 utiliza o seu torque para rotacionar o braço 102, a mola 106 enrola de volta para a sua posição original, reduzindo e/ou removendo assim a força radial da projeção 110 da bucha 108 de tal modo que ocorre o amortecimento substancialmente sem atrito ou reduzido para resistir à rotação do braço tensor em direção à correia. O amortecimento do elemento tensor 100 é assimétrico.

[0037] A segunda extremidade 109 da mola 106 é também projetada contra ou recebida em uma segunda estrutura de suporte (item 182 na figura 5), localizada na tampa 118. O segundo elemento de suporte na tampa 118 pode ser o mesmo que, ou diferente, o primeiro elemento de suporte 180. É preferível que a segunda extremidade 109 da mola seja estacionária, ou seja, mantida estacionária pela tampa 118, a qual é estacionária em relação ao braço 102. Consequentemente, o segundo elemento de suporte na tampa 118 deve ser configurado para manter estacionária a segunda extremidade 109 da mola 106.

[0038] A tampa 118 das figuras 1 a 3 pode incluir um orifício 134, em geral localizado no centro, para receber um elemento de fixação 25’, tal como um parafuso, rebite, cravo ou outro elemento de fixação para fixar a tampa no tensor. No entanto, o elemento de fixação 25’ é opcional uma vez que existem outros meios conhecidos para um especialista na arte para fixar e/ou anexar a tampa 118 no tensor. O orifício 134 pode ser rebaixado na superfície superior 135 da tampa para receber a cabeça do elemento de fixação.

[0039] A tampa 118 também pode incluir uma aba 136 que se estende para fora da mesma. A aba 136 pode ser conformada em L e compreende um braço 138 que se estende em geral na horizontal para fora a partir da periferia externa da tampa 118 e um flange 139 que se estende em geral na vertical para baixo a partir da extremidade do braço 138 oposta à periferia da tampa. No lado inferior 137 da tampa, um segundo elemento de suporte para receber uma extremidade da mola 106 pode ser formada nela ou sobre ela. Um trilho 192 pode ser encaixado no lado de baixo 137 da tampa para receber a mola 106 e pode definir ao menos uma parte do elemento de suporte e se estendem para fora da mesma. O trilho 192, de preferência, corresponde à curvatura ou formato da mola 106. Em uma forma de realização, a tampa 118 pode incluir mais do que uma aba 136 e as abas podem fixar a tampa 118 ao braço 102 e/ou ao elemento de suporte 114.

[0040] Em outra forma de realização, ilustrada nas figuras 5 e 6, a tampa, genericamente designada como 118’, apresenta uma fixação estriada ao eixo de articulação 144. O eixo de articulação 144 apresenta a extremidade estriada 186, oposta à junção do eixo de articulação na extremidade fechada 160 da cavidade 143, e um orifício 145. A extremidade estriada 186 fornece uma conexão de acoplamento entre o elemento de suporte 114 e tampa 118’. Para acoplar com a extremidade estriada 186, a tampa 118’ apresenta um botão 188 que compreende uma configuração interna de cristas 194 alternadas e recessos 196. A tampa 118’ é mantida estacionária pela conexão do botão 188 na extremidade estriada 186 do eixo de articulação 144.

[0041] A tampa 118 pode incluir um orifício 134’ localizado em geral no centro que é posicionado através do centro do botão 188. A tampa 118’ também pode incluir um trilho 192’ encaixado no lado de baixo 137' da mesma. O trilho 192’ apresenta um formato que corresponde ao formato da mola de torção 106, em particular, a porção da mola que inclui a segunda extremidade 109 da mola 106 e, ao menos, a porção da primeira espira que se estende a partir dela. O trilho 192’ também pode definir parte do elemento de suporte 182 contra o qual a extremidade de corte da segunda extremidade 109 da mola se encontra na direção de contato com a mesma. O trilho 192’ pode apresentar uma projeção 190 que se estende proximal à segunda extremidade 109 da mola 106 para auxiliar na manutenção da segunda extremidade 109 no local na tampa. O segundo elemento de suporte 182 pode ser semelhante ao descrito acima.

[0042] Com referência à figura 8, outra forma de realização de um tensor, genericamente designada como 100’, inclui a projeção simples 110 posicionada a aproximadamente 30 graus (ângulo θ) a partir do primeiro elemento de suporte 180, de preferência, medido a partir do centro da projeção simples 110 na fenda 112, e inclui um suporte da mola 800 posicionado entre 90 graus e 180 graus a partir do primeiro elemento de suporte 180. Como pode ser visto na figura 8, estas posições são medidas em graus no sentido anti- horário devido ao fato de que mola irá expandir conforme ela desenrole em contato com a projeção simples 110 e o suporte da mola 800. Se a mola for invertida, em seguida, as posições da projeção simples 110 e da mola suporte 800 podem ser na mesma quantidade de graus, mas em uma direção horária a partir do primeiro elemento de suporte 180.

[0043] A suporte da mola 800 é conectado no, ou é parte integrante do, copo 104, e se estende desde a sua superfície interna para o interior da cavidade definida, portanto, onde a mola 106 reside. Quando a mola 106 é desenrolada (ou seja, o torque é aumentado) na direção representada pela seta 814, ela naturalmente se expande radialmente para fora em uma direção a 90 graus a partir do primeiro elemento de suporte 180. Na medida em que a mola 106 se expanda, ela eventualmente ficará ainda mais restrita de se desenrolar por entrar mais em contato com suporte da mola 800. O contato da mola 106 com o suporte da mola 800 exerce uma força sobre o suporte da mola 800, o que é equivalente ao valor máximo da força da mola. Com o suporte da mola 800 presente, a projeção simples 110 recebe uma força da mola 106 que é menor do que o valor máximo da força aplicada ao suporte da mola 800. A posição do suporte da mola 800 afeta a quantidade de força aplicada à projeção simples 110 e, finalmente, a quantidade de amortecimento fornecido pela bucha 108. Para testar, este suporte da mola foi colocado em sete posições diferentes na superfície interna do copo separada por 15 graus, conforme apresentado na tabela 1 abaixo.

[0044] Apesar do suporte da mola 800 ter sido testado nas sete posições listadas acima, as posições do suporte da mola 800 não se limitam a estas. O suporte da mola 800 pode ser posicionado em uma primeira localização 802, que é a 90 graus a partir do primeiro elemento de suporte 180, em uma segunda localização 804 que é a 180 graus a partir do primeiro elemento de suporte 180, ou em qualquer posição única entre as mesmas se em incrementos de graus, meio grau, ou suas frações. À medida que o suporte da mola 800 é movido a partir da posição 1 até à posição 7, a mola 106 é apta a travar entre o suporte da mola 800 e a projeção simples 110, criando um impulso da mola 106 em direção à projeção 110 e aumentando a força sobre a projeção, que aumenta a saída de amortecimento do tensor 100’, como em geral se vê na figura 9.

[0045] Os resultados dos testes são apresentados nas figuras 9 a 11. A figura 9 é um gráfico da variação no amortecimento em polegadas/libra por posição do suporte da mola 800. Menores quantidades de amortecimento, que era um objetivo desejado, apresentando uma bucha 108 com uma projeção simples 110, foram conseguidas nas posições 1 a 4 e 7. A menor quantidade de amortecimento, que é desejada, deve ser avaliada contra a variação de torque e a variação de força da mola para determinar onde colocar o suporte da mola 800. Observando a figura 10, a posição do suporte da mola 800, desde a posição 1 à posição 7, diminui o torque do tensor. À medida que a posição do suporte da mola 800 se afasta a uma maior distância da projeção 110, a mola 106 é capaz de rotacionar ainda mais para fora da linha de centro do tensor, o que afeta o torque do tensor. A força da mola, mostrada na figura 11, muda de acordo com a posição do suporte da mola. A força da mola foi máxima na posição 6. Levando todas as três variáveis em consideração e o desejo de fornecer uma menor quantidade de amortecimento, as posições entre 90 graus e 135 graus e, de preferência, 90 graus e 105 graus, são selecionadas. Nesta posição, é fornecido o menor amortecimento, bem como uma menor impulsão da mola para a projeção 110.

[0046] Os tensores aqui descritos fornecem um nível ajustável e menor de amortecimento. Em uma forma de realização, o tensor é um tensor de elevado deslocamento, por vezes referido como um tensor tipo “Zed”. Aqui, um plano central radial para a polia que atua sobre a correia é deslocado lateralmente em relação ao eixo de rotação para uma articulação sobre a qual o braço do tensor oscila. A força axial presentes nestes tensores tipo Zed também produz amortecimento por atrito através do contato com o flange da bucha 113. Esta força axial requer um ajuste global do amortecimento no interior do tensor, tal como reduzir a quantidade de amortecimento radial. O controle da quantidade de amortecimento para o tensor de alto deslocamento é útil porque nestes tensores é necessária uma maior quantidade de força axial para neutralizar a condição fora de equilíbrio produzida pela carga do cubo, uma vez que é aplicado na polia.

[0047] As formas de realização da presente invenção, representadas nos desenhos e descritas acima, são exemplares de numerosas formas de realização que podem ser feitas dentro do escopo das reivindicações anexas. É contemplado que diversas outras configurações do elemento tensor podem ser criadas tomando vantagem da abordagem descrita. Em suma, é a intenção do requerente de que o escopo desta patente seja limitado apenas pelo escopo das reivindicações anexas.

Claims

1. Tensor (100) compreendendo: - um braço (102) rotativo em torno de um primeiro eixo, o braço (102) compreendendo um copo (104) que compreende um primeiro elemento de suporte (180), que apresenta uma janela (116) através de uma porção do copo (104); - uma bucha (108) apresentando uma projeção (110); - uma mola (106) acoplada ao braço (102), incitando o braço (102) a rotacionar em torno do primeiro eixo de engate por tensionamento com um elemento contínuo de transmissão de energia (21); e - uma tampa (118) apresentando uma segunda elemento de suporte da mola (182), a tampa (118) envolvendo a mola (106) dentro do tensor (100); - sendo que a bucha (108) envolve o copo (104) e é posicionada com a projeção (110) se estendendo através da janela (116) do copo (104); - sendo que a mola (106) tem uma primeira extremidade (130) acoplada ao braço (102) e uma segunda extremidade (132) acoplada à tampa (118) e é posicionada para se expandir radialmente em contato com a projeção (110) da bucha (108) conforme o braço (102) é rotacionado em uma direção oposta à direção de engate por tensão, de tal modo que a bucha (108) é empurrada radialmente para fora em relação ao copo (104) para fornecer amortecimento por atrito; caracterizado por o braço (102) compreender um suporte de mola (800), a bucha incluir uma fenda longitudinal (112) que permite a expansão radial e divide a projeção (110) em uma primeira parte (200) e uma segunda parte (202), e a janela (116) do copo (104) é posicionada a 30 graus do primeiro elemento de suporte (180), e o suporte da mola (800) do copo (104) é posicionado em ou entre 90 graus a 180 graus a partir do primeiro elemento de suporte (180) ou a janela (116) do copo (104) é posicionada a 30 graus a partir do segundo elemento de suporte (182), e o suporte de mola (800) do copo (104) é posicionado em ou entre 90 e 180 graus do segundo elemento de suporte (182).

2. Tensor (100), de acordo com a reivindicação 1, caracterizado por a bucha (108) compreender uma luva (119) que inclui a fenda (112) e a projeção (110) e compreende um flange (113) que se estende para fora a partir de uma extremidade da luva (119).

3. Tensor (100), de acordo com a reivindicação 2, caracterizado por a luva (119) da bucha (108) ser cilíndrica.

4. Tensor (100), de acordo com a reivindicação 2, caracterizado por o copo (104) apresentar um diâmetro fixo.

5. Tensor (100), de acordo com a reivindicação 1, caracterizado por o braço (102) incluir uma polia montada de modo rotativo em torno de um segundo eixo, o segundo eixo sendo espaçado do, e paralelo ao, primeiro eixo.

6. Tensor (100), de acordo com a reivindicação 1, caracterizado por compreender ainda um elemento de suporte (114) que aloja a mola (106), o copo (104), e a bucha (108), com a bucha (108) adjacente ao elemento de suporte (114) e o copo (104) entre a mola (106) e a bucha (108).

7. Tensor (100), de acordo com a reivindicação 6, caracterizado por a expansão radial da mola (106) insta as primeira e segunda (200, 202) partes da projeção em engate por atrito com a janela (116) e incita a bucha (108) para o engate por atrito com o elemento de suporte (114) para fornecer o amortecimento por atrito.

8. Tensor (100), de acordo com a reivindicação 6, caracterizado por o elemento de suporte (114) é estacionário e inclui um eixo que define o primeiro eixo, sendo que o braço (102) é montado de forma rotativa ao eixo.

9. Tensor (100), de acordo com a reivindicação 8, caracterizado por o suporte da mola (800) do copo (104) se encontrar em uma posição em, ou entre 90 graus e 105 graus, a partir do primeiro elemento de suporte (180) da mola ou a partir do segundo elemento de suporte (182) da mola.

10. . Tensor (100) compreendendo: - um elemento de suporte (114) que compreende uma eixo mecânico que define um primeiro eixo; - um braço (102) que compreende um copo (104) montado sobre o dito eixo para o movimento rotativo do braço (102) em torno do primeiro eixo, o copo (104) definindo uma cavidade (151) e apresentando uma janela (116) aberta na cavidade (151); - uma bucha (108) apresentando uma projeção (110) passível de ser recebida na janela (116) do copo (104), sendo que a bucha (108) se encontra entre o elemento de suporte (114) e o braço (102) com a projeção (110) recebida na janela (116); - uma mola (106) recebida na cavidade (151) do copo (104) e acoplada ao braço (102), incitando o braço a rotacionar em torno do primeiro eixo em engate por tensionamento com um elemento de transmissão de energia (21), a mola (106) sendo posicionada para expandir radialmente em contato com a projeção (110) da bucha (108) conforme a braço (102) é rotacionado em uma direção oposta à direção do engate por tensionamento de tal modo que as primeira e segunda partes (200, 202) da projeção (110) são impelidas para engatar por atrito com a janela (106), e a bucha (108) é impelida radialmente para fora em relação ao copo (104) para engatar por atrito com o elemento de suporte (114) para fornecer o amortecimento por atrito; e - uma tampa (118) apresentando uma mola (106) acoplada na mesma; - caracterizado por a bucha (108) incluir uma fenda longitudinal (112) que permite a expansão radial e divide a projeção (110) em uma primeira parte (200) e uma segunda parte (202); e - o copo (104) inclui um primeiro elemento de suporte (180) da mola e a tampa (118) inclui um segundo elemento de suporte (182) da mola e a janela (116) do copo (104) é posicionada a 30 graus a partir primeiro elemento de suporte (180) da mola, sendo que o copo (104) compreende ainda um suporte da mola (800) posicionado para contatar com a mola (106) quando a mola se expande radialmente e posicionada em, ou entre, 90 graus a 135 graus a partir primeiro elemento de suporte (180) da mola.

11. Tensor (100), de acordo com a reivindicação 10, caracterizado por a bucha (108) compreender uma luva (119) cilíndrica que inclui a fenda (116) e a projeção (110) e compreende um flange (113) que se estende para fora a partir de uma extremidade da luva (119).

12. Tensor (100), de acordo com a reivindicação 10, caracterizado por o copo (104) apresentar um diâmetro fixo.

13. Tensor (100), de acordo com a reivindicação 10, caracterizado por o braço (102) incluir uma polia montada de modo rotativo em torno de um segundo eixo, o segundo eixo sendo espaçado e paralelo ao primeiro eixo.

14. Tensor (100), de acordo com a reivindicação 10, caracterizado por o copo (104) compreender uma luva (152) em geral cilíndrica que apresenta uma primeira extremidade aberta (154) e uma parte inferior parcial (117) que define uma segunda extremidade aberta (156) que apresenta uma abertura menor em comparação com a primeira extremidade (154).

15. Tensor (100), de acordo com a reivindicação 14, caracterizado por a janela (116) se estender através da luva (152) e na parte inferior parcial (117).

16. Tensor (100), de acordo com a reivindicação 10, caracterizado por o suporte da mola (800) se encontrar em uma posição em, ou entre, 90 graus e 105 graus a partir do primeiro elemento de suporte da mola (182).