BRPI0610538A2

BRPI0610538A2 - aparelho para indicação de dinámica de correia de transmissão de potência

Info

Publication number: BRPI0610538A2
Application number: BRPI0610538-6A
Authority: BR
Inventors: Jeffrey A Pendergrass
Original assignee: Dayco Products Llc
Priority date: 2005-04-21
Filing date: 2006-04-13
Publication date: 2010-06-29
Also published as: CN101189450A; US20060240922A1; WO2006115840A3; AU2006240253B2; WO2006115840A2; CA2605627C; MX2007012871A; KR101217299B1; JP2008537084A; JP4971308B2; EP1877684A4; KR20070120186A; CN101189450B; EP1877684B1; AU2006240253A1; CA2605627A1; US7771302B2; BRPI0610538B1; ES2350747T3; EP1877684A2

Abstract

A presente invenção refere-se a um aparelho para indicar a dinâmica de uma correia de transmissão de potência automotiva. O aparelho inclui um tensionador de correia (10) incluindo um alojamento de suporte (12) e um braço (14) conectado de maneira rotativa ao alojamento de suporte. Uma polia (20) é carregada pelo braço (14), sendo que a polia tem uma superfície de engate de correia (22). Uma mola (13) é conectada ao braço (14) e ao alojamento de suporte (12) para forçar o braço a pivotar com relação ao alojamento de suporte. Um sensor (24) é responsivo a uma entrada associada a uma posição do braço (14) com relação ao sensor, sendo que o sensor (24) fornece uma indicação em resposta ao recebimento da entrada. Um dispositivo de sinalização (106) é configurado para fornecer um sinal a um usuário em resposta à indicação fornecida pelo sensor (24).

Description

Relatório Descritivo da Patente de Invenção para "APARELHOPARA INDICAÇÃO DE DINÂMICA DE CORREIA DE TRANSMISSÃO DE POTÊNCIA".

Campo Técnico

A presente invenção refere-se, genericamente, a tensionadoresde correia e, mais particularmente, a um tensionador de correia que incluium sensor para uso na indicação da dinâmica da correia de transmissão depotência.

Técnica Antecedente

Um tensionador é freqüentemente usado em um sistema de cor-reia para tensionar uma correia sem fim que transmita potência para acessó-rios em um motor de automóvel. Os tensionadores podem utilizar uma mola,tal como um fio plano ou mola de fio redondo para forçar um braço pivotantena direção da correia. Diversas vezes, após um período de uso, as correiastendem a desgastar e precisam ser substituídas. Com freqüência, o desgas-te da correia é detectado por inspeção visual. Em alguns casos, as correiassão substituídas usando-se apenas diretrizes recomendadas tais como subs-tituição da correia a cada 24.000 km (15.000 milhas) de deslocamento doveículo ou substituição anual da correia.

Descrição da Invenção

Em um aspecto, é proporcionado um aparelho para indicar adinâmica da correia de transmissão de potência automotiva. O aparelhoinclui um tensionador de correia que inclui um alojamento de suporte e umbraço conectado de maneira rotativa ao alojamento do suporte. Uma polia écarregada pelo braço, sendo que a polia tem uma superfície de engate coma correia. Uma mola é conectada ao braço e ao alojamento de suporte paraforçar o braço a pivotar com relação ao alojamento do suporte. Um sensor éresponsivo a uma entrada associada a uma posição do braço com relaçãoao sensor, sendo que o sensor proporciona uma indicação em resposta aorecebimento da entrada. Um dispositivo de sinalização é configurado parafornecer um sinal a um usuário em resposta à indicação fornecida pelosensor.Em um outro aspecto, é proporcionado um método de indicaçãode tensão aplicada a uma correia de transmissão de potência automotiva. Ométodo inclui tensionar uma correia automotiva usando um tensionador decorreia que inclui um alojamento de suporte montado em um motor. Um bra-ço pivotante é conectado de maneira rotativa ao alojamento do suporte etem uma polia que tem uma superfície de engate de correia carregada pelobraço pivotante, sendo que o braço pivotante é forçado a pivotar com rela-ção ao alojamento do suporte. Uma posição do braço pivotante é indicadapara usar um sensor, onde com o braço pivotante em uma posição prede-terminada, um usuário é sinalizado.

Os detalhes de uma ou mais modalidades são estabelecidos nosdesenhos anexos e na descrição abaixo. Outras características, objetivos evantagens ficarão aparentes a partir da descrição e dos desenhos, e a partirdas reivindicações.

Breve Descrição dos Desenhos

As características da invenção e suas vantagens técnicas, po-dem ser vistas a partir da descrição a seguir das modalidades preferidas,junto com as reivindicações e desenhos anexos, em que:

a figura 1 é uma vista em corte transversal de uma modalidadede um tensionador de correia;

a figura 2 é uma vista de topo de uma modalidade de um tensio-nador de correia engatando uma correia;

a figura 3 é uma vista em perspectiva do tensionador de correiada figura 2;

a figura 4 é uma vista de topo diagramática do tensionador decorreia da figura 2 com o braço pivotante em uma primeira posição limite;

a figura 5 é uma vista lateral diagramática em detalhes do tensi-onador de correia da figura 3;

a figura 6 é uma vista de topo diagramática do tensionador decorreia da figura 2 com o braço pivotante em uma segunda posição limite;

a figura 7 é uma vista lateral diagramática em detalhes dotensionador de correia da figura 6; ea figura 8 é uma ilustração diagramática de um sistema de avisopara detectar a posição do braço pivotante e a tensão da correia.Descrição Detalhada de Modalidades Preferidas

Com referência à figura 1, um tensionador de correia 10 incluium alojamento de suporte 12 e um braço pivotante 14 montado de maneirarotativa ao alojamento de suporte para formar uma cavidade de mola 11 en-tre eles. Localizada dentro da cavidade de mola 11 e conectada de maneiraoperativa tanto ao braço pivotante 14 quanto ao alojamento de suporte 12,está uma mola 13, tal como uma mola de fio redondo ou fio plano. A mola 13aplica uma força ao braço pivotante 14 durante o uso para forçar o braçopivotante na direção de uma posição não carregada. O braço pivotante 14carrega uma polia 20, tal como uma polia esticadora frontal ou traseira, quepode girar com relação ao braço pivotante. A polia 20 tem uma superfície 22de engate de correia para engatar uma correia 116, tal como uma correia detransmissão automotiva (Figura 2).

Com referência às figuras 2 e 3, o tensionador de correia 10 in-clui um sensor 24 que é responsivo a uma entrada associada a uma posiçãodo braço pivotante 14. Quando do recebimento da entrada, o sensor 24 for-nece uma indicação. Em algumas modalidades, o sensor 24, ao responder àentrada associada à posição do braço pivotante 14, pode proporcionar a de-tecção de dinâmica excessiva da correia 116, o que também pode ser umaindicação, por exemplo, de estiramento excessivo da correia, dimensiona-mento incorreto da correia, etc. Tais problemas de correia podem ser umresultado de ou levarem a outros problemas no veículo, tais como falha naignição, componentes acessórios defeituosos ou travados, correias quebra-das, problemas de alimentação de combustível durante as acelerações doveículo e/ou partidas do motor, etc. Em algumas modalidades, o sensor 24pode fornecer uma indicação de condições desejáveis da correia, por exem-plo, para indicar a operação da correia 116 em extremos de qualquer inter-valo desejável de tensões da correia.

Também com referência às figuras 4 a 7, o sensor 24 é um co-mutador 25 que inclui um primeiro carne articulado 26, um segundo carnearticulado 28 e condutores 50 para conectar eletricamente o comutador 25 aum controlador (vide a figura 8), por exemplo. O primeiro carne articulado 26e o segundo carne articulado 28 estão posicionados, cada um, em uma ex-tremidade distai de um respectivo dedo elástico flexível 30 e 32. Os dedos30 e 32 são suportados em uma relação em balanço por um corpo comuta-dor 34 que é montado a uma superfície externa 36 do alojamento de suporte 12.

Conforme pode ser melhor visto por meio das figuras 2 e 4 a 7, osegundo carne articulado 28 está posicionado a uma distância maior do alo-jamento de suporte 12 do que o primeiro carne articulado 26. Isso pode per-mitir, na modalidade ilustrada, a atuação do comutador 25 em duas posiçõeslimite angularmente espaçadas entre si Pi e P2 (vide as figuras 4 e 6, res-pectivamente) do braço pivotante 14 com relação ao alojamento de suporte12 usando elementos de atuação 38 e 40 posicionados e dimensionadosapropriadamente. O elemento de atuação 38 é mais curto do que o elementoatuador 40 e cada elemento atuador inclui uma parte de haste estreita 42, 44que se estende integralmente a partir de uma superfície externa 49 do braçopivotante 14 até uma extremidade distai ampliada 45 e 47. A extremidadedistai 45 do elemento de atuação 38 é dimensionada para entrar em contatocom o primeiro carne articulado 26 e a extremidade distai 47 do elemento deatuação 40 é dimensionada para entrar em contato com o segundo carnearticulado 28, sem o elemento de atuação 38 ou o elemento de atuação 40fazer contato com o outro dos carnes articulados.

Com o braço pivotante 14 em posições limites Pi e P2 relativasao alojamento do suporte 12, as extremidades distais ampliadas 45 e 47 en-tram em contato com o primeiro e segundo carnes articulados 26, e 28, res-pectivamente. Este contato pode defletir os dedos associados 30, 32 que,por sua vez, podem pressionar um respectivo elemento comutador 52 (videa figura 5, que mostra apenas um dos elementos comutadores 52). O comu-tador 25 e os elementos de atuação 38 e 40 podem ser conectados ao ten-sionador de correia 10 por meio de qualquer método adequado, inclusiveprendedores mecânicos e/ou por soldagem.Com referência às figuras 4 e 5, o braço pivotante 14 é mostradoem P-\ com batentes cooperantes 56 e 58 que inibem rotação adicional dobraço pivotante com relação ao alojamento de suporte 12 na direção da seta16. Com o braço pivotante 14 em Pi, o elemento de atuação 38 está emcontato com o primeiro carne articulado 26 (Figura 5) defletindo o dedo 30,por exemplo, para fechar o comutador 25. O braço pivotante 14, nesta posi-ção, pode indicar, por exemplo, uma correia quebrada, o uso de uma correiacom comprimento inapropriado (por exemplo, muito longa), escorregamentoda correia, salto da correia, posicionamento impróprio da correia, etc.

De novo com referência à figura 2, quando da montagem do ten-sionador de correia 10 em um veículo e da montagem da correia 116, a cor-reia aplica uma força ao braço pivotante 14 fazendo com que o braço pivo-tante gire em uma direção oposta à direção da força 16, isto é, na direção daseta 62. A rotação do braço pivotante 14 na direção da seta 62 faz com queo elemento de atuação 38 desengate o primeiro carne articulado 26, o quepermite que o dedo 30 retome, pelo menos substancialmente, sua posiçãoinicial (vide a figura 3). Durante a operação normal, o braço pivotante 14 estálocalizado entre Pi e P2, conforme é mostrado nas figuras 2 e 3. Em algu-mas modalidades, durante a operação normal, o comutador 25 está aberto.

A mola que força o braço pivotante e tensiona uma correia de transmissãoautomotiva é descrita em detalhes na patente U.S. N9 6.206.797, cujos deta-lhes são incorporados ao contexto à guisa de referência, como se totalmenteestabelecido aqui.

Agora, com referência às figuras 6 e 7, o braço pivotante 14 émostrado em P2 com o braço pivotante 14 girado a um ângulo 0 a partir dePi. O intervalo de 0 depende do uso desejado do tensionador 10. Os baten-tes cooperantes 56 e 64 inibem rotação adicional do braço pivotante além de0 com relação ao alojamento de suporte 12 na direção da seta 62. Com obraço pivotante 14 em P2, o elemento de atuação 40 entra em contato com osegundo carne articulado 28 (Figura 7) e deflete o dedo 32, o que, por e-xemplo, fecha o comutador 25 para proporcionar uma indicação positiva. Obraço pivotante 14 nesta posição pode indicar, por exemplo, a presença dealtas cargas de torção transientes ou reversão de tensão no acionamentodevido a eventos de torção no eixo de manivela ou em uma polia acessória,falha na ignição do motor, componentes defeituosos ou travados, problemasde alimentação de combustível, uso de uma correia com comprimento ina-propriado (por exemplo, muito pequena), cargas excessivas no cubo, etc.

Adicionalmente, conforme notado acima, Pi e P2 podem estar localizadosem outras posições (por exemplo, outras que não as posições de batenteilustradas pelas figuras 4 a 7) para indicar a operação da correia 116 nosextremos de um intervalo desejado de tensões da correia, cujo sinal podeser usado para controlar, por exemplo, o engate de uma embreagem de ven-toinha, ar condicionado e/ou controle do afogador.

Agora, com referência à figura 8, um sistema 100 para ser usadopara alertar um usuário (por exemplo, o condutor de um automóvel) de des-locamento excessivo do pivotante 14, inclui o tensionador de correia 10 como sensor 24. O tensionador de correia 10 é montado em um motor (não mos-trado) para uso no tensionamento da correia 116. O sensor 24 é conectado aum controlador 104 capaz de receber indicação do sensor. O controlador104, em resposta ao recebimento de indicação do sensor 24, controla ò dis-positivo de sinalização 106 (por exemplo, uma luz, uma campainha, um vi-sor, tal como um monitor ou LCD, etc.) para sinalizar o usuário. Por exemplo,o controlador 104 pode ser configurado para reconhecer a abertura (e/oufechamento) de um circuito elétrico, tal como na modalidade descrita acimacom relação às figuras 1 a 6, onde o sensor 24 está na forma do comutador25. Em algumas modalidades, o sensor 24 pode ser conectado diretamenteao dispositivo de sinalização 106. Ao fornecer um sinal ao usuário, a detec-ção precoce de problemas no motor, tais como perda de voltagem, perda deágua, superaquecimento do motor e falha do motor, pode ser realizada. Adi-cionalmente, o sistema 100 pode fornecer um aviso a um usuário, por exem-plo, antes da completa falha da correia, que não seja dependente, por e-xemplo, de inspeção visual ou diretrizes recomendadas.

Foram descritas diversas modalidades detalhadas. No entanto,será entendido que diversas modificações podem ser feitas. Por exemplo,embora um comutador 25 com múltiplos carnes articulados tenha sido des-crito primariamente acima, outros sensores podem ser usados, tais comocomutadores múltiplos ou um comutador com um ou mais carnes articula-dos, sensores de efeito Hall, sensores de posição a laser, potenciômetros,ou dispositivos quantificados tais como volantes disparadores com captado-res de indução e comutadores de proximidade. Adicionalmente, o sensor 24pode ser usado para ativar itens tais como dispositivos magneto-reológicos(MR) e eletrorreológicos (ER), válvulas e servos, e/ou fornecer retorno aotensionador de correia para auto-ajuste, por exemplo, usando um dispositivoeletromecânico capaz de ajustar a tensão e/ou posição do braço pivotante.Por exemplo, com base no recebimento de indicação oriunda do sensor 24,um controlador pode controlar o ajuste da tensão e/ou da posição do braçopivotante ao sinalizar um dispositivo eletromecânico conectado ao braço pi-votante. Em algumas modalidades, o sensor pode não ser montado no alo-jamento do suporte e pode, ao invés disso, ser montado diretamente, porexemplo, em um componente estacionário do motor, tal como o bloco domotor. Em algumas modalidades, o sensor pode fornecer a posição relativa(por exemplo, com relação ao alojamento do suporte ou bloco do motor) ouabsoluta do braço pivotante 14. Sendo assim, outras modalidades estãodentro do escopo das reivindicações a seguir.

Claims

1. Aparelho para indicar a dinâmica de uma correia de transmis-são de potência automotiva, sendo que o aparelho compreende:um tensionador de correia (10) que incluium alojamento de suporte (12);um braço (14) conectado de maneira rotativa ao alojamento dosuporte (12);uma polia (20) carregada pelo braço (14), sendo que a polia (20)tem uma superfície de engate de correia (22);uma mola (13) conectada ao braço (14) e alojamento de suporte(12) para forçar o braço (14) a pivotar com relação ao alojamento de suporte o2);um sensor (24) que responde a uma entrada associada a umaposição do braço (14) referente ao sensor (24), sendo que o sensor forneceuma indicação em resposta ao recebimento da entrada; eum dispositivo de sinalização (106) configurado para fornecerum sinal a um usuário em resposta à indicação fornecida pelo sensor.

2. Aparelho, de acordo com a reivindicação 1, em que o sensor(24) recebe entrada com o braço (14) em uma ou mais posições referentesao alojamento de suporte (12) e/ou em que o sensor (24) fornece indicaçãoem resposta a uma primeira posição do braço pivotante (14) com relação aoalojamento (12) e uma segunda posição do braço pivotante (14) com relaçãoao alojamento (12), sendo que a segunda posição é diferente da primeiraposição.

3. Aparelho, de acordo com a reivindicação 1, em que o sensor(24) compreende um comutador limite (25) que pode, por exemplo, ser aber-to com o braço posicionado dentro de um intervalo angular predeterminadocom relação ao alojamento de suporte (12), e fechado para fornecer a indi-cação quando o braço (14) estiver posicionado fora do intervalo angular pre-determinado relativo ao alojamento de suporte (12).

4. Aparelho, de acordo com a reivindicação 1, compreendendoadicionalmente um controlador (104) conectado ao sensor (24), em que odispositivo de sinalização (106) pode ser conectado ao controlador (104) eem que o controlador (104) pode ativar o dispositivo de sinalização (106) emresposta ao recebimento da indicação.

5. Aparelho, de acordo com a reivindicação 1, em que o disposi-tivo de sinalização (106) está conectado ao sensor (24) e/ou em que o sen-sor (24) compreende múltiplos comutadores e/ou em que o sensor (24) émontado no alojamento de suporte (12).

6. Método de indicação de uma tensão aplicada a uma correiade transmissão de potência automotiva, sendo que o método compreende:tensionar uma correia automotiva (116) usando um tensionadorde coreia (10) que inclui um alojamento de suporte (12) montado em ummotor, um braço pivotante (14) conectado de maneira rotativa ao alojamentode suporte (12) e uma polia (20) que tem uma superfície de engate de cor-reia (22) carregada pelo braço pivotante (14), sendo que o braço pivotante éforçado a pivotar com relação ao alojamento de suporte (12);indicar uma posição do braço pivotante (14) usando um sensor(24); esinalizar a um usuário com o braço pivotante (14) em uma posi-ção predeterminada usando o sensor (24).

7. Método, de acordo com a reivindicação 6, compreendendo aindicação de múltiplas posições do braço pivotante (14) com relação ao alo-jamento de suporte (12) usando o sensor (24).

8. Método, de acordo com a reivindicação 6, compreendendoadicionalmente conectar o sensor (24) a um controlador (104) configuradopara responder a uma indicação do sensor (24), por exemplo, por meioda conexão do controlador (104) a um dispositivo de sinalização (106),sendo que o dispositivo de sinalização dá sinal ao usuário, por exemplo, pormeio da ativação do dispositivo de sinalização (106) usando o controlador(104).

9. Método, de acordo com a reivindicação 6, em que o sensor(24) responde à entrada associada à posição do braço pivotante (14) comrelação ao alojamento de suporte (12) e/ou em que o sensor (24) compreen-de um comutador (25) que pode fechar com o braço pivotante (14) em umaposição limite.

10. Método, de acordo com a reivindicação 6, em que a etapa deindicação de uma posição do braço pivotante (14) inclui indicar a posição dobraço pivotante (14) com relação ao sensor (24), sendo que o sensor é mon-tado no alojamento de suporte (12).