BRPI0610538B1

BRPI0610538B1 - aparelho para indicação de dinâmica de correia de transmissão de potência

Info

Publication number: BRPI0610538B1
Application number: BRPI0610538A
Authority: BR
Inventors: A Pendergrass Jeffrey
Original assignee: Dayco Products Llc; Dayco Ip Holdings Llc
Priority date: 2005-04-21
Filing date: 2006-04-13
Publication date: 2019-01-22
Also published as: CN101189450A; US20060240922A1; WO2006115840A3; AU2006240253B2; WO2006115840A2; CA2605627C; MX2007012871A; KR101217299B1; JP2008537084A; JP4971308B2; EP1877684A4; KR20070120186A; CN101189450B; EP1877684B1; AU2006240253A1; CA2605627A1; US7771302B2; BRPI0610538A2; 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 APARELHO

PARA INDICAÇÃO DE DINÂMICA DE CORREIA DE TRANSMISSÃO DE

POTÊNCIA.

Campo Técnico

A presente invenção refere-se, genericamente, a tensionadores de correia e, mais particuiarmente, a um tensionador de correia que inclui um sensor para uso na indicação da dinâmica da correia de transmissão de potência.

Técnica Antecedente

Um tensionador é freqüentemente usado em um sistema de correia para tensionar uma correia sem fim que transmita potência para acessórios 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 pivotante na direção da correia. Diversas vezes, após um período de uso, as correias 15 tendem a desgastar e precisam ser substituídas. Com freqüência, o desgaste da correia é detectado por inspeção visual. Em alguns casos, as correias são substituídas usando-se apenas diretrizes recomendadas tais como substituição da correia a cada 24.000 km (15.000 milhas) de deslocamento do veículo ou substituição anual da correia.

Descrição da Invenção

Em um aspecto, é proporcionado um aparelho para indicar a dinâmica da correia de transmissão de potência automotiva. O aparelho inclui um tensionador de correia que inclui um alojamento de suporte e um braço conectado de maneira rotativa ao alojamento do suporte. Uma polia é 25 carregada pelo braço, sendo que a polia tem uma superfície de engate com a correia. Uma mola é conectada ao braço e ao alojamento de suporte para forçar o braço a pivotar com relação ao alojamento do suporte. Um sensor é responsivo a uma entrada associada a uma posição do braço com relação ao sensor, sendo que o sensor proporciona uma indicação em resposta ao 30 recebimento da entrada. Um dispositivo de sinalização é configurado para fornecer um sinal a um usuário em resposta à indicação fornecida pelo sensor.

Em um outro aspecto, é proporcionado um método de indicação de tensão aplicada a uma correia de transmissão de potência automotiva. O método inclui tensionar uma correia automotiva usando um tensionador de correia que inclui um alojamento de suporte montado em um motor. Um bra' ço pivotante é conectado de maneira rotativa ao alojamento do suporte e tem uma polia que tem uma superfície de engate de correia carregada pelo braço pivotante, sendo que o braço pivotante é forçado a pivotar com relação ao alojamento do suporte. Uma posição do braço pivotante é indicada para usar um sensor, onde com o braço pivotante em uma posição predeterminada, um usuário é sinalizado.

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

Breve Descrição dos Desenhos

As características da invenção e suas vantagens técnicas, podem 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 modalidade de um tensionador de correia;

a figura 2 é uma vista de topo de uma modalidade de um tensionador de correia engatando uma correia;

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

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

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

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

a figura 7 é uma vista lateral diagramática em detalhes do tensionador de correia da figura 6; e

a figura 8 é uma ilustração diagramática de um sistema de aviso para 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 inclui um alojamento de suporte 12 e um braço pivotante 14 montado de maneira rotativa ao alojamento de suporte para formar uma cavidade de mola 11 entre eles. Localizada dentro da cavidade de mola 11 e conectada de maneira operativa 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 13 aplica uma força ao braço pivotante 14 durante o uso para forçar o braço pivotante na direção de uma posição não carregada. O braço pivotante 14 carrega uma polia 20, tal como uma polia esticadora frontal ou traseira, que pode girar com relação ao braço pivotante. A polia 20 tem uma superfície 22 de engate de correia para engatar uma correia 116, tal como uma correia de transmissão automotiva (Figura 2).

Com referência às figuras 2 e 3, o tensionador de correia 10 inclui um sensor 24 que é responsivo a uma entrada associada a uma posição do braço pivotante 14. Quando do recebimento da entrada, o sensor 24 fornece uma indicação. Em algumas modalidades, o sensor 24, ao responder à entrada associada à posição do braço pivotante 14, pode proporcionar a detecção de dinâmica excessiva da correia 116, o que também pode ser uma indicação, por exemplo, de estiramento excessivo da correia, dimensionamento incorreto da correia, etc. Tais problemas de correia podem ser um resultado de ou levarem a outros problemas no veículo, tais como falha na ignição, componentes acessórios defeituosos ou travados, correias quebradas, problemas de alimentação de combustível durante as acelerações do veículo e/ou partidas do motor, etc. Em algumas modalidades, o sensor 24 pode fornecer uma indicação de condições desejáveis da correia, por exemplo, para indicar a operação da correia 116 em extremos de qualquer intervalo desejável de tensões da correia.

Também com referência às figuras 4 a 7, o sensor 24 é um comutador 25 que inclui um primeiro came articulado 26, um segundo came

articulado 28 e condutores 50 para conectar eletricamente o comutador 25 a um controlador (vide a figura 8), por exemplo. O primeiro carne articulado 26 e o segundo carne articulado 28 estão posicionados, cada um, em uma extremidade distai de um respectivo dedo elástico flexível 30 e 32. Os dedos ¹ 30 e 32 são suportados em uma relação em balanço por um corpo comutador 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, o segundo carne articulado 28 está posicionado a uma distância maior do alojamento de suporte 12 do que o primeiro carne articulado 26. Isso pode permitir, na modalidade ilustrada, a atuação do comutador 25 em duas posições limite angularmente espaçadas entre si Pi e P2 (vide as figuras 4 e 6, respectivamente) do braço pivotante 14 com relação ao alojamento de suporte 12 usando elementos de atuação 38 e 40 posicionados e dimensionados apropriadamente. O elemento de atuação 38 é mais curto do que o elemento atuador 40 e cada elemento atuador inclui uma parte de haste estreita 42,44 que se estende integralmente a partir de uma superfície externa 49 do braço pivotante 14 até uma extremidade distai ampliada 45 e 47. A extremidade distai 45 do elemento de atuação 38 é dimensionada para entrar em contato com 0 primeiro carne articulado 26 e a extremidade distai 47 do elemento de atuação 40 é dimensionada para entrar em contato com 0 segundo came articulado 28, sem 0 elemento de atuação 38 ou 0 elemento de atuação 40 fazer contato com 0 outro dos carnes articulados.

Com o braço pivotante 14 em posições limites P1 e P₂ relativas ao alojamento do suporte 12, as extremidades distais ampliadas 45 e 47 entram em contato com o primeiro e segundo carnes articulados 26, e 28, respectivamente. Este contato pode defletir os dedos associados 30, 32 que, por sua vez, podem pressionar um respectivo elemento comutador 52 (vide a figura 5, que mostra apenas um dos elementos comutadores 52). O comutador 25 e os elementos de atuação 38 e 40 podem ser conectados ao tensionador de correia 10 por meio de qualquer método adequado, inclusive prendedores mecânicos e/ou por soldagem.

Com referência às figuras 4 e 5, o braço pivotante 14 é mostrado em Pt com batentes cooperantes 56 e 58 que inibem rotação adicional do braço pivotante com relação ao alojamento de suporte 12 na direção da seta

16. Com o braço pivotante 14 em P_b o elemento de atuação 38 está em contato com o primeiro carne articulado 26 (Figura 5) defletindo o dedo 30, por exemplo, para fechar o comutador 25. O braço pivotante 14, nesta posição, pode indicar, por exemplo, uma correia quebrada, o uso de uma correia com comprimento inapropriado (por exemplo, muito longa), escorregamento da correia, salto da correia, posicionamento impróprio da correia, etc.

De novo com referência à figura 2, quando da montagem do tensionador de correia 10 em um veículo e da montagem da correia 116, a correia aplica uma força ao braço pivotante 14 fazendo com que o braço pivotante gire em uma direção oposta à direção da força 16, isto é, na direção da seta 62. A rotação do braço pivotante 14 na direção da seta 62 faz com que o elemento de atuação 38 desengate o primeiro carne articulado 26, o que permite que o dedo 30 retome, pelo menos substancialmente, sua posição inicial (vide a figura 3). Durante a operação normal, o braço pivotante 14 está localizado entre Pi e P₂, conforme é mostrado nas figuras 2 e 3. Em algumas modalidades, durante a operação normal, o comutador 25 está aberto. A mola que força o braço pivotante e tensiona uma correia de transmissão automotiva é descrita em detalhes na patente U.S. N² 6.206.797, cujos detalhes são incorporados ao contexto à guisa de referência, como se totalmente estabelecido aqui.

Agora, com referência às figuras 6 e 7, o braço pivotante 14 é mostrado em P₂ com o braço pivotante 14 girado a um ângulo Θ a partir de Pi. O intervalo de Θ depende do uso desejado do tensionador 10. Os batentes cooperantes 56 e 64 inibem rotação adicional do braço pivotante além de Θ com relação ao alojamento de suporte 12 na direção da seta 62. Com o braço pivotante 14 em P₂, o elemento de atuação 40 entra em contato com o segundo carne articulado 28 (Figura 7) e deflete o dedo 32, o que, por exemplo, fecha o comutador 25 para proporcionar uma indicação positiva. O braço pivotante 14 nesta posição pode indicar, por exemplo, a presença de

altas cargas de torção transientes ou reversão de tensão no acionamento devido a eventos de torção no eixo de manivela ou em uma polia acessória, falha na ignição do motor, componentes defeituosos ou travados, problemas de 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 localizados em outras posições (por exemplo, outras que não as posições de batente ilustradas pelas figuras 4 a 7) para indicar a operação da correia 116 nos extremos de um intervalo desejado de tensões da correia, cujo sinal pode ser usado para controlar, por exemplo, o engate de uma embreagem de ventoinha, ar condicionado e/ou controle do afogador.

Agora, com referência à figura 8, um sistema 100 para ser usado para alertar um usuário (por exemplo, o condutor de um automóvel) de deslocamento excessivo do pivotante 14, inclui 0 tensionador de correia 10 com o sensor 24. O tensionador de correia 10 é montado em um motor (não mostrado) para uso no tensionamento da correia 116. O sensor 24 é conectado a um controlador 104 capaz de receber indicação do sensor. O controlador 104, em resposta ao recebimento de indicação do sensor 24, controla o dispositivo de sinalização 106 (por exemplo, uma luz, uma campainha, um visor, tal como um monitor ou LCD, etc.) para sinalizar 0 usuário. Por exemplo, o controlador 104 pode ser configurado para reconhecer a abertura (e/ou fechamento) de um circuito elétrico, tal como na modalidade descrita acima com relação às figuras 1 a 6, onde 0 sensor 24 está na forma do comutador

25. Em algumas modalidades, 0 sensor 24 pode ser conectado diretamente ao dispositivo de sinalização 106. Ao fornecer um sinal ao usuário, a detecção precoce de problemas no motor, tais como perda de voltagem, perda de água, superaquecimento do motor e falha do motor, pode ser realizada. Adicionalmente, 0 sistema 100 pode fornecer um aviso a um usuário, por exemplo, antes da completa falha da correia, que não seja dependente, por exemplo, 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 descrito primariamente acima, outros sensores podem ser usados, tais como comutadores múltiplos ou um comutador com um ou mais carnes articulados, sensores de efeito Hall, sensores de posição a laser, potenciômetros, 5 ou dispositivos quantificados tais como volantes disparadores com captadores de indução e comutadores de proximidade. Adicionalmente, o sensor 24 pode ser usado para ativar itens tais como dispositivos magneto-reológicos (MR) e eletrorreológicos (ER), válvulas e servos, e/ou fornecer retorno ao tensíonador de correia para auto-ajuste, por exemplo, usando um dispositivo 10 eletromecânico 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 braço pivotante ao sinalizar um dispositivo eletromecânico conectado ao braço pivotante. Em algumas modalidades, o sensor pode não ser montado no alo15 jamento do suporte e pode, ao invés disso, ser montado diretamente, por exemplo, em um componente estacionário do motor, tal como o bloco do motor. Em algumas modalidades, o sensor pode fornecer a posição relativa (por exemplo, com relação ao alojamento do suporte ou bloco do motor) ou absoluta do braço pivotante 14. Sendo assim, outras modalidades estão 20 dentro do escopo das reivindicações a seguir.

Claims

Reivindicações

1. Aparelho para indicar a dinâmica de uma correia de transmissão de potência automotiva, caracterizado por compreender:

um tensionador de correia (10) que inclui um alojamento de suporte (12) definindo um eixo pivotante;

um braço (14) conectado ao alojamento do suporte (12) e ser rotativo em relação ao alojamento de suporte (12), em torno de um eixo de rotação entre um primeiro limite angular e um segundo limite angular;

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 (12);

um conjunto de sensor (24) que responde a uma entrada associada a uma posição do braço (14) referente ao conjunto de sensor (24), sendo que o conjunto de sensor fornece uma indicação em resposta ao recebimento da entrada; e um dispositivo de sinalização (106) configurado para fornecer um sinal a um usuário em resposta à indicação fornecida pelo conjunto de sensor;

o conjunto de sensor compreendendo:

- um primeiro membro de atuação (38) posicionado na superfície externa (49) do braço (14) que é concêntrico em torno do eixo pivotante em uma primeira posição que representa uma primeira posição angular (Pi) do braço (14) em relação ao alojamento de suporte (12);

- um segundo membro de atuação (40) posicionado na superfície externa (49) do braço (14) que é concêntrico em torno do eixo pivotante em uma segunda posição que representa uma segunda posição angular (P2) do braço (14) em relação ao alojamento de suporte (12); e

- pelo menos um sensor (24) que pode ser disparado pelo primeiro membro de atuação (38), pelo segundo membro de atuação (40), ou uma combinação dos mesmos.
2. Aparelho, de acordo com reivindicação 1, caracterizado por 0 sensor (24) receber entrada com 0 braço (14) na primeira ou segunda posições e/ou em que 0 sensor

Petição 870180061979, de 18/07/2018, pág. 10/14

2/3 (24) fornece indicação de resposta a uma primeira posição do braço pivotante (14) e uma segunda posição do braço pivotante (14).
3. Aparelho, de acordo com reivindicação 1, caracterizado por o sensor (24) compreender um comutador limite (25) que pode ser aberto com o braço (14) posicionado dentro de um intervalo angular predeterminado com relação ao alojamento de suporte (12), e fechado para fornecer a indicação quando o braço (14) estiver na primeira posição angular ou na segunda posição angular.
4. Aparelho, de acordo com reivindicação 1, compreendendo adicionalmente um controlador (104) conectado ao sensor (24), em que o dispositivo de sinalização (106) pode ser conectado ao controlador (104) e em que o controlador (104) pode ativar o dispositivo de sinalização (106) em resposta ao recebimento da indicação.
5. Aparelho, de acordo com reivindicação 1, em que o dispositivo de sinalização (106) está conectado ao sensor (24) e/ou em que o sensor (24) compreende múltiplos comutadores e/ou em que o sensor (24) é montado no alojamento de suporte (12).
6. Método de indicação de uma tensão aplicada a uma correia de transmissão de potência automotiva, caracterizado por compreender:

tensionar uma correia automotiva (116) usando um tensionador de correia (10) que inclui um alojamento de suporte (12) montado em um motor, um braço pivotante (14) conectado de maneira rotativa ao alojamento de suporte (12) e uma polia (20) que tem uma superfície de engate de correia (22) carregada pelo braço pivotante (14), sendo que o braço pivotante é forçado a pivotar com relação ao alojamento de suporte (12);

indicar uma posição do braço pivotante (14) usando um sensor (24); e sinalizar a um usuário com o braço pivotante (14) em uma posição predeterminada usando o sensor (24);

o conjunto de sensor compreendendo:

- um primeiro membro de atuação (38) posicionado na superfície externa (49) do braço (14) que é concêntrico em torno do eixo pivotante em uma primeira posição que representa uma primeira posição angular (Pi) do braço (14) em relação ao alojamento de suporte (12);

- um segundo membro de atuação (40) posicionado na superfície externa (49) do braço

Petição 870180061979, de 18/07/2018, pág. 11/14

3/3 (14) que é concêntrico em torno do eixo pivotante em uma segunda posição que representa uma segunda posição angular (P2) do braço (14) em relação ao alojamento de suporte (12); e

- pelo menos um sensor (24) que pode ser disparado pelo primeiro membro de atuação (38), pelo segundo membro de atuação (40), ou uma combinação dos mesmos.
7. Método, de acordo com a reivindicação 6, caracterizado por compreender a indicação de múltiplas posições do braço pivotante (14) com relação ao alojamento de suporte (12) usando 0 sensor (24).
8. Método, de acordo com a reivindicação 6, caracterizado por compreender adicionalmente conectar 0 sensor (24) a um controlador (104) configurado para responder a uma indicação do sensor (24), por exemplo, por meio da conexão do controlador (104) a um dispositivo de sinalização (106), sendo que 0 dispositivo de sinalização dá sinal ao usuário, por exemplo, por meio da ativação do dispositivo de sinalização (106), usando 0 controlador (104).
9. Método, de acordo com a reivindicação 6, caracterizado por 0 sensor (24) responder à entrada associada à posição do braço pivotante (14) com relação ao alojamento de suporte (12) e/ou em que 0 sensor (24) compreende um comutador (25) que pode fechar com 0 braço pivotante (14) na primeira posição angular (Pi) ou na segunda posição angular (P2).
10. Método, de acordo com a reivindicação 6, caracterizado por a etapa de indicação de uma posição do braço pivotante (14) incluir indicar a posição do braço pivotante (14) com relação ao sensor (24), sendo que 0 sensor é montado no alojamento de suporte (12).