BRPI0808411A2

BRPI0808411A2 - Tensionador

Info

Publication number: BRPI0808411A2
Application number: BRPI0808411-4A
Authority: BR
Inventors: Casper Haenbeukers; Michael Kamm
Original assignee: Gates Corp
Priority date: 2007-03-23
Filing date: 2008-02-06
Publication date: 2014-07-15
Also published as: CN101641533A; RU2009139082A; RU2449189C2; WO2008118259A1; EP2140171A1; US20080234083A1; JP2010521629A; KR20090115806A; KR101095117B1

Description

“TENSIONADOR” Campo da Invenção

A invenção volta-se a um tensionador apresentando uma placa de topo excentricamente ajustável e conectada de forma fixa ao eixo mecânico, apresentando uma mola de torção disposta entre a placa de topo e o braço de articulação oposta a uma superfície de montagem.

Fundamentos da Invenção

Os tensionadores são utilizados para a aplicação de uma pré-carga junto a um sistema de propulsão de correia. Isto garante a adequada carga operacional para a correia, uma vez que se faz a transmissão de força a partir de uma roda dentada ou polia do propulsor ou a partir de uma roda dentada ou polia acionadas.

Os tensionadores com excêntricos duais do estado anterior da técnica consistem de um envoltório mais amplo devido a necessitarem de um fator de orientação com a base engatada junto ao conjunto de motor de forma a proporcionar-se o devido alinhamento do tensionador no motor.

Um estudo representativo na área compreende a patente Norte-Americana n° 646404 descrevendo um tensionador voltado a motores tensionados por elementos de acionamento, tais como correias ou correntes. De acordo com um aspecto da invenção, inicialmente instala-se o tensionador com a estrutura de articulação espaçada além da sua posição angular perpendicular. De acordo com outro aspecto da invenção, a tensão necessária para se movimentar a estrutura de articulação até ao extremo de sua gama de posições angulares é, pelo menos, 75 % maior do que aquela referente a sua posição angular para motor aquecido. De acordo com outro aspecto da invenção, o tensionador apresenta um batente na sua posição de deslocamento máximo, com a tensão requerida para movimentação da estrutura de articulação na sua posição de deslocamento máximos sendo, pelo menos, 75% maior do que em relação a sua posição angular para motor aquecido. De acordo ainda com outro aspecto adicional da invenção, a tensão requerida para movimentação da estrutura de articulação junto a uma posição angular de salto de dente em potencial é maior do que a tensão máxima que o motor é capaz de gerar.

O que se faz necessário é um tensionador que apresente uma placa de topo excentricamente ajustável e fixamente conectada junto ao eixo mecânico, apresentando uma mola de torção posicionada entre a placa de topo e o braço de articulação oposta à superfície de montagem. A presente invenção satisfaz esta carência.

Sumário da Invenção

O aspecto básico da invenção consiste no fornecimento de um tensionador apresentando uma placa de topo excentricamente ajustável e fixamente conectada ao eixo mecânico, e apresentando uma mola de torção posicionada entre a placa de topo e o braço de articulação oposta a uma superfície de montagem.

Outros aspectos da invenção serão indicados ou tornados óbvios a partir da descrição a seguir da invenção e dos desenhos de acompanhamento.

A invenção consiste de um tensionador compreendendo de um eixo mecânico apresentando uma porção de eixo engatada junto a uma superfície de montagem, um braço de articulação engatado de maneira articulada com o eixo mecânico em torno do eixo geométrico, uma placa fixamente conectada junto ao eixo mecânico, com a placa estando posicionada em uma extremidade do eixo mecânico oposta a porção deste eixo, uma mola de torção engatada entre o braço de articulação e a placa para enviesamento do braço de articulação, com a mola de torção estando posicionada em sentido oposto a porção de eixo mecânico e imediatamente adjacente a placa, uma polia em juntura junto ao braço de articulação, o centro de rotação do braço de articulação disposto excentricamente a partir do centro de rotação da placa, o braço de articulação apresentando uma aba que coopera com uma porção no braço como indicativo de uma posição relativa do braço de articulação com respeito a placa durante a instalação, e uma porção para recebimento de uma ferramenta na placa para fazer-se o ajuste de modo rotacional da placa durante a instalação.

Breve Descrição dos Desenhos

Os desenhos de acompanhamento, aqui incluídos, formam uma parte do relatório descritivo, ilustrando a modalidade de preferência da presente invenção, e, em conjunto com a mesma, servem para explicação dos princípios desta invenção.

A Figura 1 consiste de uma vista detalhada do tensionador da invenção.

A Figura 2 consiste de uma vista em perspectiva do topo do conjunto de placa de base e de topo e casquilha.

A Figura 3 consiste de uma vista em perspectiva do fundo do braço de articulação do tensionador.

A Figura 4 consiste de uma vista em perspectiva do topo do braço de articulação no eixo mecânico.

A Figura 5 consiste de uma vista em perspectiva do topo da placa de topo e do braço de articulação.

A Figura 6 consiste de uma vista em perspectiva do topo do tensionador.

A Figura 7 consiste de um detalhe da Figura 6.

A Figura 8 consiste de um detalhe da vista lateral da Figura 7.

A Figura 9 consiste de uma vista lateral do tensionador.

A Figura 10(a) consiste de um diagrama esquemático do princípio de instalação.

A Figura 10(b) consiste de um diagrama esquemático do princípio de instalação.

A Figura 10(c) consiste de um diagrama esquemático do princípio de instalação.

A Figura 10(d) consiste de um diagrama esquemático do princípio de instalação. A Figura 10(e) consiste de um diagrama esquemático do princípio de instalação.

Descrição Detalhada da Modalidade Preferida

A Figura 1 consiste de uma vista detalhada do tensionador desenvolvido. O tensionador 100 compreende de um eixo mecânico 10 conectado de forma fixa junto a base 70. O eixo mecânico 10 não gira. A porção 12 se engata com uma superfície de montagem (não apresentada), bem como atua no sentido de manter os componentes funcionando conjuntamente entre a porção 12 e a placa de topo 70.

A bucha 20 atua na forma de um mancai de atrito, sendo posicionada entre a superfície externa 11 do eixo mecânico 10 e a superfície em cavidade 51 do braço de articulação 50.

O mancai 30 é engatado ao braço de articulação 50. A polia 40 é engatada ao mancai 30. O mancai 30 pode conter qualquer tipo adequado de mancais, incluindo, esferas de rolamento, rolamentos agulhados e elementos do gênero. Nesta modalidade em particular, o mancai 30 consiste de uma esfera de rolamento apresentando carreiras internas e externas, 15 já conhecidas da técnica. A polia 40 gira em torno do mancai 30 na carreira externa do mancai.

A polia 40 pode consistir de um aço ou de um plástico moldado. A polia 40 pode consistir tanto de uma superfície de mancai 41 em correia dentada quanto plana.

A mola de torção 60 apresenta-se posicionada entre o braço de articulação 50 e a 20 placa de topo 70, em sentido posto a porção de eixo mecânico 12 no eixo mecânico 10. Basicamente, a mola de torção 60 apresenta-se posicionada em oposição a porção de eixo mecânico, sendo imediatamente adjacente a placa de topo 70. A extremidade 61 se engata com o braço de articulação 50. A extremidade 62 se engata com a placa de topo 70. A mola de torção 60 enviesa o braço de articulação 50 de maneira a aplicar uma carga de torque 25 junto a uma correia (não mostrada). A correia se engata à polia 40.

O tensionador não inclui uma base de divisão, conforme do conhecimento na técnica, por exemplo, veja a divisão 70 descrita na patente Norte-Americana n° 6149542. A ausência da base de divisão possibilita a que o tensionador desenvolvido seja colocado em um motor sem a necessidade de ser indexado ao motor, ou seja, ele pode ser colocado em 30 qualquer posição. Isto vem a eliminar ainda a necessidade por ter-se de prover um motor gabaritado para indexação, por exemplo, na forma de uma fenda em S, conforme descrição na patente Norte-Americana 6149542. Este aperfeiçoamento sendo algo de vantajoso para o fabricante.

O prendedor 80 é empregado para prender o tensionador junto a uma superfície de montagem, tal como um motor de automóvel.

A Figura 2 consiste de uma vista em perspectiva do topo do conjunto de placa de topo e casquilha. A placa de topo 70 compreende de um batente 71 que se estende axialmente de maneira a engatar as saliências 52, 53 ao braço de articulação 50. O batente 71 limita a faixa de movimento do braço de articulação 50. A extremidade 62 é retida em um entalhe 72 na placa de topo 70.

O orifício 73 na placa de topo 70, que se alinha com o eixo geométrico B-B e consiste de um fator de excêntrico do tensionador, recebe um prendedor (não apresentado) para prender o tensionador junto a uma superfície de montagem. O orifício 73 se alinha com a cavidade 13 no eixo 10 de maneira que um prendedor possa ser introduzido através da mesma. O braço de articulação 50 articula-se em torno do eixo geométrico A-A,. O eixo geométrico B-B encontrando-se excentricamente disposto a partir do eixo A-A. Durante a instalação da placa de topo 70, ele se articula em torno de um prendedor 80 no eixo B-B1 promovendo o ajuste excêntrico, dessa forma, do tensionador.

A porção de recebimento de ferramenta 75 é utilizada para engate de uma ferramenta (não apresentada) junto a placa de topo 70 com a finalidade de se ajustar o tensionador.

A Figura 3 consiste de uma vista em perspectiva do fundo do braço de articulação do tensionador. A superfície 54 se engatando ao mancai 30. A superfície 51 se apresentando excentricamente localizada com respeito a superfície 54. A superfície 51 apresentandose coaxialmente alinhada com a superfície 11.0 braço de articulação 50 articulando-se em torno do eixo geométrico A-A durante a operação. A saliência 50 limitando o deslocamento articulado do braço de articulação 50.

A Figura 4 consiste de uma vista em perspectiva do topo do braço de articulação no eixo mecânico. O membro 80 se engatando a uma bobina de mola 30. Aonde a aba 55, (indicador de braço) consiste de um mecanismo de indicação de posicionamento e de adequada instalação do braço de articulação 50. A aba 55 cooperando com a porção 74 (indicador de base) na placa de topo 70, de maneira a indicar a posição relativa do braço de articulação com referência a placa de topo 70.

Nesta modalidade, o eixo mecânico 70 não é vazado com uma cavidade 13 conforme o apresentado pela Figura 1. Em lugar disso, o orifício 14 é disposto em um sólido eixo mecânico sendo alinhado excentricamente com o orifício 73.

A Figura 5 consiste de uma vista em perspectiva da placa de topo e do braço de articulação. A saliência 52 é apresentada engatada com o batente 71. A saliência 52 é também mostrada na forma de uma “parada de motor frio”. A aba 55 não se apresenta alinhada com a porção 74 para esta posição do braço de articulação.

A Figura 6 consiste de uma vista em perspectiva do topo do tensionador. O batente 71 apresenta-se substancialmente posicionado entre as saliências 52, 53. Ao serem posicionadas no topo do tensionador, a aba 55 e a porção 74 são prontamente observadas durante a instalação e ajustamento. A Figura 7 compreende de um detalhe da Figura 6. A aba 55 é apresentada alinhada com a porção 74. Nesta configuração, o batente 71 é posicionado, basicamente, entre as saliências 52 e 53. A faixa entre a saliência 52 e 53, também referida como a parada de motor a frio e parada de motor em funcionamento, respectivamente, possibilita a que o tensionador se articule de maneira a manter uma tensão na correia relativamente constante em função de uma gama de temperaturas para o motor, assim como, o fornecimento de um mecanismo para compensação do comportamento dinâmico da correia e do propulsor de correia durante as oscilações de carga.

A Figura 8 consiste de um detalhe da vista lateral da Figura 7. A aba 55 não sendo coplanar (com referência a um plano normal junto ao eixo A-A1 veja-se a Figura 9) com a porção 74, de maneira a não interferir com o movimento do braço de articulação 50.

A Figura 9 consiste de uma vista lateral do tensionador. A porção de recebimento de ferramenta 75 é utilizada para girar o eixo mecânico 10 e a placa de topo 70 durante a instalação. A ferramenta (não mostrada) pode consistir de qualquer ferramenta tipo chave de porca ou catraca conhecida. O modelo concebido proporciona com que também o perfil ou a elevação do tensionado (H) seja mais baixa ou mais adelgaçada em relação aos tensionadores do estado anterior da técnica.

A Figura 10(a) consiste de um diagrama esquemático do princípio de instalação. O ponto de instalação do prendedor (IP) representa aonde o tensionador é cavilhado junto a superfície de montagem. A placa de topo 70 e o eixo mecânico 10 giram em torno do ponto IP durante a instalação, também referenciados junto ao eixo B-B. O círculo maior compreende de uma representação de polia 40. O centro de rotação da polia 40 sendo o (PC), também referenciado ao eixo geométrioc A-A. O braço de articulação 50 representado por (PA). A placa de topo representada por (TP). A direção relativa junto a porção 74 sendo denominada por 74. O PA permanecendo em uma relação angular fixa em relação a 55 durante a instalação. O TP permanecendo em posição angular fixa em relação a 74 durante a instalação. Durante a instalação e ajustamento, a placa de topo 70 é girada na direção D fazendose uso de uma ferramenta introduzida na porção de recebimento de ferramenta 75. O batente 71 é engatado com a saliência 52 (parada de motor a frio). A Figura 10(a) apresenta o tensionador antes de ser ajustado sem a carga da correia e com a saliência 52 engatada ao batente 71, conforme a Figura 5. Uma correia é denominada como B. Uma folga inicial entre a polia 40 e a correia B é denominada como S. A aba 55 e a porção 74 apresentam uma separação angular de a graus, uma vez que não se apresenta engatada nenhuma carga de correia e batente 71 junto a saliência 52.

A Figura 10(b) consiste de um diagrama esquemático do princípio de instalação. Nesta figura, girou-se a placa de topo 70 em torno de IP (eixo B-B) na direção D, e a folga junto a correia foi reduzida para S'. O ângulo a não se alterou, uma vez que a correia B não se encontra em contato com a polia 40. A Figura 10(c) consiste de um diagrama esquemático do princípio de instalação. A polia 40 encontra-se tão somente em contato com a correia B (S—>0), e assim, o ângulo a não se altera ou diminui.

A Figura 10(d) consiste de um diagrama esquemático do princípio de instalação. A placa de topo 70 é parcialmente girada em torno do eixo geométrico B-B com o ângulo a sendo diminuído para um ângulo a'. A redução no ângulo a significa que a aba 55 e a porção 74 estão convergindo para alinhamento conforme a placa de apoio 70 vá sendo girada em torno do eixo geométrico B-B. Nesta figura, o batente 71 está em desalinhamento com a saliência 52 (parada de motor a frio), sendo deslocado na direção da parada de motor em funcionamento, ou seja, a saliência 53. Nesta figura, a carga de correia segue aumentando conforme vá sendo girada a placa de topo 70.

A Figura 10(e) consiste de um diagrama esquemático do princípio de instalação. A placa de topo já tendo sido girada mais um pouco em torno do eixo B-B, com o ângulo a convergindo para zero (a—>0°), de forma que exista, essencialmente, pouca ou nenhuma separação angular entre a aba 55 e a porção 74, com o conseqüente alinhamento destes, veja-se a Figura 7. Conforme a placa de topo vá sendo girada durante a instalação, o torque de mola e, por conseguinte, a carga de correia é intensificada pela força da mola de torção. O tensionador é instalado de maneira adequada nesta configuração. A força de mola é igual a da carga na correia. O prendedor 80 pode ser então torcido descendentemente finalizando a fixação do tensionador junto a uma superfície de montagem.

O batente 71 é disposto substancialmente entre as saliências 52, 53. A saliência 53 é também denominada de “parada de motor em funcionamento".

Embora uma forma da invenção tenha sido descrita neste relatório descritivo, apresenta-se evidente aos especialistas da área que podem ser concebidas variações na construção e das partes relacionadas, sem haver ocorrência de afastamento do espírito e escopo da invenção conforme sua descrição aqui apresentada.

Claims

1. Tensionador, CARACTERIZADO pelo fato de compreender: eixo mecânico (10) apresentando uma porção de eixo mecânico (12) engatável com uma superfície de montagem; braço de articulação (50) engatado articuladamente com o eixo mecânico em torno de um eixo geométrico A-A; placa (70) firmada fixamente junto ao eixo mecânico, com a placa disposta em uma extremidade do eixo mecânico em sentido oposto a porção de eixo mecânico; mola de torção (60) engatada entre o braço de articulação e a placa para enviesamento do braço de articulação, a mola de torção estando posicionada oposta a porção de eixo mecânico e imediatamente adjacente a placa; polia (40) em juntura junto ao braço de articulação, o centro de rotação do braço de articulação (A-A) posicionado excentricamente a partir do centro de rotação (B-B) da placa; braço de articulação apresentando uma aba (55) que coopera com uma porção (74) na placa para indicar uma posição relativa do braço de articulação com respeito à placa durante a instalação; e porção de recebimento de ferramenta (75) na placa provendo rotacionalmente o ajustamento da placa durante a instalação.

2. Tensionador, de acordo com a reivindicação 1, CARACTERIZADO pelo fato de compreender ainda um batente (71) na placa para a limitação da faixa de movimentação do braço de articulação.

3. Tensionador, de acordo com a reivindicação 2, CARACTERIZADO pelo fato de compreender ainda as saliências (52, 53) no braço de articulação engatando-se de maneira cooperativa com o batente.

4. Tensionador, de acordo com a reivindicação 1, CARACTERIZADO pelo fato de compreender ainda uma bucha de atrito (20) entre o eixo mecânico e o braço de articulação.

5. Tensionador, de acordo com a reivindicação 1, CARACTERIZADO pelo fato do eixo mecânico compreender uma cavidade (13) pafa recebimento de um prendedor (80).

6. Tensionador, de acordo com a reivindicação 1, CARACTERIZADO pelo fato do eixo mecânico compreender de um orifício (14) para o recebimento de um prendedor.