ES2300326T3 - Tensor de correa. - Google Patents
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Abstract
Un tensor que comprende: un primer alojamiento (108, 110; 201, 210) que tiene una primera superficie interior; un primer elemento comprimible (102; 202); un pistón (111, 104; 211, 204) que tiene un primer extremo y un segundo extremo (119) y que es sustancialmente paralelo al eje de geometría principal del primer alojamiento (108, 110; 201, 210), caracterizado por: un cuerpo con efecto de leva (109; 209; 309) que presenta un agujero central (113; 213) y que tiene una superficie exterior (114; 214; 314), acoplándose de manera deslizante el agujero (113; 213) con el segundo extremo (119); un segundo elemento comprimible (107; 207; 307) que solicita al cuerpo con efecto de leva (109; 209; 309) contra el segundo extremo (119) del pistón, con lo que el cuerpo con efecto de leva (109; 209; 309) es extensible radialmente; un segundo alojamiento (101; 208) que tiene una segunda superficie interior (112; 212) y una superficie exterior, acoplándose de manera deslizante la superficie exterior con la superficie interior del primer alojamiento; y en donde el primer elemento comprimible (102; 202) resiste el movimiento entre el primer alojamiento (108, 110; 201, 210) y el segundo alojamiento (101; 208); estando el primer extremo del pistón unido de forma fija al primer alojamiento (108, 110; 201, 210), acoplándose la superficie del cuerpo con efecto de leva (114; 214; 314) de manera deslizante con la superficie interior (112; 212) del segundo alojamiento; y siendo el cuerpo con efecto de leva (109; 209; 309) extensible radialmente contra la superficie interior (112; 212) del segundo alojamiento.
Description
Tensor de correa.
La invención se refiere a tensores y, más
particularmente, a tensores que consisten en dispositivos de tensado
de correas accionados por cuñas y solicitados por resortes que
aportan un efecto de amortiguación y se utilizan con correas para
el accionamiento de accesorios de un vehículo.
La mayoría de los motores utilizados en
automóviles y similares incluyen un número de sistemas de accesorios
accionados por correa que son necesarios para el funcionamiento
adecuado del vehículo. Los sistemas de accesorios pueden incluir un
alternador, un compresor de aire acondicionado y una bomba mecánica
de dirección.
Los sistemas de accesorios se disponen
generalmente en una superficie frontal del motor. Cada accesorio
tendrá una polea dispuesta sobre un árbol para recibir potencia
procedente de alguna forma de accionamiento por correa. En los
primeros sistemas de este tipo, cada accesorio era accionado por una
correa separada que se desplazaba entre el accesorio y el cigüeñal.
Con la llegada de mejoras en la tecnología de las correas,
actualmente se utilizan, en la mayoría de las aplicaciones, simples
correas de serpentina. Los accesorios son accionados por una simple
correa de serpentina enviada entre los diversos componentes de los
accesorios. La correa de serpentina es accionada por el cigüeñal
del motor.
Dado que la correa de serpentina ha de ser
enviada a todos los accesorios, en general llega a ser más larga
que sus predecesoras. Para funcionar adecuadamente, la correa se
instala con una tensión predeterminada. A medida que trabaja, la
misma se estira ligeramente. Esto se traduce en un descenso de la
tensión de la correa, lo cual puede hacer que la correa patine. En
consecuencia, se utiliza un tensor de la correa para mantener la
tensión adecuada de la misma a medida que la correa se estira
durante su uso.
A medida que trabaja el tensor de la correa, la
correa en funcionamiento puede provocar oscilaciones en el resorte
del tensor. Dichas oscilaciones son indeseables dado que las mismas
causan el desgaste prematuro de la correa y del tensor. Por tanto,
se incorpora un mecanismo de amortiguación en el tensor para
amortiguar las oscilaciones.
Se han desarrollado varios mecanismos de
amortiguación. Los mismos incluyen amortiguadores a base de fluido
viscoso, mecanismos basados en superficies de fricción que deslizan
o interaccionan entre sí, y amortiguadores que utilizan una serie
de resortes de acción conjugada.
Un ejemplo representativo del estado de la
técnica es la Patente US No. 4.402.677 (1983) de Radocaj la cual
describe un tensor que tiene un alojamiento en forma de L. Un par
de platos de leva que tienen superficies con efecto de leva están
dispuestos de forma deslizante en el alojamiento en forma de L. Un
resorte de compresión solicita a los platos de leva para que entren
en acoplamiento deslizante entre sí. El ángulo incluido de las
superficies con efecto de leva es igual a 90, siendo el ángulo de
una primera superficie con efecto de leva más grande que el ángulo
de una segunda superficie con efecto de leva.
También es un ejemplo representativo del estado
de la técnica la Patente US No. 5.951.423 (1999) de Simpson que
describe un tensor mecánico de la fricción que tiene bloques en
forma de cuña solicitados por resorte y que aporta una
amortiguación de la fricción. El tensor tiene un pistón en forma de
cuña que interacciona con los bloques en forma de cuña solicitados
por resorte. A medida que el pistón se desplaza hacia el interior,
los bloques en forma de cuña son empujados hacia el exterior para
proporcionar una amortiguación de la fricción.
La Patente alemana No. 42 03 499 (1993) describe
un dispositivo tensor de correas para el accionamiento de conjuntos
secundarios de motores de acuerdo con el preámbulo de la
reivindicación 1.
Los dispositivos del estado de la técnica
confían en resortes u otros componentes, cada uno de ellos
orientados en ejes geométricos que están fijados en un ángulo
predeterminado entre sí. Dichos dispositivos confían en una
pluralidad de resortes para accionar adecuadamente los componentes
de amortiguación y para solicitar la polea de la correa para que
entre en contacto con una correa. El estado de la técnica no
describe componentes de amortiguación que funcionen de manera
coaxial. Además, el estado de la técnica no describe el uso de un
cuerpo con efecto de leva extensible. Tampoco describe el uso de un
cuerpo con efecto de leva extensible que se extiende radialmente.
Igualmente, no describe el uso de un cuerpo con efecto de leva
extensible que se extiende radialmente en respuesta al movimiento
contra un pistón. Además, no describe el uso de un cuerpo con
efecto de leva extensible que se extiende radialmente en respuesta
al movimiento contra un pistón ahusado.
Lo que se necesita es un tensor que tenga un
pistón coaxial y un cuerpo con efecto de leva que funcionen
coaxialmente. Lo que se necesita es un tensor que tenga un cuerpo
con efecto de leva extensible. Lo que se necesita es un tensor que
tenga un cuerpo con efecto de leva extensible que pueda extenderse
radialmente. Lo que se necesita es un tensor que tenga un cuerpo
con efecto de leva extensible que pueda extenderse radialmente en
respuesta al movimiento contra un pistón. Lo que se necesita es un
tensor que tenga un cuerpo con efecto de leva extensible que se
extienda radialmente en respuesta al movimiento contra un pistón
ahusado. La presente invención satisface todas estas
necesidades.
El principal aspecto de la invención consiste en
proporcionar un tensor que tiene un pistón ahusado coaxial y un
cuerpo con efecto de leva.
Otro aspecto de la invención consiste en
proporcionar un tensor que tiene un cuerpo con efecto de leva
extensible.
Otro aspecto de la invención consiste en
proporcionar un tensor que tiene un cuerpo con efecto de leva
extensible que puede extenderse radialmente.
Otro aspecto de la invención consiste en
proporcionar un tensor que tiene un cuerpo con efecto de leva
extensible que se puede extender radialmente en respuesta al
movimiento contra un pistón.
Otro aspecto de la invención consiste en
proporcionar un tensor lineal que tiene un cuerpo con efecto de
leva extensible que se extiende radialmente en respuesta al
movimiento contra un pistón ahusado.
Otros aspectos de la invención se pondrán de
manifiesto o resultarán evidentes por medio de la siguiente
descripción de la invención y de los dibujos adjuntos.
La invención comprende un tensor de correas
mecánico y autónomo que produce una amortiguación que es una función
de la carga de cubo aplicada a través del efecto de fuerzas de
fricción derivadas de la acción de deslizamiento de cuñas mutuamente
opuestas, como se define en la reivindicación 1. En una modalidad
preferida, está contenido un pistón cónico dentro de un
alojamiento. El pistón cónico coopera con una cuña cónica o cuerpo
con efecto de leva. La cuña cónica desliza sobre la superficie
interior del alojamiento. La cuña cónica es extensible radialmente
en una dirección normal con respecto al alojamiento. Un resorte
solicita a la cuña cónica para que se acople con el pistón cónico.
A medida que se carga la polea, tal como con una carga de impulso,
el pistón se moverá hacia el interior de la cuña cónica. Esto, a su
vez, hará que la cuña cónica se extienda radialmente contra la
superficie interior del alojamiento. La extensión de la cuña cónica
en el alojamiento aumentará la fuerza de fricción entre la cuña
cónica y el alojamiento. Esto tendrá el efecto de movimientos de
amortiguación de la cuña y pistón cónico. Cuanto mayor sea el
impulso, mayor será entonces la extensión de la cuña cónica. Por
tanto, esto aumenta la fuerza de fricción resultante que se opone
al movimiento entre la cuña cónica y el alojamiento. A medida que
la carga se desplaza hacia un mínimo, el cuerpo con efecto de leva
se contrae radialmente y la fuerza de fricción disminuye a un bajo
nivel facilitando ello la retracción del pistón.
Los dibujos adjuntos, que se incorporan en y
forman parte de la descripción, ilustran modalidades preferidas de
la presente invención y, junto con la descripción, sirven para
explicar los principios de la invención.
La figura 1 es una vista en sección transversal
de un tensor lineal que no pertenece a la presente invención.
La figura 2(a) es una vista en planta
desde arriba de la cuña a través de la sección 2a-2a
de la figura 3.
La figura 2(b) es una vista en alzado
lateral de la cuña a través de la sección 2b-2b de
la figura 3.
La figura 3 es una vista lateral en sección
transversal de una sección de amortiguación 4 que no pertenece a la
presente invención.
La figura 4 es una vista en perspectiva de la
cuña.
La figura 5 es una vista en perspectiva del
pistón 14.
La figura 6 es una vista en perspectiva del
alojamiento 1.
La figura 7(a) es un diagrama
esquemático en cuerpo libre del mecanismo de amortiguación durante
una carrera de compresión.
La figura 7(b) es un diagrama
esquemático en cuerpo libre del mecanismo de amortiguación durante
una carrera de retorno.
La figura 8 es una vista en sección transversal
de una primera modalidad de la invención.
La figura 9 es una vista en planta de la cuña
para esta modalidad.
La figura 10 es una vista en sección transversal
del alojamiento para esta modalidad.
La figura 11 es una vista en sección transversal
de una segunda modalidad de la invención.
La figura 12 es una vista en sección transversal
de una tercera modalidad de la invención.
La figura 13 es una vista en sección transversal
a lo largo del eje AA del tensor.
La figura 14 es una vista en sección
transversal a lo largo del eje AA del tensor.
La figura 15 es una vista en planta del
tensor.
La figura 16 es una vista en perspectiva y
despiece del mecanismo de amortiguación para el tensor.
La figura 17 es una vista en planta de frente
de la cuña para una modalidad alternativa.
La figura 18 es una vista en planta de frente
del tubo para una modalidad alternativa.
La figura 19 es una vista en planta de frente
de la cuña para una modalidad alternativa.
La figura 20 es una vista en planta de frente
del tubo de una modalidad alternativa.
La figura 21 es una vista en despiece de la cuña
y tubo para una modalidad alternativa.
La figura 1 es una vista en sección transversal
de un tensor lineal. Esta modalidad no forma parte de la invención
pero representa el estado de la técnica que será de utilidad para
entender la invención. En la misma se muestra una sección de
amortiguación que es distinta de la sección de pivote/polea. El
alojamiento 1 contiene los componentes de amortiguación para el
tensor. El alojamiento 1 es cilíndrico. Sin embargo, el alojamiento
1 puede tener cualquier forma que en general sea compatible con el
funcionamiento aquí descrito. El brazo de pivote 3 está conectado
pivotalmente al alojamiento 1. La polea 8 está articulada al brazo
de pivote 3. La polea 8 se acopla con una correa B que ha de ser
tensada. Un regulador o tornillo de ajuste 7 que tiene una pestaña
está roscado en un extremo del alojamiento 1 y se utiliza para
ajustar o sintonizar de manera precisa la fuerza de precarga del
resorte y, por tanto, la fuerza de amortiguación mediante el giro a
derechas o izquierdas, según requiera el usuario.
Un elemento comprimible o resorte 6 se apoya
sobre la cuña 13. La cuña o cuerpo con efecto de leva 13 comprende
un agujero ahusado o cónico 15. La superficie exterior 16 de la cuña
se acopla de manera deslizante por la superficie interior 17 del
alojamiento. La superficie exterior 16 de la cuña puede comprender
un material no metálico, tal como material plástico o fenólico. El
pistón 14 tiene una configuración cilíndrica. El extremo 19 del
pistón 14 tiene una configuración ahusada o troncocónica que coopera
con el agujero 15 de la cuña 13. El extremo 20 del pistón 14
opuesto al extremo cónico coopera con el punto de apoyo 18. El
punto de apoyo 18 permite que el brazo de pivote 3 presione sobre el
extremo 20 del pistón 14 sin un acuñamiento indebido.
La figura 2(a) es una vista en planta
desde arriba de la cuña a través de la sección
2a-2a de la figura 3. La cuña o cuerpo con efecto de
leva 13 comprende ranuras 40, 41. Las ranuras 40 se proyectan desde
una superficie exterior de la cuña hacia el agujero 15. Las ranuras
41 se proyectan desde el agujero 15 hacia una superficie exterior
de la cuña. Las ranuras 40, 41 permiten que la cuña 13 se extienda y
contraiga radialmente, como se ilustra por la flecha
bi-direccional E, a medida que el tensor funciona de
acuerdo con la siguiente descripción. Se observará que aunque la
superficie 16 se ilustra como uniforme y de configuración circular
en esta figura 2a, la superficie 16 puede tener otras formas o
perfiles tal y como se describe en las otras figuras ofrecidas en
esta descripción.
La figura 2(b) es una vista en alzado
lateral de la cuña a través de la sección 2b-2b de
la figura 3. Las ranuras 40 se extienden desde una primera
superficie 44 de la cuña y las ranuras 41 se extienden desde una
superficie opuesta 45 de la cuña en comparación con la primera
superficie. Las ranuras 40, 41 comprenden además agujeros 42, 43
respectivamente, que permiten que los laterales de la cuña se
extiendan y contraigan sin causar fisuras o fallo de la cuña en cada
extremo de las ranuras.
La figura 3 es una vista lateral en sección
transversal de la sección de amortiguación del tensor descrito en
la figura 1. El movimiento del brazo de pivote 3 acciona al pistón
14 hacia la cuña 13. El resorte 6 solicita a la cuña 13 hacia el
pistón 14. En la práctica, el pistón 14 es accionado hacia la cuña
13, con lo que la cuña 13 se extiende contra la superficie 17. La
fuerza de fricción entre la superficie 16 y superficie 17 de la
cuña amortigua el movimiento de la cuña y con ello el movimiento del
pistón 14. Puede observarse que aunque la superficie 17 se muestra
como cilíndrica en esta figura 3, la superficie 17 puede tener otras
formas o perfiles como se indican en las otras figuras ofrecidas en
esta descripción.
La figura 4 es una vista en perspectiva de la
cuña. El cuerpo con efecto de leva o cuña 13 comprende una
superficie 16 que se acopla de manera deslizante con la superficie
interior 17 del alojamiento 1. La cuña 13, y más particularmente la
superficie 16, puede tener una configuración plisada o de estrella.
Esta configuración sirve para aumentar las fuerzas de fricción
entre la superficie 16 y la superficie interior 17. La superficie
interior 17 y la superficie 16 pueden tener cualquier
configuración, en tanto en cuanto sean capaces de coincidir
adecuadamente para lograr el máximo contacto superficial entre las
mismas y sean capaces de deslizar una con respecto a la otra a lo
largo de un eje geométrico común, A, sin acuñamiento.
La figura 5 es una vista en perspectiva del
pistón 14. El pistón 14 comprende un extremo ahusado 19 y un
extremo 20. El extremo ahusado 19 coopera con el agujero ahusado 15
de la cuña 13. El punto de apoyo 18 se apoya sobre el extremo 20.
Aunque la superficie 16 presenta forma de estrella, el extremo
ahusado 19 y el agujero ahusado 20 tienen cada uno de ellos una
configuración cónica o troncocónica. El pistón 14 es de acero,
aunque sería aceptable cualquier material resistente que tenga
propiedades de fricción y compresión similares.
La figura 6 es una vista en perspectiva del
alojamiento 1. El alojamiento 1 comprende una superficie interior
17. La superficie interior presenta un perfil plisado o de estrella
con el fin de cooperar con la superficie 16 de la cuña 13. El
alojamiento 1 es de aluminio, aunque sería aceptable cualquier
material resistente que tenga propiedades de fricción y resistencia
similares. El alojamiento 1 puede estar unido a una base (no
mostrada) como parte de un conjunto tensor como el ilustrado en la
figura 1.
El funcionamiento del tensor es como sigue. Se
hace referencia a la figura 7(a), un diagrama esquemático en
cuerpo libre del mecanismo de amortiguación durante una carrera de
compresión. Durante la carrera de compresión, la carga del cubo HC
se aplica sobre el pistón 14, el cual actúa sobre la cuña 14, como
se ilustra por R. El movimiento del extremo ahusado al interior del
agujero 15 hace que la circunferencia exterior de la cuña 13
aumente y presione la superficie 16 contra la superficie interior
17. Debido a la fricción entre los lados del extremo ahusado 19 y
los lados del agujero ahusado 15, el movimiento del pistón 14 en la
dirección C actúa para mover la cuña 13 también en la dirección C.
Sin embargo, el movimiento de la cuña 13 en la dirección C es
contrarrestado por el resorte 6, mostrándose la fuerza del resorte
como F_{S}. Se forma una fuerza normal entre los lados del
extremo ahusado 19 y los lados del agujero ahusado 15, cuya fuerza
se descompone en fuerzas normales entre los mismos, N_{1C} y
N_{2C}. Una fuerza de fricción actúa entre los lados del extremo
ahusado 19 y los lados del agujero ahusado 15, así como entre los
lados de la cuña y la superficie interior del alojamiento. Se forma
una fuerza de fricción que se opone al movimiento de la cuña en el
alojamiento. Estas fuerzas son \muN_{1C} y \muN_{2C}. Esta
fuerza es aditiva con la fuerza del resorte, F_{S}, ya que cada
una de ellas actúa en la misma dirección. A medida que aumenta la
carga del cubo, también lo hace HC. Un incremento de HC aumenta
N_{1C} y N_{2C} hasta que la cuña 13 comienza a moverse, lo cual
aumenta a su vez las fuerzas de fricción \muN_{1C} y
\muN_{2C} que se oponen al movimiento de la cuña en el
alojamiento. Debe apreciarse que no existe un incremento sustantivo
adicional en N_{1C} y N_{2C} cuando se mueve la cuña 13.
En la carrera de retorno, en la figura
7(b) se muestra un diagrama en cuerpo libre del mecanismo de
amortiguación durante la carrera de retorno, disminuye la carga del
cubo. Una vez que la carga del cubo HR llega a ser menor que la
fuerza del resorte F_{S} menos la fuerza de fricción
\muN_{1R}, la cuña será empujada en la dirección B. Las fuerzas
normales N_{1R} y N_{2R} son menores que N_{1C} y N_{2C}.
Además, el vector de la fuerza de fricción se encuentra en la
dirección opuesta en comparación con la carrera de compresión,
\muN_{1R} y \muN_{2R}. Esta fuerza de fricción se opone a la
fuerza del resorte para mover la cuña en la dirección B. Se reduce
la carga del cubo HR requerida para mantener los bloques en
equilibrio estático. Puesto que se reduce la carga del cubo, las
fuerzas de fricción entre la cuña y la superficie interior del
alojamiento se reducen de manera correspondiente. Por tanto, la
amortiguación, o fuerza de fricción, es más grande durante la
carrera de compresión que durante la carrera de retorno. En
consecuencia, el tensor exhibe una amortiguación asimétrica.
En la figura 8 se muestra una modalidad de la
invención. El amortiguador 100 comprende un cilindro acoplado de
manera deslizante con otro cilindro. El tubo exterior o alojamiento
101 se acopla de manera deslizante con el tubo 108. La caperuza 105
está unida al tubo 101. La caperuza 110 está unida al tubo 108. El
resorte 102 se extiende entre la caperuza 105 y el extremo del tubo
108, solicitando con ello a que los tubos se separen. El
revestimiento de material plástico 106 facilita el movimiento entre
el tubo exterior 101 y el tubo 108. El pistón 111 está unido de
forma fija a la caperuza 110 y es paralelo a un eje de geometría
principal de los tubos 101, 108. La cuña 109 se acopla de forma
deslizante con una superficie interior 112 del tubo 108. El extremo
ahusado 104 del pistón se acopla con el agujero ahusado 113 de la
cuña 109. La cuña 109 es solicitada para entrar en contacto con el
pistón 111 mediante el resorte 107. El elemento de solicitación o
resorte 107 se apoya sobre la caperuza 110 y cuña 109. La caperuza
110 se puede unir de forma fija a una superficie de montaje, tal
como en un cuerpo de tensor como el descrito en la figura 1.
En la práctica, la caperuza 105 se mueve en la
dirección C durante la carrera de compresión. Durante la carrera de
retorno se mueve en la dirección R. Una descripción detallada del
funcionamiento se ofrece en las figuras 7(a) y 7(b).
Además, durante la carrera de compresión, la cuña 109 es empujada en
la dirección C, causando con ello el comportamiento descrito en la
figura 7(b) durante la carrera de retorno. La fuerza de
amortiguación aumenta durante la carrera de retorno en la dirección
R dado que la superficie interior 112 se mueve de manera tal que
presiona la cuña 109 hacia el extremo ahusado 119 del pistón 104.
Esto se describe en la figura 7(a). El experto en la materia
apreciará que el mecanismo descrito en esta figura 8 muestra un
mecanismo de amortiguación que es operativo en varias aplicaciones
que incluyen un tensor de correa con una polea.
La figura 9 es un detalle de la cuña de la
figura 8. La cuña 109 comprende estrías o pliegues 114. Las estrías
114 se acoplan de manera cooperante con una configuración similar
sobre la superficie interior 112 del tubo 101 como se muestra en la
figura 10. La cuña 109 puede tener ranuras que se extienden
radialmente 115 y que facilitan la extensión de la cuña contra la
superficie interior 112. Las estrías 114 de la cuña pueden ser de
un material no metálico, tal como material plástico o fenólico.
La figura 10 es una vista de frente del tubo
exterior. El tubo 101 comprende una superficie interior 112. La
superficie 112 incluye un perfil plisado o estriado que se acopla
de manera cooperante con las estrías 114 de la cuña 104. La
superficie 112 y las estrías 114 son cada una de ellas de materiales
de crean un coeficiente de fricción deseado. Por ejemplo, las
estrías 114 pueden ser de un material plástico, fenólico o no
metálico, mientras que la superficie puede ser de materiales
similares. La modalidad preferida comprende un material no metálico
en las estrías 114 y un material metálico en la superficie 112, así
como en la superficie 112 (figura 10), superficie 212 (figuras 11,
18) y superficie 312 (figura 20).
La figura 11 es una vista en sección transversal
de una segunda modalidad de la invención. En esta modalidad
alternativa, el resorte 202 está contenido dentro del tubo 201. El
amortiguador 200 comprende un cilindro que se acopla de manera
deslizante dentro de otro cilindro. El tubo exterior 201 se acopla
de forma deslizante con el tubo 208. La caperuza 205 está unida al
tubo 208. La caperuza 210 está unida al tubo 201. El elemento de
solicitación o resorte 202 se extiende entre el tubo 208 y la
caperuza 210, solicitando con ello a que se separen entre sí. El
revestimiento de material plástico 206 facilita el movimiento de
deslizamiento entre el tubo exterior 201 y el tubo 208. Un extremo
del pistón 211 se une de forma fija a la caperuza 210 y es paralelo
al eje de geometría principal de los tubos 201, 208. La cuña 209 se
acopla de forma deslizante con una superficie interior 212 del tubo
208. El extremo ahusado 204 del pistón se acopla en el agujero
ahusado 213 de la cuña 209. La cuña 209 es solicitada contra el
extremo ahusado 204 por medio del elemento comprimible o resorte
207. El resorte 207 se apoya sobre la caperuza 210 y cuña 209. La
caperuza 210 se une de forma fija a una superficie de montaje, tal
como el cuerpo del un tensor como se ha descrito en la figura 1. El
experto en la materia podrá apreciar que el mecanismo descrito en
esta figura 11 muestra un mecanismo de amortiguación que es
operativo en otras aplicaciones que incluyen un tensor con una
polea.
En la práctica, la caperuza 205 se mueve en la
dirección C durante una carrera de compresión. La caperuza 205 se
mueve en la dirección R durante una carrera de retorno. Una
descripción detallada del funcionamiento se ofrece en las figuras
7(a), 7(b) y figura 8.
La figura 12 muestra otra modalidad del
amortiguador 300. Los elementos son en general como los descritos en
la figura 11 con las siguientes diferencias; la arandela, el anillo
o superficie de apoyo 308 está unida de forma fija al pistón 211 en
un punto predeterminado. La superficie de apoyo 308 se extiende
normalmente con respecto al eje D del pistón. El elemento
comprimible o resorte 307 se apoya sobre la superficie de apoyo
308. El otro extremo del resorte 307 se apoya sobre el cuerpo con
efecto de leva o cuña 309. La cuña 309 es prácticamente de la misma
forma que la cuña 209 de la figura 11. El experto en la materia
apreciará que el mecanismo descrito en esta figura 12 muestra un
mecanismo de amortiguación que es operativo en otras aplicaciones
que incluyen un tensor con una polea.
Con referencia a las figuras 11 y 12, las
mismas ilustran también el cambio en la longitud L_{1} y L_{2} a
medida que se pone en práctica la invención. Las longitudes
aumentan durante la carrera de retorno R (L_{2}) y descienden
durante la carrera de compresión C (L_{1}).
La figura 13 es una vista en sección transversal
a lo largo del eje AA de otro tensor. Un primer alojamiento o
caperuza 405 comprende una primera superficie o lado 408 del
alojamiento. Un segundo alojamiento o tubo 401 comprende además una
superficie exterior 412. El lado 408 presenta una forma cónica que
tiene un ángulo \alpha con respecto al eje principal A del orden
de 0º a 30º. El lado 408 puede tener cualquier forma requerida por
el usuario, incluyendo una forma plisada. La cuña 409 desliza entre
el lado 408 y la superficie exterior 412. El resorte 402 solicita a
la cuña 409 para que entre en contacto con el lado 408 y superficie
exterior 412. A medida que la cuña 409 es solicitada contra la
superficie 412, la misma se comprime radialmente. La compresión
radial de la cuña 409 se produce como consecuencia de la presencia
de las ranuras como las descritas en la figura 2 y figura 21. El
resorte 402 se apoya sobre la base 410, la cual está unida de forma
fija al tubo 410. La caperuza 405 se mueve en la dirección C durante
una carrera de compresión y en la dirección R durante una carrera
de retorno. Se puede aplicar una carga L al dispositivo en el punto
de apoyo 418. El experto en la materia podrá apreciar que el
mecanismo descrito en esta figura 13 muestra un mecanismo de
amortiguación que es operativo en otras aplicaciones que incluyen
un tensor con una polea.
La figura 14 es una vista en sección transversal
a lo largo del eje AA de otro tensor. Un primer alojamiento o tubo
501 comprende una superficie o lado 508 del primer alojamiento y un
extremo 510. El lado 508 presenta una forma cónica que tiene un
ángulo \beta con respecto al eje principal A del orden de 0º a
30º. El lado 508 puede tener cualquier perfil requerido por el
usuario, incluyendo una forma plisada. La cuña 509 desliza entre la
superficie o lado 508 del primer alojamiento y la superficie
exterior 516 del pistón 514. La cuña 509 presenta la misma forma
que la ilustrada en la figura 21 para la cuña 409. El cuerpo 519 y
las superficies 516 tienen la misma forma que la ilustrada en la
figura 21 para la superficie 412. El resorte 502 se apoya sobre el
extremo 510 y pistón 514. El resorte 502 resiste el movimiento axial
del pistón 514. El elemento comprimible o resorte 502 se apoya
también sobre la base 510 contra el pistón 514. El elemento
comprimible o resorte 507 solicita a la cuña 509 para que entre en
contacto con el lado 508 y superficie exterior 516 del pistón 514.
A medida que la cuña 509 es solicitada contra la superficie 516, la
misma se comprime radialmente. La compresión radial de la cuña 509
se produce debido a la presencia de las ranuras como las descritas
en la figura 2 y figura 21. El pistón 514 se mueve en la dirección C
durante la carrera de compresión y en la dirección R durante la
carrera de retorno. Se puede aplicar una carga axial L al
dispositivo en el punto de apoyo 518. El experto en la materia
apreciará que el mecanismo descrito en la figura 14 muestra un
mecanismo de amortiguación que es operativo en otras aplicaciones
que incluyen un tensor con una polea.
La figura 15 es una vista en planta de un
conjunto amortiguador de un tensor. El amortiguador 600 como el
descrito en las figuras 8, 11-14 anteriores, se
muestra conectado a una polea loca 610 por el árbol 620. El árbol
620 puede estar conectado a una base (no mostrada) que conecta la
polea loca con los recorridos 615. La polea loca 610 se desliza a
lo largo de recorridos paralelos 615. La correa B es arrastrada
alrededor de la polea loca 610.
La figura 16 es una vista en perspectiva y en
despiece del mecanismo de amortiguación para una modalidad
alternativa. La figura 16 describe en general la disposición del
mecanismo de amortiguación para las modalidades mostradas en las
figuras 8, 11 y 12. Los números de la figura 16 están relacionados
con la figura 8. Las superficies 114 se acoplan de manera
deslizante con las superficies 112. El extremo ahusado 104 se
acopla en el agujero 113. Las ranuras 115 permiten que la cuña 109
se extienda radialmente a medida que el extremo ahusado 104 se
mueve axialmente hacia la cuña 109. La cuña 109 puede ser de un
material no metálico, tal como material plástico o fenólico.
La figura 17 es una vista en planta de frente de
la cuña para una modalidad alternativa. La modalidad alternativa se
muestra en la figura 11. Las estrías 214 de la cuña pueden ser de
un material no metálico, tal como material plástico o fenólico.
La figura 18 es una vista en planta de frente
del tubo de una modalidad alternativa. La modalidad alternativa se
muestra en la figura 11.
La figura 19 es una vista en planta de frente de
la cuña para una modalidad alternativa. La modalidad alternativa se
muestra en la figura 12. Las estrías 314 de la cuña pueden ser de un
material no metálico, tal como un material plástico o fenólico.
La figura 20 es una vista en planta de frente
del tubo de una modalidad alternativa. La modalidad alternativa se
muestra en la figura 12.
La figura 21 es una vista en despiece de la
cuña y tubo para el tensor mostrado en la figura 13. La figura 21
también muestra en general la disposición de la cuña 509 y
superficies 516 del pistón para el tensor mostrado en la figura 14.
Las ranuras 415 permiten que la cuña 409 se comprima radialmente
contra las superficies 412. La cuña 409 puede ser de un material no
metálico, tal como material plástico o fenólico.
Aunque se ha descrito aquí una sola forma de la
invención, para los expertos en la materia será evidente que pueden
efectuarse variaciones en la construcción y relación de partes sin
desviarse por ello del alcance de la invención aquí descrita.
Claims (9)
1. Un tensor que comprende: un primer
alojamiento (108, 110; 201, 210) que tiene una primera superficie
interior;
un primer elemento comprimible (102; 202);
un pistón (111, 104; 211, 204) que tiene un
primer extremo y un segundo extremo (119) y que es sustancialmente
paralelo al eje de geometría principal del primer alojamiento (108,
110; 201, 210),
caracterizado por:
- un cuerpo con efecto de leva (109; 209; 309) que presenta un agujero central (113; 213) y que tiene una superficie exterior (114; 214; 314), acoplándose de manera deslizante el agujero (113; 213) con el segundo extremo (119);
- un segundo elemento comprimible (107; 207; 307) que solicita al cuerpo con efecto de leva (109; 209; 309) contra el segundo extremo (119) del pistón, con lo que el cuerpo con efecto de leva (109; 209; 309) es extensible radialmente;
- un segundo alojamiento (101; 208) que tiene una segunda superficie interior (112; 212) y una superficie exterior, acoplándose de manera deslizante la superficie exterior con la superficie interior del primer alojamiento; y en donde
- el primer elemento comprimible (102; 202) resiste el movimiento entre el primer alojamiento (108, 110; 201, 210) y el segundo alojamiento (101; 208);
- estando el primer extremo del pistón unido de forma fija al primer alojamiento (108, 110; 201, 210),
- acoplándose la superficie del cuerpo con efecto de leva (114; 214; 314) de manera deslizante con la superficie interior (112; 212) del segundo alojamiento; y
- siendo el cuerpo con efecto de leva (109; 209; 309) extensible radialmente contra la superficie interior (112; 212) del segundo alojamiento.
2. Un tensor según la reivindicación 1, en
donde: el agujero central (113; 213) del cuerpo con efecto de leva
comprende además un agujero troncocónico (113; 213); y
el segundo extremo (119) del pistón comprende
además una forma troncocónica que se acopla de manera cooperante en
el agujero troncocónico (113; 213).
3. Un tensor según la reivindicación 2, en donde
el cuerpo con efecto de leva (109; 209;309) comprende además:
al menos una ranura (115; 215; 315), orientada
de tal manera que la circunferencia del cuerpo con efecto de leva
(109; 209; 309) es variable en respuesta a un movimiento contra el
segundo extremo (119) del pistón.
4. Un tensor según la reivindicación 3, en
donde:
la superficie (114; 214; 314) del cuerpo con
efecto de leva presenta además una forma plisada; y
la segunda superficie interior (112; 212) del
segundo alojamiento presenta además una forma plisada que coopera
con la forma plisada de la superficie (114; 214; 314) del cuerpo con
efecto de leva.
5. Un tensor según la reivindicación 4, en
donde:
el primer alojamiento describe un cilindro (108;
201); y
el segundo alojamiento describe un cilindro
(101; 208).
6. Un tensor según la reivindicación 5, en donde
la superficie (114; 214; 314) del cuerpo con efecto de leva
comprende un material no metálico.
7. Un tensor según la reivindicación 6, en donde
el segundo elemento comprimible (107; 207; 307) se apoya sobre el
primer alojamiento (108, 110; 201, 210).
8. Un tensor según la reivindicación 6, en
donde:
el primer elemento comprimible comprende un
resorte (102; 202); y
el segundo elemento comprimible comprende un
resorte (107; 207; 307).
9. Un tensor según la reivindicación 6, que
comprende además:
una superficie de apoyo unida al pistón (111,
104; 211, 204), extendiéndose la superficie de apoyo normalmente con
respecto a un eje geométrico del pistón; y
el segundo elemento comprimible (107; 207; 307)
se apoya sobre la superficie de apoyo.
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