ES2350747T3 - Aparato para indicar condiciones dinámicas de una correa de transmisión de potencia. - Google Patents

Abstract

Un aparato para indicar la condición dinámica de una correa de transmisión de potencia de un automóvil, cuyo aparato comprende: un tensor (10) de correa que incluye un alojamiento (12) de soporte; un brazo (14) conectado a rotación al alojamiento (12) de soporte; una polea (20) montada en el brazo (14), teniendo la polea (20) una superficie (22) de aplicación con la correa; un resorte (13) conectado al brazo (14) y al alojamiento (12) de soporte para hacer que el brazo (14) pivote con relación al alojamiento (12) de soporte; caracterizado por: un perceptor (24) que está incorporado como un interruptor de límite (25) y que responde a una entrada asociada con una posición del brazo (14) con relación al perceptor (24), proporcionando el perceptor una indicación en respuesta a la recepción de la entrada; y un dispositivo (106) de señalización configurado para proporcionar una señal a un usuario en respuesta a la indicación ofrecida por el perceptor.

Description

Aparato para indicar condiciones dinámicas de una correa de transmisión de potencia.

Campo de la técnica

La presente solicitud se refiere, en general, a tensores de correas y, más particularmente, a un tensor de correa que incluye un perceptor para uso en la indicación de condiciones dinámicas de una correa de transmisión de potencia y a un método de indicar la tensión, de acuerdo con el preámbulo de las reivindicaciones 1, 6 y como se describe en el documento EP 1158287A.

Técnica anterior

Con frecuencia, en un sistema de correa se utiliza un tensor para tensar una correa sinfín que transmite potencia a accesorios de un motor de automóvil. Los tensores pueden utilizar un resorte, tal como un resorte de alambre redondo o plano para cargar a un brazo de pivote hacia la correa. Frecuentemente, tras un periodo de uso, las correas tienden a desgastarse y tienen que ser sustituidas. Con frecuencia, el desgaste de una correa se detecta mediante una inspección visual. En algunos casos, las correas se sustituyen siguiendo sólo pautas recomendadas tales como reemplazar la correa cada 24.000 km (15.000 millas) de recorrido del vehículo o reemplazarla anualmente.

Exposición del invento

En una realización, se proporciona un aparato para indicar la condición dinámica de una correa de transmisión de potencia de un automóvil, el cual tiene las características de la reivindicación 1.

En otra realización, se proporciona un método de indicación de la tensión aplicada a una correa de transmisión de potencia de un automóvil, que tiene las características de la reivindicación 6.

Los detalles de una o más realizaciones se establecen en los dibujos adjuntos y en la siguiente descripción. Otras características, objetos y ventajas resultarán evidentes a partir de la descripción y de los dibujos, así como de las reivindicaciones.

Breve descripción de los dibujos

Las características del invento y sus ventajas técnicas, pueden verse a partir de la siguiente descripción de las realizaciones preferidas junto con las reivindicaciones y los dibujos adjuntos, en los que:

la fig. 1 es una vista en sección de una realización de un tensor de correa;

la fig. 2 es una vista desde arriba de una realización de un tensor de correa en aplicación con una correa;

la fig. 3 es una vista en perspectiva del tensor de correa de la fig. 2;

la fig. 4 es una vista diagramática, desde arriba, del tensor de correa de la fig. 2 con el brazo de pivote en una primera posición límite;

la fig. 5 es una vista lateral diagramática, con detalle, del tensor de correa de la fig. 3;

la fig. 6 es una vista diagramática, desde arriba, del tensor de correa de la fig. 2 con el brazo de pivote en una segunda posición límite;

la fig. 7 es una vista lateral diagramática, con detalle, del tensor de correa de la fig. 6; y

la fig. 8 es una ilustración diagramática de un sistema de aviso para detectar la posición del brazo de pivote y la tensión de la correa.

Descripción detallada de realizaciones preferidas

Haciendo referencia a la fig. 1, un tensor 10 de correa incluye un alojamiento 12 de soporte y un brazo 14 de pivote montado a rotación en el alojamiento de soporte para formar entre ellos una cavidad 11 para un resorte. Situado dentro de la cavidad 11 para un resorte y conectado operativamente tanto con el brazo 14 de pivote como con el alojamiento 12 de soporte, hay un resorte 13, tal como un resorte de alambre redondo o de alambre plano. El resorte 13 aplica, en uso, una fuerza al brazo 14 de pivote para llevar al brazo de pivote hacia una posición descargada. El brazo 14 de pivote monta una polea 20, tal como una polea loca frontal o trasera, que puede ser hecha girar con relación al brazo de pivote. La polea 20 tiene una superficie 22 de aplicación con la correa, para aplicarse con una correa 116 tal como una correa de transmisión para automóvil (fig. 2).

Haciendo referencia a las figs. 2 y 3, el tensor 10 de correa incluye un perceptor 24 que responde a una entrada asociada con una posición del brazo 14 de pivote. Al recibir la entrada, el perceptor 24 proporciona una indicación. En algunas realizaciones, el perceptor 24, en respuesta a la entrada asociada con la posición del brazo 14 de pivote, puede proporcionar la detección de condiciones dinámicas excesivas de la correa 116, que pueden constituir una indicación de, por ejemplo, un estiramiento excesivo de la correa, un dimensionamiento incorrecto de la misma, etc. Tales problemas de la correa pueden ser el resultado o el origen de otros problemas del vehículo, tales como fallos de encendido, fallo o bloqueo de componentes accesorios, correas rotas, problemas de alimentación de combustible durante las aceleraciones del vehículo y/o durante el arranque del mismo, etc. En algunas realizaciones, el perceptor 24 puede proporcionar una indicación de condiciones deseables de la correa, por ejemplo, para indicar el funcionamiento de la correa 116 en los limites de cualquier margen deseable de tensiones de la correa.

Refiriéndonos también a las figs. 4-7, el perceptor 24 tiene un interruptor 25 que incluye una primera leva biestable 26, una segunda leva biestable 28 y conductores 50 para conectar eléctricamente el interruptor 25 con, por ejemplo, un controlador (véase la fig. 8). La primera leva biestable 26 y la segunda leva biestable 28 están posicionadas, cada una, en un extremo distal de un respectivo dedo elástico flexible 30 y 32. Los dedos 30 y 32 están soportados en relación de voladizo mediante un cuerpo 34 de interruptor que está montado en una superficie exterior 36 del alojamiento de soporte 12.

Como puede verse del mejor modo en las figs. 2 y 4-7, la segunda leva biestable 28 está situada a una distancia del alojamiento 12 de soporte mayor que la primera leva biestable 26. Esto puede permitir, en la realización ilustrada, la actuación del interruptor 25 en dos posiciones límite angularmente espaciadas, P_{1} y P_{2} (véanse las figs. 4 y 6, respectivamente) del brazo 14 de pivote con relación al alojamiento 12 de soporte utilizando miembros de accionamiento 38 y 40 dimensionados y posicionados apropiadamente. El miembro de accionamiento 38 es más corto que el miembro de accionamiento 40 y cada miembro de accionamiento incluye una parte de vástago estrecha 42, 44 que se extiende en forma enteriza desde una superficie exterior 49 del brazo 14 de pivote hasta un extremo distal agrandado 45 y 47. El extremo distal 45 del miembro de accionamiento 38 está dimensionado para entrar en contacto con la primera leva biestable 26 y el extremo distal 47 del miembro de accionamiento 40 está dimensionado para entrar en contacto con la segunda leva biestable 28, sin que ninguno de los miembros de accionamiento 38, 40 haga contacto con la otra de las levas biestables.

Con el brazo 14 de pivote en las posiciones límite P_{1} y P_{2} con relación al alojamiento 12 de soporte, los extremos distales agrandados 45 y 47 entran en contacto con las levas biestables primera y segunda, 26 y 28, respectivamente. Este contacto puede desviar los dedos asociados 30, 32 que, a su vez, pueden presionar un respectivo miembro de interruptor 52 (véase la fig. 5, en la que solamente se muestra uno de los miembros 52 de interruptor). El interruptor 25 y los miembros de accionamiento 38 y 40 pueden conectarse al tensor 10 de la correa por cualquier método adecuado, incluyendo sujetadores mecánicos y/o soldadura.

Refiriéndonos a las figs. 4 y 5, el brazo 14 de pivote se muestra en Pi con topes cooperantes 56 y 58 que inhiben la ulterior rotación del brazo de pivote con relación al alojamiento 12 de soporte en la dirección de la flecha 16. Con el brazo 14 de pivote en P_{1}, el miembro de accionamiento 38 está en contacto con la primera leva biestable 26 (fig. 5), desviando el dedo 30 para, por ejemplo, cerrar el interruptor 25. El brazo 14 de pivote puede indicar, en esta posición, por ejemplo, una corra rota, el uso de una correa de longitud inapropiada (por ejemplo, demasiado larga), el resbalamiento de la correa, el salto de la correa, un posicionamiento inapropiado de la misma, etc.

Refiriéndonos de nuevo a la fig. 2, al montar el tensor 10 de correa en un vehículo y montar la correa 116, la correa aplica una fuerza al brazo 14 de pivote haciendo que el brazo de pivote gire en sentido contrario al sentido 16 de carga, es decir, en el sentido de la flecha 62. La rotación del brazo 14 de pivote en el sentido de la flecha 62 hace que el miembro de accionamiento 38 se desaplique de la primera leva biestable 26, lo que permite que el dedo 30 recupere, al menos sustancialmente, su posición inicial (véase la fig. 3). Durante el funcionamiento normal, el brazo 14 de pivote está situado entre P_{1} y P_{2}, como se muestra en las figs. 2 y 3. En algunas realizaciones, durante el funcionamiento normal, el interruptor 25 está abierto. La carga elástica del brazo de pivote y el tensado de una correa de transmisión para automoción, se describe con detalle en la patente norteamericana núm. 6.206.797, cuyos detalles se incorporan como referencia en su totalidad a este documento.

Haciendo referencia ahora a las figs. 6 y 7, el brazo 14 de pivote se muestra en P_{2}, con el brazo 14 de pivote girado en un ángulo \theta desde P_{1}. El rango de valores de \theta depende del uso deseado del tensor 10. Topes 56 y 64 cooperantes inhiben la ulterior rotación del brazo de pivote más allá de \theta con relación al alojamiento 12 de soporte en la dirección de la flecha 62. Con el brazo de pivote en P_{2}, el miembro de accionamiento 40 hace contacto con la segunda leva biestable 28 (fig. 7) y desvía el dedo 32 que, por ejemplo, cierra el interruptor 25 para proporcionar una indicación positiva. El brazo 14 de pivote puede indicar, en esta posición, por ejemplo, la presencia de elevadas cargas de torsión transitorias o una inversión de tensión de la transmisión debido a sucesos de torsión en el cigüeñal o en una polea accesoria, fallos de encendido del motor, componentes que fallan o se bloquean, problemas en la alimentación de combustible, uso de una correa de longitud inapropiada (por ejemplo, demasiado corta), cargas excesivas sobre el cubo, etc. Además, como se ha hecho notar en lo que antecede, P_{1} y P_{2} pueden encontrarse en otras posiciones (por ejemplo, en posiciones que no son las posiciones de tope ilustradas en las figs. 4-7) para indicar el funcionamiento de la correa 116 en los extremos de un intervalo deseado de tensiones de la correa, cuya señal podría utilizarse para controlar, por ejemplo, la aplicación de un embrague de ventilador, un acondicionador de aire y/o un control del
acelerador.

Con referencia ahora a la fig. 8, un sistema 100 para uso con el fin de advertir a un usuario (por ejemplo, al conductor de un automóvil) de un desplazamiento excesivo del brazo 14 de pivote, incluye el tensor 10 de correa con el perceptor 24. El tensor 10 de correa se monta en un motor (no representado) para utilizarlo con el fin de tensar la correa 116. El perceptor 24 está conectado con un controlador 104 capaz de recibir la indicación del perceptor. El controlador 104, en respuesta a la recepción de una indicación procedente del perceptor 24, controla un dispositivo de señalización 106 (por ejemplo, una luz, un zumbador, un dispositivo de presentación tal como un monitor o un LCD, etc.) para advertir al usuario. Por ejemplo, el controlador 104 puede estar configurado para reconocer la apertura (y/o el cierre) de un circuito eléctrico tal como en la realización descrita anteriormente con respecto a las figs. 1-6, en la que el perceptor 24 adopta la forma del interruptor 25. En algunas realizaciones, el perceptor 24 puede estar conectado directamente al dispositivo de señalización 106. Al proporcionar una señal a un usuario, puede conseguirse una detección temprana de problemas en el motor tales como una pérdida de voltaje, pérdidas de agua, sobrecalentamiento del motor y fallo de éste. Además, el sistema 100 puede ofrecer un aviso a un usuario, por ejemplo antes de que se produzca un fallo total de la correa que no depende, por ejemplo, una inspección visual ni de pautas recomendadas.

Se han descrito varias realizaciones detalladas. No obstante, se comprenderá que pueden realizarse varias modificaciones. Por ejemplo, si bien se ha descrito principalmente en lo que antecede un interruptor 25 con múltiples levas biestables, pueden emplearse otros perceptores tales como interruptores múltiples o un interruptor con una o más levas biestables, perceptores de efecto Hall, perceptores láser de posición, potenciómetros o dispositivos cuantificados tales como ruedas de disparo con captadores inductivos e interruptores de proximidad. Además, el perceptor 24 puede utilizarse para activar características tales como dispositivos magneto-reológicos (MR) y electro-reológicos (ER), válvulas y servos, y/o proporcionar realimentación al tensor de la correa para que se ajuste automáticamente, por ejemplo merced al uso de un dispositivo electromecánico capaz de ajustar la tensión y/o la posición del brazo de pivote. Por ejemplo, basándose en la recepción de una indicación procedente del perceptor 24, un controlador puede controlar el ajuste de la tensión y/o la posición del brazo de pivote enviando señales a un dispositivo electromecánico conectado al brazo de pivote. En algunas realizaciones, el perceptor puede no estar montado en el alojamiento de soporte y, en su lugar, puede montarse directamente en, por ejemplo, un componente estacionario del motor, tal como el bloque del motor. En algunas realizaciones, el perceptor puede proporcionar la posición relativa (por ejemplo, con relación al bloque del motor o al alojamiento de soporte) o la posición absoluta del brazo 14 de pivote.

Claims (10)

1. Un aparato para indicar la condición dinámica de una correa de transmisión de potencia de un automóvil, cuyo aparato comprende: un tensor (10) de correa que incluye un alojamiento (12) de soporte; un brazo (14) conectado a rotación al alojamiento (12) de soporte; una polea (20) montada en el brazo (14), teniendo la polea (20) una superficie (22) de aplicación con la correa; un resorte (13) conectado al brazo (14) y al alojamiento (12) de soporte para hacer que el brazo (14) pivote con relación al alojamiento (12) de soporte; caracterizado por: un perceptor (24) que está incorporado como un interruptor de límite (25) y que responde a una entrada asociada con una posición del brazo (14) con relación al perceptor (24), proporcionando el perceptor una indicación en respuesta a la recepción de la entrada; y un dispositivo (106) de señalización configurado para proporcionar una señal a un usuario en respuesta a la indicación ofrecida por el perceptor.

2. El aparato de la reivindicación 1, en el que el perceptor (24) recibe una entrada con el brazo (14) en una o más posiciones con relación al alojamiento (12) de soporte, y/o en el que el perceptor (24) proporciona una indicación en respuesta a una primera posición del brazo (14) de pivote con relación al alojamiento (12) y una segunda posición del brazo (14) de pivote con relación al alojamiento (12), siendo la segunda posición diferente de la primera
posición.

3. El aparato de la reivindicación 1, en el que el interruptor de límite (25) está abierto cuando el brazo (14) está posicionado dentro de un intervalo angular predeterminado con relación al alojamiento (12) de soporte, y cerrado para proporcionar la indicación cuando el brazo (14) está posicionado fuera del intervalo angular predeterminado con relación al alojamiento (12) de soporte.

4. El aparato de la reivindicación 1, que comprende, además, un controlador (104) conectado al perceptor (24), en el que el dispositivo de señalización (106) puede estar conectado al controlador (104), y en el que el controlador (104) puede activar el dispositivo de señalización (106) en respuesta a la recepción de la indicación.

5. El aparato de la reivindicación 1, en el que el dispositivo de señalización (106) está conectado con el perceptor (24), y/o en el que el perceptor (24) comprende múltiples interruptores, y/o en el que el perceptor (24) está montado en el alojamiento (12) de soporte.

6. Un método de indicar la tensión aplicada a una correa de transmisión de potencia de un automóvil, cuyo método comprende: tensar una correa (116) de automóvil empleando un tensor (10) de correa que incluye un alojamiento (12) de soporte montado en un motor, un brazo (14) de pivote conectado a rotación al alojamiento (12) de soporte, y una polea (20) que tiene una superficie (22) de aplicación con la correa, montada en el brazo (14) de pivote, estando cargado el brazo de pivote para pivotar con relación al alojamiento (12) de soporte; caracterizado por: indicar una posición del brazo (14) de pivote utilizando un perceptor (24) incorporado como un interruptor de limite (25) ; y enviar una señal a un usuario empleando el perceptor (24) cuando el brazo (14) de pivote es hecho girar a una posición predeterminada.

7. El método de la reivindicación 6, que comprende indicar múltiples posiciones del brazo (14) de pivote con relación al alojamiento (12) de soporte utilizando el perceptor (24).

8. El método de la reivindicación 6, que comprende además conectar el perceptor (24) a un controlador (104) configurado para responder a una indicación procedente del perceptor (24), por ejemplo conectando el controlador (104) con un dispositivo de señalización (106), señalando el dispositivo de señalización al usuario, por ejemplo, mediante la activación del dispositivo de señalización (106) utilizando el controlador (104).

9. El método de la reivindicación 6, en el que el perceptor (24) responde a una entrada asociada con la posición del brazo (14) de pivote con relación al alojamiento (12) de soporte, y/o en el que el perceptor (24) comprende un interruptor (25) que puede cerrarse con el brazo (14) de pivote en una posición límite.

10. El método de la reivindicación 6, en el que el paso de indicar una posición del brazo (14) de pivote incluye indicar la posición del brazo (14) de pivote con relación al perceptor (24), estando el perceptor montado en el alojamiento (12) de soporte.