IT201900011160A1 - Tenditore per una trasmissione accessori di un motore a combustione interna - Google Patents

Description

DESCRIZIONE

del brevetto per invenzione industriale dal titolo: “TENDITORE PER UNA TRASMISSIONE ACCESSORI DI UN MOTORE A COMBUSTIONE INTERNA”

La presente invenzione è relativa ad un tenditore per una trasmissione a cinghia, e particolarmente, ma non esclusivamente, per una trasmissione accessori di un veicolo industriale.

Come è noto, i tenditori per le trasmissioni accessori comprendono una parte fissa configurata per essere fissata al motore e definente un perno di rotazione, un braccio supportato girevole sul perno di rotazione e portante, ad una propria estremità, una puleggia atta a cooperare con la cinghia di trasmissione, ed una molla agente sul braccio in modo tale da tensionare la cinghia.

I tenditori noti del tipo suddetto devono soddisfare alcuni requisiti funzionali volti a ottimizzare la durata del tenditore stesso e della cinghia. In particolare, occorre che il braccio sia mantenuto in condizioni di perfetto allineamento, ossia ruoti su un piano ortogonale rispetto all’asse del perno e non sia soggetto ad oscillazioni fuori dal piano che potrebbero portare a rumorosità, usura precoce e, eventualmente, al “salto” della cinghia.

La funzione di allineamento è normalmente affidata ad una o più boccole di materiale plastico o composito aventi funzione di cuscinetto a strisciamento per il supporto radiale e assiale del braccio sul perno.

Tali boccole sono soggette ad usura; pertanto il tenditore ha una durata limitata e comunque inferiore a quella del veicolo.

WO2015/092718 A1 descrive tenditori in cui, allo scopo di prolungare la durata utile, le boccole sono sostituite da cuscinetti a rotolamento. Nei tenditori ivi descritti lo smorzamento delle oscillazioni del braccio è realizzato mediante una molla a C che esercita un momento ribaltante sul braccio che deve essere equilibrato dai cuscinetti.

Scopo della presente invenzione è la realizzazione id un tenditore del tipo suddetto, il quale sia provvisto di un sistema di smorzamento perfezionato che consenta di ottimizzare le condizioni di carico dei cuscinetti.

Il suddetto scopo è raggiunto da un tenditore secondo la rivendicazione 1.

Per una migliore comprensione della presente invenzione, viene descritta nel seguito una forma preferita di attuazione a titolo di esempio non limitativo e con riferimento ai disegni allegati, nei quali:

la figura 1 è una vista prospettica di un tenditore secondo la presente invenzione;

la figura 2 è una sezione del tenditore lungo la linea II-II di figura 1; e

la figura 3 è una vista prospettica esplosa del tenditore di figura 1.

Con riferimento alle figure, è indicato nel suo complesso con 1 un tenditore per una trasmissione accessori di un veicolo industriale.

Il tenditore comprende essenzialmente:

una parte fissa 2 atta ad essere fissata al motore del veicolo;

un braccio 3 girevole rispetto alla parte fissa 2 intorno ad un asse A;

una puleggia 4 portata girevole dal braccio 3 ad una propria estremità 9 ed atta a cooperare con una cinghia (non illustrata); ed

una molla 5 elicoidale vincolata alle rispettive estremità (in modo noto e non illustrato) alla parte fissa 2 ed al braccio 3 per esercitare su quest’ultimo un carico elastico tale da spingere la puleggia 4 a contatto con la cinghia e mantenere sulla stessa una tensione prefissata.

Più in particolare, la parte fissa 2 comprende una piastra 6 di base atta ad appoggiarsi su una superficie del motore, ed un perno 7 sostanzialmente cilindrico cavo di asse A, piantato in un foro 8 centrale della piastra di base 6 ed estendentesi a sbalzo da questa.

La parte fissa 2 è atta ad essere fissata sul motore da una vite (non illustrata) montata passante attraverso il perno 7.

Il braccio 3 comprende una porzione di mozzo 10, opposta all’estremità 9 recante la puleggia 4, di forma sostanzialmente cilindrica cava e comprendente una parete esterna 11 ed una parete interna 12 formanti tra loro una cavità 13 aperta verso la piastra di base 6.

Il braccio 3 è supportato sulla parte fissa 2 mediante una coppia di cuscinetti 14 e 15 a rotolamento, preferibilmente a sfere, interposti radialmente tra la parete interna 12 della porzione di collegamento 10 del braccio 3 ed il perno 7. Convenientemente, ciascuno dei cuscinetti 14, 15 ha un anello interno 16 piantato sul perno 7 ed un anello esterno 17 piantato all’interno della parete interna 12; i due anelli interni 16 ed i due anelli esterni 17 sono in battuta assiale tra loro.

L’anello interno 16 del cuscinetto 14 è in battuta assiale con uno spallamento 19 anulare della piastra di base 6 circondante il perno 7, l’anello interno 16 del cuscinetto 15 è in battuta assiale con uno spallamento 20 anulare del perno 7, in prossimità di un’estremità libera 21 dello stesso; l’anello esterno 17 del cuscinetto 15 è in battuta assiale con uno spallamento 24 anulare interno della parete interna 12, l’anello esterno 17 del cuscinetto 14 è trattenuto assialmente contro l’anello esterno 17 del cuscinetto 15 da un anello elastico 25 alloggiato in una sede 26 interna ad un’estremità della parete interna 12.

Secondo la presente invenzione, il tenditore 1 comprende un primo dispositivo di smorzamento 27 ed un secondo dispositivo di smorzamento 28 ad azione assiale interposti tra la parte fissa 2 ed il braccio 3 per smorzare le oscillazioni di quest’ultimo.

Secondo l’esempio illustrato, il primo dispositivo di smorzamento 27 è alloggiato in un vano delimitato assialmente dalla superficie di testa 30 della parete esterna 11 della porzione di collegamento 10 del braccio 3 (nel seguito, per brevità, “la superficie 30 del braccio 3”) ed un bordo perimetrale 31 della piastra di base 6, e delimitato radialmente verso l’esterno da un risalto assiale 32 cilindrico terminale della parete esterna 11 ed internamente da un risalto assiale 33 anulare della piastra di base 6. Il primo dispositivo di smorzamento 27 comprende essenzialmente un primo anello di smorzamento 34 disposto in battuta assiale contro la superficie 30 del braccio 3, con possibilità di strisciamento relativo, ed una prima molla a tazza 35 appoggiata assialmente contro il bordo perimetrale 31 della piastra di base 6 e generante un carico assiale prefissato sul primo anello di smorzamento 34 atto a mantenerlo contro la superficie 30 del braccio 3. Convenientemente, per evitare un’usura precoce del primo anello di smorzamento 34, tra quest’ultimo e la prima molla a tazza 35 è interposta una prima rondella 36 metallica.

Il secondo dispositivo di smorzamento 28 è assialmente compreso tra lo spallamento 24 della parete interna 12 ed un coperchio di estremità 37 fissato sull’estremità libera 21 del perno 7, in battuta contro lo spallamento 20, mediante rifollatura del perno stesso.

Il secondo dispositivo di smorzamento 28 comprende essenzialmente un secondo anello di smorzamento 38 appoggiato assialmente contro lo spallamento 24, ed una seconda molla a tazza 39 appoggiata assialmente contro il coperchio 37 e generante un carico assiale sul secondo anello di smorzamento 38. Convenientemente, per evitare un’usura precoce del secondo anello di smorzamento 38, tra quest’ultimo e la seconda molla a tazza 39 è interposta una rondella 40 metallica.

Allo scopo di ottenere uno smorzamento il più regolare possibile, è opportuno che l’attrito tra gli anelli di smorzamento 34, 38 e le corrispondenti superfici del braccio 3 sia il più possibile basso. Un materiale utilizzabile per gli anelli di smorzamento 34, 38 è un materiale termoplastico a base PA46+PTFE, ad esempio Stanyl® TW371 della DSM Engineering Plastics B.V.; preferibilmente, tra i suddetti anelli e le rispettive superfici del braccio in contatto strisciante relativo è apposto del grasso, allo scopo di ridurre il coefficiente di attrito. I valori ottimali del coefficiente d’attrito sono compresi tra 0.1 e 0.2.

La molla elicoidale 5, in uso, è soggetta ad un carico combinato di torsione e compressione, ed esercita pertanto una spinta assiale tendente a separare assialmente il braccio 3 dalla piastra di base 6. Il carico elastico esercitato in uso dalla prima e dalla seconda molla a tazza 35, 39 è convenientemente diverso, in modo da equilibrare la spinta assiale esercitata dalla molla elicoidale 5. In particolare, il carico assiale esercitato dalla prima molla a tazza 35, concorde con quello della molla elicoidale 5, è minore del carico assiale esercitato dalla seconda molla a tazza 39, in modo tale che non vi sia alcun carico assiale risultante sui cuscinetti 14 nella condizione di installazione del tenditore 1, cui corrisponde un carico medio della molla elicoidale 5.

Il tenditore 1 comprende infine un primo ed un secondo elemento di tenuta ad anello 41, 42 atti a proteggere i rispettivi dispositivi di smorzamento 27, 28 da eventuali infiltrazioni di sporco dall’esterno. Il primo elemento di tenuta 41 è interposto tra la piastra di base 6 ed il risalto assiale 32 cilindrico della parete esterna 11; il secondo elemento di tenuta 42 è interposto tra la parete interna 12 ed una flangia perimetrale 43 del coperchio di estremità 37.

Il funzionamento del tenditore 1 è il seguente.

Il braccio 3 è supportato in modo angolarmente libero sul perno 7 dai cuscinetti 14, 15, ed è soggetto al carico elastico della molla elicoidale 5 ed al tiro della cinghia, non illustrata.

Per effetto delle variazioni di tensione della cinghia, il braccio oscilla intorno al perno 7. I cuscinetti 14, 15 assicurano che la rotazione del braccio 3 avvenga parallelamente ad un piano perpendicolare all’asse A del perno 7.

Le oscillazioni del braccio 3 conseguenti alle variazioni di tensione della cinghia sono smorzate dallo strisciamento relativo degli anelli di smorzamento 34, 38 con le corrispondenti superfici del braccio 3, sotto il carico assiale delle molle a tazza 35, 39.

L’azione puramente assiale delle molle a tazza 35, 39 consente non soltanto di ottenere un migliore controllo dello smorzamento, ma anche di eliminare qualsiasi momento ribaltante sui cuscinetti 14, 15.

Inoltre, poiché i carichi assiali della molla elicoidale 5 e delle molle a tazza 35, 39 si equilibrano, i cuscinetti 14,15 sono soggetti esclusivamente al carico radiale risultante (“hub load”) trasmesso dalla cinghia.

L’ottimizzazione delle condizioni di carico dei cuscinetti consente di prolungarne la durata. Il tenditore è pertanto adatto ad applicazioni “for life”, in cui non è prevista la sostituzione per tutta la vita utile del veicolo.

Claims (10)

1. RIVENDICAZIONI 1. Tenditore per una trasmissione a cinghia di un motore di un autoveicolo, comprendente: - una parte fissa (2) comprendente una base (6) atta ad essere vincolata in modo fisso rispetto al motore ed un perno (7) definente un asse (A) di rotazione; - un braccio (3) avente una porzione di collegamento (10) incernierata sul perno (7) e girevole intorno all’asse (A) ed una porzione (9) opposta supportante in modo girevole una puleggia (4) atta a cooperare con una cinghia della trasmissione; - una molla principale (5) interposta tra la parte fissa (2) e il braccio (3) per esercitare sul detto braccio (3) una spinta tale da ruotare il braccio stesso verso la cinghia; - almeno un cuscinetto a rotolamento (14, 15) interposto tra il braccio (3) e il perno (7); e mezzi di smorzamento (27, 28) per smorzare le oscillazioni del braccio (3) intorno al perno (7), caratterizzato dal fatto che detti mezzi di smorzamento comprendono un primo dispositivo di smorzamento (27) ed un secondo dispositivo di smorzamento (28) esercitanti sul braccio (3) azioni opposte tra loro.
2. 2. Tenditore secondo la rivendicazione 1, caratterizzato dal fatto che detti primo e secondo dispositivo di smorzamento (27, 28) sono ad azione assiale.
3. 3. Tenditore secondo la rivendicazione 1 o 2, caratterizzato dal fatto che detti primo e secondo dispositivo di smorzamento (27, 28) comprendono rispettivi elementi a molla (35, 39) esercitanti carichi assiali in versi opposti tra loro.
4. 4. Tenditore secondo la rivendicazione 3, caratterizzato dal fatto che le azioni assiali dei detti elementi a molla (35, 39) e l’azione assiale della molla principale (5) sono sostanzialmente in equilibrio tra loro in modo da minimizzare il carico assiale sul detto almeno un cuscinetto a rotolamento (14, 15).
5. 5. Tenditore secondo una delle rivendicazioni precedenti, caratterizzato dal fatto che i dispositivi di smorzamento (27, 28) comprendono rispettivi anelli di smorzamento (34, 38) cooperanti a strisciamento con rispettive superfici del braccio (3) sotto l’azione dei rispettivi elementi a molla (35, 39).
6. 6. Tenditore secondo una delle rivendicazioni precedenti, caratterizzato dal fatto che i detti elementi a molla (35, 39) sono molle a tazza.
7. 7. Tenditore secondo una delle rivendicazioni precedenti, caratterizzato dal fatto che la detta porzione di collegamento (10) comprende una parete cilindrica esterna (11) ed una parete cilindrica interna (12) delimitanti tra loro una cavità (13) anulare che alloggia la detta molla principale (5), i detti cuscinetti (14, 15) essendo disposti radialmente tra il detto perno (7) e la detta parete cilindrica interna (11).
8. 8. Tenditore secondo la rivendicazione 7, caratterizzato dal fatto che il primo dispositivo di smorzamento (27) è disposto tra la base (6) ed una superficie di testa (30) della parete esterna (11), ed il secondo dispositivo di smorzamento (28) è disposto tra un coperchio di estremità (37) solidale al perno (7) ed uno spallamento (24) interno della parete interna (12).
9. 9. Tenditore secondo la rivendicazione 8, caratterizzato dal fatto che il detto almeno un cuscinetto è in battuta assiale con il detto spallamento.
10. 10. Tenditore secondo una delle rivendicazioni da 7 a 9, caratterizzato dal fatto di comprendere elementi anulari di tenuta (41, 42) atti a proteggere i rispettivi dispositivi di smorzamento (27, 28) dallo sporco.