PL208840B1 - Napinacz - Google Patents

Description

Opis wynalazku

Przedmiotem wynalazku jest napinacz, w szczególności napinacz napędzany i sterowany elektrycznie, dla napinania paska pędnego w układzie napędu pasowego.

Silniki samochodowe zawierają między innymi osprzęt napędzany od silnika. Osprzęt ten może zawierać pompę wspomagania układu kierowniczego, sprężarkę klimatyzacji, alternator i tym podobne. Każdy z elementów osprzętu zazwyczaj zawiera koło pasowe z kołem pasowym na wale korbowym silnika za pomocą paska. Każdy z elementów osprzętu jest napędzany paskiem podczas obrotu wału korbowego.

W celu osiągnięcia efektywnej pracy niezbędne jest poddanie paska pewnemu wstępnemu naprężeniu. Można to osiągnąć poprzez zastosowanie znanych sposobów. Ruchomy wał przy jednym z elementów osprzę tu moż e być regulowany mechanicznie w celu naprężenia paska. Innym sposobem jest zastosowanie napinacza.

Napinacz paska zawiera sprężynę wywierająca siłę na ramię dźwigni. Ramię dźwigni zazwyczaj zawiera połączone z nią koło pasowe. Koło pasowe styka się z naprężanym paskiem. Człon naciskowy, na przykład sprężyna, jest wykorzystywany w napinaczu do wywarcia i utrzymania naprężenia paska. Naprężenie paska jest funkcją ukształtowania napinacza i napędu, jak również siły sprężynowania sprężyny w napinaczu.

Do regulacji położenia napinacza, a zarazem naprężenia paska wykorzystywano również siłowniki. Wykorzystywano je na przykład do regulacji różnicy faz obrotu pomiędzy kołem napędzanym, a napędzającym. Sygnał sterujący okreś la względną fazę obrotu koła napędzanego w stosunku do koła napędowego.

Z opisu patentowego USA nr 5,733,214 jest znany układ regulacji naprężenia zamkniętego paska pędnego w silniku spalinowym, zawierający układ regulacyjny do regulacji naprężenia wywieranego przez napinacz na zamknięty pasek, sterowany na podstawie kąta fazy obrotu pomiędzy kołem napędzanym a napędzającym.

Celem wynalazku jest opracowanie napinacza, który będzie sterowany w celu regulowania naprężenia paska w układzie napędu pasowego, z regulowanym położeniem członu odchylającego i z mechanizmem tłumienia asymetrycznego.

Napinacz, zawierający podstawę połączoną przegubowo z ramieniem, na którym jest zaczopowane obrotowo koło pasowe, przy czym podstawa jest wyposażona w człon odchylający, według wynalazku charakteryzuje się tym, że z członem odchylającym jest połączony zespół napędowy w postaci członu mocującego i wału, regulujący położenie członu odchylającego, przy czym człon odchylający jest połączony z członem tłumiącym, zaś człon tłumiący jest połączony z ramieniem i połączony ciernie z podstawą, dla tłumienia ruchu ramienia.

Zespół napędowy zawiera siłownik.

Zespół napędowy zawiera silnik elektryczny.

Człon tłumiący zawiera łukowate powierzchnie, połączone ciernie z łukowatą powierzchnią podstawy.

Człon tłumiący posiada współczynnik tłumienia.

Silnik elektryczny zawiera sterownik do przetwarzania sygnału wejściowego z czujnika oraz do generowania i przekazywania sygnału sterującego do silnika elektrycznego dla regulowania położenia ramienia.

Do sterownika jest podłączony czujnik do wykrywania położenia ramienia.

Do sterownika jest podłączony czujnik do wykrywania poboru prądu przez silnik elektryczny.

Napinacz, zawierający podstawę połączoną przegubowo z ramieniem, na którym jest zaczopowane obrotowo koło pasowe, przy czym podstawa jest wyposażona w człon odchylający połączony jednym końcem z członem tłumiącym, według wynalazku charakteryzuje się tym, że z drugim końcem członu odchylającego jest połączony zespół napędowy w postaci członu mocującego i wału, dla regulowania położenia członu odchylającego poprzez ruch kątowy zespołu napędowego, zaś człon tłumiący jest połączony z ramieniem i jest połączony ciernie z podstawą, dla tłumienia ruchu ramienia.

Zespół napędowy zawiera sterownik generujący sygnał regulujący położenie członu odchylającego.

Zespół napędowy zawiera przekładnię, z którą jest połączony silnik elektryczny.

Do sterownika jest podłączony czujnik monitorujący pobór prądu przez silnik elektryczny dla kontroli pracy tego silnika.

PL 208 840 B1

Do sterownika jest podłączony czujnik monitorujący położenie ramienia.

Człon tłumiący ma asymetryczny współczynnik tłumienia.

Asymetryczny współczynnik tłumienia członu tłumiącego jest większy w kierunku obciążenia ramienia, niż w kierunku odciążenia ramienia.

Napinacz według wynalazku jest sterowany w celu regulowania naprężenia paska. Napinacz zawiera ramię napinacza oraz sprężynę. Jeden koniec sprężyny jest połączony z członem ruchomym, który jest połączony z przekładnią napędzaną silnikiem elektrycznym, dzięki czemu położenie sprężyny może być regulowane. Drugi koniec sprężyny jest połączony z członem tłumiącym, który z kolei jest połączony z ramieniem napinacza. Silnik i przekładnia ustalają położenie członu ruchomego, a zarazem końca sprężyny, na podstawie sygnału otrzymywanego ze sterownika. Położenie końca sprężyny określa siłę sprężynowania, a tym samym naprężenie paska w układzie. Człon tłumiący współpracuje ciernie z korpusem napinacza, tłumiąc ruchy oscylacyjne ramienia napinacza.

Przedmiot wynalazku jest przedstawiony na załączonym rysunku, na którym fig. 1 przedstawia widok w perspektywie z przodu silnika z napinaczem, stanowiącym przedmiot wynalazku, fig. 2 - schemat rozmieszczenia układu napędu pasowego z napinaczem stanowiącym przedmiot wynalazku, fig. 3 - schemat logiki sterownia, fig. 4 - widok w perspektywie z przodu napinacza, stanowiącego przedmiot wynalazku, fig. 5 - widok w perspektywie od tyłu napinacza, stanowiącego przedmiot wynalazku, fig. 6 - widok w częściowym odcięciu napinacza, stanowiącego przedmiot wynalazku, fig. 7 - widok w perspektywie z przodu, w częściowym odcięciu, napinacza, stanowiącego przedmiot wynalazku, fig. 8 - widok z przodu, w częściowym odcięciu, napinacza, stanowiącego przedmiot wynalazku, fig. 9 - widok częściowy w perspektywie z przodu napinacza, stanowiącego przedmiot wynalazku, fig. 10 - widok częściowy w perspektywie z przodu podstawy napinacza i ruchomego członu mocującego sprężynę, fig. 11 - widok częściowy w perspektywie z przodu sprężyny i podstawy napinacza, fig. 12 - widok napinacza, stanowiącego przedmiot wynalazku, fig. 13 - szczegół członu tłumiącego, fig. 14 - przekrój z fig. 13 wzdłuż linii 14-14, fig. 15 - szczegół członu tłumiącego, a fig. 16 - przekrój z fig. 15 wzdł u ż linii 16-16.

Figura 1 ukazuje w perspektywie widok z przodu silnika z napinaczem 100, stanowiącym przedmiot wynalazku. Napinacz 100 jest częścią składową przedniego układu napędu pasowego osprzętu (FEAD) dla silnika E. Układ FEAD zazwyczaj zawiera jeden lub więcej elementów osprzętu napędzany paskiem. Pasek B jest owinięty wokół kół pasowych 1, 2, 3, 4, 5, 6. Każde z kół pasowych jest przymocowane obrotowym wałem napędowym do elementu osprzętu. Na przykład, jak ukazuje fig. 1,1 jest połączone z wałem korbowym, 2 z alternatorem lub rozrusznikiem-alternatorem, 4 z pompą wspomagania układu kierowniczego, 5 ze sprężarką chłodzenia, a 6 z pompą wody. Koło pasowe 3 jest połączone z ramieniem napinacza 100 stanowiącego przedmiot wynalazku.

Figura 2 ukazuje schemat rozmieszczenia układu napędu pasowego z napinaczem stanowiącym przedmiot wynalazku. Każdy z elementów składowych z fig. 1 został schematycznie przedstawiony przez fig. 2. Ramię 101 napinacza 100 porusza się ruchem M w celu regulowania naprężenia paska.

Napinacz, stanowiący przedmiot wynalazku, może być montowany na dowolnej rozpiętości paska w układzie napędu pasowego. Położenia paska względem FEAD zależy od ilości i typu elementów osprzętu w konkretnym układzie FEAD. Na przykład, w układach o pewnych wymaganiach, jak na przykład z zastosowaniem rozrusznika-alternatora, napinacz, stanowiący przedmiot wynalazku, może być zamontowany na najbliższej rozpiętości paska za rozrusznikiem-alternatorem 2, jak ukazuje fig. 2. Oczywiście napinacz, stanowiący przedmiot wynalazku może być zamontowany na dowolnej rozpiętości paska w układzie FEAD, a jego położenie zależy wyłącznie od ilości i typu elementów osprzętu.

Przy zastosowania napinaczy znanych ze stanu techniki w opisanym położeniu, musiano zachować wysokie naprężenia paska przez cały czas, celem zapewnienia poprawnej pracy ukł adu w najgorszej sytuacji obciążeniowej, to znaczy podczas obciążenia rozrusznika/alternatora przy dużym przyspieszeniu silnika.

W przeciwieństwie do stanu techniki napinacz 100, stanowiący przedmiot wynalazku, w sposób ciągły reguluje naprężenia paska tak, aby zapewniać wyłącznie naprężenie wymagane dla właściwego działania układu w danym momencie. Napinacz, stanowiący przedmiot wynalazku może działać z niewielkim naprężeniem paska w większości warunków pracy, na przykład 350 N, wywierając odpowiednio wysokie naprężenie paska wyłącznie w opisanych powyżej warunkach, to znaczy podczas obciążenia rozrusznika/alternatora przy dużym przyspieszeniu silnika, lub podczas obciążenia wszystkich elementów osprzętu. Umożliwia to wywieranie wysokiego naprężenia paska tylko wtedy, kiedy jest to konieczne. Napinacz, stanowiący przedmiot wynalazku wywiera również niewielkie naprężenie paska,

PL 208 840 B1 kiedy silnik jest wyłączony. Taka praca skutkuje zwiększeniem żywotności paska, łożysk i innych elementów układu, ponieważ szczytowe wartości naprężenia są uzyskiwane tylko, kiedy zachodzi taka potrzeba i krótkookresowo.

Figura 3 ukazuje schemat logiki sterowania. Sygnały wejściowe w polu (A) zawierają przykładowe parametry sterowania, które mogą być dostosowane przez użytkownika lub dobrane automatycznie przez system sterowania. Na przykład tryb pracy może być wybrany jako odpowiadający pracy silnika, co oznacza, że położenie członu naciskowego, a zarazem naprężenie paska jest dobierane na podstawie parametrów pracy silnika, na przykład jego prędkości obrotowej lub obciążenia. Innym sygnałem wejściowym, używanym do ustawiania naprężenia napinacza jest obciążenie każdego z elementów osprzętu. Oczywiście można wybrać inne parametry lub zmienne, na przykład kombinacja obciążenia elementów osprzętu i temperatury pracy, położenia przepustnicy, prędkości obrotowej silnika, położenia hamulca, sygnału włączenia lub wyłączenia klimatyzacji i tym podobnych.

Można również mierzyć poślizg paska, jako bezpośrednią wytyczną dla określania naprężenia napinacza. „Niskie” naprężenie umożliwia poślizg paska na kole pasowym. Właściwe naprężenie zapobiega poślizgowi paska na kole pasowym. Poślizg paska może być wykrywany na podstawie emisji hałasu lub na podstawie różnicy prędkości obrotowej pomiędzy dwoma lub więcej elementami osprzętu. W tym ostatnim wypadku obrotowy wał każdego z elementów osprzętu posiada czujnik służący do pomiaru prędkości obrotowej wału.

W układzie FEAD, w którym tylko jeden pasek napędza cały osprzęt, występuje tylko jeden przypadek, w którym potrzebne jest maksymalne naprężenie paska dla przenoszenia mocy do wszystkich elementów układu. Dzieje się tak, kiedy wszystkie elementy osprzętu działają pod pełnym obciążeniem, a silnik osią ga uzyskuje wysokie przyspieszenie. Odpowiada to maksymalnemu naprężeniu paska wymaganemu w układzie FEAD. Taki stan wymaga maksymalnego naprężenia paska i tak jest ustawiany napinacz. Kiedy każdy z elementów znajduje się pod obciążeniem naprężenie paska jest zwiększane, aby zapobiegać poślizgowi i utrzymywać właściwą zdolność do przenoszenia momentu obrotowego. Naprężenie paska jest zmniejszane dla każdego z elementów, który jest nieobciążony lub, kiedy każdy z elementów jest nieobciążony.

W polu (B) sygnały wejściowe są analizowane przez system sterowania. Przykładowy moduł sterujący w systemie sterowania zawiera procesor Micro LYNX 4™. Moduł sterujący jest programowany przez użytkownika i właściwości zarówno procesora jak i pamięci. Czujnik na wale silnika generuje 256 impulsów na jeden obrót wału, co wystarcza do ustawienia naprężenia paska, można również wykorzystywać większa lub mniejsza ilość sygnałów na jeden obrót wału, w zależności od projektu układu.

Procesor (B) wykorzystuje sygnał wejściowy z (A) do obliczenia pożądanego naprężenia paska. Kiedy naprężenia paska jest obliczone procesor wylicza pożądane położenie jednego końca członu naciskowego, które odpowiada pożądanemu naprężeniu paska. Ogólnie mówiąc naprężenie paska jest zwiększane po włączeniu elementów osprzętu i/lub przy przyspieszaniu bądź zwalnianiu silnika.

System sterowania wysyła wtedy sygnał do siłownika napinacza, w tym wypadku silnika elektrycznego (c). Silnik elektryczny jest uruchamiany w celu właściwego ustawienia końca członu naciskowego połączonego z przekładnią (D). Silnik elektryczny jest zatrzymywany, kiedy z czujników jest odbierana odpowiednia informacja zwrotna, na przykład prąd silnika (E) lub położenie ramienia (F).

Sterowanie jest dopełnione informacją zwrotną z czujnika prądu silnika (E) oraz z czujnika położenie ramienia (F). Czujnik prądu silnika i czujnik położenia ramienia są połączone z procesorem sterującym. Czujnik położenia ramienia może być dowolnym czujnikiem położenia znanym ze stanu techniki.

Czujnik prądu wykrywa pobór prądu przez silnik. Zwiększenie prądu silnika w stosunku do stanu poprzedniego odpowiada zwiększeniu obciążenia ramienia i odpowiadającemu mu zwiększeniu naprężenia paska. Zmniejszenie prądu silnika w stosunku do stanu poprzedniego odpowiada zmniejszeniu obciążenia ramienia i odpowiadającemu mu zmniejszeniu naprężenia paska. Każdy z tych sygnałów jest doprowadzany do sterownika (B). Procesor porównuje wartości z czujnika prądu i czujnika położenia ramienia z tabelą przechowywaną w pamięci procesora w celu zatrzymania silnika po uzyskaniu pożądanej wartości. Przy przekroczeniu wartości silnik jest odłączany, celem uniknięcia uszkodzenia systemu.

Dla przykładu, a nie w celu wprowadzenia ograniczenia, napinacz, stanowiący przedmiot wynalazku i związany z nim układ działają w zakresie naprężeń od 300 do 700 N. Odpowiada to obrotowi członu mocującego 106 o kąt α, jak ukazuje fig. 9, wynoszący około 40° przy długości ramienia napinacza 75 mm i średnicy koła pasowego 76 mm. Wartości te zaprezentowano dla przykładu, a nie w celu wprowadzania ograniczenia. Poprzez ruch członu mocującego 106 przekładnia „nakręca” lub „rozkręca”

PL 208 840 B1 sprężynę 109, zwiększając lub zmniejszając siłę sprężynowania wywieraną na ramię napinacza i pasek. Położenie 300 N jest funkcją stopnia sprężynowania i odpowiada kątowi α = 0°. Położenie 700 N odpowiada kątowi α = 40°. Stopień sprężynowania może być regulowany w dół lub w górę poprzez obrót o kąt α członu mocującego 106.

Podczas pracy napinacz zapewnia zarówno naprężanie, jak i tłumienie. Napinacz posiada współczynnik tłumienia wymagany dla układu. Przykładowa wartość wykorzystywana w opisywanym układzie wynosi około 23%, a tłumienie jest asymetryczne. Oczywiście inne współczynniki tłumienia mogą być uzyskiwane poprzez zmianę współczynnika tarcia powierzchni 108a członu tłumiącego 108, ukazanych przez fig. 8. Asymetryczne odnosi się do współczynnika tłumienia, który jest większy w kierunku obciążenia ramienia napinacza, w porównaniu do kierunku odciążenia ramienia napinacza, podczas pracy układu FEAD. Kierunek obciążenia to kierunek przeciwny do działania siły sprężynowania i wywoł ujący efekt zwię kszenia obciążenia ramienia napinacza. Kierunek odciążenia jest przeciwny do kierunku obciążenia. Układ może również pracować z tłumieniem, które nie jest asymetryczne, wówczas tłumienie jest zbliżone w obu kierunkach obciążenia i odciążenia.

Figura 4 ukazuje widok w perspektywie z przodu napinacza, stanowiącego przedmiot wynalazku. Napinacz 100 zawiera korpus 102 i ramię 101. Koło pasowe 105 jest obrotowe względem końca ramienia napinacza 101. Koło pasowe 105 łączy się z paskiem B, jak ukazuje fig. 2. Silnik elektryczny 103 jest zamocowany do jednego końca przekładni 104. Korpus 102 jest połączony z drugim końcem przekładni 104.

Silnik elektryczny 103 zawiera silnik krokowy prądu stałego o napięciu w zakresie od 12 do 50 V. Dla przykładu, a nie w celu wprowadzania ograniczenia, silnik posiada stały moment obrotowy 0,6 Nm i szczytowy moment obrotowy 4,3 Nm. Przekładnia ma przełożenie 100:1 i może przenosić moment obrotowy o wartości do 75 Nm. Wymagania elektryczne silnika są zapewniane przez układ elektryczny, na przykład przez związany z silnikiem spalinowym alternator, prądnicę lub akumulator.

Figura 5 ukazuje widok w perspektywie od tyłu napinacza, stanowiącego przedmiot wynalazku. Koło pasowe 105 jest pokazane jako zawieszone pod przeciwległą powierzchnią ramienia 101, ale może ono również być zawieszone nad tą powierzchnią, w zależności od ukształtowania układu FEAD.

Figura 6 ukazuje widok w częściowym odcięciu napinacza, stanowiącego przedmiot wynalazku. Człon mocujący 106 sprężyny jest połączony z wałem 107 przekładni. Wał 107 przekładni określa położenie członu mocującego 106. Słupek 101a na ramieniu 101 łączy się z mechanizmem tłumiącym 108, jak ukazują fig. 13 i 15. Siła sprężynowania jest przekazywana na ramię 101 przez styk członu tłumiącego 108 ze słupkiem 101a. Ramię 101 jest współosiowe i obrotowe wokół osi wału 107. Jakkolwiek ramię 101 nie jest mechanicznie połączone w taki sposób, aby obracało się równocześnie z wał em 107.

Figura 7 ukazuje widok w perspektywie z przodu, w częściowym odcięciu, napinacza, stanowiącego przedmiot wynalazku. Jeden koniec sprężyny 109 jest połączony, z członem mocującym 106 sprężyny, jak ukazują fig. 6 i 12. Drugi koniec sprężyny 109 jest połączony z członem tłumiącym 108, jak ukazują fig. 13 i 14.

Sprężyna 109 jest sprężyną naciskową o ustalonym stopniu sprężystości. Stopień sprężystości może być dobrany na podstawie wymaganego naprężenia paska w układzie. Do podstawy 102 napinacza przymocowane jest łożysko 110. Ramię 101 napinacza jest obrotowo połączone z łożyskiem 110 w celu przenoszenia obciążenia na podstawę .

Figura 8 ukazuje widok z przodu, w częściowym odcięciu, napinacza, stanowiącego przedmiot wynalazku. Ukazano orientację sprężyny 109 w stosunku do członu mocującego 106 sprężyny. Koniec 109b sprężyny jest połączony z członem mocującym 106. Koniec 109a sprężyny połączony jest z członem tłumiącym 108. Człon tłumiący 108 jest połączony z ramieniem 101 poprzez słupek 101a, jak ukazuje fig. 6. Powierzchnie 108a członu tłumiącego łączą się ciernie ze współpracującą, łukowatą powierzchnią wewnętrzną 102a korpusu 102 napinacza, jak ukazuje fig. 7.

Figura 9 ukazuje widok częściowy w perspektywie z przodu ruchomego członu mocującego 106 sprężyny. Człon mocujący 106 zawiera łącznik z końcem sprężyny 106a. Łącznik 106a zawiera szczelinę lub rowek 106b, który łączy się z końcem 109b sprężyny. Wał 107 przekładni jest połączony z członem obrotowym 112, do którego przymocowany jest człon mocujący 106 sprężyny. Człon mocujący 106 sprężyny jest obrotowy w zakresie kąta α poprzez obrót wału 107. Wał 107 jest obrotowy zarówno w kierunku zgodnym, jak i przeciwnym do ruchu wskazówek zegara, w zależności od kierunku nakręcenia sprężyny. Łożysko 111 wału jest obrotowe w odpowiednim zagłębieniu w korpusie 102 napinacza, jak ukazuje fig. 10. Kątowy ruch członu mocującego 106 ustawia lub zmienia położenie

PL 208 840 B1 sprężyny 109. Ruch w pierwszym kierunku zwiększa siłę wywieraną na ramię, a zarazem naprężenie paska. Ruch członu mocującego 106 w kierunku przeciwnym do pierwszego kierunku zmniejsza naprężenie paska. Pierwszy kierunek może być zarówno kierunkiem zgodnym, jak i przeciwnym do ruchu wskazówek zegara w zależności od kierunku nakręcenia sprężyny 109. Zakres ruchu kątowego α może wynosić 360° i więcej.

Figura 10 ukazuje widok częściowy w perspektywie z przodu podstawy napinacza i ruchomego członu mocującego sprężynę. Część odbierająca sprężynę 106a wchodzi w podstawę 102 napinacza przez łukowatą szczelinę 114 w dnie podstawy 102. Część odbierająca sprężynę 106a jest w związku z tym ruchoma względem podstawy 102 napinacza w łukowatej szczelinie 114. Taka ruchomość członu mocującego 106 sprężynę umożliwia dostosowanie ustawienia położenia końca sprężyny oraz siły sprężynowania. Określa to położenie ramienia 101 napinacza, co z kolei określa naprężenie paska. Napinacz 100 jest przymocowany do powierzchni silnika przy użyciu elementów złącznych, wsuwanych przez otwory montażowe 115.

Figura 11 ukazuje widok częściowy w perspektywie z przodu sprężyny i podstawy napinacza. Sprężyna 109 jest ukazana zamontowana w podstawie 102 napinacza z końcem 109b połączonym z częścią odbierająca sprężynę 106a. Koniec 109a sprężyny łączy się z członem tłumiącym 108, jak ukazują fig. 13 i 15.

Figura 12 ukazuje częściowy widok napinacza, stanowiącego przedmiot wynalazku. Koniec 109b sprężyny 109 jest ukazany w połączeniu z częścią odbierająca sprężynę I06a. Koniec 109a sprężyny 109 jest połączony z alternatywnym członem tłumiącym 2000, jak ukazują fig. 15 i 16. Człon mocujący sprężynę 106 jest połączony z członem 112, a tym samym z wałem 107 przekładni. Mechanizm tłumiący ukazany przez fig. 12, 15 i 16 jest alternatywnym przykładem wykonania w stosunku do tego, który ukazują fig. 7, 13 i 14.

Figura 13 ukazuje szczegół członu tłumiącego. Człon tłumiący 108 zawiera taśmę tłumiącą 1020, taśma tłumiąca 1020 jest połączona z zewnętrzną łukowatą powierzchnią 1040 wkładki tłumiącej 1010. Część odbierająca sprężyny lub członu naciskowego zawiera szczelinę 1030 we wkładce tłumiącej 1010. Część odbierająca lub szczelina 1030 odbiera koniec sprężyny 109a, jak ukazuje fig. 11, sprężyny 109. Powierzchnia 1050 łączy się z częścią zwoju sprężyny, zapewniając podparcie podczas użycia. Taśma tłumiąca 1020 zawiera tworzywo sztuczne takie jak nylon, PP (poliamid), PPA (poliamid aromatyczny) i ich odpowiedniki. Słupek 101a, ukazany przez fig. 6 styka się z członem tłumiącym 108 zarówno w 1060, jak i w 1070, w zależności od kierunku nakręcenia sprężyny lub ruchu ramienia 101. Siła sprężynowania, dzięki której powstaje naprężenie paska, jest przekazywana ze sprężyny 109 na ramię 101 poprzez zetknięcie członu tłumiącego 108 ze słupkiem 101a. Powierzchnia cierna 108a łączy się z wewnętrzną, współpracującą powierzchnią 102a podstawy 102 napinacza. Ten przykład wykonania posiada niesymetryczne właściwości tłumiące, jak opisano uprzednio. Przedstawiony tu człon tłumiący jest również opisany we współbieżącym zgłoszeniu patentowym Stanów Zjednoczonych Ameryki nr 10/147,183.

Figura 14 ukazuje przekrój z fig. 13 wzdłuż linii 14-14. Wycinek pierścienia 1060 przebiega wokół zewnętrznego obwodu zewnętrznej powierzchni łukowatej 1040. Obrzeże lub występ 1070 przebiega wokół części obwodu wkładki tłumiącej 1010. Wycinek pierścienia 1060 w połączeniu z występem 1070 służy jako mechaniczne zamocowanie taśmy tłumiącej 1020 do wkładki tłumiącej 1010.

Figura 15 ukazuje szczegół członu tłumiącego. Człon tłumiący 2000 zawiera pierwszy człon łukowaty 2100 i drugi człon łukowaty 2200. Pierwszy człon łukowaty 2100 zawiera odbierającą sprężynę część końcową lub szczelinę 2110, do której mocowany jest koniec sprężyny 109a. Koniec 109a sprężyny łączy się ze szczeliną 2110 w dwóch punktach, określonych jako 2501 i 2502. Skutkuje to powstaniem prostopadłej siły N wytwarzanej w celu wciskania łukowatego członu tłumiącego 2100 w wewnętrzną powierzchnię podstawy 102a. Ten. przykład wykonania posiada opisane powyżej właściwości tłumienia asymetrycznego.

Koniec 109a sprężyny, ukazany przez fig. 13, łączy się ze szczeliną 1030 w ten sam sposób, co opisany w stosunku do fig. 15.

Ścianka 2110a części odbierającej sprężynę posiada maksymalną grubość w obszarze styku ze sprężyną dla wzmocnienia wytrzymałości. Ścianka 2110a może być nachylona od obszaru styku w jednym lub w obu kierunkach. Opisany mechanizm tłumiący jest również opisany we współbieżącym zgłoszeniu patentowym Stanów Zjednoczonych Ameryki Nr 10/147,183. Pierwszy człon łukowaty 2100 zawiera taśmę tłumiącą 2130 przymocowaną do wkładki tłumiącej 2120. Drugi człon łukowaty 2200 zawiera taśmę tłumiącą 2150 przymocowaną do wkładki tłumiącej 2140.

PL 208 840 B1

Pierwszy człon łukowaty 2100 jest w obrotowym kontakcie z drugim członem łukowatym 2200 w punkcie zetknięcia 2160. Punkt zetknięcia 2160 zawiera koniec 2280 wkładki tłumiącej 2120 oraz koniec 2190 wkładki tłumiącej 2140. Punkt zetknięcia 2160 może zmieniać się od minimalnego promienia (r) do maksymalnego promienia wzdłuż szerokości W każdej z wkładek tłumiących, w zależności od potrzeb użytkownika.

Koniec 2170 członu łukowatego 2200 styka się ze słupkiem 101a na ramieniu 101, jak ukazują fig. 12 i 6. Taki układ skutkuje tym, że człon łukowaty 2200 jest poddany większym obciążeniom niż człon łukowaty 2100.

W celu uzyskania pożądanego asymetrycznego współczynnika tłumienia, punkt zetknięcia 2160, pomiędzy łukowatymi członami znajduje się w ustalonej promieniowej odległości r od osi obrotu R-R ramienia dźwigni. Położenie minimalnego promienia (r) od punktu zetknięcia 2160 skutkuje najsilniejszym tłumieniem asymetrycznym członu tłumiącego. Punkt zetknięcia 2160 może być umieszczony na maksymalnym promieniu zewnętrznym (2880), co powoduje zmniejszenie tłumienia asymetrycznego, w porównaniu do poł o ż enia minimalnego promienia (r).

W alternatywnym przykładzie wykonania, koniec 2180 pierwszego członu łukowatego 2100 styka się z końcem 2170 drugiego członu łukowatego. Słupek 101a jest wtedy zetknięty z członem łukowatym 2200 w punkcie 2160. W tym alternatywnym przykładzie wykonania zastosowano sprężynę posiadającą zwój nakręcony w kierunku przeciwnym do przykładu wykonania ukazanego przez fig. 12 i 15. Dlatego też poprzez zmianę punktu zetknięcia pomiędzy członami łukowatymi z jednego końca 2180 pierwszego członu łukowatego i drugiego członu łukowatego na drugi koniec 2160, można zastosować sprężynę o odwrotnym kierunku nakręcenia.

Taśmy tłumiące 2130, 2150 są wykonane z materiału ciernego, na przykład plastiku, fenoli i metali. Powierzchnia robocza 2300, 2310 taśmy tłumiącej 2300, 2150, odpowiednio, jest ślizgowo umocowana pod naciskiem w powierzchni podstawy 102a napinacza, jak ukazuje fig. 12. Cierna siła tłumiąca powstaje, kiedy taśma tłumiąca ślizga się po powierzchni podstawy napinacza.

Wkładki tłumiące 2120, 2130 są wykonane z materiału konstrukcyjnego, jak na przykład stal, odlew z tworzywa lub ich odpowiedniki. Każda wkładka tłumiąca może być wytwarzana z wykorzystaniem proszkowego procesu obróbki metali, procesu odlewu matrycowego, odlewania wtryskowego lub podobnego procesu. Materiały, które mogą być użyte zawierają stal, aluminium (dla części o niskim obciążeniu), tworzywa sztuczne termoplastyczne z różnymi wypełniaczami oraz ich odpowiedniki.

Taśma tłumiąca 2150 drugiego członu łukowatego ma grubość materiału większą, niż taśma tłumiąca 2130 z pierwszej części. Ma to dwie zalety, pierwszą, że można zastosować zwiększoną wielkość zaczepu sprężyny (i zwiększoną jej grubość), a tym samym sprężyna może mieć wyższy stopień sprężynowania. Większy stopień sprężynowania skutkuje zdolnością do wytwarzania większego naprężenia paska. Drugą, ponieważ druga część 2200 mechanizmu tłumiącego ma większe obciążenie, niż pierwsza część 2100, zmniejszona grubość pierwszej taśmy tłumiącej 2130 wyrówna odporność i żywotność obu części.

Figura 16 ukazuje przekrój wzdłuż linii 16-16 z fig. 15. Wycinek pierścienia 2210 przebiega wokół zewnętrznego obrzeża wkładki tłumiącej 2120. Występ 2220 przebiega wokół części obwodu wkładki tłumiącej 2140. Występ 2240 przebiega wokół części obwodu wkładki tłumiącej 2140. Każdy z wycinków pierścienia 2210, 2230, w połączeniu z każdym z wystę pów 2220, 2240, służy mechanicznemu zamocowaniu każdej z taśm tłumiących 2130, 2150, odpowiednio do każdej z wkładek tłumiących 2120, 2140.

Claims (15)

1. Napinacz, zawierający podstawę połączoną przegubowo z ramieniem, na którym jest zaczopowane obrotowo koło pasowe, przy czym podstawa jest wyposażona w człon odchylający, znamienny tym, że z członem odchylającym (109) jest połączony zespół napędowy w postaci członu mocującego (106) i wału (107), regulujący położenie członu odchylającego (109), przy czym człon odchylający (109) jest połączony z członem tłumiącym (108), zaś człon tłumiący (108) jest połączony z ramieniem (101) i połączony ciernie z podstawą (102), dla tłumienia ruchu ramienia (101).

2. Napinacz według zastrz. 1, znamienny tym, że zespół napędowy zawiera siłownik.

3. Napinacz według zastrz. 1, znamienny tym, że zespół napędowy zawiera silnik elektryczny.

PL 208 840 B1

4. Napinacz według zastrz. 1, znamienny tym, że człon tłumiący (108) zawiera łukowate powierzchnie, połączone ciernie z łukowatą powierzchnią podstawy (102).

5. Napinacz według zastrz. 4, znamienny tym, że człon tłumiący (108) posiada współczynnik tłumienia.

6. Napinacz według zastrz. 3, znamienny tym, ż e silnik elektryczny zawiera sterownik do przetwarzania sygnału wejściowego z czujnika oraz do generowania i przekazywania sygnału sterującego do silnika elektrycznego dla regulowania położenia ramienia (101).

7. Napinacz według zastrz. 6, znamienny tym, że do sterownika jest podłączony czujnik do wykrywania położenia ramienia (101).

8. Napinacz według zastrz. 7, znamienny tym, ż e do sterownika jest podłączony czujnik do wykrywania poboru prądu przez silnik elektryczny.

9. Napinacz, zawierający podstawę połączoną przegubowo z ramieniem, na którym jest zaczopowane obrotowo koło pasowe, przy czym podstawa jest wyposażona w człon odchylający połączony jednym końcem z członem tłumiącym, znamienny tym, że z drugim końcem (109b) członu odchylającego (109) jest połączony zespół napędowy w postaci członu mocującego (106) i wału (107), dla regulowania położenia członu odchylającego (109) poprzez ruch kątowy zespołu napędowego, zaś człon tłumiący (108) jest połączony z ramieniem (101) i jest połączony ciernie z podstawą (102), dla tłumienia ruchu ramienia (101).

10. Napinacz według zastrz. 9, znamienny tym, że zespół napędowy zawiera sterownik generujący sygnał regulujący położenie członu odchylającego (109).

11. Napinacz według zastrz. 10, znamienny tym, że zespół napędowy zawiera przekładnię, z którą jest połączony silnik elektryczny.

12. Napinacz według zastrz. 11, znamienny tym, że do sterownika jest podłączony czujnik monitorujący pobór prądu przez silnik elektryczny dla kontroli pracy tego silnika.

13. Napinacz według zastrz. 11, znamienny tym, że do sterownika jest podłączony czujnik monitorujący położenie ramienia (101).

14. Napinacz według zastrz. 10, znamienny tym, że człon tłumiący (108) ma asymetryczny współczynnik tłumienia.

15. Napinacz według zastrz. 14, znamienny tym, że asymetryczny współczynnik tłumienia członu tłumiącego (108) jest większy w kierunku obciążenia ramienia (101), niż w kierunku odciążenia ramienia (101).