PT1257749E - Correia de transmissão variável contínua com nervuras múltiplas e polia - Google Patents

Description

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DESCRIÇÃO

"CORREIA DE TRANSMISSÃO VARIÁVEL CONTÍNUA COM NERVURAS MÚLTIPLAS E POLIA"

Campo do Invento O presente invento refere-se a correias utilizadas em transmissões variáveis continuas ("CVT"), e mais particularmente a correias de accionamento lateral CVT, com um elemento sem fim que compreende uma correia de polias múltiplas .

Antecedentes do Invento É bem sabido no estado da técnica que uma transmissão do tipo de engrenagem pode ser utilizada para operar um veiculo a motor, motocicleta ou semelhante. No entanto, as transmissões do tipo de engrenagem têm um número fixo de engrenagens. São geralmente concebidas para operar mais eficazmente numa das engrenagens, deixando as restantes fazer com que o motor trabalhe com pontos de funcionamento de menor eficácia. Consequentemente, com o objectivo de melhorar a eficácia, é preferível utilizar uma correia de transmissão variável contínua, CVT. Têm sido desenvolvidos vários tipos de correias para uso em transmissões variáveis contínuas.

Geralmente, as correias CVT, tem uma silhueta semelhante à de uma correia em V convencional. Em particular, estas são largas na parte superior e finas na parte inferior e concebidas para se ajustar entre as rodas da polia, em que a polia define uma abertura angular. A polia onde a correia é instalada compreende uma roda móvel e uma roda fixa, ambas com uma forma cónica truncada. Regra geral, uma das rodas move-se enquanto a outra permanece fixa. 2

Movendo uma roda em relação à outra, faz-se variar eficazmente o diâmetro efectivo 0 da polia, na qual a correia opera. Consequentemente, a velocidade da correia é uma função do diâmetro efectivo da polia, que por sua vez é uma função da posição axial das rodas umas em relação às outras.

As correias CVT do estado da técnica incluem correias que compreendem uma série de blocos montados transversalmente num elemento de tracção, assim como correias metálicas monolíticas. São também conhecidas certas formas de correias dentadas. 0 documento JP-A-61 070 245 mostra uma correia de acordo com o preâmbulo da reivindicação 1. A correia revelada na patente dos Estados Unidos 5.147.253 de Douhaire et al. é representativa do estado da técnica. É divulgada uma correia CVT que compreende uma série de ligações transversas dispostas em torno de um núcleo sem fim. O núcleo sem fim compreende uma correia em v. A correia em v tem paredes oblíquas em contacto com as superfícies interiores das ligações As superfícies exteriores oblíquas das ligações estão em contacto com as flanges das polias de transmissão. Este dispositivo é adequado apenas para uso com correias em v que possuem capacidades de potência de transmissão relativamente reduzidas. Além disso, cada ligação é construída de modo que a correia em v não se apoie na base de cada ligação. Por conseguinte, a correia em v é pressionada para a base da ligação quando a correia está sob carga. Isto alterará o diâmetro da linha de passo da correia, o que resulta num ajuste inadequado entre a correia e a polia, e avaria prematura. A correia divulgada na patente dos Estados Unidos 5.242.332 de Douhaire et al. é também representativa do estado da técnica. 3 É divulgada uma correia CVT que compreende uma série de ligações transversais dispostas em torno de um núcleo sem fim. Cada ligação inclui uma cinta, o que permite que cada ligação possa ser fechada, como um meio para conectar uma ligação ao núcleo sem fim. A cinta é uma adição incómoda à correia, que adiciona peso. 0 peso serve para restringir os limites operacionais da correia. 0 núcleo sem fim compreende uma correia em v. A correia em v tem paredes obliquas em contacto com as superfícies interiores das ligações. As superfícies exteriores oblíquas das ligações estão em contacto com as flanges das polias de transmissão.

Nas correias da técnica anterior o núcleo da correia fica cativo no interior de clipes ou blocos de modo que não pode ser substituído em caso de desgaste ou de avaria. 0 núcleo da correia é uma parte integrante da correia. Uma avaria no núcleo obriga o utilizador a substituir toda a correia. 0 que é necessário é uma correia CVT de polias múltiplas com um núcleo de polias múltiplas. 0 que é necessário é uma correia CVT de polias múltiplas, com uma série de clipes transversais de cooperação que têm uma superfície formada conjugada para engatar o núcleo de polias múltiplas. 0 que é necessário é uma correia CVT de polias múltiplas com clipes plásticos transversais. 0 que é necessário é uma correia CVT de polias múltiplas com clipes transversais com revestimento metálico. 0 que é necessário é uma correia CVT de polias múltiplas com um elemento de núcleo que compreenda uma correia prontamente disponível. 0 que é necessário é uma correia CVT de polias múltiplas com um núcleo de correia facilmente substituível. 0 presente invento preenche estes requisitos.

Sumário do Invento 4 0 aspecto principal do invento consiste em proporcionar uma correia CVT de polias múltiplas com um núcleo de correia de polias múltiplas.

Outro aspecto do invento consiste em proporcionar uma correia CVT de polias múltiplas com uma série de clipes transversais de cooperação que têm uma forma conjugada para engatar o núcleo de polias múltiplas.

Outro aspecto do presente invento consiste em proporcionar uma correia CVT de polias múltiplas que tem clipes plásticos transversais.

Outro aspecto do presente invento consiste em proporcionar uma correia CVT de polias múltiplas com clipes transversais com cobertura metálica.

Outro aspecto do presente invento consiste em proporcionar uma correia CVT de polias múltiplas com um elemento de núcleo que compreende uma correia prontamente disponível.

Outro aspecto do presente invento consiste em proporcionar uma correia CVT de polias múltiplas com um núcleo de correia facilmente substituível.

Outros aspectos do invento serão realçados ou clarificados através da descrição do invento que se segue e dos desenhos anexos. 0 invento compreende uma correia, tal como definido na reivindicação 1, que compreende uma série de clipes dispostos em torno de um elemento de tracção de núcleo. 0 elemento de tracção de núcleo compreende uma correia de polias múltiplas. 5 A correia de polias múltiplas pode compreender qualquer correia padrão de polias múltiplas prontamente disponível no estado da técnica. Os clipes são geralmente em forma de u e têm lados opostos inclinados que cooperam com os lados de uma polia. Cada clipe tem uma superfície de perfil de polias múltiplas localizada no meio que coopera com a parte de polias múltiplas da correia. Os lados opostos inclinados de cada clipe podem ter um revestimento não metálico para proporcionar um coeficiente de atrito predeterminado. Os clipes são mantidos em engate com a correia de polias múltiplas por meio de elementos ou fitas elastoméricos. As fitas elastoméricas são direccionadas através de ranhuras nos clipes. As ranhuras são proporcionadas em ambos os lados da correia e em cada clipe. As fitas fixam os clipes entre si.

Breve Descrição dos Desenhos A figura 1 é uma vista lateral em alçado de um segmento do invento. A figura 2 é uma vista de topo em perspectiva de um clipe. A figura 3 é uma vista frontal transversal de um clipe numa polia.

As figuras 4(a), 4 (b), 4(c) e 4 (d) são um diagrama do processo de montagem da correia. A figura 5 é uma vista em perspectiva do invento.

Descrição Pormenorizada de Uma Forma de Realização Preferida A figura 1 é uma vista em alçado lateral de um segmento do invento A figura 2 é uma vista de topo em perspectiva de um clipe. Os clipes 10 estão dispostos adjacentes uns aos outros e transversais ao eixo principal de um elemento de tracção de 6 núcleo flexível, ou correia 20. A correia 20 pode compreender qualquer corrente de polias múltiplas disponíveis no estado da técnica de transmissão de potência. Os clipes 10 têm geralmente uma forma de "U". Cada clipe 10 compreende ranhuras opostas 11 e 18. Entre as ranhuras 11 e 18 e no interior da secção em forma de "U" do clipe existe a superfície de apoio ou superfície interior 12. Na forma de realização preferida a superfície 12 descreve uma superfície sobre a qual a se apoia a correia 20. Na forma de realização preferida descreve-se um perfil de polias múltiplas para a corrente 20, ver figura 3. A correia 20 pode compreender também uma correia de sincronização, com um perfil de correia de sincronização ou uma correia em V com um perfil de correia em v. A superfície inferior 12 pode compreender também uma curva que tem um raio R quando visto de perfil de um dos lados do clipe 10. O centro da curva ou origem de R pode estar no centro de rotação de uma polia na qual a correia é instalada, ou o centro de rotação da correia. O raio R é escolhido de modo que, quando a correia é accionada na condição sob transmissão máxima, (raio mínimo de operação para a correia na polia), R é igual a esse raio mínimo de funcionamento. Esta condição representa uma condição de pressão elevada para a correia 20. Por conseguinte, a superfície de apoio inferior 12 proporciona uma superfície curva contínua para apoio do elemento de núcleo da correia. Isto, por seu turno, aumenta a vida da correia 20 e, por isso, a vida da correia CVT.

Os lados 14 e 15 do clipe 10 são inclinados segundo num ângulo a, um em relação ao outro. O ângulo α é ajustado de modo a permitir que o lado 14 se apoie completamente no lado adjacente 15 quando a correia CVT está a ser operada numa condição sob transmissão máxima. Isto é, portanto, uma função do diâmetro das polias, 7 nas quais a correia é instalada. Além disso, dado que as fitas elastoméricas seguram os clipes numa configuração adequada de correia, ver figura 3, pode perceber-se que cada clipe é mantido no seu lugar entre os clipes próximos pela tensão das fitas elastoméricas. Na condição sob transmissão máxima os clipes 10 apoiam-se uns nos outros através de anteparas 27, 28 e 26, 29 e lados 14, 15. Noutras condições que não sob transmissão máxima cada clipe apoia-se em e gira em torno das anteparas 26, 27 e 28, 29.

Os clipes 10 podem ser de qualquer material metálico, ou terem um núcleo de material metálico sobremoldado com um material não metálico termoendurecido, termoplástico ou outro material compósito conhecido na técnica. O material metálico pode compreender qualquer material leve de alta resistência, por exemplo, mas não limitado a, ligas de aço, alumínio ou titânio. Os clipes 10 podem também compreender materiais não metálicos, tais como materiais termoendurecidos, termoplásticos, compósitos ou resinas fenólicas, todos disponíveis na técnica. A figura 2 é uma vista de topo em perspectiva de um clipe. O clipe 10 compreende braços 13, 19, que descrevem ranhuras 11, 18. As ranhuras 11 e 18 são utilizadas para reter fitas elastoméricas 22 e 31 no interior dos clipes, ou em alternativa, proporcionar meios através dos quais os clipes são ligados às fitas elastoméricas. O lado 14 e o lado 15 (não ilustrados) estão num ângulo α um em relação ao outro. As superfícies inclinadas opostas 16 e 17 engatam os lados de uma polia. A superfície de apoio 12 é ilustrada com um perfil de polias múltiplas que engata numa superfície semelhante numa correia de elemento de núcleo de polias múltiplas, ou elemento de tracção. As superfícies inclinadas 16 e 17 podem ser revestidas com um material A, que compreende, quer material metálico, quer material não metálico, 8 tal como materiais termoendurecidos, termoplásticos, materiais compósitos ou materiais de resina fenólica, tendo cada um deles um coeficiente de atrito predeterminado. A figura 3 é uma vista em secção transversal de um clipe numa polia. As fitas elastoméricas sem fim 22 e 31 são ilustradas engatadas nas ranhuras 11 e 18 respectivamente. Na forma de realização preferida, os clipes 10 estão engatados transversalmente na correia 20. Os clipes 10 não são apertados mecanicamente no núcleo da correia 20, embora a correia 20 se apoie na superfície 12 de cada clipe 10 . Os clipes 10 são mantidos numa configuração adequada de correia pelas fitas elastoméricas 22 e 31. A correia 20 é ilustrada correctamente engatada no interior do clipe 10. A superfície 21 da correia de polias múltiplas 20 apoia-se na superfície 12 do clipe 10. A correia 20 compreende ainda elementos de tracção 23 que correm longitudinalmente no interior da correia. O ângulo β entre as superfícies inclinadas 16 e 17 coopera com o ângulo inclinado dos lados 5 da polia nos quais é instalada a correia durante o funcionamento. Toda a face de cada uma das superfícies inclinadas 16 e 17 se apoia nos lados 5 da polia, uma vez que é através das superfícies inclinadas 16 e 17 que uma carga axial ou de compressão e potência é transmitida dos lados da polia para a correia.

As figuras 4 (a), 4 (b), 4 (c) e 4 (d) são um diagrama do processo de montagem da correia. Na figura 4(a) as fitas 31 e 22 são ilustradas inseridas nas ranhuras 11 e 18 respectivamente. Na fase seguinte, na figura 4 (b) as fitas elastoméricas são ilustradas assentes nas ranhuras. Na figura 4 (c) o elemento sem fim da correia 20 é inserido no clipe 10 através do intervalo superior 25. Durante a montagem, a correia, cuja forma é mantida pelas fitas elastoméricas, pode ser pressionada em forma de 9 serpentina para permitir que a correia 20 seja colocada sobre e por fim na abertura 25. A figura 4(d) ilustra uma correia 20 na configuração de montagem com as fitas elastoméricas 22 e 31 no clipe 10, em ambos os lados da correia 20. Na forma de realização preferida o elemento de núcleo da correia 20 tem é de uma largura, w, de modo que cada lado da correia 20 se apoie num lado respectivo das fitas elastoméricas 22 e 31, retendo assim as fitas elastoméricas nas suas ranhuras 18 e 11 respectivamente. A figura 5 é uma vista em perspectiva do invento. Na figura 5a, revelando o invento totalmente montado, os clipes 10 são ilustrados engatados em torno da correia 20. Na figura 5b, um clipe 10 é ilustrado em secção transversal revelando a sua relação com o eixo principal A da correia 20.

Deverá notar-se que a correia de elemento de núcleo 20 pode ser qualquer uma das várias correias disponíveis na técnica. É apenas limitada na forma de modo que coopere apropriadamente com a forma da superfície de apoio 12. Isto pode incluir perfis de polias múltiplas, assim como um perfil dentado, um perfil de correia em v, ou um perfil liso. Quando correia de elemento de núcleo 20 se desgasta, a velha correia de núcleo 20 é simplesmente retirada e substituída por uma nova.

Embora se tenha aqui descrito apenas uma única forma do invento, será óbvio para os peritos no ramo que podem ser efectuadas variações na construção das partes, sem sair do âmbito do invento.

Lisboa, 20 de Junho de 2007

Claims (4)

1 REIVINDICAÇÕES 1. Correia que compreende: um elemento de tracção sem fim (20) que tem uma superfície interior, em que a referida superfície interior descreve um perfil de superfície interior; uma série de clipes (10) , tendo cada um uma superfície de apoio (12), tendo a referida superfície de apoio (12) um perfil para engatar o referido perfil de superfície interior; cada um dos referidos clipes compreende ainda pelo menos uma ranhura (11, 18) em ambos os lados da referida superfície de apoio; cada um dos referidos clipes engata transversalmente o referido elemento de tracção sem fim; dois elementos elastoméricos sem fim em que cada um engata numa das ranhuras em cada clipe, pelo que os referidos clipes são retidos em engate com o elemento de tracção sem fim (20); e os referidos clipes têm superfícies inclinadas opostas (14, 15) para engatar uma polia; e caracterizada por a referida superfície de apoio (12) compreender ainda uma curva com um raio (R), quando vista de perfil de um dos lados do clipe (10) ; o referido perfil de superfície compreender um perfil com polias múltiplas; e a referida superfície de apoio (12) descrever um perfil que engata de modo cooperante o referido perfil de polias múltiplas .

2 . Correia de acordo com a reivindicação 1, em que as referidas superfícies inclinadas (14, 15) compreendem material não 2 metálico .

3. Correia de acordo com as reivindicações 1 ou 2, em que o referido raio compreende ainda um raio constante.

4. Correia de acordo com qualquer das reivindicações anteriores, em combinação com uma polia, em que o raio tem um centro de curvatura situado no eixo de rotação da polia. Lisboa, 20 de Junho de 2007