MXPA98008145A - Tensionador de banda - Google Patents

Abstract

La presente invención se refiere a un tensor para tensar una banda de transmisión de potencia y del tipo con un brazo de pivote;una polea fija al brazo de pivote para acoplar la banda y recibir una carga de la banda;un pivote en forma de un miembro del pivote anular voladizo con un extremo fijo unido al brazo de pivote;por lo menos un cojinete de pivote;un miembro de base que soporta el pivote;un resorte de torsión conectado operativamente para desviar la posición del brazo de pivote respecto al miembro de base;fricción las superficies deslizables para amortiguar los movimientos oscilatorios del brazo de pivote;y en donde la mejora comprende:el miembro de base tiene una pared inferior que interconecta un poste voladizo y un miembro de base anular voladizo que juntos definen una cavidad anular;el miembro de pivote anular tiene n extremo abierto que sobresale en la cavidad anular de manera que el miembro de pivote anular se coloca dentro del miembro de base anular;el cojinete de pivote interpuesto entre una superficie externa del miembro del pivote anular y una superficie interna del miembro de base anular, y el cojinete tienen una superficie interna que proporciona tanto soporte de cojinete como fricción para amortiguar los movimientos de deslizamiento oscilatorios del miembro de pivote anular con el brazo de pivote conectado;y el resorte tiene un primer extremo restringido entre el primero y segundo lugares en un extremo libre del poste y un segundo extremo restringido entre un tercer lugar en el extremo libre del miembro de pivote anular y un cuarto lugar yuxtapuesto a la pared inferior del miembro de base.

Description

TENSIONADOR DE BANDA DESCRIPCIÓN DE LA INVENCIÓN La invención se refiere a un tensor de banda automático con un resorte de torsión y desvia la posición de un brazo de pivote al cual se fija una polea acopladora de la banda, pero de manera más particular, la invención se refiere a un tensor del tipo "Zed" en donde un plano de centro radial para la polea se desvia lateralmente desde un eje para un pivote alrededor del cual oscila el brazo de pivote. Los tensores de banda automáticos tienen un brazo de pivote que se mueve pivotalmente respecto a una base. Se monta de manera girable una polea al brazo de pivote y un resorte entre el brazo de pivote y la base desvia la posición del brazo de pivote para colocar la polea contra una banda sin fin de un sistema impulsor de banda para tensar la banda al tiempo que recibe una carga inducida por la banda. En algunas aplicaciones, se prefiere tener un cojinete para que el pivote este en un plano radial común con la polea para simplificar o reducir las cargas que deben ser llevadas por el cojinete. Dentro de esta categoría de tensores, está un tipo que tiene un cojinete que proporciona tanto soporte de rodamiento como amortiguamiento a los movimientos oscilatorios pivotales de un brazo de pivote. Tal tensor se describe en la patente de los Estados Unidos 4,723,934 (B 1 4,723,934). Otro ejemplo de un tensor que tiene un cojinete que proporciona tanto soporte de rodamiento como amortiguamiento para los movimientos pivotales de un brazo de pivote se describe en la Patente de los Estados Unidos No. 5,478,285. Un ejemplo de un tensor del tipo "Zed" se describe en la Patente de los Estados Unidos No. 4,473,362 en donde el tensor tiene un brazo de pivote fijado a un miembro de pivote anular desviado que soporta el brazo de pivote y oscila sobre un poste asegurado a una base. Se usa un resorte de torsión en donde un extremo del resorte es restringido en dos puntos mediante una conexión al brazo de pivote, y el otro extremo de resorte es restringido mediante una conexión a la base y una conexión por medio de un mecanismo de amortiguamiento que incluye una bobina del resorte que ejerce presión contra un casquillo que a su vez ejerce presión contra el miembro de pivote anular. Un cojinete del tipo casquillo colocado radialmente hacia adentro del resorte y colocado entre el poste y el miembro anular tiene una superficie de rodamiento que soporta el miembro anular con su brazo de pivote interconectado. El cojinete de pivote en conexión con el mecanismo de amortiguamiento, amortigua los movimientos oscilatorios del brazo de pivote. Un problema con este tipo de tensor es que la cantidad de amortiguamiento disponible se limita de alguna manera porque el cojinete de pivote y el mecanismo de amortiguamiento se ubican radialmente hacia adentro del resorte de torsión y operan en un radio que es sustancialmente menor que la longitud del brazo del pivote. Otro ejemplo de un tensor del tipo "Zed" se describe en la solicitud de patente de los Estados Unidos No. 08/828,216 y tiene: un brazo de pivote, un pasador de pivote conectado sobre un lado al brazo de pivote, un miembro de base de forma generalmente de "tubo de artesa" que sujeta por lo menos un cojinete de baja fricción que soporta el pasador de pivote, un resorte de torsión con un extremo restringido y fijado al brazo de pivote y otro extremo restringido y fijado a la base. El tensor tiene un mecanismo de amortiguamiento en donde un extremo del resorte se conecta operativamente a un mecanismo de amortiguamiento que incluye una zapata con una superficie de fricción externa que rosa contra una pared interna del miembro de base para efectuar el amortiguamiento. Una característica asociada con los tensores de este tipo es que sustancialmente todo el amortiguamiento es por medio del mecanismo de amortiguamiento; degenera muy poco amortiguamiento en cojinete de pivote en respuesta a una carga de la banda recibida en una polea. De acuerdo con la invención, se proporciona un tensor que es útil en unos sistemas impulsores de banda de accesorios de extremo frontal con costillas en forma de V usados en aplicaciones automotrices. El tensor de banda de la invención es del tipo "Zed" con: un brazo de pivote, una polea fijada al brazo de pivote para acoplar la banda y recibir una carga de la banda, un pivote en una forma de un miembro de pivote anular voladizo con un extremo fijado unido al brazo de pivote, por lo menos un cojinete de pivote, un miembro de base que soporta el pivote, un resorte de torsión operativamente conectado entre el brazo de pivote y la base y en donde tanto el soporte de rodamiento como el amortiguamiento para los movimientos oscilatorios del brazo de pivote se proporcionan primeramente mediante un cojinete de pivote. La base tiene una pared inferior desde la cual se extiende un poste levadizo y un miembro de base anular levadizo que juntos definen una cavidad anular. El miembro de pivote anular se coloca dentro del miembro de base anular con el cojinete de pivote colocado entre los mismos. Se logra una amplia posición entre la fuerza reactiva de la carga de banda y la fuerza reactiva de la carga del resorte en tanto el resorte de torsión está conectado operativamente o "enganchado" para desviar la posición del brazo de pivote respecto a la base. Un primer extremo de resorte es restringido entre el primero y segundo lugares en un extremo abierto del poste. Un segundo extremo del resorte es restringido entre un lugar en el extremo libre del miembro de pivote anular y el lugar yuxtapuesto a la pared inferior del miembro de base.

La ventaja del "enganchado" del resorte es que proporciona una amplia posición para las fuerzas reactivas efectuadas por el cojinete y da por resultado un desgaste del cojinete que no inhibe sustancialmente la alineación de la polea a lo largo de la vida operativa del tensor. Además, el resorte "enganchado" es tal que la fuerza de la banda recibida en polea y una fuerza del resorte en el miembro de pivote anular se combinan para proporcionar una fuerza de amortiguación que hace reacción en el cojinete del pivote. Otra ventaja de la invención es que el cojinete de pivote se ubica radialmente afuera del resorte de torsión para proporcionar un alto porcentaje de amortiguamiento. Estos y otros objetos o ventajas de la invención serán evidentes después de revisar los dibujos y la descripción de la misma en donde: La Figura 1 es una vista en sección transversal del tensor de la invención tomada a lo largo de la linea 1-1 de la Figura 2; la Figura 2 es una vista esquemática parcial tomada en la dirección S-S y la vista en sección transversal a lo largo de la linea 2-2 de la Figura 1 ilustrando varios componentes y fuerzas asociados con el tensor; y la Figura 3 es una vista esquemática parcial tomada en la dirección S-S y la vista en sección transversal tomada a lo largo de la linea 3-3 de la Figura 1 ilustrando varios componentes y fuerzas asociados con el tensor. Con referencia a las Figuras 1-4, un tensor 10 con una polea 12 se usan típicamente en conjunto con un sistema 14 impulsor de banda que incluye una banda 16 restringida mediante diversas poleas (no se muestran) y una polea 12 de tensor. La polea 12 acopla la banda 16 para ajustar la tensión de la banda. Cuando está acoplada con la banda, la polea 12 recibe una carga de la banda en la forma de la tensión TI, T2 de la banda de los intervalos 18, 20 de la banda adyacente. La tensión TI, T2 de la banda (o carga) se combina para generar un componente BF de fuerza a lo largo de la banda, a lo largo de un bisector de un ángulo formado entre los intervalos 18, 20 de banda y que actúa simbólicamente en el punto A. El componente de fuerza de banda que actúa en el punto A, al ser desviado axialmente desde el pasador 22 del pivote de tensor, genera una carga interna complicada que incluye fuerzas y momentos. Los tensores con tal desviación axial se conocen como tensores del tipo "Zed". El tensor 10 es del tipo mecánico e incluye un miembro 24 de base, un resorte 26 de torsión, un brazo de pivote 28 que oscila respecto al eje 22 de pivote, y un rodamiento de bolas 30 fijado al brazo de pivote para montar girablemente la polea 12.

El miembro 24 de base tiene una pared inferior 32 desde la cual se extiende un poste 34 elevadizo y un miembro 6 de base anular levadiza que juntos definen una cavidad 38 anular. El miembro 24 de base tiene un extremo abierto 40 y está orientado de manera que su pared 32 inferior y el extremo 40 abierto se enfrentan hacia el brazo 28 de pivote. Pueden formarse integralmente una o más orejas 42 con agujeros 44 receptores de perno del miembro de base y usarse para fijar el tensor con sujetadores a un motor (no mostrado) para ser parte del sistema 14 impulsor de banda. Un pivote en forma de un miembro 46 de pivote anular levadizo tiene un extremo 48 fijo formado como una parte integral del brazo de pivote 28. Un extremo abierto del miembro de pivote anular sobresale en la cavidad 38 anular de manera que el miembro de pivote anular se coloca dentro del miembro 36 de base anular. Por lo menos un cojinete 52 de pivote preferiblemente del tipo polimérico se interpone entre una superficie 54 externa del miembro de pivote anular y una superficie 56 interna del miembro de base anular. El cojinete contiene tiene una superficie 58 interna que proporciona tanto soporte de cojinete como fricción para amortiguamiento para los movimientos de deslizamiento oscilatorio del miembro de pivote anular con el brazo de pivote conectado. El cojinete de pivote, el miembro anular y el miembro de base anular tienen cualesquiera formas complementarias una respecto a la otra tales como cilindrica o ahusada. Un segundo cojinete 60 preferiblemente también del tipo polimérico, se coloca sobre el poste 34. Opcionalmente, el cojinete de pivote y un segundo cojinete pueden formarse juntos como un cojinete mixto que tiene generalmente una forma de "tubo de artesa". Una extensión del brazo de pivote 28 y el extremo fijo integral 48 pueden incluir una plancha plana 64 radial que se extiende en forma circunferencial yuxtapuesta a una pared 66 del extremo abierto 48 del miembro 36 de base anular. Opcionalmente, el cojinete de pivote incluye una pestaña 68 radial colocada entre la plancha plana radial del brazo del pivote y la pared del miembro de base anular. El brazo de pivote 28 se asegura al poste 34 elevadizo del miembro de base 24 mediante un sujetador tal como un perno 70 o una arandela ribeteada o apilada. El perno 70 se extiende a través de un agujero 72 formado en el brazo de pivote 28 en donde el agujero tiene un diámetro mayor que un diámetro externo del sujetador para asegurar un claro 74 entre las dos partes. A medida que se ensambla, la pestaña 68 radial funciona como una arandela de empuje y cubierta de polvo entre la base y el brazo de pivote y también sirve para ayudar a mantener una alineación radial del brazo de pivote en relación al miembro de base. Un disco 75 de sellado entre la cabeza del perno y el brazo de pivote 'actúa como una arandela de empuje que lleva una carga que se extiende axialmente generada por el resorte de torsión sobre el ensamble. La carga que se extiende axialmente ayuda a mejorar los enganchados SI, S2, S3 de cola del resorte. La polea 12 se monta girablemente al trazo de pivote 28 por medio de un rodamiento de bolas 30 que se coloca sobre un gorrón 67 formado del brazo de pivote 28. El rodamiento de bolas 30 es retenido en el gorrón mediante un sujetador tal como un perno 76 y una arandela 78. Opcionalmente, un tope para limitar los movimientos anulares del brazo de pivote puede incluirse y formarse entre el miembro de base y el braz-o de pivote que se ilustran mejor en la Figura 3. Un corte hacia fuera arqueado 80 se forma en el miembro de pivote anular dejando las paredes radiales 82, 84 comp topes formados de la pared radial. Una proyección 86 formada de la pared inferior 32 del miembro de base sobresale en el corte hacia fuera arqueado. La proyección 86 en conjunto con los topes 82, 84 formados del miembro de pivote anular limita los movimientos oscilatorios del brazo de pivote. El resorte de torsión se coloca en la cavidad anular 38 entre el poste 34 elevadizo y el miembro de base 36 levadizo y se conecta operativamente para desviar la posición del brazo de pivote respecto al miembro de base.

Con referencia más particular a las Figuras 1 y 2, un primer extremo 88 del resorte 26 tiene una cola 90 doblada radialmente hacia adentro que se extiende en una ranura 92 formada en el extremo libre del poste 34 elevadizo. Se coloca un pasador 94 en una segunda ranura 96 formada en el extremo libre del poste elevadizo 96. Un primer extremo del resorte está restringido entre un primer lugar SI en la ranura 92 y un segundo lugar S2 en el pasador 94. Todas las cargas de los resortes en los lugares SI, S2 son llevadas directamente por el poste 34 elevadizo del miembro 24 de base. Con referencia a las Figuras 1 y 3, un segundo extremo 98 del resorte 24 tiene una cola 100 doblada radialmente hacia fuera que se extiende en una ranura radial 102 formada en el extremo libre del miembro 46 de pivote anular. Un casquillo 104 se coloca sobre el segundo cojinete yuxtapuesto a la pared inferior 32 del miembro de base. El segundo extremo del resorte está restringido entre un tercer lugar S3 en el extremo libre del miembro de pivote anular y un cuarto lugar S4 en el casquillo yuxtapuesto a la pared inferior del miembro de base. La carga desde el extremo del resorte en el lugar S4 se transmite al casquillo 104, después al segundo cojinete 60, y después al poste 34 levadizo del miembro de base. La cola 100 del segundo extremo del resorte imparte una fuerza de resorte FS al miembro del pivote anular II en algún punto B que corresponde al lugar donde el resorte está restringido en el lugar S3. La fuerza de banda impartida en el punto A y la fuerza de resorte impartida en el punto B tienen la misma dirección general y son llevadas por el miembro de pivote anular. El cojinete 52 de pivote soporta el miembro de pivote anular mediante lo cual la fuerza de la banda BF y la fuerza de resorte FS se equilibran mediante una fuerza de reacción N. Existe fricción entre la superficie deslizante del miembro de brazo de pivote anular y el cojinete del brazo de pivote que actúa para amortiguar los movimientos oscilatorios del brazo del pivote. Las superficies deslizantes operan en un radio medio DR que puede ser mayor o menor que un radio PR del brazo de pivote. Tanto los movimientos pivotales como el amortiguamiento se efectúan mediante el cojinete de pivote. Hay una cantidad pequeña de amortiguamiento efectuada entre el casquillo 104 y el segundo cojinete 60. Como se ilustra de manera más particular en la Figura 3, la ubicación de la fuerza de banda BF se mueve desde el punto A al punto A' en conjunto con los movimientos angulares X del brazo de pivote. Sin embargo, hay muy poco cambio en la dirección de la fuerza de banda BF. El miembro de pivote anular se mueve angularmente con movimientos angulares del brazo de pivote, y por lo tanto, la ranura del resorte se mueve a una nueva ubicación 106 como se representa mediante las líneas punteadas en el ángulo Y (que es igual al ángulo X) . La ubicación de la fuerza de resorte FS se mueve desde el punto B al punto B' . La fuerza FS impartida por el resorte en el punto B cambia de dirección a medida que este se mueve al punto B' y permanece sustancialmente perpendicular respecto a la ranura en su nueva ubicación 106. La fuerza de banda BF y la fuerza de resorte FS se combinan para efectuar una fuerza de amortiguamiento en el cojinete que se equilibra mediante la fuerza N de reacción. El diámetro grande DR del cojinete (es decir configura fuera del resorte de torsión) junto con su longitud suprime el desgaste y la desalineación de la polea. La descripción anterior se hizo con el propósito únicamente de ilustrar y no pretende limitar el alcance de la invención que estará determinado por las reivindicaciones anexas .-

Claims (7)

1. REIVINDICACIONES 1. Un tensor para tensar una banda de transmisión de potencia y del tipo con un brazo de pivote; una polea fija al brazo de pivote para acoplar la banda y recibir una carga de la banda; un pivote en forma de un miembro del pivote anular levadizo con un extremo fijo unido al brazo de pivote; por lo menos un cojinete de pivote; un miembro de base que soporta el pivote; un resorte de torsión conectado operativamente para desviar la posición del brazo de pivote respecto al miembro de base; ficción entre las superficies deslizables para amortiguar _ los movimientos oscilatorios del brazo de pivote; y en donde la mejora comprende: el miembro de base tiene una pared inferior que interconecta un poste elevadizo y un miembro de base anular levadizo que juntos definen una cavidad anular; el miembro de pivote anular tiene un extremo abierto que sobresale en la cavidad anular de manera que el miembro de pivote anular se coloca dentro del miembro de base anular; el cojinete de pivote interpuesto entre una superficie externa del miembro del pivote anular y una superficie interna del miembro de base anular, y el cojinete tienen una superficie interna que proporciona tanto soporte de cojinete como fricción para amortiguar los movimientos de deslizamiento oscilatorios del miembro de pivote anular con el brazo de pivote conectado; y el resorte tiene un primer extremo restringido entre el primero y segundo lugares en un extremo libre del poste y un segundo extremo restringido entre un tercer lugar en el extremo libre el miembro de pivote anular y un cuarto lugar yuxtapuesto en la pared inferior del miembro de base.
2. 2. El tensor de conformidad con la reivindicación 1, caracterizado porque el segundo extremo del resorte es retenido en una posición sobre el miembro de pivote anular en una ubicación circunferencial de manera que una fuerza impartida por el resorte al tercer lugar en combinación con una fuerza de banda generada por la carga de banda genera una fuerza de reacción en el cojinete para efectuar amortiguamiento .
3. 3. El tensor de conformidad con la reivindicación 1, caracterizado porque que incluye el poste que tiene una porción de la superficie sustancialmente cilindrica yuxtapuesta a la pared inferior, un cojinete de poste colocado sobre el poste, y un casquillo colocado sobre el cojinete del poste yuxtapuesto al segundo extremo y una bobina del resorte, y en donde la superficie cilindrica, el cojinete del poste y la bobina del resorte definen el cuarto lugar yuxtapuesto a al pared inferior del miembro de base en donde el segundo extremo del resorte está restringido.
4. 4. El tensor de conformidad con la reivindicación 3, caracterizado porque el cojinete de pivote y el cojinete de poste están formados juntos como un elemento mixto que tiene generalmente una forma de tubo de artesa.
5. 5. El tensor de conformidad con la reivindicación 3, caracterizado porque el cojinete de pivote, el miembro de pivote anular y el miembro de base anular están complementariamente ahusados en relación uno respecto del otro.
6. 6. El tensor de conformidad con la reivindicación 3, caracterizado porque el brazo de pivote tiene una plancha plana radial que se extiende en forma de circunferencia yuxtapuesta al extremo abierto de una pared del miembro de base anular, y el cojinete de pivote incluye una pestaña radial colocada entre la plancha plana radial del brazo de pivote y la pared del extremo abierto del miembro de base anular.
7. 7. El tensor de conformidad con la reivindicación 3, caracterizado porque el miembro de base incluye una proyección que se extiende desde la pared de base y en una ranura arqueada en el extremo abierto del miembro de pivote anular, la ranura y la proyección juntas restringen el movimiento del brazo de pivote a una cantidad angular predeterminada .