Amortiguador con embrague para un tensor de correa.

Tensor que comprende:

un eje tensor (12) que define un eje de pivote (11);

un brazo (1) montado sobre el eje tensor (12) de forma que permite al brazo (1) pivotar sobre el eje de pivote (11);

un primer elemento tensor (5) con características de primera rampa (9), estando unido el primer elemento tensor (5) al brazo (1) para rotar con él;

un segundo elemento tensor (4) con características de segunda rampa (6), estando acoplado el segundo elemento tensor (4) al eje tensor (12);

donde las citadas características en rampa (9, 6) tienen una subida de rampa (32) en una disposición generalmente circular alrededor del eje de pivote de forma que, durante la condición de bobinado del brazo (1), un elemento tensor (5, 4) asciende por la subida de rampa (32) del otro elemento tensor (5, 4) para generar una fuerza normal que mueve un elemento del tensor contra el brazo (1) con el fin de aplicar un agarre por fricción sobre el brazo (1);

caracterizado por

un casquillo de rampa (3) con una superficie superior en rampa (7) y una superficie inferior en rampa (8), estando el casquillo de rampa (3) dispuesto entre el primer elemento tensor (5) y el segundo elemento tensor (4) de forma que la superficie superior en rampa (7) se asienta dentro de las primeras características de rampa (9) y la superficie inferior en rampa (8) se asienta dentro de las segundas características de rampa (6).

Amortiguador con embrague para un tensor de correa.

Campo técnico

En general, la presente invención se refiere a un tensor, más particularmente a un tensor con amortiguación asimétrica que utiliza un grupo de embrague rampa-rampa conectado operativamente con el brazo tensor.

Técnica Anterior

Normalmente los tensores de correa están dotados de medios para amortiguar el movimiento del brazo tensor debido a variaciones en la tensión de la correa. La magnitud de amortiguación requerida depende de muchos factores de tracción, incluyendo la geometría, cargas accesorias, la inercia accesoria, el ciclo de trabajo del motor y otros. Por ejemplo, los sistemas de tracción que tienen mayor carga torsional o ciertas condiciones dinámicas transitorias pueden requerir mayor amortiguación para controlar de forma suficiente el movimiento del tensor. Aunque una mayor amortiguación es muy eficaz a la hora de controlar el movimiento del brazo, también puede ser perjudicial para otras funciones críticas del tensor (por ejemplo una respuesta lenta o inexistente a una correa no tensionada) . Además, las variaciones o cambios en la amortiguación que se producen como resultado de variaciones en la producción, temperatura de funcionamiento y rotura o desgaste de los componentes también pueden provocar la no respuesta del tensor.

Los sistemas de correas de distribución se han beneficiado de la aplicación de amortiguadores asimétricos para solucionar este problema. Un tensor con amortiguación asimétrica proporciona amortiguación cuando se detecta una tensión adicional en la correa, pero responde libremente a una correa no tensionada. Aunque la funcionalidad asimétrica puede no ser necesaria para el resto de tensores de tracción accesorios de la parte frontal, el potencial para aumentar la vida útil, la solución de otros problemas transitorios de los sistemas dinámicos, incluyendo deslizamientos de la correa durante el cambio de marcha 1-2 o simplemente reducir la sensibilidad del tensor a una variación de la amortiguación la convierte en una opción de diseño deseable.

Una solución actual a este problema emplea un mecanismo de amortiguación lineal viscosa, tal como un amortiguador unido a un brazo pivotante. Por ejemplo, se consigue una amortiguación asimétrica mediante válvulas de retención y orificios de distintos tamaños en el amortiguador. No obstante, esta solución tiende a ser cara y requiere más espacio que un tensor convencional. Otras soluciones usan cuñas que aumentan la fricción del amortiguador durante el cierre de las zapatas de freno autoenergizados por resorte. Estos diseños, sin embargo, suelen ser complejos, compuestos por múltiples piezas que se deben montar.

Por ejemplo en las patentes US nº 4.583.962 y 6.422.962 se han propuesto mecanismos de embrague unidireccional para tensores de correas de distribución que evitan o limitan el retroceso, evitando así saltos de los engranajes. Sin embargo, estos tensores “de trinquete” no tienen la capacidad de liberar de forma suficiente la tensión de la correa cuando no se requiere. Otras propuestas para tensores de correas de distribución, incluyendo por ejemplo las patentes US nº 4.832.665 y 6.375.588, usan un dispositivo unidireccional acoplado a un amortiguador de fluido viscoso. Aunque estos dispositivos ofrecen una buena funcionalidad, puede resultar difícil retener el fluido viscoso durante toda la vida útil del dispositivo. Otro diseño descrito en la publicación de solicitud de patente US 2003/0008739 aplica la fricción generada por la acción de un embrague de muelle enrollado para proporcionar amortiguación. El documento WO 2008/027355 describe el preámbulo de la reivindicación 1.

Los diseños de tensores aquí mencionados no son ideales. Por tanto, es deseable contar con un nuevo diseño de tensor.

Descripción de la invención Un aspecto de la invención es un tensor de correa que incluye un conjunto rampa-rampa. En una realización, el tensor incluye un eje tensor que define un eje pivotante, un brazo montado sobre el eje tensor de modo que permite al brazo pivotar sobre el eje pivotante, un primer elemento tensor que tiene las características de primera rampa, un segundo elemento tensor que tiene las características de segunda rampa y un casquillo de rampa con una superficie superior en rampa y una superficie inferior en rampa. El primer elemento tensor está unido al brazo de forma que rota con aquel y el segundo elemento tensor está acoplado al eje del tensor. El casquillo de rampa está situado entre el primer elemento y el segundo elemento tensor, de modo que la superficie superior en rampa se asienta con las características de la primera rampa y la superficie inferior en rampa se asienta con las características de la segunda rampa.

En uno realización, el tensor incluye un eje tensor que define un eje de pivote, un brazo que puede pivotar sobre este segundo eje en una primera y una segunda dirección, una cubierta de muelle que puede pivotar sobre el eje de pivote y que está unida al brazo para rotar con aquel y una tapa final acoplada a la cubierta de resorte. La cubierta de muelle incluye las características de la primera rampa y la tapa final incluye las de la segunda rampa. El tensor incluye un casquillo de rampa situado entre la cubierta de muelle y la tapa final. El casquillo de rampa presenta un lado de cubierta de muelle con una superficie de primera rampa que asienta en las características de la primera rampa y un lado de tapa final que asienta en las de la segunda rampa. El tensor también incluye un muelle de torsión dispuesto dentro de la cubierta de muelle. El muelle de torsión está acoplado al brazo de modo que se enrolla cuando el brazo pivota sobre el eje de pivote en una primera dirección y se desenrolla cuando el brazo pivota sobre el eje pivote en una segunda dirección para proporcionar una amortiguación asimétrica.

En una realización, el tensor incluye un eje tensor que define un eje de pivote, un brazo montado sobre el eje tensor de forma que permite al brazo pivotar sobre el eje pivote y un grupo de embrague acoplado al menos parcialmente al eje tensor y acoplado al brazo. El grupo de embrague incluye un primer elemento tensor con las características de la primera rampa y un segundo elemento tensor con las de la segunda rampa, un muelle de alambre plano con un primer extremo y un segundo extremo y un casquillo amortiguador acoplado al primer elemento tensor. El primer elemento tensor está conectado con el brazo de forma que rotan juntos y el segundo elemento tensor está acoplado al eje tensor. El primer extremo del muelle de alambre plano está acoplado al primer elemento tensor y el casquillo del amortiguador está situado en contacto friccional con el brazo, de modo que cuando el brazo se enrolla, la cubierta de muelle gira con el brazo y mueve las características de la segunda rampa del segundo elemento tensor, lo que empuja el casquillo del amortiguador contra el brazo para la amortiguación por fricción.

Breve descripción de las figuras

Las características de la invención y sus ventajas técnicas se ponen de manifiesta a partir de la siguiente descripción de las realizaciones preferentes y junto con las reivindicaciones y figuras adjuntas, en las cuales:

Figura 1: vista en perspectiva de una realización desmontada de un tensor incluyendo un grupo rampa-rampa;

Figura 2: vista lateral en sección transversal del tensor de la Figura 1 montado;

Figura 3: vista en planta de la sección transversal a lo largo de la línea 3-3 de la Figura 2;

Figura 4: vista posterior en perspectiva del casquillo de rampa de la Figura 1;

Figuras 5A-5C: vistas esquemáticas que muestran la interfaz entre el primer elemento tensor, un casquillo en rampa y un segundo elemento tensor según una realización;

Figura 6: vista lateral en sección transversal de una segunda realización de un tensor con un grupo ramparampa;

Figuras 7-A y 7B: vistas en perspectiva despiezadas del grupo rampa-rampa del tensor de la Figura 6;

Descripción detallada de las realizaciones preferentes El tensor aquí descrito proporciona un amortiguador friccional asimétrico que se activará durante un enrollado (es decir destensado) para mitigar los efectos perjudiciales del enrollado. Se produce el enrollado cuando aumenta la tensión de la correa, haciendo que la correa levante el brazo tensor en una dirección alejándolo de la correa. Para mitigar los efectos negativos del enrollado, es deseable contar con un amortiguador friccional en el brazo tensor que resista la elevación del brazo tensor desde la correa sin perjudicar al movimiento del brazo tensor hacia la correa. Este tipo de amortiguación friccional dirigida únicamente... [Seguir leyendo]

1. Tensor que comprende:

un eje tensor (12) que define un eje de pivote (11) ; un brazo (1) montado sobre el eje tensor (12) de forma que permite al brazo (1) pivotar sobre el eje de pivote (11) ;

un primer elemento tensor (5) con características de primera rampa (9) , estando unido el primer elemento tensor (5) al brazo (1) para rotar con él;

un segundo elemento tensor (4) con características de segunda rampa (6) , estando acoplado el segundo elemento tensor (4) al eje tensor (12) ;

donde las citadas características en rampa (9, 6) tienen una subida de rampa (32) en una disposición generalmente circular alrededor del eje de pivote de forma que, durante la condición de bobinado del brazo (1) , un elemento tensor (5, 4) asciende por la subida de rampa (32) del otro elemento tensor (5, 4) para generar una fuerza normal que mueve un elemento del tensor contra el brazo (1) con el fin de aplicar un agarre por fricción sobre el brazo (1) ;

caracterizado por

un casquillo de rampa (3) con una superficie superior en rampa (7) y una superficie inferior en rampa (8) , estando el casquillo de rampa (3) dispuesto entre el primer elemento tensor (5) y el segundo elemento tensor

(4) de forma que la superficie superior en rampa (7) se asienta dentro de las primeras características de rampa

(9) y la superficie inferior en rampa (8) se asienta dentro de las segundas características de rampa (6) .

2. Tensor según la reivindicación 1, caracterizado porque comprende además:

el brazo (102) que puede rotar sobre el eje de pivote (111) en una primera y una segunda dirección;

una primera carcasa de muelle (112) que puede rotar sobre el eje de pivote (111) y está conectada al brazo (102) para rotar con él, incluyendo la carcasa de muelle (112) características de primera rampa (113) ;

una tapa (118) acoplada a la primera carcasa de muelle (118) , incluyendo la tapa características de segunda rampa (119) ;

el casquillo de rampa (116) que comprende una superficie en rampa superior (132) que se asienta dentro de las características de primera rampa (113) y una superficie en rampa inferior (134) que se asienta dentro de las características de segunda rampa (119) , estando dispuesto el casquillo de rampa (116) entre la primera carcasa de muelle (112) y la tapa (118) ; y

un primer muelle de torsión (114) situado en la primera carcasa de muelle (112) , estando el primer muelle de torsión (114) acoplado al brazo (102) de modo que el muelle de torsión (114) se enrolla cuando el brazo (102) rota sobre el eje de pivote (111) en una primera dirección y se desenrolla cuando el brazo (102) rota sobre el eje de pivote (111) en una segunda dirección generando una amortiguación asimétrica.

3. Tensor según las reivindicaciones 1 o 2, caracterizado porque el casquillo de rampa (3, 116) se puede trasladar a lo largo del eje de pivote (11, 111) y rotar sobre el eje de pivote (11, 1111) .

4. Tensor según la reivindicación 1, caracterizado porque además incluye un muelle de torsión (2) con un primer extremo (14) y un segundo extremo (13) , estando el primer extremo (14) acoplado al primer elemento tensor (5) , donde el primer elemento tensor (5) puede alojar el muelle de torsión (2) .

5. Tensor según cualquiera de las reivindicaciones 1 a 4, caracterizado porque el muelle de torsión (2) o el primer muelle de torsión (114) es un muelle de alambre plano.

6. Tensor según la reivindicación 4, caracterizado porque el segundo extremo (13) del muelle de torsión (2) está acoplado al brazo (1) , donde cuando el brazo (1) pivota en una primera dirección, el primer elemento tensor (5) rota en la primera dirección y las primeras características de rampa (9) ascienden por la superficie superior en rampa (7) del casquillo de rampa (3) o el primer elemento tensor (5) y el casquillo de rampa (3) rotan juntos en la primera dirección y juntos ascienden por las segundas características de rampa (16) del segundo elemento tensor (4) y el brazo (1) está conectado con una fuerza de fricción para amortiguar el movimiento del brazo (1) .

7. Tensor según la reivindicación 4, caracterizado porque el segundo extremo (13) del muelle de torsión (2) está acoplado al segundo elemento tensor (4) , donde, cuando el brazo (1) pivota en una primera dirección, el primer elemento tensor (5) rota en la primera dirección y las primeras características de rampa (9) ascienden por la superficie superior de rampa (7) del casquillo de rampa (3) o el primer elemento tensor (5) y el casquillo de

rampa (3) rotan juntos en la primera dirección y juntos ascienden las segundas características de rampa (6) del segundo elemento tensor (4) y el brazo (1) está conectado con una fuerza de fricción para amortiguar el movimiento del brazo (1) .

8. Tensor según la reivindicación 1 o 2, caracterizado porque el primer y el segundo juego de características de rampa (9, 113; 6, 119) y las superficies superior e inferior de rampa (7, 132; 8, 134) tienen geometrías preseleccionadas para proporcionar un cambio deseado en la amortiguación por fricción en respuesta al brazo (1, 102) que pivota sobre el eje de pivote (11, 111) .

9. Tensor según la reivindicación 1 o 2, caracterizado porque el primer y el segundo juego de características de rampa (9, 113; 6, 119) y las superficies superior e inferior de rampa (7, 132; 8, 134) se componen de una pluralidad de elementos de subida de rampa (32) y de bajada de rampa (33) en una disposición generalmente circular en torno al eje de pivote (11, 111) .

10. Tensor según la reivindicación 1, caracterizado porque el primer elemento tensor (5) está situado entre el brazo

(1) y el segundo elemento tensor (4) y el segundo elemento tensor (4) es una tapa final para el tensor (10) .

11. Tensor según la reivindicación 1 o 2, caracterizado porque además comprende un casquillo amortiguador (18, 110) acoplado al primer elemento tensor (o carcasa del muelle (5, 112) , estando dispuesto el casquillo de amortiguador (18, 110) para el contacto por fricción con el brazo (1, 102) .

12. Tensor según la reivindicación 2, caracterizado porque la primera carcasa de muelle (112) está situada entre el brazo (102) y la tapa final (118) .

13. Tensor según la reivindicación 2, caracterizado porque, cuando el brazo (102) pivota en una primera dirección, la primera carcasa de muelle (112) pivota igualmente en la primera dirección y las primeras características de rampa (113) ascienden por la superficie superior de rampa (132) del casquillo de rampa (116) o la primera carcasa de muelle (112) y el casquillo de rampa (116) pivotan juntos igualmente en la primera dirección y ascienden juntos por las segundas características de rampa (119) de la tapa (118) y el brazo (102) se acopla con una fuerza de fricción para amortiguar el movimiento del brazo (102) .

14. Tensor según la reivindicación 2, caracterizado porque además incluye una segunda carcasa de muelle (140) que aloja un segundo muelle de torsión (142) , donde tanto la segunda carcasa de muelle (140) como el segundo muelle de torsión (142) están acoplados al brazo (102) .

15. Tensor según la reivindicación 14, caracterizado porque el segundo muelle de torsión (142) es un muelle de alambre plano o porque tanto el primero como el segundo muelle de torsión (114, 142) son de alambre plano.

16. Tensor según la reivindicación 1, caracterizado porque además incluye:

un grupo de embrague (25) montado al menos parcialmente en el eje tensor (12) y acoplado al brazo (1) , comprendiendo el grupo de embrague (25)

el primer elemento tensor (5) con las primeras características de rampa (9) , estando acoplado el primer elemento tensor (5) al brazo (1) para rotar con él;

un segundo elemento tensor (4) con segundas características de rampa (6) , estando acoplado el segundo elemento tensor (4) al eje tensor (12) ;

un muelle de alambre plano (2) con un primer extremo (14) y un segundo extremo (13) , donde el primer extremo (14) está acoplado al primer elemento tensor (5) y

un casquillo amortiguador (18) acoplado al primer elemento tensor (5) , estando dispuesto el casquillo amortiguador (18) para un contacto por fricción con el brazo (1) .

17. Tensor según la reivindicación 16, caracterizado porque además incluye un casquillo de rampa (3) con una superficie superior de rampa (7) y una superficie inferior de rampa (8) , estando el casquillo de rampa (3) dispuesto entre el primer elemento tensor (5) y el segundo elemento tensor (4) de forma que la superficie superior de rampa (7) se asienta dentro de las primeras características de rampa (9) y la superficie inferior de rampa (8) se asienta en las segundas características de rampa (6) .

18. Tensor según la reivindicación 16, caracterizado porque el segundo extremo (13) del muelle de alambre plano

(2) está acoplado al brazo (1) y el primer elemento tensor (5) pivota sobre el eje de pivote (11) cuando el brazo

(1) pivota y las primeras características de rampa (9) del primer elemento tensor (5) ascienden por las segundas características de rampa (6) del segundo elemento tensor (4) en una primera dirección y descienden por las segundas características de rampa (6) en una segunda dirección.

19. Tensor según la reivindicación 16, caracterizado porque el segundo extremo (13) del muelle de alambre plano

(2) está acoplado al segundo elemento tensor (4) y el muelle de alambre plano (2) se enrolla con relación a

aquel cuando el primer elemento tensor (5) pivota sobre el eje de pivote (11) , donde el primer elemento tensor

(5) pivota cuando el brazo (1) pivota alrededor del eje de pivote (11) y las primeras características de rampa (9) ascienden por las segundas características de rampa (6) del segundo elemento tensor (4) en una primera dirección y descienden por las segundas características de rampa (6) en una segunda dirección.