ENGRANAJE DIFERENCIAL PARA UN VEHÍCULO DE MOTOR DE MÚLTIPLES EJES CON RUEDAS, Y UNA TRANSMISIÓN QUE COMPRENDE VARIOS DE TALES ENGRANAJES DIFERENCIALES.

Engranaje diferencial para un vehículo de motor de múltiples ejes con ruedas, y una transmisión que comprende varios de tales engranajes diferenciales Campo técnico La presente invención versa acerca de un engranaje diferencial para un vehículo de múltiples ejes con ruedas, en particular un vehículo con tracción a todos los ejes, en el que el engranaje diferencial comprende un alojamiento diferencial asociado con cada par de ruedas del vehículo y conectado de forma coaxial con una corona respectiva del diferencial por medio de una conexión; una pluralidad de engranajes diferenciales, que están soportados de forma giratoria en el alojamiento diferencial y que se engranan con un engranaje de árbol motor para un árbol motor izquierdo o derecho para el par de ruedas, coincidiendo los ejes de rotación de los engranajes de árbol motor con el eje de rotación de la corona del diferencial; y un primer bloqueo separable entre la corona del diferencial y el árbol motor. Técnica antecedente Para permitir un movimiento giratorio muy leve, un denominado movimiento giratorio central, de vehículos de motor de múltiples ejes con ruedas con tracción a todos los ejes, es decir conseguir que el vehículo gire en el sitio en torno a su eje central esencialmente vertical, se ha propuesto anteriormente utilizar distintos sistemas de transmisión para las ruedas motrices izquierda y derecha del vehículo, de forma que se pueda hacer que las ruedas motrices izquierda y derecha giren en direcciones opuestas entre sí cuando giran. Tal diseño hace a este sistema complicado, pesado y caro, y el sistema ocupa mucho espacio en el vehículo. Otra propuesta conocida para conseguir direcciones opuestas de rotación de los árboles motores izquierdo y derecho en vehículos de motor de múltiples ejes con ruedas, y por lo tanto un movimiento giratorio central del vehículo, para cada par de ruedas utiliza un engranaje de inversión de marcha que puede controlarse por separado entre un diferencial respectivo y un árbol motor en un lado del vehículo. Esto hace a la construcción relativamente voluminosa en la dirección transversal del vehículo. El documento EP-A-1468859 da a conocer un sistema de transmisión de un vehículo para un vehículo con múltiples árboles motores. Una unidad de eje primario con una caja de transmisión integrada comprende árboles motores delantero y trasero de salida que se encuentran sustancialmente en el mismo plano. El documento GB-A-2228979 da a conocer un aparato de transmisión de potencia para un vehículo de tracción a las cuatro ruedas. El conjunto comprende un conjunto de diferencial y embragues. El documento GB-A-2115506 da a conocer un mecanismo diferencial en un vehículo para la distribución de par motriz a los ejes del vehículo. El documento US-A-4738161 da a conocer un diferencial direccionable y un conjunto de dirección para un vehículo. Sin embargo, estos mecanismos diferenciales y disposiciones adolecen de los inconvenientes mencionados anteriormente. Revelación de la invención Un objetivo de la presente invención es proponer un engranaje diferencial compacto, que, además de las dos posiciones convencionales de operación con un diferencial abierto, es decir, los árboles motores de salida del diferencial giran en la misma dirección con la capacidad de girar a distintas velocidades, también hay diseñado un diferencial bloqueado, es decir, cuando los árboles motores giran necesariamente a la misma velocidad en la misma dirección, para permitir la posición adicional de operación con una rotación de los árboles motores en direcciones opuestas. Según la invención, en un engranaje diferencial del tipo mencionado anteriormente esto se consigue mediante la reivindicación 1 porque la conexión entre la corona del diferencial y el alojamiento del diferencial forma un segundo bloqueo separable, y porque el alojamiento del diferencial puede estar conectado a una parte fija del vehículo por medio de un tercer bloqueo separable, estando diseñados los bloqueos segundo y tercero para ser abiertos y bloqueados de forma alterna entre sí. Por lo tanto, es posible conseguir direcciones opuestas de rotación de los árboles motores, sin ningún engranaje adicional aparte de inversión de marcha, en los lados izquierdo y derecho del vehículo y, de ese modo, un movimiento giratorio central del vehículo mientras que se mantiene simultáneamente el primer bloqueo en la posición bloqueada. En las reivindicaciones dependientes 2 a 18 se especifican realizaciones detalladas preferentes. Según una realización alternativa de un diferencial según la invención para un vehículo de múltiples ejes con ruedas con tracción a todos los ejes, según se especifica en la reivindicación independiente 19, hay conectado de forma coaxial un tren de engranajes planetarios asociado con cada par de ruedas del vehículo a una corona respectiva del diferencial por medio de una conexión y tiene una pluralidad de engranajes diferenciales en forma de ruedas planetarias engranadas pareadas en puntos separados de forma circunferencial, estando soportadas de forma giratoria dichas ruedas planetarias en un soporte planetario, en el que una rueda planetaria en cada par también se engrana con una rueda anular colindante y la otra rueda planetaria también se engrana con un engranaje planetario, 2   estando diseñado el engranaje planetario para estar conectado a un árbol motor de cada par de ruedas, mientras que el soporte planetario está diseñado para estar conectado al otro árbol motor del par de ruedas, junto con un primer bloqueo separable entre la corona del diferencial y el árbol motor. La principal característica destacada de esta realización es que la corona del diferencial puede estar conectada a la rueda anular colindante por medio de un segundo bloqueo separable, y que la rueda anular puede estar conectada a una pieza fija del vehículo por medio de un tercer bloqueo separable, estando diseñados los bloqueos segundo y tercero para ser abiertos y bloqueados de forma alterna entre sí. Mediante esta realización del engranaje planetario se puede hacer aún más compacto el diferencial. La invención también versa acerca de una transmisión para vehículos de motor de múltiples ejes con ruedas con tracción a todos los ejes, para permitir la rotación simultánea de los árboles motores izquierdo y derecho del vehículo en direcciones opuestas de rotación, como se reivindica en la reivindicación independiente 20. A continuación se describirá con más detalle la invención con referencia a los dibujos adjuntos. Breve descripción de los dibujos La Fig. 1 es una vista esquemática en planta de un sistema de transmisión para un vehículo de cuatro ejes con ruedas, que incorpora engranajes diferenciales según la invención, y muestra una situación de operación en la que los árboles motores en ambos lados del vehículo giran en direcciones opuestas; la Fig. 2 es una vista lateral de un engranaje diferencial según la invención; la Fig. 3 es una sección longitudinal tomada a lo largo de la línea III-III de la Fig. 2; la Fig. 4 es una sección longitudinal tomada a lo largo de la línea IV-IV de la Fig. 2; la Fig. 5 es un corte transversal tomado a lo largo de la línea V-V de la Fig. 2; la Fig. 6 es un corte transversal tomado a lo largo de la línea VI-VI de la Fig. 2; la Fig. 7 es una vista en perspectiva de un diferencial abierto según la invención con ciertas piezas omitidas; la Fig. 8 es una vista en perspectiva de un diferencial bloqueado según la invención con ciertas piezas omitidas; la Fig. 9 es una vista en perspectiva de un diferencial según la invención con ciertas piezas omitidas y muestra la diferencia en una posición operativa para un movimiento giratorio central de un vehículo; la Fig. 10 muestra a mayor escala un corte transversal de una sección del engranaje diferencial, mostrando piezas de un mecanismo para desplazar el anillo de embrague entre su posición en las Figuras 7 y 8 por una parte y la de la Fig. 9 por otra; la Fig. 11 muestra de forma esquemática una realización alternativa funcionalmente equivalente del engranaje diferencial según la invención; y la Fig. 12 muestra también de forma esquemática una realización adicional de un diferencial según la invención de un tipo de tren de engranajes planetarios. Modo/s para llevar a cabo la invención En la Fig. 1, 10 sirve para indicar en general un sistema de transmisión ilustrado de forma esquemática un vehículo de motor de cuatro ejes con ruedas con tracción a todos los ejes. El sistema 10 de transmisión comprende un piñón 12a de entrada desde un motor (no mostrado), que se engrana con una corona 14a del diferencial de un primer engranaje diferencial 16a para impulsar un primer par de ruedas del vehículo. Las secciones 18b, 18c y 18d de árbol de transmisión sirven para accionar tres... [Seguir leyendo]

1. Un engranaje diferencial para un vehículo de múltiples ejes con ruedas con tracción a todos los ejes, que comprende un alojamiento (24; DH) del diferencial que está asociado con cada par de ruedas del vehículo y está conectado de forma coaxial a una corona respectiva (14; CW) del diferencial por medio de una conexión; una pluralidad de engranajes diferenciales (48, 56; DG), que están soportados de forma giratoria en el alojamiento (24; DH) del diferencial y que están engranados con un engranaje respectivo (46, 54; LDSG, RDSG) de árbol motor para un árbol motor izquierdo o derecho para el par de ruedas, coincidiendo los ejes de rotación de los engranajes de árbol motor con el eje de rotación de la corona (14; CW) del diferencial, y un primer bloqueo separable (42, 44; C1) entre la corona (14) del diferencial y un árbol motor, en el que la conexión entre la corona (14; CW) del diferencial y el alojamiento (24; DH) del diferencial forma un segundo bloqueo separable (66, 68; C2), y en el que el alojamiento (24; DH) del diferencial puede estar conectado a una parte fija (26; FVP) del vehículo por medio de un tercer bloqueo separable (74, 76; C3), estando diseñados los bloqueos segundo y tercero para ser abiertos y bloqueados de forma alterna entre sí. 2. El engranaje diferencial como se reivindica en la reivindicación 1, caracterizado porque el segundo bloqueo separable (66; 68) comprende un anillo (70) de embrague, que está conectado de forma que está bloqueado de forma giratoria y puede desplazarse de forma axial al alojamiento (24) del diferencial, formando el anillo (70) de embrague por medio de un lado extremo (66) una mitad de embrague que puede ser bloqueada de forma giratoria a la corona (14) del diferencial. 3. El engranaje diferencial como se reivindica en la reivindicación 2, caracterizado porque el anillo (70) de embrague, por medio de su otro lado (68) también forma una mitad de embrague que puede estar conectada de forma separable a una parte fija (26) del alojamiento del engranaje diferencial. 4. El engranaje diferencial como se reivindica en la reivindicación 2 o 3, caracterizado porque el anillo (70) de embrague está conectado de forma que es desplazable de forma axial hasta el alojamiento (24) del diferencial por medio de una conexión acanalada (72, 73). 5. El engranaje diferencial como se reivindica en la reivindicación 3 o 4, caracterizado porque ambos lados extremos del anillo (70) de embrague están diseñados con una configuración (68, 76) de embrague de garras para una interacción alterna con una configuración correspondiente (66) de embrague de garras en una primer mitad (64) de embrague bloqueada de forma giratoria a la corona (14) del diferencial y con una configuración correspondiente (74) de embrague de garras en una mitad de embrague conectada a la parte fija (26) del alojamiento. 6. El engranaje diferencial como se reivindica en una cualquiera de las reivindicaciones 2 a 5, caracterizado porque un elemento (78, 82, 84, 86, 88) de accionamiento para un desplazamiento axial selectivo del anillo (70) de embrague se acopla y se desacopla con la primera mitad (64) de embrague bloqueada de forma giratoria hasta la corona (14) del diferencial. 7. El engranaje diferencial como se reivindica en la reivindicación 6, caracterizado porque el elemento operativo (78, 82, 84, 86, 88) está diseñado para producir un desplazamiento axial selectivo del anillo (70) de embrague para un acoplamiento alterno de bloqueo con la corona (14) del diferencial y la parte fija (26) del alojamiento. 8. El engranaje diferencial como se reivindica en la reivindicación 6 o 7, caracterizado porque el elemento operativo comprende una camisa anular (78) que rodea el anillo (70) de embrague y está dotada de elementos impulsores (82) diseñados para un desplazamiento lateral axial del anillo (70) de embrague desde una posición de acoplamiento con la corona (14) del diferencial hasta una posición de acoplamiento alternativa con el alojamiento fijo (26), y viceversa. 9. El engranaje diferencial como se reivindica en la reivindicación 8, caracterizado porque los elementos impulsores comprenden elementos deslizantes (82), que colindan con una nervadura (80) que resalta de forma radial en el anillo (70) de embrague. 10. El engranaje diferencial como se reivindica en la reivindicación 8 o 9, caracterizado porque al menos tres mecanismos (84, 86) de pasador-ranura están separados de forma uniforme en la dirección circunferencial entre la camisa (78) de accionamiento y el alojamiento externo fijo circundante (26). 11. El engranaje diferencial como se reivindica en la reivindicación 10, caracterizado porque los pasadores (86) son pasadores de guía anclados en una parte fija (26) del engranaje diferencial y están diseñados para acoplarse en ranuras inclinadas (84) de guía en la camisa (78) de accionamiento. 7   12. El engranaje diferencial como se reivindica en la reivindicación 10 u 11, caracterizado porque al menos un dispositivo impulsor (88) que actúa de forma tangencial está diseñado para girar la camisa (78) de accionamiento en la dirección circunferencial mientras que permite un movimiento axial limitado del mismo junto con el anillo (70) de embrague por medio de los elementos impulsores (82) y los mecanismos (84, 86) de pasador-ranura. 13. El engranaje diferencial como se reivindica en una cualquiera de las reivindicaciones 1 a 12, caracterizado porque el primer bloqueo separable (42, 44) entre la corona (14) del diferencial y el árbol motor comprende un disco (40) de embrague, que está soportado de forma que está bloqueado de forma giratoria y es desplazable de forma axial en un árbol (34) de salida en el engranaje diferencial, y está diseñado para ser capaz de acoplarse con una segunda mitad de embrague asociada con la corona (14) del diferencial. 14. El engranaje diferencial como se reivindica en la reivindicación 13, caracterizado porque el dispositivo impulsor que actúa de forma axial está diseñado para desplazar el disco (40) de embrague soportado sobre el árbol (34) de salida a una posición de acoplamiento y fuera de la misma con la segunda mitad de embrague asociada con la corona (14) del diferencial. 15. El engranaje diferencial como se reivindica en la reivindicación 14, caracterizado porque la primera mitad (64) de embrague de la corona (14) del diferencial está dispuesta en una parte periférica externa de un lado de la corona del diferencial, mientras que la segunda mitad de embrague de la misma está dispuesta en una parte de cubo radialmente interna del otro lado de la corona del diferencial. 16. El engranaje diferencial como se reivindica en una cualquiera de las reivindicaciones 1 a 15, caracterizado porque los engranajes diferenciales (48, 56) están soportados con sus ejes de rotación paralelos entre sí y con los árboles (34, 50) de salida que portan los engranajes (46, 54) de árbol motor para una conexión a un árbol motor izquierdo o derecho del vehículo, engranando los engranajes diferenciales (48, 56) en pares entre sí en una relación solapante de forma axial en puntos separados de forma circunferencial en torno a los árboles (34, 50) de salida. 17. El engranaje diferencial como se reivindica en la reivindicación 1, caracterizado porque los engranajes diferenciales (DG) están soportados con sus ejes de rotación a ángulos rectos con respecto a los árboles (LDS, RDS) de salida que portan los engranajes (LDSG, RDSG) de árbol motor para un árbol motor izquierdo y derecho del vehículo, engranando cada engranaje diferencial (DG) con ambos engranajes (LSDG, RSDG) de árbol motor en puntos separados de forma circunferencial en torno a los árboles (LDS, RDS) de salida. 18. El engranaje diferencial como se reivindica en una cualquiera de las reivindicaciones 1 a 17, caracterizado porque el tercer bloqueo separable (74, 76; C3) está diseñado para ser mantenido en la posición bloqueada mientras que el primer bloque (42, 44; C1) se encuentra en una posición bloqueada y el segundo bloque (66, 68, C2) se encuentra en la posición abierta, para permitir la rotación de los árboles motores izquierdo y derecho en direcciones opuestas de rotación. 19. Un engranaje diferencia para un vehículo de múltiples ejes con ruedas, con tracción a todos los ejes, que comprende: un tren de engranajes planetarios (DPED) que está asociado con cada par de ruedas del vehículo y que está conectado de forma coaxial a una corona respectiva (CW) del diferencial por medio de una conexión, teniendo dicho tren de engranajes planetarios una pluralidad de engranajes diferenciales en forma de pares de ruedas planetarias engranadas (PW1, PW2) en puntos separados de forma circunferencial y soportadas de forma giratoria en un soporte planetario (PC), en el que una rueda planetaria (PW1) en cada par también se engrana con una rueda anular circundante (AW) y la otra rueda planetaria (PW2) también se engrana con un engranaje planetario (LDSG), estando diseñado el engranaje planetario (LDSG) para estar conectado al árbol motor (LDS) de cada par de ruedas, mientras que el soporte planetario (PC) está diseñado para estar conectado al otro árbol motor (RDS) del par de ruedas, y un primer bloqueo separable (C1) entre la corona (CW) del diferencial y el árbol motor (LDS), en el que la corona (CW) del diferencial puede estar conectada a la rueda anular circundante (AW) por medio de un segundo bloqueo separable (C2), y porque la rueda anular (AW) puede estar conectada a una parte fija (FVP) del vehículo por medio de un tercer bloqueo separable (C3), estando diseñados los bloqueos segundo y tercero (C2, C3) para ser abiertos y bloqueados de forma alterna entre sí. 20. Una transmisión en un vehículo de múltiples ejes con ruedas con tracción a todos los ejes para permitir una rotación simultánea de los árboles motores izquierdo y derecho (20a-d, 22a-d; LDS, RDS) del vehículo en direcciones opuestas de rotación, que comprende: secciones (18b-d) de árbol de transmisión asociadas con pares de ruedas del vehículo, y un piñón (12b-d; CBP), que está asociado con cada sección de árbol de 8   transmisión y que se engrana con una corona (14b-d; CW) del diferencial de un engranaje diferencial respectivo (166-d), en la que cada engranaje diferencial comprende: a) un alojamiento (24a-d; DH) del diferencial que está conectado de forma coaxial a una corona respectiva (14a-d; CW) del diferencial por medio de una conexión, b) una pluralidad de engranajes diferenciales (48, 56; DG), que están soportados de forma giratoria en el alojamiento (24; DH) del diferencial y que se engranan con un engranaje respectivo (46, 54; LDSG, RDSG) de árbol motor para un árbol motor izquierdo o derecho de cada par de ruedas, siendo coaxiales los ejes de rotación de los engranajes de árbol motor con el eje de rotación de la corona (14a-d; CW), y c) un primer bloqueo separable (42, 44; C1) entre la corona respectiva del diferencial y el árbol motor, en la que la conexión entre cada corona (14a-d; CW) del diferencial y su alojamiento (24a-d; DH) del diferencial asociado forma un segundo bloqueo separable (66, 68; C2), y en la que el alojamiento del diferencial puede estar conectado a una parte fija (26; FVP) del vehículo por medio de un tercer bloqueo separable (74, 76; C3), estando diseñados los bloqueos segundo y tercero para ser abiertos y bloqueados de forma alterna entre sí, y estando diseñado el tercer bloqueo (74, 76; C3) para ser bloqueado simultáneamente con el primer bloqueo (42, 44; C1). 9     11   12   13   14     16   17   18