Una transmisión (10), que comprende:

un mecanismo (12) de dirección que comprende un eje (22) de entrada que acciona un embrague (30) de dirección de avance,

un embrague (46) de dirección de retroceso y un primer engranaje (24);

un mecanismo (14) de engranajes planetarios conectado a dicho mecanismo (12) de dirección que comprende un primer engranaje central (84), un primer conjunto (86) de engranajes planetarios, un portador (88), un segundo conjunto (98) de engranajes planetarios, un segundo engranaje central (96) y un engranaje anular (94);

una transmisión progresiva (16) conectada a dicho mecanismo (14) de engranajes planetarios que comprende un embrague superior (112) y un embrague inferior (114); y

un dispositivo (18) de relación continuamente variable, conectado a dicho mecanismo (12) de dirección y dicho mecanismo (14) de engranajes planetarios, que comprende una bomba (HS1) de desplazamiento variable y un motor hidrostático (HS2), en el cual dicha bomba (HS1) de desplazamiento variable está en comunicación fluida con dicho motor hidrostático (HS2), en el cual dicha bomba está accionada por dicho primer engranaje (24) conectado con dicho eje (22) de entrada, accionando dicho eje (22) de entrada tanto 15 dicho embrague (30) de dirección de avance como dicho embrague (46) de dirección de retroceso, y en el cual dicho motor (HS2) está conectado con uno de dos conjuntos (82, 92) de engranajes planetarios y una sección (76) de salida, estando dichos conjuntos (82, 92) de engranaje planetario conectados a dichos embragues superior e inferior (112, 114), compartiendo dichos conjuntos (82, 92) de engranajes planetarios dicho portador (88).

caracterizada porque dicho primer engranaje central (84) y dicho primer conjunto (86) de engranajes planetarios están conectados con dicho embrague (30) de dirección de avance y dicho embrague inferior (114), y dicho segundo engranaje central (96) y dicho segundo conjunto (98) de engranajes planetarios están conectados con un embrague hidrostático (74) de dicho dispositivo (18) de relación continuamente variable y dicho embrague superior (112).

Transmisión con reparto de potencia.

Campo de la invención

La presente invención se refiere a transmisiones para transmitir un movimiento rotativo y, más en particular, a una transmisión con reparto de potencia de entrada acoplada.

Antecedentes de la invención

En una máquina de trabajo, tal como la maquinaria para remover la tierra, el motor de combustión interna (ICE) suministra potencia para impulsar la máquina de trabajo en las direcciones de avance y retroceso. El ICE también suministra potencia para la actuación de todos los accesorios instalados en la máquina. Una transmisión está acoplada al motor y transmite la potencia desde el motor hasta el tren motriz para impulsar la máquina de trabajo en la dirección y a la velocidad deseadas.

La máquina de trabajo opera a velocidades relativamente bajas y con rutinas de trabajo cíclicas, por lo tanto existe una necesidad de controlar la velocidad precisión a velocidades bajas y de ajustarla infinitamente a través de todo el rango de trabajo.

Es deseable utilizar una transmisión variable continua (CVT) y gestionar la velocidad de transmisión para así ahorrar potencia del motor para la actuación de los accesorios y también proporcionar un flujo de potencia variable continua a través de la transmisión para mejorar la productividad de la máquina.

Adicionalmente, las CVTs proporcionan un cambio de marchas continuo en la operación de la máquina de trabajo , permitiendo al motor operar en un rango de velocidad óptimo. Esto resulta en un menor consumo de combustible o en menores emisiones que el consumo de combustible o las emisiones de una transmisión convencional. Sin embargo, las CVTs típicas sufren de una menor eficacia o de menores capacidades de manejo del par que las transmisiones convencionales.

Sería por lo tanto ventajoso combinar la variabilidad de la CVT con la eficacia de una transmisión mecánica para proporcionar beneficios potenciales, específicamente, para vehículos todo terreno. Estos denominados mecanismos de potencia dividida son conocidos, pero la tecnología aún está en desarrollo.

En un accionamiento con cambio de potencia, un conjunto de engranaje planetario (PGS) está combinado con una ruta mecánica escalonada que resulta en el acoplamiento de un control de velocidad variable continua con un nivel simultáneo de alta eficacia por parte de los engranajes mecánicos. Por desgracia, los accionamientos con cambio de potencia conocidos capaces de conseguir los requerimientos de velocidad y par, tienen un coste y una complejidad elevados. La Patente Estadounidense Nº 5, 643, 122 de Fredriksen, por ejemplo, da a conocer una transmisión de potencia con unos engranajes planetarios encajados y una pluralidad de collares de desplazamiento para enganchar con unos respectivos conjuntos de engranajes planetarios. El documento WO 2009/047037 también da a conocer una transmisión de potencia con una pluralidad de embragues acoplados funcionalmente con una serie de engranajes por gravedad para adaptarse selectivamente a diversos rangos operativos de la transmisión de potencia. La Patente Estadounidense Nº 5, 868, 640 de Coutant, por ejemplo, da a conocer una transmisión hidromecánica genérica con un primer conjunto de engranajes planetarios que está engranado mecánicamente y un segundo conjunto de engranajes planetarios que está engranado a través de un motor hidráulico.

La presente invención está dirigida a superar uno o más de los problemas expuestos anteriormente.

Sumario de la Invención

La presente invención está dirigida hacia una transmisión con reparto de potencia de entrada acoplada que utiliza un mecanismo de engranajes planetarios, un mecanismo de dirección, una transmisión progresiva, y un dispositivo de relación continuamente variable, enfocada a la eficacia, facilidad de control, y baja complejidad del sistema. En una realización, el mecanismo de engranajes planetarios, el mecanismo de dirección, la transmisión progresiva y el dispositivo de relación continuamente variable pueden estar diseñados como módulos discretos.

Puede decirse que el mecanismo de engranajes planetarios tiene generalmente cuatro elementos. Un primer elemento del mecanismo de engranajes planetarios puede conectarse al mecanismo de dirección. Un segundo elemento del mecanismo de engranajes planetarios está conectado con el dispositivo de relación continuamente variable. Y un tercer elemento y un cuarto elemento del mecanismo de engranajes planetarios pueden conectarse a una sección de salida de la transmisión.

La transmisión descrita anteriormente resulta ventajosamente en dos modos mecánicos completos durante el rango Un posible modo motriz es un modo completamente hidrostático a baja velocidad para un posicionamiento preciso. Otro posible modo motriz es un mecanismo directo a máxima velocidad para una máxima economía de combustible. Se necesitan pocas etapas de cambio para cubrir todo el rango de velocidad del vehículo. Cuando se precisa cambiar, puede realizarse sin interrumpir la tracción pero aún así suavemente. La transmisión también proporciona una operación a prueba de fallos debido a los modos operativos.

Breve descripción de los dibujos

Lo anterior, así como otras ventajas de la presente invención, será fácilmente aparente para los expertos en la técnica a partir de la siguiente descripción detallada cuando sea considerada a la vista del dibujo adjunto, en el cual:

La Fig. 1 es un esquema de una realización de una transmisión de potencia dividida.

Descripción detallada de las realizaciones preferidas

Debe comprenderse que la invención puede asumir diversas orientaciones alternativas y secuencias de etapas, excepto donde se exprese específicamente lo contrario. También debe comprenderse que los dispositivos y procesos específicos ilustrados en los dibujos adjuntos, y descritos en la siguiente memoria técnica, son simplemente realizaciones ejemplares de los conceptos inventivos definidos en las reivindicaciones adjuntas. Por lo tanto, las dimensiones específicas, direcciones u otras características físicas relacionadas con las realizaciones dadas a conocer no deben considerarse limitantes, a no ser que las reivindicaciones lo especifiquen expresamente de otra manera.

Con referencia a la Fig. 1, se representa esquemáticamente una realización de una transmisión 10 de potencia dividida de la presente invención. La transmisión 10 comprende cuatro módulos: un mecanismo 12 de dirección, un mecanismo 14 de engranajes planetarios, una transmisión progresiva 16 y un dispositivo 18 de relación continuamente variable. Cada uno de los módulos puede ser un módulo de tipo autónomo, lo que permite a los módulos con características de rendimiento particulares ser insertados dentro de, y utilizados en, la transmisión 10. La naturaleza modular de la transmisión 10 también facilita la reparación y el reemplazo de los módulos.

La Fig. 1 representa el mecanismo 12 de dirección, el mecanismo 14 de engranajes planetarios y la transmisión progresiva 16 situados en una carcasa individual 20. En la Fig. 1 el dispositivo 18 de relación continuamente variable está representado fuera de la carcasa 20, sin embargo, es permisible que el dispositivo 18 también esté situado dentro de la misma carcasa 20 como el resto.

El mecanismo 12 de dirección está conectado a un motor de combustión interna (MCI) . Más en particular, el mecanismo 12 de dirección puede estar conectado directamente al MCI a través de un eje 22 de entrada. Cuando es energizado, el MCI proporciona rotación al eje 22 de entrada.

Un primer engranaje 24 está montado directamente en el eje 22 de entrada. El primer engranaje 24 está conectado a una disposición 26 de engranaje de accionamiento de bomba, descrita adicionalmente a continuación.

Un primer elemento 28 de un embrague 30 de dirección de avance está conectado para rotar con el eje 22 de entrada. El primer elemento 28 puede estar conectado funcionalmente al eje 22 de entrada a través del primer engranaje 24. El primer elemento 28 es concéntrico con, y esta situado radialmente por fuera de, el eje 22 de entrada.

Una primera pluralidad de discos 32 está montada sobre el primer elemento 28 para rotar con el mismo. Los discos 32 pueden deslizar selectivamente en la dirección axial a lo largo del primer elemento 28. La primera... [Seguir leyendo]

1. Una transmisión (10) , que comprende:

un mecanismo (12) de dirección que comprende un eje (22) de entrada que acciona un embrague (30) de dirección de avance, un embrague (46) de dirección de retroceso y un primer engranaje (24) ;

un mecanismo (14) de engranajes planetarios conectado a dicho mecanismo (12) de dirección que comprende un primer engranaje central (84) , un primer conjunto (86) de engranajes planetarios, un portador (88) , un segundo conjunto (98) de engranajes planetarios, un segundo engranaje central (96) y un engranaje anular (94) ;

una transmisión progresiva (16) conectada a dicho mecanismo (14) de engranajes planetarios que comprende un embrague superior (112) y un embrague inferior (114) ; y

un dispositivo (18) de relación continuamente variable, conectado a dicho mecanismo (12) de dirección y dicho mecanismo (14) de engranajes planetarios, que comprende una bomba (HS1) de desplazamiento variable y un motor hidrostático (HS2) , en el cual dicha bomba (HS1) de desplazamiento variable está en comunicación fluida con dicho motor hidrostático (HS2) , en el cual dicha bomba está accionada por dicho primer engranaje (24) conectado con dicho eje (22) de entrada, accionando dicho eje (22) de entrada tanto dicho embrague (30) de dirección de avance como dicho embrague (46) de dirección de retroceso, y en el cual dicho motor (HS2) está conectado con uno de dos conjuntos (82, 92) de engranajes planetarios y una sección (76) de salida, estando dichos conjuntos (82, 92) de engranaje planetario conectados a dichos embragues superior e inferior (112, 114) , compartiendo dichos conjuntos (82, 92) de engranajes planetarios dicho portador (88) .

caracterizada porque dicho primer engranaje central (84) y dicho primer conjunto (86) de engranajes planetarios están conectados con dicho embrague (30) de dirección de avance y dicho embrague inferior (114) , y dicho segundo engranaje central (96) y dicho segundo conjunto (98) de engranajes planetarios están conectados con un embrague hidrostático (74) de dicho dispositivo (18) de relación continuamente variable y dicho embrague superior (112) .

2. La transmisión de la reivindicación 1, en la cual un primer engranaje (24) está conectado con dicho eje (22) de entrada, accionando dicho primer engranaje (24) una primera pluralidad de discos (32) para dicho embrague (30) de dirección de avance y una primera pluralidad de discos (48) para dicho embrague (46) de dirección de retroceso.

3. La transmisión de la reivindicación 1 ó 2, en la cual una segunda pluralidad de discos (34) para dicho embrague

(30) de dirección de avance está entrelazada con dicha primera pluralidad de discos (32) para dicho embrague (30) de dirección de avance, estando dicha segunda pluralidad de discos (34) conectada a un engranaje (38) de avance y una segunda pluralidad de discos (50) para dicho embrague (46) de dirección de retroceso está entrelazada con dicha primera pluralidad de discos (48) para dicho embrague (46) de dirección de retroceso, estando conectada dicha pluralidad de discos (50) a un engranaje (54) de retroceso.

4. La transmisión de cualquier reivindicación precedente, en la cual dicho primer engranaje (24) acciona un eje

(134) de toma de fuerza para una toma de fuerza (TDF) en dicho dispositivo (18) de relación continuamente variable.

5. La transmisión de cualquier reivindicación precedente, en la cual un elemento (80) de entrada de dicho mecanismo (14) de engranajes planetarios está conectado con dicho engranaje (38) de avance de dicho mecanismo (12) de dirección.

6. La transmisión de cualquier reivindicación precedente, en la cual dicho portador (88) está conectado con un engranaje (110) de embrague inferior de dicho embrague inferior (114) .

7. La transmisión de cualquier reivindicación precedente, en la cual dicho portador (88) soporta en el mismo dicho primer conjunto (86) de engranajes planetarios y dicho segundo conjunto (98) de engranajes planetarios.

8. La transmisión de cualquier reivindicación precedente, en la cual dicho segundo conjunto (98) de engranajes planetarios está engranado con dicho engranaje anular (94) , estando conectado dicho engranaje anular (94) con un manguito (102) concéntrico con un segundo eje (100) , teniendo dicho manguito (102) un primer engranaje (104) de salida en el mismo.

9. La transmisión de la reivindicación 8, en la cual dicho engranaje (104) de salida está conectado con un embrague hidrostático (74) conectado con dicho motor hidrostático (HS2) .

10. La transmisión de la reivindicación 8 ó 9, en la cual dicho segundo eje (100) tiene un segundo engranaje (106)

11. La transmisión de cualquiera de las reivindicaciones 8-10, en la cual dicho embrague inferior (114) y dicho embrague superior (112) están conectados con un eje (120) de salida de la transmisión progresiva conectado a una sección (76) de salida de la transmisión.

12. La transmisión de la reivindicación 11 cuando dependa de la reivindicación 9, en la cual dicho embrague hidrostático (74) está conectado a dicha sección (76) de salida de la transmisión.

13. La transmisión de la reivindicación 1, en la cual dicho embrague hidrostático (74) comprende un eje (66) con un primer extremo accionado por dicho motor hidrostático (HS2) y un segundo extremo que soporta un engranaje (68) del embrague hidrostático, en la cual dicho engranaje (68) del embrague hidrostático está conectado con dicho

segundo engranaje central (96) y dicho segundo conjunto (98) de engranajes planetarios.