Dispositivo de transmisión para transmitir un par y dispositivo para generar o convertir un par.

Dispositivo de transmisión para transmitir un par con:

- un árbol motor que está diseñado para girar a una primera velocidad de rotación,

- un árbol de salida que está diseñado para girar a una segunda velocidad de rotación y

- un elemento de transmisión a través del cual están conectados el árbol motor y el árbol de salida,

estando diseñado el elemento de transmisión (205) para realizar un movimiento lineal con respecto al árbol motor(203) y con respecto al árbol de salida (202) cuando la primera velocidad de rotación (S1) del árbol motor (203) y lasegunda velocidad de rotación (S2) del árbol de salida (202) son diferentes, moviéndose el árbol motor (203) y elárbol de salida (202) de forma sincronizada mediante acoplamiento solidario a través del elemento de transmisión(205) cuando la primera velocidad de rotación (S1) y la segunda velocidad de rotación (S2) son iguales y el elementode transmisión (205) realiza un movimiento axial lineal por dentro del árbol de salida (202) cuando la primeravelocidad de rotación (S1) y la segunda velocidad de rotación (S2) son diferentes, caracterizado por que el árbol desalida (202) está hecho como un árbol hueco por dentro del cual están dispuestos el elemento de transmisión (205)y el árbol motor (203), y el elemento de transmisión (205) presenta un taladro axial pasante en el que está dispuestoel árbol motor (203) de forma que se pueda desplazar axialmente y está dispuesto con unión positiva en la direcciónperimetral.

Dispositivo de transmisión para transmitir un par y dispositivo para generar o convertir un par

La invención se refiere a un dispositivo de transmisión para trasmitir un par de acuerdo con el preámbulo de la reivindicación 1 y a un dispositivo para generar o convertir un par.

Dicho dispositivo de transmisión presenta un árbol motor que está diseñado para girar a una primera velocidad de rotación, un árbol de salida que está diseñado para girar a una segunda velocidad de rotación y un elemento de transmisión a través del que están conectados el árbol motor y el árbol de salida entre sí.

Para un dispositivo de transmisión diseñado, por ejemplo, como un cambio de marchas para un automóvil están previstos varios conjuntos de ruedas dentadas habitualmente para conseguir diferentes relaciones de transmisión en el mismo sentido de giro o también en sentido contrario. En las cajas de cambios habituales de los automóviles para accionar la transmisión y para cambiar la relación de transmisión resulta necesaria una interrupción del flujo de fuerza que proporciona un dispositivo de embrague accionado por el conductor.

El lugar de cajas de cambios de accionamiento manual también se conocen las cajas de cambios automatizadas en las que el control de dispositivo de acoplamiento y el cambio de marcha ya no lo hace el conductor sino motores de posicionamiento o sistemas hidráulicos.

Las cajas de cambios, debido al número limitado de ruedas dentadas, tienen unos saltos de transmisión discretos. Al contrario que en las cajas de cambios los dispositivos de transmisión continua, por ejemplo, la transmisión variable continua (en inglés, CVT: Continuously Variable Transmission) o la llamada transmisión variable sin fin (en inglés IVT: Infinitely Variable Transmission) permiten un ajuste continuo de la relación de transmisión. Los dispositivos de transmisión sin saltos pueden ser, por ejemplo, hidrostáticos, eléctricos o mecánicos desapareciendo los saltos de marchas individuales, así se mejora el confort del dispositivo de transmisión y ya no hay pausas para cambio de marchas. Los dispositivos de transmisión continuos tienen sin embargo a menudo una capacidad de par limitada y requieren una elevada complejidad técnica y son de un rendimiento mecánico que por lo general, es peor, que el de las cajas de cambios convencionales.

En una unidad de transmisión de par conocida por el documento DE 10305181 A1 un cilindro unido a un árbol motor está dispuesto dentro de una carcasa pudiendo girar, estando dicha carcasa unida a un árbol de salida y apoyada también pudiendo girar. Si el cilindro y la carcasa giran a diferentes velocidades de rotación el cilindro impulsa un caudal volumétrico que se puede ajustar mediante una válvula de limitación de volumen y controlarse a través del par trasmitido del cilindro a la carcasa.

El documento DE 3505396 A1 divulga un dispositivo de transmisión que se encuadra en el preámbulo de la reivindicación 1, o una transmisión continua, en la que un árbol motor está conectado con diferentes cuerpos de elevación de tipo barra a través de bolas guiadas por ranuras que se guían en un tambor de salida.

En el documento DE 3809992 A1 se describe una transmisión en la que un árbol motor está conectado con una cubierta de apoyo a través de una bola guiada por una ranura arrastrándose o no un árbol de salida en función de la precarga de un muelle de la cubierta de apoyo.

El documento DE 10139896 A1 describe una transmisión diferencial en la que los árboles de salida están conectados a través de elementos de transmisión entre sí. Los árboles de salida están uno a continuación del otro según la dirección axial y están apoyados en una carcasa en la que también están apoyados los elementos de transmisión.

El objetivo de la invención es proporcionar un dispositivo de transmisión que con un diseño sencillo y un número pequeño de componentes permita una transmisión ajustable de forma continua de un par.

Otro objetivo de la invención es un dispositivo para generar o convertir un par que para un diseño sencillo y un número pequeño de componentes permita una generación de fuerza o una conversión de fuerza.

Este objetivo se consigue con el objeto de las características de la reivindicación 1.

En un dispositivo de transmisión del tipo mencionado al principio está previsto que el elemento de transmisión esté diseñado para realizar un movimiento lineal con respecto al árbol motor y con respecto al árbol de salida cuando la velocidad de rotación del árbol motor y la velocidad de rotación del árbol de salida sean diferentes.

La idea del dispositivo de transmisión propuesto es conseguir un acoplamiento de un árbol motor y un árbol de salida a través de un elemento de transmisión que se puede mover linealmente con respecto al árbol motor y con respecto al árbol de salida en función del ajuste del dispositivo de transmisión y que para velocidades de rotación diferentes del árbol motor y del árbol de salida realice un movimiento lineal. El movimiento de rotación del árbol motor se transforma así en función de la relación de transmisión ajustada del dispositivo de transmisión, eventualmente parcial o totalmente en un movimiento lineal del elemento de transmisión y no transmitiéndose o transmitiéndose sólo parcialmente al árbol de salida. Si se hace funcionar el dispositivo de transmisión, por ejemplo,

en vacío, no habiendo que transmitir al árbol de salida par, el movimiento de rotación del árbol motor se convierte completamente en movimiento lineal del elemento de transmisión. El árbol de salida se queda fijo sin que el árbol de salida se tenga que desembragar mediante un dispositivo de embrague. Si por contra hay que transmitir un par al árbol de salida el movimiento de rotación del árbol motor sólo se convierte parcialmente o no se convierte nada en un movimiento lineal del elemento de transmisión de modo que el árbol de salida gire con el árbol motor y se transmita un par al árbol de salida El árbol motor y el árbol de salida pueden girar respectivamente alrededor de un eje de rotación estando alineados el eje de rotación del árbol motor y el eje de rotación del árbol de salida. El movimiento lineal del elemento de transmisión ventajosamente está dirigido axialmente a lo largo del eje de giro del árbol motor y del árbol de salida, se prolonga así a lo largo del eje de rotación del árbol motor y del árbol de salida.

El árbol motor y el árbol de salida están apoyados ventajosamente en una carcasa del mecanismo de transmisión de forma que puedan girar. La carcasa de la transmisión delimita un espacio que está llenado de un fluido líquido o gaseoso y en el que está dispuesto el elemento de transmisión pudiendo girar. El elemento de transmisión divide el espacio de la carcasa de la transmisión en un primer subespacio y en un segundo subespacio que están conectados entre sí, por ejemplo, a través de una conducción de conexión o unas aberturas de paso para intercambiar fluido.

A través de la conducción de conexión se puede producir un intercambio de fluidos como caudal de fluido entre el primer subespacio y el segundo subespacio, que se puede regular de forma continua mediante una válvula de control dispuesta en la conducción de conexión o también tener ésta un ajuste fijo a un valor definido. Si la válvula de control está abierta de modo que el caudal de fluido pueda fluir sin obstáculos entre el primer subespacio y el segundo subespacio el elemento de transmisión se puede mover linealmente por la carcasa de la transmisión y realiza en el caso de un par ejercido sobre el árbol motor un movimiento lineal. El dispositivo de transmisión se encuentra así en vacío no transmitiéndose el par que actúa sobre el árbol motor al árbol de salida sino que se convierte en el movimiento lineal del elemento de transmisión y el movimiento del árbol motor y del árbol de salida están desacoplados (el árbol motor gira, el árbol de salida se mantiene fijo) . Cuando la válvula de control está cerrada, por el contrario, el caudal de fluido entre el primer subespacio y el segundo subespacio queda impedido de modo que el elemento de transmisión no se puede mover linealmente por la carcasa de transmisión y el árbol motor y el árbol de salida están acoplados solidariamente (rígidamente, teniendo iguales velocidades de rotación) .

La conducción de conexión entre el primer subespacio y el segundo subespacio puede ser, por ejemplo, una conducción externa adicional por fuera de la carcasa de la transmisión. Resulta también concebible, sin embargo, prever aberturas de paso en el elemento de transmisión... [Seguir leyendo]

1. Dispositivo de transmisión para transmitir un par con:

- un árbol motor que está diseñado para girar a una primera velocidad de rotación,

- un árbol de salida que está diseñado para girar a una segunda velocidad de rotación y

- un elemento de transmisión a través del cual están conectados el árbol motor y el árbol de salida,

estando diseñado el elemento de transmisión (205) para realizar un movimiento lineal con respecto al árbol motor

(203) y con respecto al árbol de salida (202) cuando la primera velocidad de rotación (S1) del árbol motor (203) y la segunda velocidad de rotación (S2) del árbol de salida (202) son diferentes, moviéndose el árbol motor (203) y el árbol de salida (202) de forma sincronizada mediante acoplamiento solidario a través del elemento de transmisión (205) cuando la primera velocidad de rotación (S1) y la segunda velocidad de rotación (S2) son iguales y el elemento de transmisión (205) realiza un movimiento axial lineal por dentro del árbol de salida (202) cuando la primera velocidad de rotación (S1) y la segunda velocidad de rotación (S2) son diferentes, caracterizado por que el árbol de salida (202) está hecho como un árbol hueco por dentro del cual están dispuestos el elemento de transmisión (205) y el árbol motor (203) , y el elemento de transmisión (205) presenta un taladro axial pasante en el que está dispuesto el árbol motor (203) de forma que se pueda desplazar axialmente y está dispuesto con unión positiva en la dirección perimetral.

2. Dispositivo de transmisión de acuerdo con la reivindicación 1, caracterizado por que el árbol motor (203) y el árbol de salida (202) pueden girar alrededor de un eje de rotación (D) y el movimiento lineal del elemento de transmisión (205) está orientado axialmente a lo largo del eje de giro (D) .

3. Dispositivo de transmisión de acuerdo con la reivindicación 1 o 2, caracterizado por que el dispositivo de transmisión presenta una carcasa de transmisión en la que están apoyados el árbol motor y el árbol de salida de forma que puedan girar y que presenta un espacio llenado con un fluido en el que está dispuesto el elemento de transmisión de forma que pueda girar.

4. Dispositivo de transmisión de acuerdo con la reivindicación 3, caracterizado por que el fluido es líquido o gaseoso.

5. Dispositivo de transmisión de acuerdo con la reivindicación 3 o 4, caracterizado por que el elemento de transmisión (205) divide el espacio en un primer subespacio y un segundo subespacio que están conectados entre sí mediante una conducción de conexión.

6. Dispositivo de transmisión de acuerdo con la reivindicación 5, caracterizado por que en la conducción de conexión está dispuesta una válvula de control para regular un caudal de fluido entre el primer subespacio y el segundo subespacio.

7. Dispositivo de transmisión de acuerdo con la reivindicación 6, caracterizado por que el dispositivo de transmisión

(200) se puede regular o preajustar de forma continua mediante una válvula de control.

8. Dispositivo de transmisión de acuerdo con la reivindicación 6 o 7, caracterizado por que cuando la válvula de control está abierta, el elemento de transmisión (205) se puede mover linealmente con respecto al árbol motor (203) y el árbol de salida (202) puede girar con una velocidad de rotación diferente a la velocidad de rotación del árbol motor (203) .

9. Dispositivo de transmisión de acuerdo con una de las reivindicaciones 6 a 8, caracterizado por que cuando la válvula de control está cerrada, el árbol motor (203) , el elemento de transmisión (205) y el árbol de salida (202) quedan acoplados girando a la misma velocidad de rotación.

10. Dispositivo de transmisión de acuerdo con una de las reivindicaciones anteriores, caracterizado por que el dispositivo de transmisión está diseñado como transmisión continua para impulsar el árbol de salida.

11. Dispositivo de transmisión de acuerdo con una de las reivindicaciones anteriores, caracterizado por que el dispositivo de transmisión tiene un diseño de transmisión diferencial para compensar las velocidades de rotación distintas del árbol motor y del árbol de salida.

12. Dispositivo de transmisión de acuerdo con una de las reivindicaciones anteriores, caracterizado por que el elemento de transmisión (205) está precargado frente al árbol motor (203) con un muelle (207) .

13. Dispositivo de transmisión de acuerdo con la reivindicación 12, caracterizado por que la precarga del muelle

(207) se puede ajustar.

14. Dispositivo de transmisión de acuerdo con una de las reivindicaciones anteriores, caracterizado por que el árbol de salida (202) está dispuesto con respecto al elemento de transmisión (205) de manera que puede girar y engancha mediante un perno (201) en una ranura (211) del elemento de transmisión (205) .

15. Dispositivo de transmisión de acuerdo con la reivindicación 14, caracterizado por que la ranura (211) se prolonga de forma sinusoidal en el elemento de transmisión (205) y que en el lado orientado hacia el elemento de salida (202) del elemento de transmisión (205) de diseño cilíndrico da una vuelta de modo que el elemento de transmisión (205) , con un movimiento de rotación con respecto al árbol de salida (202) , realiza un movimiento lineal

(B) .