Transmisión variable continua, automática y mecánica, en particular para un vehículo pesado.

Transmisión variable continua, automática y mecánica (1), que comprende:

- un árbol de entrada (2);

- un volante (10) solidario con dicho árbol de entrada (2);

- un conjunto de accionamiento (5) loco con respecto al árbol de entrada (2) y provisto de una polea deaccionamiento (6) definida por una primera media polea (6a) y una segunda media polea (6b) que definen unagarganta (8) de una anchura variable para una correa en forma de V (C);

comprendiendo dicho conjunto de accionamiento (5) un manguito (15) ajustado con dicho árbol de entrada (2)de un modo axialmente libre y de un modo angularmente libre por lo menos en un sentido de giro relativo;

estando dicha primera media polea (6a) fija con respecto a dicho manguito (15);

estando dicha segunda media polea (6b) ajustada de modo deslizante con dicho manguito (15);

- un embrague (12) interpuesto axialmente entre dicha primera media polea (6a) y dicho volante (10);

comprendiendo dicho embrague (12) un disco de fricción (24) interpuesto axialmente entre dicha primera mediapolea (6a) y dicho volante (10);

- un conjunto de accionamiento centrífugo (42) que comprende un dispositivo de accionamiento centrífugo (40)que controla dicho embrague (12) y que pone dicho embrague (12) en condición de transmisión de par enrespuesta a un valor de velocidad angular de dicho árbol de entrada (2) mayor que un primer valor de umbral,de manera que conecte dicha polea de accionamiento (6) angularmente con dicho volante (10);

comprendiendo dicho dispositivo de accionamiento (40) una pluralidad de pesos auxiliares (48) que giran demanera solidaria con dicho árbol de entrada (2);

- un disco de reacción (45) solidario con el árbol de entrada (2) y provisto de una pared cónica (46);

- un anillo de accionamiento (54) que presenta una superficie cónica (56) encarada a dicha pared cónica (46) dedicho disco de reacción (45);

presentando dichos pesos auxiliares (48) unas superficies de cara cónica (51, 53) respectivas que cooperanrespectivamente con dicha superficie cónica (56) de dicho anillo de accionamiento (54) y con dicha paredcónica (46) de dicho disco de reacción (45) para mover dicho anillo de accionamiento (54) axialmente haciadicho manguito (15) gracias al movimiento radial de dichos pesos auxiliares (48);

estando dicho anillo de accionamiento (54) interpuesto entre dichos pesos auxiliares (48) y dicho manguito (15)para mover dicha media polea (6a) hacia dicho volante (10) y para sujetar dicho disco de fricción (24) entredicho volante (10) y dicha primera media polea (6a);

- un dispositivo de regulación de velocidad (41) para mover dicha segunda media polea (6b) axialmente conrespecto a dicha primera media polea (6a) para ajustar la anchura de la garganta (8) de la polea deaccionamiento (6) en respuesta a las variaciones en la velocidad de dicho árbol de entrada (2); siendo dichodispositivo de regulación de la velocidad (41) activo por encima de un segundo valor de umbral de la velocidadangular del árbol de entrada (2) mayor que dicho primer valor de umbral;

ejerciendo dicho dispositivo de accionamiento (40) un empuje axial sobre dicha primera media polea (6a) encada valor de velocidad de dicho árbol de entrada (2) por encima de dicho primer valor de umbral;

caracterizada porque

- dicho dispositivo de accionamiento (40) comprende un apéndice tubular (61) rígidamente fijado con dichomanguito (15);

- y dicho anillo de accionamiento (54) y dicho apéndice tubular (61) presentan unas respectivas superficies defricción cónicas complementarias y encaradas (59, 60).

Transmisión variable continua, automática y mecánica, en particular para un vehículo pesado.

La presente invención se refiere a una transmisión variable continua, controlada automáticamente de forma mecánica.

La presente invención resulta particularmente adecuada para su uso en un vehículo pesado o un vehículo industrial que, en la descripción siguiente, se refiere a un vehículo de cuatro o seis ruedas con un peso superior a 450 kg, normalmente equipado con un cuerpo para cargar materiales, y que se puede utilizar como vehículo todo terreno.

Se conocen transmisiones variables continuas (en adelante, denominadas CVT) que sustancialmente comprenden un árbol de entrada y una polea de accionamiento que se puede conectar a dicho árbol de entrada y que comprende dos medias poleas que definen una garganta en forma de V de un tamaño variable para variar el diámetro de devanado de una correa en forma de V. La polea se dispone entre un disco de fricción, conectado rígidamente al árbol de entrada, y una placa de empuje de disco solidaria angularmente con, pero que se puede deslizar axialmente con respecto a, el árbol de entrada.

En las soluciones mecánicas automáticas, se interponen recubrimientos de fricción entre cada media polea y el disco de fricción y la placa de empuje de disco, y un dispositivo de control centrífugo coopera con dicha placa de empuje de disco para moverla axialmente hacia la polea en una cantidad que variará, como una función de la velocidad del árbol.

Más específicamente, en una solución conocida, el dispositivo de control comprende un buje fijado rígidamente al árbol y una pluralidad de pesas centrífugas soportadas en dicho buje y que ejercen un empuje axial centrífugo sobre la placa de empuje del disco para, en primer lugar, conectar la polea al árbol de entrada mediante los recubrimientos de fricción y, a continuación, reducir gradualmente la distancia entre las medias poleas a medida que se incrementa la velocidad angular del árbol de entrada.

Las transmisiones CVT del tipo descrito con brevedad anteriormente se utilizan ampliamente en motocicletas de poca potencia, en particular ciclomotores, pero adolecen de desventajas cuando se utilizan, como ocurre con frecuencia, en aplicaciones de potencia elevada, como los denominados minicoches.

Más específicamente, la respuesta del dispositivo de control a las variaciones en la velocidad del árbol, es decir al acelerador, es irregular y tiene como resultado “tirones” de la transmisión, lo que se puede apreciar claramente cuando se acelera y se desacelera y, particularmente a velocidades de motor bajas, cuando se arranca y se aparca.

Otra desventaja de las transmisiones conocidas es el desgaste relativamente severo de la correa, provocado por el deslizamiento de dicha correa con respecto a las medias poleas en el arranque, cuando el dispositivo de control ejerce muy poco empuje axial en dichas medias poleas.

Para eliminar estas desventajas, se han desarrollado CVT para minicoches, en las que el dispositivo de control centrífugo comprende un dispositivo de accionamiento centrífugo que entra en funcionamiento al sobrepasar un primer valor de umbral de velocidad angular del árbol de entrada para conectar la polea de accionamiento angularmente con el volante mediante un embrague de fricción; y un regulador de velocidad, que se activa al sobrepasar un segundo valor de umbral de velocidad angular del árbol de entada para variar el tamaño de la garganta de la polea de accionamiento y, así, el diámetro de trabajo de la correa.

El documento EP 1 413 805, que comprende las características del preámbulo de la reivindicación 1, muestra un accionamiento de razón variable continua provisto de un árbol de entrada, un volante solidario con dicho árbol de entrada, una polea de accionamiento loca con respecto al árbol de entrada y definida por dos medias poleas que definen una garganta de tamaño variable para una correa en forma de V y un conjunto de control centrífugo. Dicho conjunto de control prevé un dispositivo de accionamiento centrífugo que interviene al sobrepasar un primer valor de umbral de la velocidad angular del árbol de entrada para conectar la polea de accionamiento angularmente al volante por medio de un embrague de fricción. También se prevé un dispositivo de ajuste de velocidad activo al sobrepasar un segundo valor de umbral de la velocidad angular del árbol de entrada para regular el tamaño de la garganta de la polea de accionamiento y, así, el diámetro de trabajo de dicha correa.

Un objetivo de la presente invención es mejorar adicionalmente las CVT del tipo anterior, con el fin de incrementar el par que se puede transmitir en el arranque y, así, hacer que resulten adecuadas para aplicaciones más pesadas.

De acuerdo con la presente invención, se prevé una transmisión tal como se reivindica en la reivindicación 1.

Se describirá una forma de realización preferida, no limitativa, a título de ejemplo haciendo referencia a los dibujos adjuntos, en los que:

la Figura 1 muestra una vista en planta de una transmisión según la presente invención; 5 la Figura 2 muestra una sección por la línea II-II en la Figura 1, en una primera condición de funcionamiento;

las Figuras 3 y 4 muestran unas secciones axiales parciales, similares a la Figura 2, en dos condiciones de funcionamiento adicionales;

la Figura 5 muestra una sección parcial por la línea V-V en la Figura 2;

la Figura 6 muestra un diagrama de un detalle en la Figura 1.

El número de referencia 1 en la Figura 1 indica en general una transmisión de razón variable automática y mecánica para un vehículo pesado.

La transmisión 1 comprende un árbol de entrada 2 de árbol geométrico A, un árbol de salida 3 de árbol geométrico B paralelo al árbol geométrico A, un conjunto de accionamiento 5 ajustado con el árbol de entrada 2 y provisto de una polea de accionamiento 6 que se puede conectar al árbol de entrada 2 y una polea de accionamiento 7 ajustada con el árbol de salida 3.

Cada una de las poleas 6 y 7 comprende dos medias poleas 6a, 6b y 7a, 7b, que definen gargantas 8 respectivas de tamaño variable para una correa C en forma de V.

El árbol de entrada 2 está conectado rígidamente a un volante 10 que se puede fijar a un árbol de accionamiento (que no se muestra) del motor del vehículo.

Más específicamente (Figura 2) , el conjunto de accionamiento 5 comprende un manguito 15 ajustado con el árbol

de entrada 2 de manera que pueda girar y con una cantidad de deslizamiento axial limitada. Se fija rígidamente una primera media polea 6a, por ejemplo solidaria con, a un primer extremo 16 de manguito 15 encarado al volante 10, y que a continuación se mencionará como “media polea fija 6a” y se ajusta la media polea 6b (en adelante mencionada como “media polea móvil 6b) de un modo que se pueda deslizar axialmente al manguito 15, para variar la anchura de la garganta 8 definida por las medias poleas 6a y 6b y, por lo tanto, el diámetro de trabajo de la correa C. El movimiento relativo entre la media polea 6b y el manguito 15 está limitado tanto axial como tangencialmente por una pluralidad de pernos 18 que sobresalen radialmente y están separados equidistantes de forma angular con respecto al manguito 15, y que se acoplan con ranuras 19 respectivas formadas en la media polea 6b.

Las ranuras 19 son idénticas y forman, con unos pernos 18 respectivos, un dispositivo de compensación sensible al par 13. Cuando se desarrolla en un plano, cada ranura (Figura 6) presenta sustancialmente la forma de un triángulo recto con esquinas redondeadas, provisto de un lado largo definido por un lado 19a de la ranura que se extiende axialmente, un lado corto que define un extremo axial 19b de la ranura 19 encarado hacia la parte opuesta de la polea fija 6a y una hipotenusa definida por un lado inclinado 19c que converge con el lado 19a en un 45 extremo 19d de la ranura 19 encarado a la polea fija 6a y que se puede acoplar mediante el perno 18 respectivo sustancialmente sin holgura tangencial. El lado 19a está encarado al sentido de giro del árbol 2 indicado con la flecha R en la Figura 6.

Por lo tanto, la media polea móvil 6b se desliza axialmente entre una posición de distancia máxima desde la media 50 polea fija 6a, en la que cada perno 18 contacta con el extremo 19d de la ranura 19 respectiva (posición 18A, Figuras 1, 2, 6) , y que corresponde al diámetro de trabajo mínimo de la correa C, y una posición de distancia mínima desde la media polea fija 6a, en la que cada perno 18 contacta con el extremo 19b de la ranura 19 respectiva (Figura 4, posición 18B) , y que corresponde... [Seguir leyendo]

1. Transmisión variable continua, automática y mecánica (1) , que comprende:

- un árbol de entrada (2) ;

-un volante (10) solidario con dicho árbol de entrada (2) ;

-un conjunto de accionamiento (5) loco con respecto al árbol de entrada (2) y provisto de una polea de accionamiento (6) definida por una primera media polea (6a) y una segunda media polea (6b) que definen una garganta (8) de una anchura variable para una correa en forma de V (C) ;

comprendiendo dicho conjunto de accionamiento (5) un manguito (15) ajustado con dicho árbol de entrada (2) de un modo axialmente libre y de un modo angularmente libre por lo menos en un sentido de giro relativo;

estando dicha primera media polea (6a) fija con respecto a dicho manguito (15) ;

estando dicha segunda media polea (6b) ajustada de modo deslizante con dicho manguito (15) ;

-un embrague (12) interpuesto axialmente entre dicha primera media polea (6a) y dicho volante (10) ;

comprendiendo dicho embrague (12) un disco de fricción (24) interpuesto axialmente entre dicha primera media polea (6a) y dicho volante (10) ;

- un conjunto de accionamiento centrífugo (42) que comprende un dispositivo de accionamiento centrífugo (40) que controla dicho embrague (12) y que pone dicho embrague (12) en condición de transmisión de par en respuesta a un valor de velocidad angular de dicho árbol de entrada (2) mayor que un primer valor de umbral, de manera que conecte dicha polea de accionamiento (6) angularmente con dicho volante (10) ;

comprendiendo dicho dispositivo de accionamiento (40) una pluralidad de pesos auxiliares (48) que giran de manera solidaria con dicho árbol de entrada (2) ;

-un disco de reacción (45) solidario con el árbol de entrada (2) y provisto de una pared cónica (46) ;

- un anillo de accionamiento (54) que presenta una superficie cónica (56) encarada a dicha pared cónica (46) de dicho disco de reacción (45) ;

presentando dichos pesos auxiliares (48) unas superficies de cara cónica (51, 53) respectivas que cooperan respectivamente con dicha superficie cónica (56) de dicho anillo de accionamiento (54) y con dicha pared cónica (46) de dicho disco de reacción (45) para mover dicho anillo de accionamiento (54) axialmente hacia dicho manguito (15) gracias al movimiento radial de dichos pesos auxiliares (48) ;

estando dicho anillo de accionamiento (54) interpuesto entre dichos pesos auxiliares (48) y dicho manguito (15) para mover dicha media polea (6a) hacia dicho volante (10) y para sujetar dicho disco de fricción (24) entre 45 dicho volante (10) y dicha primera media polea (6a) ;

- un dispositivo de regulación de velocidad (41) para mover dicha segunda media polea (6b) axialmente con respecto a dicha primera media polea (6a) para ajustar la anchura de la garganta (8) de la polea de accionamiento (6) en respuesta a las variaciones en la velocidad de dicho árbol de entrada (2) ; siendo dicho dispositivo de regulación de la velocidad (41) activo por encima de un segundo valor de umbral de la velocidad angular del árbol de entrada (2) mayor que dicho primer valor de umbral;

ejerciendo dicho dispositivo de accionamiento (40) un empuje axial sobre dicha primera media polea (6a) en cada valor de velocidad de dicho árbol de entrada (2) por encima de dicho primer valor de umbral;

caracterizada porque

-dicho dispositivo de accionamiento (40) comprende un apéndice tubular (61) rígidamente fijado con dicho manguito (15) ;

-y dicho anillo de accionamiento (54) y dicho apéndice tubular (61) presentan unas respectivas superficies de fricción cónicas complementarias y encaradas (59, 60) .

2. Transmisión según la reivindicación 1, caracterizada porque dicho dispositivo de regulación de la velocidad (41) 65 comprende un disco de empuje (65) solidario con dicha segunda media polea (6b) y provisto de una pared cónica (67) encarada a dicha pared cónica (46) de dicho disco de reacción (45) ; y una pluralidad de pesos principales (68) que presentan unas respectivas superficies de cara cónica (70, 71) que cooperan con dichas paredes cónicas (46, 67) para mover dicho disco de empuje (65) axialmente hacia dicho volante (10) mediante el movimiento radial de dichos pesos principales (68) .

3. Transmisión según cualquiera de las reivindicaciones anteriores, caracterizada porque comprende un dispositivo de compensación (13) que actúa entre dichas medias poleas (6a, 6b) , comprendiendo dicho dispositivo de compensación (13) por lo menos un perno radial (18) solidario con dicho manguito (15) ; y por lo menos una ranura (19) correspondiente formada en un buje de dicha segunda media polea (6b) , estando dicha segunda media polea (6b) ajustada con dicho manguito (15) para su deslizamiento en los límites definidos por dicho dispositivo de 10 compensación (13) .

4. Transmisión según la reivindicación 3, caracterizada porque dicha ranura (19) está definida circularmente mediante un lado axial (19a) que coopera con dicho perno (18) cuando se acelera y mediante un lado inclinado (19c) que coopera con dicho perno (18) cuando se desacelera, para generar el empuje axial adicional que actúa entre dichas medias poleas (6a, 6b) en la dirección de compresión axial de la correa (C) .

5. Transmisión según una de las reivindicaciones 2 a 4, caracterizada porque comprende una rueda libre (32) interpuesta entre dicho árbol de entrada (2) y dicho manguito (15) .