Eje impulsor para inversión de potencia directa.
Un vehículo motorizado (10) que comprende:
un eje impulsor (6);
un sistema de transmisión (4) configurado para aplicar un par motor al eje impulsor (6);
un sistema de dirección configurado para proporcionar un ángulo de dirección del vehículo motorizado (10);
un primer conjunto de paquete de embrague (11, 20) situado entre el eje impulsor (6) y una rueda motriz interior (1), en el que el primer conjunto de paquete de embrague (11, 20) incluye un primer mecanismo de embrague de avance (26) asociado a una dirección de recorrido de avance y un primer mecanismo de embrague de marcha atrás (28) asociado a una dirección de recorrido de marcha atrás; y un segundo conjunto de paquete de embrague (13, 25) situado entre el eje impulsor (6) y una rueda motriz exterior (3), en el que el segundo conjunto de paquete de embrague (13, 25) incluye un segundo mecanismo de embrague de avance (27) asociado a la dirección de recorrido de avance y un segundo mecanismo de embrague de marcha atrás (29) asociado a la dirección de recorrido de marcha atrás,
en el que el primer conjunto de paquete de embrague (11, 20) transfiere una primera parte del par motor (FWD1) a la rueda motriz interior (1) en una dirección de recorrido seleccionada entre la dirección de avance y la dirección de marcha atrás, y el segundo conjunto de paquete de embrague (13, 25) transfiere una segunda parte del par motor (FWD2) a la rueda motriz exterior (3) en la dirección de recorrido seleccionada, en el que, en un primer intervalo (71) de ángulos de dirección del vehículo motorizado (10) hasta y a un primer ángulo de dirección, la primera parte del par motor (FWD1) es igual a la segunda parte del par motor (FWD2);
en el que, en un segundo intervalo (72) de ángulos de dirección del vehículo motorizado (10) entre el primer ángulo de dirección y un segundo ángulo de dirección mayor que el primer ángulo de dirección, la segunda parte del par motor (FWD2) aumenta hasta que es igual al par motor del eje impulsor (6), mientras que la primera parte del par motor (FWD1) disminuye al par cero; en el que, en un tercer intervalo (73) de ángulos de dirección del vehículo motorizado (10) a y por encima del segundo ángulo de dirección, la segunda parte del par motor (FWD2) es igual al par motor del eje impulsor (6), mientras que la primera parte del par motor (FWD1) es igual al par cero.
Tipo: Patente Internacional (Tratado de Cooperación de Patentes). Resumen de patente/invención. Número de Solicitud: PCT/US2010/025324.
Solicitante: NACCO MATERIALS HANDLING GROUP INC..
Nacionalidad solicitante: Estados Unidos de América.
Dirección: 4000 N.E. Blue Lake Road Fairview, OR 97024-8710 ESTADOS UNIDOS DE AMERICA.
Inventor/es: CHESS,ROBERT LEE, CHEN,CHENYAO, ROWLEY,JOHN.
Fecha de Publicación: .
Clasificación Internacional de Patentes:
- B62D11/08 TECNICAS INDUSTRIALES DIVERSAS; TRANSPORTES. › B62 VEHICULOS TERRESTRES QUE SE DESPLAZAN DE OTRO MODO QUE POR RAILES. › B62D VEHICULOS DE MOTOR; REMOLQUES (dirección o guiado de máquinas o instrumentos agrícolas según un recorrido determinado A01B 69/00; ruedas, ruedecillas pivotantes, mejora de la adherencia de ruedas B60B; neumáticos para vehículos, inflado de neumáticos, cambio o reparación de neumáticos B60C; conexiones entre vehículos de un mismo tren o de un conjunto similar B60D; vehículos raíl-carretera, vehículos anfibios o transformables B60F; disposiciones de suspensión B60G; calefacción, refrigeración, ventilación u otros dispositivos de tratamiento del aire B60H; ventanas, parabrisas, techos descapotables, puertas o dispositivos similares, cubiertas de protección para vehículos fuera de servicio B60J; disposiciones de conjuntos de propulsión, accionamientos auxiliares, transmisiones, disposición de instrumentos o tableros de a bordo B60K; equipo eléctrico o propulsión de vehículos de tracción eléctrica B60L; alimentación de energía eléctrica para vehículos de tracción eléctrica B60M; disposiciones para pasajeros no previstas en otro lugar B60N; vehículos adaptados al transporte de cargas o para llevar cargas u objetos especiales B60P; adaptación de los dispositivos de señalización o de iluminación, su montaje o soporte, circuitos a este efecto, para vehículos en general B60Q; vehículos, equipos o partes de vehículos, no previstos en otro lugar B60R; servicio,limpieza, reparación, elevación o maniobra, no previstos en otro lugar B60S; frenos, sistemas de control de frenos o partes de estos sistemas B60T; vehículos de colchón de aire B60V; ciclos de motor, sus accesorios B62J, B62K; ensayo de vehículos G01M). › B62D 11/00 Dirección para ruedas no orientables; Dirección para vehículos de orugas o de dispositivos similares. › utilizando frenos o embragues como principales medios efectivos de dirección.
PDF original: ES-2470669_T3.pdf
Fragmento de la descripción:
Eje impulsor para inversiïn de potencia directa.
Esta solicitud reivindica prioridad sobre la Solicitud Provisional de Patente de Estados Unidos con Nï de Serie 61/155.995 presentada el 27 de febrero de 2009, que se incorpora en su totalidad al presente documento por referencia expresa.
Antecedentes
Existe una demanda para reducir el esfuerzo de mando del operario en las carretillas de horquilla elevadora, por ejemplo por la reducciïn o eliminaciïn del esfuerzo del freno de servicio, que impone al conductor continuas aplicaciones del freno durante el funcionamiento normal. Ademïs, las palancas del freno de estacionamiento pueden desgastarse y requerir un mantenimiento regular. Al aumentar o reemplazar los frenos de servicio y/o los frenos de estacionamiento con frenado de paquete de embrague, pueden solucionarse los problemas anteriores con respecto al esfuerzo del operario y el mantenimiento del freno.
Los diferenciales del eje impulsor convencional aplican un par motor aproximadamente igual a las ruedas motrices, por ejemplo en las curvas cerradas. Esto tiende a forzar la carretilla a conducir en lïnea recta aplicando cargas adicionales al tren de potencia, al neumïtico de rueda motriz interno y a los neumïticos de direcciïn, lo que resta potencia del sistema hidrïulico durante la elevaciïn, malgasta combustible y aïade esfuerzo de conducciïn al conductor. Los sistemas de transmisiïn que incluyen paquetes de embrague en el eje impulsor incluyen frenos de servicio independientes, frenos de estacionamiento independientes y un diferencial. Vïase, por ejemplo, el documento de Patente de Estados Unidos Nï 7.090.608. Otros mecanismos de transmisiïn que apagan el motor a la vez que proporcionan freno de paquete de embrague incluyen ademïs frenos de servicio, un sistema de freno de estacionamiento y un diferencial.
La presente invenciïn hace frente a estos y otros problemas.
En el documento US 4 702 358 A, se desvela un aparato de control de la direcciïn del freno de embrague controlado electrïnicamente que proporciona seïales de mando a vïlvulas electrohidrïulicas proporcionales para modular de manera precisa las presiones de mando de un conjunto de embragues y frenos de direcciïn. Un par de sensores suministran seïales que indican la velocidad en la pista al aparato de mando. El aparato actïa ajustando de manera adaptable las seleccionadas de las vïlvulas para mantener un diferencial de velocidad deseado en la pista. Por lo tanto, la controlabilidad del sistema de direcciïn del freno de embrague se ve mejorada para competir de manera efectiva con sistemas mïs caros y complejos.
El documento EP 0 025 716 A2 desvela un tractor de oruga adaptado para la direcciïn hidromecïnica o electromecïnica sin pendiente mediante la conducciïn. El tractor, en cuyos ejes opuestos se han interpuesto sïlidos medios motores de direcciïn del eje, estï dirigido mediante embragues dispuestos entre los medios motores y cada eje para un impulso mecïnico primario, y un impulso bidireccional hidrostïtico secundario de ïndice variable que interconecta los ejes.
El documento JP 06 239 264 A desvela la activaciïn de un freno de desviaciïn en el estadio posterior al
funcionamiento de los medios de funcionamiento y proporciona medios de sujeciïn a los medios de funcionamiento para mantener temporalmente el embrague de desviaciïn en estado desengranado para reducir una fuerza de funcionamiento y disminuir la carga del conductor desengranando un embrague de desviaciïn en el estadio previo al funcionamiento de un medio de funcionamiento. En mayor detalle, una vez que se hace funcionar un mando de direcciïn, el primer brazo se gira de una posiciïn inicial en direcciïn contraria a las agujas del reloj mediante un cable de mando. La secciïn plana de la leva de un embrague estï, por lo tanto, inclinada para mover una secciïn de collar formada en el extremo posterior de un miembro de empuje. Como consecuencia, la superficie de presiïn del miembro se desengrana de los discos de fricciïn, interrumpiendo asï la transmisiïn de energïa del embrague de desviaciïn. Antes de que el embrague estï completamente desengranado, un perno atornillado al primer brazo se pone en contacto con un plato de desgaste y cuando el segundo brazo comienza a girar, un tope frena lentamente el
freno de discos de fricciïn.
Sumario de la invenciïn La presente invenciïn se define en las reivindicaciones independientes. Las reivindicaciones dependientes definen realizaciones de la presente invenciïn.
El objeto anterior y otros objetos, caracterïsticas y ventajas de la invenciïn resultarïn mïs fïcilmente evidentes a partir de la siguiente descripciïn detallada de una realizaciïn preferida de la invenciïn que procede con referencia a los dibujos adjuntos.
Breve descripciïn de los dibujos La Figura 1 ilustra un diagrama de bloques simplificado de un vehïculo motorizado que comprende un eje impulsor, un sistema de transmisiïn, un primer conjunto de paquete de embrague situado entre el eje impulsor y una primera rueda motriz y un segundo conjunto de paquete de embrague situado entre el eje impulsor y una segunda rueda motriz.
La Figura 2 ilustra un ejemplo simplificado de conjunto de eje impulsor que comprende un eje impulsor, un primer conjunto de rueda motriz conectado a un primer conjunto de paquete de embrague de manera operativa y un segundo conjunto de rueda motriz conectado a un segundo conjunto de paquete de embrague de manera operativa.
La Figura 3 ilustra un diagrama de bloques de ejemplo de un sistema de control de transmisiïn que comprende el primer y segundo conjuntos de paquete de embrague.
La Figura 4 ilustra un conjunto de paquete de embrague accionado por muelle de ejemplo situado adyacente a una rueda motriz.
La Figura 5 es un diagrama que ilustra un vehïculo que comprende un conjunto de eje impulsor y un eje de direcciïn.
La Figura 6 ilustra un diagrama de bloques de ejemplo de un sistema de control de transmisiïn que comprende un gestor del sistema del vehïculo y mandos del operario.
La Figura 7 ilustra un diagrama de ejemplo de la distribuciïn del esfuerzo de una barra de tracciïn en un primer intervalo de velocidad de recorrido del vehïculo.
La Figura 8 ilustra un diagrama de ejemplo de la distribuciïn del esfuerzo de una barra de tracciïn en un segundo intervalo de velocidad de recorrido del vehïculo.
La Figura 9 ilustra un mïtodo para engranar una transmisiïn que comprende dos conjuntos de paquete de embrague.
La Figura 10 ilustra un conjunto de paquete de embrague planetario de ejemplo asociado a un sistema de transmisiïn de la rueda motriz.
Descripciïn detallada La Figura 1 ilustra un diagrama de bloques simplificado de un vehïculo motorizado 10 que comprende un conjunto de eje impulsor 15 y un sistema de transmisiïn 4 configurado para aplicar un par motor a un eje impulsor o ïrbol de transmisiïn 6 del conjunto de eje impulsor 15. El vehïculo motorizado 10 puede comprender una carretilla industrial, horquilla elevadora, vehïculo todoterreno o cualquier otro tipo de vehïculo que se entienda que puede funcionar igualmente con un sistema de transmisiïn convencional. Un primer conjunto de paquete de embrague 11 estï situado entre el ïrbol de transmisiïn 6 y una primera rueda motriz 1, en el que el primer conjunto de paquete de embrague 11 estï configurado para transferir una primera parte del par motor a la primera rueda motriz 1. Un segundo conjunto de paquete de embrague 13 estï situado entre el ïrbol de transmisiïn 6 y una segunda rueda motriz 3.
Los requisitos de frenado y giro pueden detectarse mediante un controlador de la carretilla o un gestor del sistema del vehïculo 5, utilizando sensores de posiciïn para determinar la intenciïn del conductor y las dinïmicas de la carretilla, utilizando sensores de velocidad y presiïn. El gestor del sistema del vehïculo (VSM) 5 puede recibir informaciïn de uno o varios de entre los siguientes: sensor de transmisiïn 2A, sensor de direcciïn 2B, sensor de rotaciïn de la rueda derecha (RWR) 2C y sensor de rotaciïn de la rueda izquierda (LWR) 2D. Por consiguiente, el VSM 5 es capaz tanto de recibir informaciïn como de enviar instrucciones u ïrdenes al sistema de transmisiïn 4,
incluyendo el primer y segundo conjuntos de paquete de embrague 11, 13.
El esfuerzo de giro del eje de direcciïn y los lïmites de control de la tracciïn pueden dirigirse de manera efectiva por el VSM 5. El mando informïtico del primer y segundo conjuntos de paquete de embrague 11, 13 montados en cada extremo del ïrbol de transmisiïn 6 elimina la necesidad del diferencial utilizado por los sistemas de transmisiïn... [Seguir leyendo]
Reivindicaciones:
1. Un vehïculo motorizado (10) que comprende:
un eje impulsor (6) ;
un sistema de transmisiïn (4) configurado para aplicar un par motor al eje impulsor (6) ;
un sistema de direcciïn configurado para proporcionar un ïngulo de direcciïn del vehïculo motorizado (10) ;
un primer conjunto de paquete de embrague (11, 20) situado entre el eje impulsor (6) y una rueda motriz interior (1) , en el que el primer conjunto de paquete de embrague (11, 20) incluye un primer mecanismo de embrague de avance (26) asociado a una direcciïn de recorrido de avance y un primer mecanismo de embrague de marcha atrïs (28) asociado a una direcciïn de recorrido de marcha atrïs; y un segundo conjunto de paquete de embrague (13, 25) situado entre el eje impulsor (6) y una rueda motriz exterior (3) , en el que el segundo conjunto de paquete de embrague (13, 25) incluye un segundo mecanismo de embrague de avance (27) asociado a la direcciïn de recorrido de avance y un segundo mecanismo de embrague de marcha atrïs (29) asociado a la direcciïn de recorrido de marcha atrïs,
en el que el primer conjunto de paquete de embrague (11, 20) transfiere una primera parte del par motor (FWD1) a la rueda motriz interior (1) en una direcciïn de recorrido seleccionada entre la direcciïn de avance y la direcciïn de marcha atrïs, y el segundo conjunto de paquete de embrague (13, 25) transfiere una segunda parte del par motor (FWD2) a la rueda motriz exterior (3) en la direcciïn de recorrido seleccionada, en el que, en un primer intervalo (71) de ïngulos de direcciïn del vehïculo motorizado (10) hasta y a un primer ïngulo de direcciïn, la primera parte del par motor (FWD1) es igual a la segunda parte del par motor (FWD2) ;
en el que, en un segundo intervalo (72) de ïngulos de direcciïn del vehïculo motorizado (10) entre el primer ïngulo de direcciïn y un segundo ïngulo de direcciïn mayor que el primer ïngulo de direcciïn, la segunda parte del par motor (FWD2) aumenta hasta que es igual al par motor del eje impulsor (6) , mientras que la primera parte del par motor (FWD1) disminuye al par cero;
en el que, en un tercer intervalo (73) de ïngulos de direcciïn del vehïculo motorizado (10) a y por encima del segundo ïngulo de direcciïn, la segunda parte del par motor (FWD2) es igual al par motor del eje impulsor (6) , mientras que la primera parte del par motor (FWD1) es igual al par cero.
2. El vehïculo motorizado (10) de la reivindicaciïn 1, en el que el eje impulsor (6) no incluye un diferencial.
3. El vehïculo motorizado (10) de la reivindicaciïn 1, en el que la primera parte del par motor y la segunda parte del par motor se varïan haciendo deslizar el primer y segundo conjuntos de paquetes de embrague (11, 20, 13, 25) .
4. El vehïculo motorizado (10) de una cualquiera de las reivindicaciones 1 a 3, en el que el primer conjunto de paquete de embrague (11, 20) comprende el primer mecanismo de embrague de avance (26) y el primer mecanismo de embrague de marcha atrïs (28) , y en el que el frenado de paquetes de embrague se consigue haciendo deslizar simultïneamente tanto el primer mecanismo de embrague de avance (26) como el primer mecanismo de embrague de marcha atrïs (28) .
5. El vehïculo motorizado (10) de la reivindicaciïn 1, en el que un paquete de embrague modular estï configurado para desengranar un motor (32) del eje impulsor (32) durante el frenado de paquete de embrague.
6. Un mïtodo (900) que comprende:
monitorizar el ïngulo de direcciïn de un vehïculo asociado a un eje de direcciïn (910) ;
engranar un primer conjunto de paquete de embrague asociado a una rueda motriz interior (920) situada a un primer lado de un vehïculo motorizado engranando selectivamente un primer embrague de avance o un primer embrague de marcha atrïs del primer conjunto de paquete de embrague, en el que una fuerza de engranaje del primer conjunto de paquete de embrague se determina, en parte, a partir del ïngulo de direcciïn del vehïculo;
aplicar un primer par motor a la rueda motriz interior (930) mediante el primer conjunto de paquete de embrague;
engranar un segundo conjunto de paquete de embrague asociado a una rueda motriz exterior (940) situada a un segundo lado del vehïculo motorizado engranando selectivamente un segundo embrague de avance o un segundo embrague de marcha atrïs del segundo conjunto de paquete de embrague, en el que una fuerza de engranaje del segundo conjunto de paquete de embrague se determina, en parte, a partir del ïngulo de direcciïn del vehïculo; y
aplicar un segundo par motor a la rueda motriz exterior (950) a travïs del segundo conjunto de paquete de embrague,
en el que, en un primer intervalo (71) de los ïngulos de direcciïn del vehïculo del vehïculo motorizado hasta y a un primer ïngulo de direcciïn del vehïculo, el primer par motor es igual al segundo par motor;
en el que, en un segundo intervalo (72) de los ïngulos de direcciïn del vehïculo del vehïculo motorizado entre el primer ïngulo de direcciïn del vehïculo y un segundo ïngulo de direcciïn del vehïculo mayor que el primer ïngulo de direcciïn del vehïculo, el segundo par motor aumenta hasta que es igual a un par motor de un eje impulsor, mientras que el primer par motor desciende al par cero;
en el que, en un tercer intervalo (73) de ïngulos de direcciïn del vehïculo del vehïculo motorizado a y por encima del segundo ïngulo de direcciïn del vehïculo, el segundo par motor es igual al par motor del eje impulsor, mientras que el primer par motor es igual al par cero.
7. El mïtodo de la reivindicaciïn 6, que comprende ademïs:
monitorizar las velocidades de rotaciïn de las ruedas motrices interior y exterior, en el que las fuerzas de engranaje del primer y segundo conjuntos de paquetes de embrague estïn determinadas de manera independiente, en parte, a partir de las velocidades de rotaciïn; y/o ajustar las fuerzas de engranaje del primer y segundo conjuntos de paquetes de embrague en respuesta a la velocidad de rotaciïn monitorizada de las ruedas que indica que la rueda exterior se estï deslizando.
REFERENCIAS CITADAS EN LA DESCRIPCIïN
Esta lista de referencias citadas por el solicitante es para conveniencia del lector. No forma parte del documento de la Patente Europea. Aunque se ha tenido mucho cuidado en la compilaciïn de las referencias, no pueden excluirse errores u omisiones y la EPO declina responsabilidades por este asunto.
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