Transmisión de dos marchas para máquinas eléctricas con un sistema para controlar el juego angular.

Transmisión de dos marchas para máquinas eléctricas que comprende:

un árbol primario (12);

un árbol secundario (14);

un conjunto de engranajes de primera marcha, o marcha baja, que comprende una primera rueda dentada (16) de accionamiento llevada por el árbol primario (12) y una primera rueda dentada accionada (22) llevada por el árbol secundario (14) y que engrana permanentemente con la primera rueda dentada (16) de accionamiento, en donde una de dichas primera rueda dentada (16) de accionamiento y primera rueda dentada accionada (22) comprende un cubo (28) conectado rígidamente para rotación con el respectivo árbol (12, 14) y una corona dentada (26) montada alrededor del cubo (28) para ser capaz de rotar con relación a este último;

un conjunto de engranajes de segunda marcha, o marcha alta, que comprende una segunda rueda dentada (18) de accionamiento llevada por el árbol primario (12) y una segunda rueda dentada accionada (24) llevada por el árbol secundario y que engrana permanentemente con la segunda rueda dentada (18) de accionamiento;

un embrague (30) de sobremarcha interpuesto entre la corona dentada (26) y el cubo (28) de dichas primera rueda dentada (16) de accionamiento o primera rueda dentada accionada (22) para permitir la transmisión del par motor a través del conjunto de engranajes de primera marcha solo en la dirección desde el árbol primario (12) al árbol secundario (14);

un primer dispositivo (32) de acoplamiento dispuesto para conectar la corona dentada de dichas primera rueda dentada (16) de accionamiento o primera rueda dentada accionada (22) para rotación directamente con el respectivo árbol (12, 14), para permitir la transmisión del par motor a través del conjunto de engranajes de primera marcha también en la dirección desde el árbol secundario (14) al árbol primario (12); y

un segundo dispositivo (44) de acoplamiento dispuesto para conectar una de dichas segunda rueda dentada (18) de accionamiento y segunda rueda dentada accionada (24) para rotación con el respectivo árbol (12, 14); en la que dicho primer dispositivo (32) de acoplamiento comprende un cubo (34) y un manguito (38) de deslizamiento, provisto de primeros dientes (40) de aplicación dispuesto para engranar con segundos dientes (42) de aplicación de la corona dentada (26) de dichas primera rueda dentada (16) de accionamiento o primera rueda dentada accionada (22), estando el manguito (38) de deslizamiento conectado para rotación con el respectivo cubo (34) y siendo axialmente deslizable con relación a este último entre una posición de desaplicación, en la que los dientes (40, 42) de aplicación primeros y segundos están desaplicados unos de otros, y una posición de aplicación, en la que dichos dientes (40, 42) de aplicación primeros y segundos engranan entre sí;

caracterizada porque comprende además medios (36) de conexión que conectan el cubo (28) de la rueda dentada (22) al que el embrague (30) de sobremarcha está asociado para rotación con el cubo (34) de dicho primer dispositivo (32) de acoplamiento, permitiendo así que dichos cubos (28, 34) roten con relación uno al otro alrededor del eje del respectivo árbol (14) entre dos posiciones de fin de trayectoria; y medios elásticos (48) interpuestos entre dichos cubos (28, 34) para aplicar en estos últimos un par motor de apriete que tiende a empujarlos hacia una de dichas posiciones de fin de trayectoria.

Transmisión de dos marchas para máquinas eléctricas con un sistema para controlar el juego angular

La presente invención se refiere a una transmisión de dos marchas destinada a ser acoplada en una máquina eléctrica, particularmente, aunque no necesariamente, para su uso en vehículos eléctricos. El término "vehículos eléctricos" se usa en la siguiente descripción y reivindicaciones haciendo referencia a todos aquellos vehículos que usan como propulsor principal una o más máquinas eléctricas, que pueden ser la única fuente de potencia de tracción (en el caso de vehículos puramente eléctricos) o estar asociadas a un motor de combustión interna (en el caso de vehículos híbridos).

Es conocido usar transmisiones de vehículos eléctricos que tienen más de una marcha, en particular dos marchas, cuyas transmisiones tienen la ventaja, comparado con las transmisiones de una marcha, de que permiten que la máquina eléctrica funcione al número óptimo de revoluciones por minuto, es decir, al número de revoluciones por minuto correspondiente a la eficiencia máxima de la máquina, en una intervalo más amplio de velocidad de vehículo. Tal ventaja se logra tanto en el modo de funcionamiento de tracción, en el que la máquina eléctrica funciona como un motor para generar la potencia requerida para accionar el vehículo, y en el modo de funcionamiento de regeneración, en el que la máquina eléctrica funciona como un generador para convertir la energía cinética del vehículo, cuando este último está decelerando, en energía eléctrica.

Una transmisión de dos marchas para máquinas eléctricas de acuerdo con el preámbulo de la reivindicación independiente 1 es conocida a partir del documento EP-A-2305501. De acuerdo con esta solución conocida, la transmisión comprende un árbol primario, un árbol secundario, un conjunto de engranajes de primera marcha, o marcha baja, que comprende una primera rueda dentada de accionamiento llevada por el árbol primario y una primera rueda dentada accionada llevada por el árbol secundario y que engrana permanentemente con la primera rueda dentada de accionamiento, y un conjunto de engranajes de segunda marcha, o marcha alta, que comprende una segunda rueda dentada de accionamiento llevada por el árbol primario y una segunda rueda dentada accionada llevada por el árbol secundario y que engrana permanentemente con la segunda rueda dentada de accionamiento. La primera rueda dentada accionada (o, alternativamente, la primera rueda dentada de accionamiento) comprende un cubo conectado rígidamente para rotación con el árbol respectivo y una corona dentada montada alrededor del cubo para ser capaz de rotar con relación a este último, estando un embrague de sobremarcha interpuesto entre la corona dentada y el cubo para permitir la transmisión del par motor a través del conjunto de engranajes de primera marcha solo en la dirección desde el árbol primario al árbol secundario. La transmisión comprende además un primer dispositivo de acoplamiento dispuesto para conectar la rueda dentada a la que el embrague de sobremarcha está asociado para rotación directamente con el árbol secundario, para permitir la transmisión del par motor a través del conjunto de engranajes de primera marcha también en la dirección desde el árbol secundario al árbol primario, y un segundo dispositivo de acoplamiento dispuesto para conectar la segunda rueda dentada de accionamiento o la segunda rueda dentada accionada para rotación con el árbol respectivo. El primer dispositivo de acoplamiento comprende un cubo, que está conectado rígidamente para rotación con el árbol secundario, y un manguito de deslizamiento, que está provisto de primeros dientes de aplicación dispuestos para engranar con segundos dientes de aplicación de la rueda dentada a la que el embrague de sobremarcha está asociado. El manguito de deslizamiento del primer dispositivo de acoplamiento está conectado para rotación con el cubo respectivo y es axialmente deslizable con relación a este último entre una posición de desaplicación, en la que los dientes de aplicación primeros y segundos están desaplicados unos de otros, y una posición de aplicación, en la que los dientes de aplicación primeros y segundos engranan entre sí, conectando así la corona dentada de la rueda dentada a la que el embrague de sobremarcha está asociado para rotación con el árbol secundario. Con el fin de asegurar el funcionamiento correcto de esta transmisión conocida, y más específicamente del embrague de sobremarcha, es necesario establecer apropiadamente los juegos dentro del embrague de sobremarcha y entre los dientes de aplicación del manguito de deslizamiento del primer dispositivo de acoplamiento y de la corona dentada de la rueda dentada a la que el embrague de sobremarcha está asociado, y más específicamente los juegos dentro del embrague de sobremarcha deben ser menos que los juegos entre los dientes de aplicación mencionados anteriormente. Puede por lo tanto pasar que si esos juegos no están asegurados, debido a tolerancias de fabricación y/o deformaciones, la transmisión no sea capaz de funcionar correctamente.

Es por lo tanto un objeto de la presente invención proporcionar una transmisión de dos marchas para máquinas eléctricas del tipo especificado anteriormente, que no está afectado por la desventaja discutida anteriormente de la técnica anterior.

Este y otros objetos se logran totalmente de acuerdo con la presente invención debido a una transmisión de dos marchas para máquinas eléctricas que tienen las características expuestas en la porción caracterizadora de la reivindicación independiente 1 incluida.

Las realizaciones preferidas de la invención son el objeto de las reivindicaciones dependientes, cuyo contenido es ser destinado como parte integral e integradora de la presente invención.

Las características y las ventajas de la presente invención se pondrán de manifiesto a partir de la siguiente

descripción detallada, dada puramente a modo de ejemplo no limitativo en referencia a los dibujos adjuntos, en los que:

la figura 1 es una vista en corte de una transmisión de dos marchas para máquinas eléctricas de acuerdo con una realización preferida de la presente invención;

la figura 2 es una vista en perspectiva del ensamblaje formado por la primera rueda dentada accionada y por el primer dispositivo de acoplamiento de la transmisión de la figura 1; y

la figura 3 es una vista en corte del ensamblaje de la figura 2.

En referencia primero a la figura 1, una transmisión de dos marchas para máquinas eléctricas de acuerdo con una realización preferida de la presente invención comprende una envoltura o alojamiento 10, un árbol primario 12 soportado para rotación por la envoltura 10, y un árbol 14 secundario soportado para rotación por la envoltura 10 y dispuesto paralelo al árbol primario 12.

El árbol primario 12 lleva una primera rueda dentada 16 de accionamiento para la primera marcha (es decir, la marcha baja) y una segunda rueda dentada 18 de accionamiento para la segunda marcha (es decir, la marcha alta). En la realización ilustrada, la primera rueda dentada 16 de accionamiento es fija, es decir, conectada rígidamente para rotación con el árbol respectivo (árbol primario 12), y más específicamente es hecho en una única pieza con el árbol primario 12, mientras que la segunda rueda dentada 18 de accionamiento es una rueda dentada loca, es decir, es libre para rotar con relación al árbol primario 12, en el que es soportada por ejemplo por medio de cojinete(s) 20 de aguja.

El árbol secundario 14 lleva una primera rueda dentada accionada 22 para la primera marcha y una segunda rueda dentada accionada 24 para la segunda marcha. La primera rueda dentada accionada 22 comprende una corona dentada loca 26 que engrana permanentemente con la primera rueda dentada 16 de accionamiento, un cubo 28 conectado rígidamente para rotación con el árbol secundario 14 (preferentemente, el cubo 28 está hecho como una pieza separada del árbol secundario 14 y está acoplado a este último mediante acoplamiento acanalado) y un embrague 30 de sobremarcha (también conocido como rueda libre) interpuesto entre la corona dentada 26 y el cubo 28 de la primera rueda dentada accionada 22 y dispuesto para acoplar estos dos componentes de la primera rueda dentada accionada 22 para rotación entre ellos cuando el árbol primario 12 transmite par motor al árbol secundario 14 (fase de tracción) y hasta la velocidad rotacional del árbol secundario 14 (y por consiguiente del cubo 28) es menor o igual a la velocidad rotacional del árbol primario 12 dividido por el ratio de transmisión de la primera marcha. La primera rueda dentada accionada 22, o mejor la corona dentada... [Seguir leyendo]

1.- Transmisión de dos marchas para máquinas eléctricas que comprende: un árbol primario (12);

un árbol secundario (14);

un conjunto de engranajes de primera marcha, o marcha baja, que comprende una primera rueda dentada (16) de accionamiento llevada por el árbol primario (12) y una primera rueda dentada accionada (22) llevada por el árbol secundario (14) y que engrana permanentemente con la primera rueda dentada (16) de accionamiento, en donde una de dichas primera rueda dentada (16) de accionamiento y primera rueda dentada accionada (22) comprende un cubo (28) conectado rígidamente para rotación con el respectivo árbol (12, 14) y una corona dentada (26) montada alrededor del cubo (28) para ser capaz de rotar con relación a este último;

un conjunto de engranajes de segunda marcha, o marcha alta, que comprende una segunda rueda dentada (18) de accionamiento llevada por el árbol primario (12) y una segunda rueda dentada accionada (24) llevada por el árbol secundario y que engrana permanentemente con la segunda rueda dentada (18) de accionamiento;

un embrague (30) de sobremarcha interpuesto entre la corona dentada (26) y el cubo (28) de dichas primera rueda dentada (16) de accionamiento o primera rueda dentada accionada (22) para permitir la transmisión del par motor a través del conjunto de engranajes de primera marcha solo en la dirección desde el árbol primario (12) al árbol secundario (14);

un primer dispositivo (32) de acoplamiento dispuesto para conectar la corona dentada de dichas primera rueda dentada (16) de accionamiento o primera rueda dentada accionada (22) para rotación directamente con el respectivo árbol (12, 14), para permitir la transmisión del par motor a través del conjunto de engranajes de primera marcha también en la dirección desde el árbol secundario (14) al árbol primario (12); y

un segundo dispositivo (44) de acoplamiento dispuesto para conectar una de dichas segunda rueda dentada (18) de accionamiento y segunda rueda dentada accionada (24) para rotación con el respectivo árbol (12, 14);

en la que dicho primer dispositivo (32) de acoplamiento comprende un cubo (34) y un manguito (38) de deslizamiento, provisto de primeros dientes (40) de aplicación dispuesto para engranar con segundos dientes (42) de aplicación de la corona dentada (26) de dichas primera rueda dentada (16) de accionamiento o primera rueda dentada accionada (22), estando el manguito (38) de deslizamiento conectado para rotación con el respectivo cubo (34) y siendo axialmente deslizable con relación a este último entre una posición de desaplicación, en la que los dientes (40, 42) de aplicación primeros y segundos están desaplicados unos de otros, y una posición de aplicación, en la que dichos dientes (40, 42) de aplicación primeros y segundos engranan entre sí;

caracterizada porque comprende además medios (36) de conexión que conectan el cubo (28) de la rueda dentada (22) al que el embrague (30) de sobremarcha está asociado para rotación con el cubo (34) de dicho primer dispositivo (32) de acoplamiento, permitiendo así que dichos cubos (28, 34) roten con relación uno al otro alrededor del eje del respectivo árbol (14) entre dos posiciones de fin de trayectoria; y medios elásticos (48) interpuestos entre dichos cubos (28, 34) para aplicar en estos últimos un par motor de apriete que tiende a empujarlos hacia una de dichas posiciones de fin de trayectoria.

2.- Transmisión de acuerdo con la reivindicación 1, en la que dichos medios (36) de conexión comprenden una pluralidad de pasadores (36) que están fijados al cubo (28) de la rueda dentada (22) a la que el embrague (30) de sobremarcha está asociado y se aplican con juego en respectivas ranuras (46) provistas en el cubo (34) de dicho primer dispositivo (32) de acoplamiento.

3.- Transmisión de acuerdo con la reivindicación 2, en la que dichos medios elásticos (48) comprenden al menos un muelle (48) conectado por una parte a uno de los pasadores (36) y por otra parte al cubo (34) de dicho primer dispositivo (32) de acoplamiento.

4.- Transmisión de acuerdo con la reivindicación 3, en el que dichos medios elásticos (48) comprenden un único muelle (48) hecho como un muelle helicoidal cilindrico.