BRPI0409210B1 - transmissão do tipo de tração de rolamento de calha toroidal - Google Patents

Abstract

"transmissão do tipo de tração de rolamento de calha toroidal". um variador do tipo de tração de rolamento de calha toroidal, tem um disco de entrada rotativamente montado (18, 20), um disco de saída (22) rotativamente montado de modo coaxial com o disco de entrada (18, 20), uma pluralidade de rolos (30, 32) transmitindo rotação entre o disco de entrada e o disco de saída e uma pluralidade de pistões de ação dupla (346, 38) cada um atuando em um respectivo dos rolos. o variador também possui uma pluralidade de alavancas (44, 60), cada uma conectada a um respectivo dos rolos (30, 32) e seu atuador associado (36, 38). conectando os atuadores aos rolos por meio de alavancas, pode ser obtida uma disposição muito mais compacta.

Description

"TRANSMISSÃO DO TIPO DE TRAÇÃO DE ROLAMENTO DE CALHA TOROIDAL" A presente invenção refere-se a transmissões do tipo de tração de rolamento de calha toroidal. Refere-se a componentes de variação de taxa ("variadores") para tais transmissões, em que cada um de um conjunto de rolos que transmitem tração entre um disco de entrada e um disco de saída, está conectado a um mecanismo hidráulico pelo qual é posicionado, a posição do rolo sendo um fator chave em determinar a taxa transmitida.

Variadores deste tipo são bem conhecidos na técnica, por exemplo em GB-C-1395391, GB-A-2107009, EP-A-0078125 e EP-A-0133330. Em comum com a maioria dos variadores da técnica anterior, estes relatórios mostram um conjunto de três rolos transmitindo tração entre o disco de entrada rotativo e um disco de saída contra-rotativo e coaxial, cada rolo sendo espaçado dos outros por 120° de arco em torno do eixo comum dos discos. A taxa transmitida do disco de entrada para o de saída por cada rolo ê feita variar mudando a posição daquele rolo em uma direção substancialmente tangen-cial com relação ao círculo central do anel cilíndrico comum apresentado pelas calhas de disco de entrada e de saída. O mecanismo para conferir aquele movimento tangencial a pelo menos alguns dos rolos compreende pistões formados em extremidades opostas do carrinho de rolos, o que quer dizer a estrutura que suporta os mancais em que o rolo roda, e móvel dentro dos cilindros hidráulicos.

Nas disposições da técnica anterior, as montagens de pistão e cilindro para controlar os rolos se projetam necessariamente do invólucro do variador. Enquanto este não causa um problema de um ponto de vista operacional, pode ser prejudicial se o espaço disponível para instalar o variador é limitado. EP-A-0538357 se volta este problema posicionando os cilindros para se situarem do mesmo lado de um plano comum incluindo o eixo dos discos. Isto aperfeiçoa a situação consideravelmente mas ainda resulta em projeções laterais para as disposições de pistão/cilindro.

De acordo com um primeiro aspecto da presente invenção, é fornecido um variador do tipo de tração de rolamento de calha toroidal que compreende: um disco de entrada rotativamente montado; um disco de saída rotativamente montado de modo coaxial com o disco de entrada; uma pluralidade de rolos transmitindo rotação entre o disco de entrada e o disco de saída; uma pluralidade de atuadores, cada um atuando em um respectivo dos rolos; e uma pluralidade de alavancas, cada uma conectada a um respectivo dos rolos e seu atuador associado.

Conectando cada um dos rolos a seu atuador associado por meio de uma alavanca, existe muito mais liberdade de escolha para posicionar os atuadores, que permite um desenho mais compacto de variador a ser obtido.

De preferência, cada rolo e seu atuador associado é conectado a uma alavanca respectiva. 0 variador de prefe- rência compreende uma pluralidade de alavancas pivotantemen-te montadas em torno de um primeiro eixo. O variador pode também compreender uma alavanca pivotantemente montada em torno de um segundo eixo. 0 segundo eixo pode ser inclinado com relação ao primeiro eixo.

De preferência, cada um dos atuadores é montado do mesmo lado de um plano alinhado com e passando através do eixo rotacional dos discos de variador. Mais preferivelmente, cada um dos atuadores é montado abaixo de um plano horizontal alinhado com e passando através do eixo rotacional dos discos de variador.

Em uma modalidade preferida, cada um dos atuadores está localizado radialmente para fora de um plano comum se estendendo paralelo ao eixo rotacional dos discos de entrada e saída e tangencial à periferia do maior dos disco de entrada e disco de saída.

Desta maneira, os atuadores podem todos estar dispostos adjacentes um ao outro "em um lado" do variador que novamente permite um desenho mais compacto do variador.

De preferência, o plano comum se estende substancialmente horizontal. Desta maneira, todos os atuadores podem estar localizados abaixo dos discos de variador.

De preferência, o plano comum é tangencial ao ponto mais baixo do maior dos discos de entrada e de saída.

De preferência, as direções de deslocamento dos atuadores são substancialmente paralelas e de preferência as direções de deslocamento dos atuadores são perpendiculares ao plano comum.

Em uma modalidade preferida, cada atuador compreende um pistão disposto de modo alternado dentro de um cilindro.

De preferência, os eixos longitudinais dos cilindros são substancialmente paralelos.

De preferência, os pistões são deslocáveis por meio de pressão hidráulica e vantajosamente os cilindros são dispostos em um bloco de cilindro comum.

De preferência, os atuadores são de dupla ação, isto é, operáveis para deslocar o rolo em cada uma das direções opostas.

De acordo com um segundo aspecto da presente invenção é fornecido um variador do tipo de tração de rolamento de calha toroidal que compreende: um disco de entrada rotativamente montado; um disco de saída rotativamente montado de modo coaxial com o disco de entrada; uma pluralidade de rolos transmitindo rotação entre o disco de entrada e o disco de saída; e uma pluralidade de atuadores, cada um atuando em um respectivo dos rolos; em que cada um dos atuadores está localizados radialmente para fora de um plano comum se estendendo paralelo ao eixo rotacional dos discos de entrada e saída e tangencial à periferia do maior do disco de entrada e disco de saída.

Localizando todos os atuadores como descrito acima, é possível obter uma disposição muito mais compacta e utilizar o espaço disponível de modo mais eficiente.

De preferência, o plano comum se estende de modo substancialmente horizontal. Mais preferivelmente, o plano comum é tangencial ao ponto mais baixo do maior do disco de entrada e disco de saída.

Desta maneira, todos os atuadores podem estar localizados abaixo dos discos do variador.

De preferência, as direções de deslocamento dos atuadores são paralelas. Por exemplo, as direções de deslocamento dos atuadores podem ser perpendiculares ao plano comum.

Cada atuador compreende um pistão alternativamente disposto dentro de um cilindro. Os pistões são de preferência deslocáveis por pressão hidráulica.

Os eixos longitudinais dos cilindros são de preferência substancialmente paralelos. Os cilindros podem estar dispostos em um bloco de cilindro comum.

De preferência, os atuadores são de dupla ação. 0 variador pode ainda compreender uma pluralidade de alavancas, cada uma conectada a um respectivo dos rolos e seu atuador associado.

De preferência, cada rolo e seu atuador associado está conectado a uma alavanca respectiva. 0 variador de preferência compreende uma pluralidade de alavancas pivotantemente montadas em torno de um primeiro eixo. 0 variador pode também compreender uma alavanca pivotantemente montada em torno de um segundo eixo. 0 segundo eixo pode ser inclinado com relação ao primeiro eixo .

Por meio de exemplo somente, uma modalidade específica da presente invenção será agora descrita, com referência aos desenhos anexos, em que: a Figura 1 é uma vista em perspectiva de uma modalidade de transmissão infinitamente variável (IVT) de acordo com a presente invenção; a Figura 2 é uma vista em perspectiva explodida da IVT da Figura 1, com o invólucro externo removido; a Figura 3 é uma vista dianteira da IVT da Figura 1, com o invólucro superior e o disco dianteiro removidos; a Figura 4 é uma vista traseira da IVT da Figura 1, com o invólucro e o disco traseiro removidos; e as Figuras 5 a 9 são vistas em perspectiva de montagens de alavanca /rolo da IVT da Figura 1.

As Figuras anexas ilustram uma montagem de transmissão infinitamente variável (IVT) 10 tendo um invólucro superior externo 12 que é montado em um bloco de cilindro inferior 14. O invólucro 12 aloja um IVT do tipo de tração de rolamento de calha toroidal tendo um par de discos de entrada dianteiro e traseiro 18, 20 e um disco de saída comum 22, todos montados em um eixo rotacional comum.

Os discos de entrada são rodados por uma haste de entrada (não mostrada) conectada à saída de um motor. O a-cionamento da haste de saída é transmitido aos dois discos de entrada 18, 20 por meio de conexões estriadas 24. A haste de entrada também passa através de um mancai (não mostrado) montado no centro do disco de saída 22.

As faces opostas dos discos de entrada e discos de saída são fornecidas com superfícies toroidais que definem as cavidades toroidais dianteira e traseira 26, 28. O acionamento é transmitido dos discos de entrada para os discos de saída por meio de dois conjuntos de três montagens de rolo 30a, 30b, 3-0c, 32a, 32b, 32c, um conjunto 30, 32 de montagens de rolo posicionado em cada uma das duas cavidades toroidais 26, 28 e as montagens de rolo de cada conjunto sendo espaçadas por aproximadamente 120°. Cada montagem de rolo compreende um rolo do tipo disco 33 rotativamente montado em um carrinho de rolos 34 por meio de uma manga de eixo 35.

Uma carga final alta é aplicada hidraulicamente em um dos discos de entrada (usualmente o disco traseiro) que reage ínternamente por tensão na haste de entrada, desse modo prendendo os rolos 33 entre os discos 18, 22 e 20, 22. No contato entre os discos e rolos, a energia é transmitida por uma ação de cisalhamento através de um fluido de tração. Quando os pontos de contato são submetidos a pressões muito altas por carga final, o fluido de tração em geral aumenta em viscosidade nos pontos de contato e as características elasto-hidrodinâmicas do fluido permitem que a força de tração de acionamento seja transmitida efetivamente. A fim de que a energia seja transmitida entre os discos e rolos, uma força de reação precisa ser fornecida. As forças de reação são aplicadas hidraulicamente aos rolos individuais, como será explicado, para assegurar que o tor-que de reação é compartilhado igualmente entre os rolos e para fornecer um meio muito direto de controlar o torque transmitido. A saída do variador é tirada do disco de saída 22. Na modalidade específica descrita, o variador 10 é um variador coaxial, isto é a saída do disco de saída é tirada de uma haste oca (não mostrada) conectada ao disco de saída e disposta coaxialmente com a haste de entrada e é passada por um jogo de engrenagens junto com um acionamento da haste de entrada. Em uma construção alternativa, a saída do variador pode ser tirada da periferia do disco de saída 22 por meio de uma corrente ou correia que passa em torno do disco de saída.

Os aspectos descritos acima são em geral convencionais para uma IVT do tipo de tração de rolamento de calha toroidal. 0 torque de reação é aplicado ao rolo 33 de cada montagem de rolos por um respectivo dos seis pistões de reação de dupla ação 36a, 36b, 36c, 38a, 38b, 38c, cada um dos quais é disposto de modo deslizante em um respectivo de seis cilindros 40a, 40b, 40c, 42a, 42b, 42c fornecidos no bloco de cilindros. Os eixos longitudinais dos cilindros 40, 42 e portanto os eixos de movimento dos pistões 36, 38 são paralelos um ao outro, na modalidade descrita, são todos dispostos verticalmente. No entanto, cada pistão 36, 38 não atua diretamente em sua montagem de rolo associada mas em vez disto atua em uma alavanca 44, 46 na qual a montagem de rolo é fixada.

Como mostrado nas Figuras, as alavancas em cada cavidade não são idênticas. Isto permite uso mais eficiente do espaço disponível e portanto fornece ura a montagem mais compacta. Referindo-se primeiramente à primeira cavidade to-roidal 2 6 entre o disco de entrada dianteira 18 e o disco de saída 22 e olhando a partir da frente da montagem, uma primeira montagem de rolo 30a é fixada por meio de uma junta universal (por exemplo, um mancai "Rose") 47 em uma extremidade de uma alavanca de segunda ordem 44a, o ponto de articulação da alavanca sendo fornecida por uma primeira barra de apoio 48 no qual a alavanca é pivotantemente montada por meio de um mancai 50a e a haste 52a se estendendo do pistão de reação 36a sendo pivotantemente conectado na alavanca 44a entre as duas extremidades da alavanca. A barra de apoio da alavanca sendo fornecido por uma primeira barra de apoio 48na qual a alavanca é pivotantemente montada por meio de um mancai 50a e a vareta 52a se estendendo do pistão de reação 36a sendo pivotantemente conectado à alavanca 44a entre as duas extremidades da alavanca. A barra de apoio propriamente dita é montada entre os ressaltos de mancai dianteiro e traseiro 54 em uma placa de apoio 56 posicionada no topo da superfície superior do bloco de cilindro 14a. A segunda montagem de rolo 30b é fixada, também por meio de uma junta universal (por exemplo, um mancai "Rose") 47, a uma extremidade de uma alavanca de primeira ordem 44b, o apoio sendo fornecido pela barra de apoio 48 descrita previamente em que a alavanca 44b é montada por meio de um mancai 50b. A vareta 52b se estendendo do pistão de reação 36b é pivotantemente montada na extremidade oposta da alavanca 44b. A terceira montagem de rolo 309c da cavidade to-roidal dianteira 26 é fixada por meio de uma junta universal (por exemplo, um mancai "Rose") 4 7 e um braço de conexão 45 a uma alavanca de terceira ordem 44c, o braço de conexão se estendendo e um ponto entre o apoio da alavanca e a conexão pivotante da alavanca com uma vareta 521c se projetando do pistão de reação 36c. o apoio é fornecido por uma segunda barra de apoio 60 se estendendo entre os dois ressaltos de montagem 62 na superfície superior da placa de apoio 56 na qual a alavanca é pivotantemente montada por meio de um mancai 50c. 0 eixo longitudinal da segunda barra de apoio 60 se estende em um plano paralelo aquele da primeira barra de a-poio 48 mas deslocada descendentemente a partir da mesma e inclinada na direção da mesma.

Em cada caso, a junta universal 47 é conectada ao carrinho de rolos 34 da montagem de rolos. A câmara traseira 28 é também fornecida com primeira, segunda e terceira montagens de rolos 32a, 32b, 32fc fixadas nas alavancas 46a, 46b, 46c. As montagens de rolo 32a e 32b e as alavancas 46a e 46b são virtualmente idênticas às montagens de rolo 30a e 30b e as alavancas 44a e 44b da cavidade dianteira 26 com somente diferenças de detalhe. A montagem de rolo 32c e a alavanca 46c são idênticas à montagem de rolo 30c e à alavanca 46c da cavidade dianteira. As alavancas 44a e 44b são pivotantemente montadas na primeira barra de apoio 48 por meio de mancais 50. A alavanca 46c é pivotantemente montada por meio de um mancai 50c em uma terceira barra de apoio 68 que corresponde à segunda barra de apoio 60 da câmara dianteira 26. De fato, as posições e orientações dos rolos e alavancas nas câmaras dianteira e traseira 26, 28 são virtualmente uma imagem de espelho uma da outra em torno de um plano que passa através do centro do disco de saida 22 perpendicularmente ao eixo rotacional dos discos de entrada e saída 18, 20, 22 com somente diferenças de detalhe nos formatos das alavancas nas duas cavidades.

Como pode ser visto a partir das Figuras, particularmente as Figuras 3 e 4, os pistões de atuação são todos localizados inteiramente de modo radialmente para fora dos discos de entrada e saída 18, 20, 22 do variador. Será visto que todos os pistões de atuação estão localizados no mesmo lado de um plano XI que passa horizontalmente através do eixo rotacional dos discos de variador. De fato, os pistões de atuação estão todos localizados externamente (com relação ao eixo do variador) de um plano comum único X2 se estendendo paralelo ao eixo rotacional dos discos do variador e tangen-cial à periferia do maior dos discos (nesta modalidade os diâmetros dos discos de entrada 18, 20 e do disco de saída 22 são iguais) e, nesta modalidade, se estendendo horizontalmente.

Conectando cada pistão de atuação â sua montagem de rolo associada por meio de uma alavanca e posicionando todos os atuadores além do plano X2, é possível escolher a posição dos pistões de atuação com muito mais liberdade. Como um resultado, uma disposição muito mais compacta pode ser obtida.

De fato, os pistões de atuação estão todos locali- zados "no mesmo lado" do variador que permite que uma disposição muito mais compacta seja feita.

REIVINDICAÇÕES

Claims (32)

1. Variador do tipo de tração de rolamento de calha toroidal, CARACTERIZADO pelo fato de que compreende: um disco de entrada rotativamente montado; um disco de saída rotativamente montado de modo coaxial com o disco de entrada; uma pluralidade de rolos transmitindo rotação entre o disco de entrada e o disco de saída; uma pluralidade de atuadores, cada um atuando em um respectivo dos rolos; e uma pluralidade de alavancas, cada uma conectada a um respectivo dos rolos e seu atuador associado.

2. Variador, de acordo com a reivindicação 1, CARACTERIZADO pelo fato de que cada rolo, e seu atuador associado, é conectado a uma alavanca respectiva.

3. Variador, de acordo com a reivindicação 1 ou reivindicação 2, CARACTERIZADO pelo fato de que compreende uma pluralidade de alavancas pivotantemente montadas em torno de um primeiro eixo.

4. Variador, de acordo com a reivindicação 3, CARACTERIZADO pelo fato de que compreende uma alavanca pivo- tantemente montada em torno de um segundo eixo.

5. Variador, de acordo com a reivindicação 4, CARACTERIZADO pelo fato de que o segundo eixo é inclinado com relação ao primeiro eixo.

6. Variador, de acordo com qualquer uma das reivindicações precedentes, CARACTERIZADO pelo fato de que cada um dos atuadores é montado do mesmo lado de um plano alinha- do com e passando através do eixo rotacional dos discos de variador.

7. Variador, de acordo com a reivindicação 6, CARACTERIZADO pelo fato de que cada um dos atuadores é montado abaixo de um plano horizontal alinhado com e passando através do eixo rotacional dos discos de variador.

8. Variador, de acordo com qualquer uma das reivindicações precedentes, CARACTERIZADO pelo fato de que cada um dos atuadores está localizado radialmente para fora de um plano comum se estendendo paralelamente ao eixo rotacional dos discos de entrada e saída e tangenciamente à periferia do maior dos disco de entrada e disco de saída.

9. Variador, de acordo com a reivindicação 8, CARACTERIZADO pelo fato de que o plano comum se estende substancialmente horizontal.

10. Variador, de acordo com a reivindicação 9, CARACTERIZADO pelo fato de que o plano comum é tangencial ao ponto mais baixo do maior dos discos de entrada e de saída.

11. Variador, de acordo com qualquer uma das reivindicações 8 a 10, CARACTERIZADO pelo fato de que as direções de deslocamento dos atuadores são substancialmente paralelas .

12. Variador, de acordo com a reivindicação 11, CARACTERIZADO pelo fato de que as direções de deslocamento dos atuadores são perpendiculares ao plano comum.

13. Variador, de acordo com qualquer uma das reivindicações precedentes, CARACTERIZADO pelo fato de que cada atuador compreende um pistão disposto com movimento alterna- tivo dentro de um cilindro.

14. Variador, de acordo com a reivindicação 13, CARACTERIZADO pelo fato de que os eixos longitudinais dos cilindros são substancialmente paralelos.

15. Variador, de acordo com a reivindicação 13 ou reivindicação 14, CARACTERIZADO pelo fato de que os pistões são deslocáveis por meio de pressão hidráulica.

16. Variador, de acordo com qualquer uma das reivindicações 13 a 15, CARACTERIZADO pelo fato de que os cilindros são dispostos em um bloco de cilindro comum.

17. Variador, de acordo com as reivindicações precedentes, CARACTERIZADO pelo fato de que os atuadores são de dupla ação.

18. Variador do tipo de tração de rolamento de calha toroidal, CARACTERIZADO pelo fato de que compreende: um disco de entrada rotativamente montado; um disco de saída rotativamente montado de modo coaxial com o disco de entrada; uma pluralidade de rolos transmitindo rotação entre o disco de entrada e o disco de saída; e uma pluralidade de atuadores, cada um atuando em um respectivo dos rolos; em que cada um dos atuadores está localizados radialmente para fora de um plano comum se estendendo paralelamente ao eixo rotacional dos discos de entrada e saída e tangenciamente à periferia do maior dentre do disco de entrada e o disco de saída.

19. Variador, de acordo com a reivindicação 18, CARACTERIZADO pelo fato de que o plano comum se estende de modo substancialmente horizontal.

20. Variador, de acordo com a reivindicação 19, CARACTERIZADO pelo fato de que o plano comum é tangencial ao ponto mais baixo do maior do disco de entrada e disco de saída .

21. Variador, de acordo com qualquer uma das reivindicações 18 a 20, CARACTERIZADO pelo fato de que as direções de deslocamento dos atuadores são paralelas.

22. Variador, de acordo com qualquer uma das reivindicações 18 a 21, CARACTERIZADO pelo fato de que as direções de deslocamento dos atuadores são perpendiculares ao plano comum.

23. Variador, de acordo com qualquer uma das reivindicações 18 a 22, CARACTERIZADO pelo fato de que cada a-tuador compreende um pistão alternativamente disposto dentro de um cilindro.

24. Variador, de acordo com a reivindicação 23, CARACTERIZADO pelo fato de que os eixos longitudinais dos cilindros são substancialmente paralelos

25. Variador, de acordo com a reivindicação 23 ou reivindicação 24, CARACTERIZADO pelo fato de que os pistões são deslocãveis por pressão hidráulica.

26. Variador, de acordo com qualquer uma das reivindicações 23 a 25, CARACTERIZADO pelo fato de que os cilindros estão dispostos em um bloco de cilindro comum.

27. Variador, de acordo com qualquer uma das reivindicações 18 a 26, CARACTERIZADO pelo fato de que os atua-dores são de dupla ação.

28. Variador, de acordo com qualquer uma das reivindicações 18 a 27, CARACTERIZADO pelo fato de que ainda compreende uma pluralidade de alavancas, cada uma conectada a um respectivo dos rolos e seu atuador associado.

29. Variador, de acordo com a reivindicação 28, CARACTERIZADO pelo fato de que cada rolo e seu atuador associado está conectado a uma alavanca respectiva.

30. Variador, de acordo com a reivindicação 28 ou reivindicação 29, CARACTERIZADO pelo fato de que compreende uma pluralidade de alavancas pivotantemente montadas em torno de um primeiro eixo.

31. Variador, de acordo com qualquer uma das reivindicações 2 8 a 30, CARACTERIZADO pelo fato de que compreende uma alavanca pivotantemente montada em torno de um segundo eixo.

32. Variador, de acordo com a reivindicação 31, CARACTERIZADO pelo fato de que o primeiro eixo é inclinado com relação ao primeiro eixo.