ES2237174T3 - Transmision continuamente variable. - Google Patents
Transmision continuamente variable.Info
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Abstract
Una transmisión que comprende: un alojamiento o soporte fijo (5); un miembro (21, 56) de entrada; un árbol (12, 57) de torsión; un miembro (4, 55) de salida dispuesto para girar alrededor de un eje de rotación por medio del árbol (12) de torsión; un primer embrague unidireccional (2) entre el árbol (12) de torsión y el miembro (4) de salida, que está configurado para aplicar un par positivo al miembro de salida; un segundo embrague unidireccional (1); una disposición de articulación (17, 7, 34, 35, 32, 40, 43, 48, 47, 58, 70) que puede girar alrededor del eje del miembro (21, 56) de entrada bajo la influencia de dicho miembro de entrada; y un rotor giroscópico (13) montado sobre la disposición de articulación y que tiene un eje de giro que se desvía angularmente de forma cíclica como respuesta al miembro de entrada para generar fuerzas giroscópicas de reacción, siendo aplicadas las fuerzas de reacción generadas por el rotor, cuando su eje se desvía cíclicamente, al árbol (12, 57) de torsióncomo un par positivo y negativo; caracterizada porque el miembro de entrada puede girar alrededor de un eje de rotación con relación a dicho alojamiento o soporte fijo, o tener un movimiento alternativo a lo largo de un eje con relación a dicho alojamiento o soporte fijo; y porque el árbol de torsión está conectado a través del segundo embrague unidireccional (1) opuesto al primer embrague unidireccional (2), bien a dicho alojamiento o soporte fijo (5) para aplicar el par negativo al alojamiento o soporte, o bien está conectado alternativamente al miembro de salida a través de un sistema de inversión de la rotación (51, 52, 53) para aplicar el par negativo al miembro (55) de salida como un par positivo; por lo que el árbol de torsión puede hacer girar al miembro de salida solamente en un sentido de rotación.
Description
Transmisión continuamente variable.
Esta invención está relacionada con una
transmisión continuamente variable y, más en particular, con una
transmisión continuamente variable en la cual las reacciones
inerciales principales sobre una distribución de masas dispuestas
adecuadamente se emplean como fuerzas y pares de acoplamiento para
permitir la transferencia neta de energía desde una entrada a una
salida. La integral en el tiempo del par de salida y, si fuera
aplicable, del par de entrada resultante de estas reacciones
inerciales está equilibrada por la integral en el tiempo de un par
de reacción resultante de estas reacciones inerciales. El par de
reacción es aplicado al entorno circundante fijo o al alojamiento de
la transmisión o a algún otro lugar de manera que permita que tenga
lugar el proceso de transmisión de una manera cíclica. En algunos
casos, durante los movimientos cíclicos de los mecanismos de la
transmisión, pueden emplearse adicionalmente las fuerzas y momentos
distintos a las reacciones inerciales antes mencionadas, o pueden
ser empleados de alguna otra manera para originar una transferencia
de energía desde la entrada hasta la salida de la transmisión. Aún
cuando esos movimientos cíclicos de los propios mecanismos de
transmisión son requeridos para originar la transferencia de energía
desde la entrada hasta la salida por otras reacciones aparte de las
inerciales antes mencionadas, pueden ser originados o asistidos por
medios distintos a las reacciones inerciales.
Las transmisiones que tienen relaciones de
velocidad de entrada/salida fijas no son adecuadas para una amplia
variedad de condiciones operativas. Con el fin de hacer coincidir
las variables de entrada/salida, es decir el par y la velocidad, de
manera que se reduzcan las pérdidas de la transmisión y se permitan
unas condiciones operativas óptimas en la entrada/salida, y para
evitar que se desarrollen esfuerzos excesivos en la transmisión bajo
condiciones transitorias en la entrada/salida, son necesarias
transmisiones variables.
Utilizando transmisiones que varían
discretamente, se cambia la relación de velocidades en un número de
pasos finito. Los beneficios antes mencionados de una transmisión
variable se consiguen solo parcialmente con este método.
Además, el número de pasos es limitado por
razones económicas y prácticas.
Se conoce una diversidad de transmisiones
continuamente variables. En las principales se utilizan elementos de
fricción, elementos hidráulicos (motor o turbina/bomba) o elementos
electro-magnéticos (motor/generador) para transmitir
potencia. Con la excepción de los métodos
electro-magnéticos, estas transmisiones son
ineficaces debido al resbalamiento en condiciones transitorias de
aceleración y desaceleración debidas a una capacidad de respuesta
limitada, especialmente en condiciones de entrada/salida que cambian
rápidamente. Los sistemas electromagnéticos para evitar tales
ineficacias pueden ser muy costosos y nada prácticos bajo muchas
circunstancias, debido a las condiciones de espacio y de peso.
El solicitante tiene conocimiento de diversas
propuestas anteriores, que intentan utilizar rotores giroscópicos
para conseguir una transmisión continuamente variable.
El dispositivo divulgado en la memoria de la
patente de Estados Unidos 4169391 se basaba en variar el momento de
inercia de los rotores por medios hidráulicos para generar un par de
salida neto y hacer coincidir las condiciones de entrada/salida.
Esto es extremadamente difícil de conseguir, especialmente en
condiciones de entrada/salida que varían rápidamente. Además, el
sistema hidráulico descrito es complejo.
El dispositivo divulgado en la memoria de la
patente de Estados Unidos 3851545, estaba basado por otra parte en
mantener las orientaciones de giro apropiadas por medio de entrada
de potencia externa. Esto añade una complejidad significativa a la
invención divulgada, especialmente en condiciones de entrada/salida
que varíen rápidamente.
El dispositivo divulgado en la memoria de la
patente de Estados Unidos 3.540.308 transmite tanto un par positivo
como un par negativo al árbol de salida, con una aplicación neta
positiva del par en el árbol de salida.
El dispositivo divulgado en la memoria de la
patente de Estados Unidos núm. 3.439.561 se basa en el cambio
cíclico de la inercia del rotor y en la entrega de un par
discontinuo al árbol de salida, que necesita ser compensada por el
efecto giro libre de las masas de rotor sustanciales.
El solicitante, en la solicitud internacional de
patente PCT/NZ92/00004, divulgó un dispositivo basado en rotores
giroscópicos. Este dispositivo se basaba en la acción de bombeo de
la oscilación amortiguada de Coulomb ("vibración") de los
rotores giroscópicos alrededor del eje de giro. Se requería un
sistema hidráulico capaz de una fracción de la transmisión de
potencia total para originar la vibración y la "vibración" es
impredecible con relaciones altas de amortiguación. Se requieren
elementos adicionales de resorte para originar la "vibración" y
por tanto las pérdidas de histéresis. Se requería un dispositivo
adicional controlador de velocidad para conseguir una gama operativa
útil.
El solicitante tiene conocimiento también de otra
propuesta en la cual se monta un rotor giroscópico en el bastidor
interior de un soporte cardán y se hace oscilar al bastidor exterior
del cardán para originar un par giroscópico de dirección alternada.
De nuevo aquí, con un sistema de resortes, la propuesta originaba
eficazmente una vibración amortiguada de Coulomb y, a partir de esta
vibración, la transmisión de potencia total tendría que ocurrir bien
por medios hidráulicos o bien a través de un equivalente de una
amortiguación compleja de Coulomb, que sería el resultado de la
resistencia en la salida a través de embragues unidireccionales. La
impredecibilidad de la oscilación propuesta en este sistema es por
tanto muy alta y el sistema de resortes daría como resultado mayores
pérdidas de histéresis, ya que la potencia total transmitida sería
el resultado directo de la "vibración". Además, solamente se
permitían pequeñas amplitudes de la oscilación, requiriendo así
fuerzas grandes para originar una transmisión de potencia dada.
Consecuentemente, es un objeto de la presente
invención proporcionar una transmisión continuamente variable en la
cual se reducen tales desventajas.
De acuerdo con la presente invención se
proporciona una transmisión que comprende: un alojamiento fijo o
soporte (5); un miembro (21, 56) de entrada; un árbol (12, 57) de
torsión; un miembro (4, 55) de salida dispuesto para girar alrededor
de un eje de rotación por medio del árbol (12) de torsión; un primer
embrague unidireccional (2) entre el árbol (12) de torsión y el
miembro (4) de salida, que está configurado para aplicar un par
positivo al miembro de salida; un segundo embrague unidireccional
(1); una disposición de articulación (17, 7, 34, 35, 32, 40, 43, 48,
47, 58, 70) que gira alrededor del eje del miembro (21, 56) de
entrada bajo la influencia de dicho miembro de entrada; y un rotor
giroscópico (13) montado sobre la disposición de articulación y que
tiene un eje de giro que es desviado angularmente de manera cíclica
como respuesta al miembro de entrada para generar fuerzas
giroscópicas de reacción, siendo aplicadas las fuerzas de reacción
generadas por el rotor, cuando su eje se desvía cíclicamente, al
árbol (12, 57) de torsión como un par positivo y negativo;
caracterizado porque el miembro de entrada puede
girar bien alrededor de un eje de rotación con relación a dicho
alojamiento fijo o soporte o bien tiene un movimiento alternativo a
lo largo de un eje con relación a dicho alojamiento fijo o soporte;
y porque el árbol de torsión está conectado por el segundo embrague
unidireccional (1) opuesto al primer embrague unidireccional (2),
bien a dicho alojamiento o soporte (5) para aplicar el par negativo
al alojamiento o soporte, o está conectado alternativamente al
miembro de salida por un sistema de inversión de la rotación (51,
52, 53) para aplicar un par negativo al miembro (55) de salida como
par positivo; por lo que puede hacerse girar el miembro de salida
por medio del árbol de torsión (12, 57) solamente en un sentido de
rotación.
Preferiblemente, la disposición de articulación
comprende un bastidor exterior (43, 58), que puede girar alrededor
de un primer eje del bastidor y un bastidor interior (47, 70) que
puede girar con relación al bastidor exterior alrededor de un
segundo eje del bastidor perpendicular al primer eje del bastidor,
transportando el bastidor interior (47, 70) dicho rotor.
Preferiblemente, el bastidor exterior (58) es
fijo con relación al miembro (56) de entrada para su rotación con
él.
Preferiblemente, el árbol (57) de torsión está
conectado por los engranajes (64, 65, 66, 67) al bastidor interior
(70), de forma tal que el par aplicado por el rotor al bastidor
interior (70), cuando es desviado por las rotaciones de los
bastidores interior y exterior, será transmitido al árbol (57) de
torsión.
Preferiblemente, el eje de giro del rotor es
ortogonal al eje del segundo bastidor.
Preferiblemente, el miembro de entrada comprende
un árbol (21) de accionamiento alternativo a lo largo de un eje,
estando dispuesto el rotor sobre la disposición de articulación de
manera que su eje puede ser desviado angularmente en un plano que
contiene o que es paralelo al eje del árbol de accionamiento a
medida que el árbol de accionamiento efectúa la alternancia.
Preferiblemente, el miembro de entrada comprende
un árbol (21) de accionamiento que puede tener un movimiento
alternativo a lo largo de un eje y la disposición de articulación
comprende una articulación acodada que comprende una articulación
(17) y el árbol (12) de torsión, estando la articulación acodada
conectada giratoriamente a un extremo del árbol (21) de
accionamiento y siendo inmóvil su otro extremo con relación al
miembro (4) de salida a lo largo del eje de rotación de éste último,
estando montado el rotor sobre un brazo de la articulación acodada
de manera que su eje puede ser desviado angularmente a medida que el
árbol (21) de accionamiento efectúa la alternancia.
Preferiblemente, el miembro de entrada comprende
un árbol (21) de accionamiento que puede tener un movimiento
alternativo a lo largo de un eje y la disposición de articulación
comprende un cardán que tiene un bastidor interior (47) y un
bastidor exterior (43), cuyo bastidor exterior está fijo con
relación al árbol (12) de torsión y puede girar con relación al
árbol (21) de accionamiento alrededor de un primer eje del bastidor,
y cuyo bastidor interior puede girar con relación al bastidor
exterior alrededor de un segundo eje del bastidor, estando montado
el rotor sobre el bastidor interior del cardán, y estando prevista
una disposición (40, 42) para hacer girar el bastidor interior del
cardán como respuesta al movimiento alternativo del árbol de
accionamiento.
Preferiblemente, el eje de giro del rotor es
ortogonal al segundo eje de bastidor.
Preferiblemente, el bastidor interior (47) está
conectado al árbol (21) de accionamiento de manera que oscila cuando
el árbol (21) de accionamiento efectúa el movimiento
alternativo.
Preferiblemente, el bastidor interior (47) está
conectado al árbol (21) de accionamiento por una disposición de
biela.
Preferiblemente, el bastidor interior (47) está
conectado al árbol (21) de accionamiento por medio de una
disposición de piñón y cremallera.
Preferiblemente, se dispone una disposición (45)
de engranajes entre el bastidor interior (47) y el rotor, por lo que
la entrada origina también la rotación del rotor.
Preferiblemente, el rotor puede girar alrededor
del eje de giro con una velocidad de rotación y la velocidad de
rotación del rotor es variable con relación a la entrada.
Preferiblemente, el rotor está dispuesto sobre la
disposición de articulación de manera que su eje puede ser desviado
angularmente en un plano que contiene o es paralelo al eje del árbol
de accionamiento a medida que el árbol de accionamiento efectúa el
movimiento alternativo.
Preferiblemente, hay interpuestos dos ruedas
enganadas (49, 50) entre el primer embrague unidireccional (2) y el
miembro (55) de salida y tres ruedas engranadas (51, 52, 53) entre
el segundo embrague unidireccional (1) y el miembro (55) de salida,
de forma tal que cualquiera de los dos embragues (1, 2) que no esté
girando libremente accionará el miembro de salida en el mismo
sentido de rotación.
Preferiblemente, el miembro (101) de entrada
puede girar y está acoplado adicionalmente al miembro (112) de
salida a través de un árbol adicional acoplado a un tercer embrague
unidireccional (110) que tiene un engranaje (111) montado sobre él
que puede girar con una velocidad de rotación, siendo accionado el
miembro (101) de entrada por el miembro (112) de salida cuando la
velocidad de rotación del engranaje excede de la del árbol
adicional, girando libremente el tercer embrague unidireccional en
todas las demás condiciones.
Preferiblemente, el tercer embrague
unidireccional (110) está acoplado al miembro de entrada a través de
un sistema de engranajes (108) de relación variable.
Preferiblemente, el miembro de salida es un
cuerpo (24) que puede girar alrededor de un soporte fijo (25), el
miembro de entrada es un árbol de accionamiento que puede tener un
movimiento alternativo acercándose y alejándose de dicho soporte
fijo (25), la articulación comprende una articulación acodada (17)
conectadagiratoriamente en un extremo al árbol de accionamiento y en
su otro extremo a un bastidor (3a, 27) que puede girar con dicho
cuerpo, estando conectado el árbol de torsión por medio de dicho
segundo embrague unidireccional (1) con dicho soporte (25) y por
medio de dicho primer embrague unidireccional (2) con el bastidor
(3a, 27).
Preferiblemente, el miembro de entrada puede
tener un movimiento alternativo a lo largo de un eje, y la
transmisión incluye además un árbol giratorio (101) de entrada
conectado al miembro de entrada a través de un sistema de conexión
para impartir el movimiento alternativo al miembro de entrada, donde
el árbol de entrada está acoplado adicionalmente al miembro (112) de
salida a través de un árbol adicional acoplado a un tercer embrague
unidireccional (110) que tiene un engranaje (111) montado sobre él
que puede girar con una velocidad de rotación, siendo accionado el
árbol de entrada (101) por el miembro (112) de salida cuando la
velocidad de rotación del engranaje (111) excede de la del árbol
adicional, girando libremente el tercer embrague unidireccional
(111) en cualquier otro caso.
Preferiblemente, el tercer embrague
unidireccional (110) está acoplado al árbol de entrada a través de
un sistema de engranajes de relación variable.
Preferiblemente, el eje del miembro de entrada y
el eje del miembro de salida son sustancialmente paralelos o
coincidentes.
Preferiblemente, el árbol de torsión es parte de
la disposición de articulación.
Preferiblemente, el árbol de torsión es
independiente de la disposición de articulación.
Preferiblemente, el rotor puede girar alrededor
del eje de giro con una velocidad de rotación y la velocidad de
rotación del rotor es variable independientemente con relación a la
entrada para alterar la magnitud de las fuerzas de reacción y con
ello el par transmitido al miembro de salida.
Se describen diversos modos de realización de la
presente invención, solamente a modo de ejemplo, con referencia a
los dibujos que se acompañan, en los que:
La figura 1 ilustra esquemáticamente los
principios relativos al par giroscópico en un rotor debido a la
precesión aplicada,
La figura 2 muestra en forma de diagrama un modo
de realización preferido de la invención utilizando los principios
ilustrados en la figura 1,
La figura 3 es una vista despiezada en la
dirección de la flecha G de la figura 2, cuando los bastidores 6 y 8
descansan sobre el mismo plano,
La figura 4 es una vista despiezada en la
dirección de la flecha H de la figura 2,
La figura 5 es una sección transversal a través
de la parte superior de la figura 2,
La figura 6 muestra en forma de diagrama un modo
de realización basado en un tipo alternativo de funcionamiento de la
invención,
La figura 7 muestra en forma de diagrama una
disposición alternativa de parte de la figura 2,
La figura 8 es una sección transversal en un
plano vertical a través de la parte inferior de la figura 6,
Las figuras 9 y 10 son diagramas teóricos,
La figura 11 muestra en forma de diagrama otro
modo de realización,
La figura 12 muestra en forma de diagrama un modo
de realización adicional,
La figura 13 muestra en forma de diagrama parte
de otro modo de realización,
La figura 14 ilustra esquemáticamente la
aplicación de la figura 1 a los modos de realización ilustrados en
la figura 2 y en la figura 6, y
La figura 15 ilustra esquemáticamente una
modificación adicional de la invención.
Haciendo referencia en primer lugar a la figura
1, los principios generales relacionados con la generación de un par
giroscópico se describen de la manera siguiente:
Un rotor A que gira alrededor del eje Y tiene un
momento angular M = Iw_{1} donde I = momento de inercia del rotor
y w_{1} = su velocidad angular. Este rotor puede ser accionado por
la entrada, la salida, o una fuente independiente.
Si se hace girar a este rotor A alrededor del eje
X con velocidad angular w_{2}, se genera un par de precesión
giroscópico T_{UM} alrededor del eje Z. El par T viene dado por la
relación:
T = M \ x \
w_{2} = I \ w_{1} \
w_{2}
En la siguiente descripción, se explican dos de
los posibles tipos de transmisiones, denominadas Tipo A y Tipo B.
Básicamente, el funcionamiento de la transmisión tiene lugar de una
manera cíclica generando el par de salida y el par de reacción en un
ciclo.
Tipo A: Uno de los movimientos de vaivén
da como resultado el acoplamiento del árbol de torsión a un árbol de
salida a través de un embrague unidireccional, mientras que el otro
movimiento de vaivén de la entrada da como resultado el acoplamiento
del árbol de torsión a tierra o con otro árbol de salida a través de
otro embrague unidireccional opuesto.
Tipo B: Sustancialmente, cada uno de los
movimientos de entrada en cualquier dirección da como resultado la
aplicación de un par de salida al árbol de salida y la aplicación
del par de reacción a tierra. Esta forma de funcionamiento requiere
una rotación de salida a una velocidad mayor que la frecuencia de
entrada para un funcionamiento suave.
En la figura 14, X, Y, Z son un conjunto de ejes
fijos mutuamente perpendiculares, e i, j, k son un conjunto de
vectores mutuamente perpendiculares unidos a DQ, de manera que el
vector M es siempre coincidente con el vector I.
T_{NM} es el par de reacción debido a la precesión N, dado por
T_{NM} = M x N en la dirección k.
n es la velocidad de rotación del árbol DQ
alrededor del eje de PR y S es la velocidad de rotación de DQ
alrededor de su propio eje.
Haciendo referencia a la figura 14, el par
T_{NM} de reacción se genera a lo largo del eje del árbol DQ
debido a la rotación N del vector M de momento angular. Si se
invierte ahora la rotación N, de manera que el ángulo del vértice
del cono descrito por DQ disminuya, la reacción T'_{NM} será
generada cancelando el par T_{NM} generado previamente y el par
neto sobre el árbol DQ será cero en un ciclo cuando el vector M es
restaurado a su posición original dinámicamente equivalente.
Haciendo referencia a una forma de la transmisión
Tipo A ilustrada en la figura 2:
El embrague D acopla el árbol DQ al árbol DP en
un sentido de rotación y gira libremente en el otro, de manera que
solamente se transmite el par T_{NM} al árbol PR. El embrague E
acopla el árbol DQ a un soporte fijo en el otro sentido de rotación
y gira libremente en dicho primer sentido de rotación, de manera que
solamente se transmite T'_{NM} al soporte.
Por tanto, el par T_{NM} se transmite al árbol
PR y el par de reacción es transmitido al bastidor fijo aplicando
precesiones alternativas. Esta es la esencia del funcionamiento de
la transmisión Tipo A que proporciona la invención.
T_{SM} es el par de reacción debido a la
precesión S dado por T_{SM} = M x S y en este caso es igual a cero
ya que S = 0, en las transmisiones Tipo A.
T_{nM} es el par de reacción debido a la
precesión n dado por T_{nM} = M x n Cos ZPQ en la dirección
-\underline{j}.
Cuando n = 0, no se transmite ninguna potencia al
árbol PR aunque se transmite un par neto al árbol PR y T_{nM} = 0.
Por tanto el giro del árbol PQ para aumentar el ángulo ZPQ no
requiere ningún esfuerzo de entrada.
Sin embargo, cuando n es mayor que cero, T_{nM}
es mayor que cero y, por tanto, se requiere un esfuerzo de entrada
para aumentar el valor de ZPQ y se transmite una potencia neta al
árbol PR.
Durante la aplicación del par T'_{NM}, el árbol
DQ gira libremente inicialmente y, cuando está sincronizado,
T'_{NM} es transmitido al soporte del árbol giratorio a través del
embrague unidireccional E. De igual manera, durante la aplicación de
T_{NM}, el árbol DQ gira libremente inicialmente y, cuando está
sincronizado, T_{NM} se transmite al árbol PR de salida.
En la transmisión Tipo B, ilustrada en la figura
6, S = 0 solamente durante la fase de transmisión de potencia del
ciclo, y en otro caso no es igual a cero.
Considerando n > 0, al inicio del ciclo, sea N
la precesión de dirección opuesta a la ilustrada y S = 0.
Cuando se aplica la precesión N de entrada, el
árbol DQ se desacelerará y S aumentará hasta que sea igual a un
valor positivo de n Cos ZPQ, el par de reacción será aplicado al
ahora fijo árbol PR a través del embrague unidireccional D debido a
la rotación dominante de salida en la precesión de entrada,
originando que el vector M gire hacia una dirección dinámicamente
equivalente opuesta a la ilustrada en la figura 14.
La aplicación continuada de esta precesión de
entrada hará que el eje DQ se vuelva a acelerar para sincronizarse
con la salida, dando como resultado que S = 0 y la transmisión del
par de salida a través del embrague unidireccional E hacia el
soporte del árbol. Al final de esta precesión de entrada el ciclo se
completa, por lo que el vector M y la precesión N aparecerán como se
ilustra en la figura 14, ya que el árbol DQ soporta una precesión
del doble del ángulo inicial ZPQ. Una secuencia de eventos similares
tendrá lugar cuando el ángulo de precesión es inferior:
El ciclo será repetido a medida que el vector M
sufre la precesión, como antes, en la dirección opuesta, es decir,
N<0.
Durante el giro libre que tiene lugar precediendo
al par de reacción, tendrá lugar cierta pérdida de orientación del
vector, y durante el giro libre que tiene lugar precediendo al par
de salida, esto será corregido.
En la figura 2, un árbol 4 de salida está montado
giratoriamente sobre un alojamiento 5 de la transmisión. Un bastidor
exterior 6 está soportado rotativamente sobre el alojamiento 5 por
medio de los árboles coaxiales 7. Sobre el bastidor exterior está
soportado rotativamente un bastidor interior 8 por medio de los
árboles coaxiales 9. Una junta 10 de desalineación, tal como una
junta de velocidad constante, está acoplada al árbol 4 de manera que
el punto de giro de la junta de desalineación es preferiblemente
coincidente con el punto de intersección de los ejes de giro de los
bastidores interior y exterior. Puede disponerse una junta flexible
11, capaz de grados de desalineación lineal y angular relativamente
pequeños, entre el árbol 4 y la junta 10 de desalineación para
aceptar cualquier desviación entre los puntos de intersección. Un
árbol 12 de torsión está soportado giratoriamente sobre el soporte 3
de
árbol.
árbol.
El árbol 12 de torsión está conectado a una
articulación 17 de entrada a través de una articulación de charnela.
En su forma más sencilla, la articulación 17 es una biela con
provisión de juntas de charnela en sus extremos. Unidas a un árbol
21 de entrada, hay unas bridas ranuradas 19 y 20 para aceptar los
elementos 22 de rodamiento y la brida 18 está montada giratoriamente
entre la 19 y la 20 para aceptar los elementos 22 de rodamiento. La
brida 18 está provista de una extensión, tal como una horquilla 23,
para aceptar una junta de charnela con la articulación 17 de
entrada, como se ilustra en la figura 5.
El árbol 21 de entrada es coaxial con el árbol 4
de salida y puede ser utilizado un mecanismo estándar, tal como un
cigüeñal/biela para proporcionar el movimiento alternativo lineal a
lo largo del eje del árbol 4 de salida.
El movimiento alternativo del extremo superior de
la articulación 17 de entrada no necesita ser verdaderamente lineal.
Por ejemplo, podría ser ligeramente arqueado, cuando la entrada está
provista de una palanca horizontal larga. En este caso, la
articulación 17 está preferiblemente conectada en ambos extremos por
medio de juntas giratorias.
Otras formas de accionamiento de entrada podrían
ser levas, medios hidráulicos o manuales.
Un primer embrague unidireccional 2 conecta el
árbol 12 de torsión y el árbol 4 de salida, mientras que un segundo
embrague unidireccional opuesto 1 conecta el árbol 12 de torsión con
el soporte 3 del árbol.
Un soporte 14 del árbol del rotor está unido al
árbol 12 de torsión y un rotor 13 está montado giratoriamente sobre
el soporte 14 de árbol de rotor por medio de un árbol 16 de rotor.
La referencia numérica 15 indica un motor montado sobre el soporte
14 de árbol de rotor y acoplado al árbol 16 de rotor.
El modo de realización descrito anteriormente
puede ser identificado como transmisión "Tipo A".
La figura 7 muestra una disposición alternativa
para la transmisión Tipo A en la que se evita la junta de
desalineación.
El árbol 12 de torsión se extiende, en este caso,
pasado el punto de giro y está acoplado a un extremo de un árbol 34
a través del embrague unidireccional 2. Un bloque hueco 35 tiene
unas lengüetas internas y está conectado a un elemento 33 por medio
de una articulación de charnela. El árbol 34 tiene unas lengüetas
externas encajadas en las lengüetas del bloque 35. Una placa 32
proporciona una ranura en la cual encaja el elemento 33 y puede
deslizarse libremente a lo largo de un radio del árbol 4 de salida.
La placa 32 está unida al árbol 4 de salida.
En funcionamiento, el par del árbol 12 de torsión
es transmitido al árbol 4 de salida a través de 2, 34, 35, 33,
mientras que el árbol 12 de torsión puede girar libremente alrededor
de su punto de giro.
Una variación de la transmisión Tipo A descrita
anteriormente es la transmisión Tipo B ilustrada en la figura 6 y en
la figura 8. Un cuerpo 24 de salida está montado giratoriamente
sobre el alojamiento 5 de la transmisión. Un árbol fijo 25 está
unido al alojamiento de la transmisión coaxialmente con el cuerpo 24
de salida. La figura 8 muestra una disposición para satisfacer lo
anterior en la que el cuerpo 24 está montado sobre el árbol 25.
Unas abrazaderas 26 de soporte de los muñones
están unidas al cuerpo 24. Las espigas 28 de los muñones están
unidas a las abrazaderas 26. Un soporte 3a del árbol de torsión está
unido a un muñón 27.
Una junta de desalineación está acoplada al árbol
25 de manera que el punto de giro de la junta de desalineación
descansa sobre el eje de las espigas 28 de los muñones. Puede
disponerse una junta flexible entre el árbol 25 y la junta de
desalineación para aceptar cualquier desviación.
El embrague unidireccional 1 conecta el árbol 12
de torsión con el árbol 31 de la junta de desalineación, mientras
que el embrague unidireccional opuesto 2 conecta el árbol 12 de
torsión con el soporte 3a del árbol.
La figura 4 presenta los detalles de montaje del
rotor según la figura 2.
La figura 5 presenta el mecanismo del árbol de
entrada según la figura 2. Sin embargo, en el modo de realización de
la figura 6, la articulación 17 de entrada está conectada a 3a y no
al árbol 12.
Según la figura 2, el árbol 21 de entrada es
coaxial con el cuerpo 24 y el árbol 25 se desplaza linealmente a lo
largo del eje del cuerpo de salida. El giro entre la articulación 17
de entrada y el soporte 3a está descentrado del eje del árbol 21 de
entrada y del cuerpo 24 de salida.
Se proporciona una variación de los modos de
realización descritos anteriormente con relación a la transmisión
Tipo B, complementando apropiadamente el conjunto de rotor
giroscópico con una masa "muerta" como se ilustra en la figura
10.
La figura 9 muestra el principio de reacción
inercial sobre una masa "m" que se desplaza en la dirección
"v". "f" representa la aceleración de la
masa y "F" representa la reacción inercial de la masa.
En la figura 10, para N<0, la fuerza inercial
sobre la masa "M" y el par giroscópico sobre el vector M
actuarán juntos sobre la salida de una transmisión Tipo B. El vector
giroscópico M es necesario para originar el proceso cíclico de la
transmisión Tipo B.
Además, el trabajo realizado contra la fuerza de
la gravedad sobre la masa m durante la "etapa de entrada" se
transmite también a la salida durante la "etapa de inversión",
proporcionando así una variación adicional de la transmisión Tipo B,
en la que se utiliza también una fuerza tal como la gravedad
distinta a la reacción inercial, para transferir energía desde la
entrada a la salida de la transmisión.
En la figura 11, el punto de giro para la
distribución de masas se proporciona "por encima" del soporte 5
del árbol de torsión por medio de una junta 36 de bisagra. Este modo
de realización es adecuado para las transmisiones Tipo A. Se
proporciona una variación de la transmisión Tipo A descrita mediante
el acoplamiento del embrague unidireccional 1 con otra salida, en
lugar de acoplarlo al alojamiento, y esta salida podría ser
combinada con la salida del árbol 4 por medio de una disposición de
engranajes de inversión como se muestra en la figura 12.
La figura 12 muestra otro modo de realización
preferido de la transmisión Tipo A con muchas características
interesantes. Al árbol 12 de torsión está unida una horquilla 43. El
árbol 16 del rotor está montado giratoriamente sobre el bastidor 47.
El bastidor 47 está montado giratoriamente sobre la horquilla 43 por
medio de los árboles 48 unidos coaxialmente al bastidor 47. El árbol
12 de torsión está montado giratoriamente sobre el alojamiento 12 de
la transmisión.
Unida al extremo del árbol 21 de entrada hay una
brida 37. Sobre ambos lados de esta brida 37 están dispuestos unos
cojinetes 38 de empuje. Los cojinetes de empuje están alojados en
39. Unos brazos 41 están unidos a 39 y a las cremalleras 40 de las
disposiciones de piñón y cremallera provistas por 40 y los piñones
42. Los piñones 42 están unidos a los árboles 48. Por tanto, el
movimiento alternativo del árbol 21 de entrada es traducido en una
oscilación del árbol 16 del rotor alrededor del eje de los árboles
48, creando así el par de salida y el par de reacción sobre el árbol
12 de torsión.
En la figura 12 se ilustra un medio de
utilización del movimiento de entrada para hacer girar el rotor 13.
A una de las horquillas 43 está unido un engranaje cónico 44
concéntricamente con los árboles 48. Sobre el bastidor 47 está
montado giratoriamente un engranaje compuesto 45. El anillo del
engranaje cónico de 45 engancha el engranaje 44 mientas que el
anillo del engranaje recto de 45 engancha el engranaje 46. El
engranaje 46 está acoplado al árbol 16 del rotor a través de un
embrague unidireccional. Por tanto, la oscilación de los árboles 48
alrededor de sus ejes originará que el rotor 13 gire en la dirección
determinada por el embrague unidireccional.
Los engranajes 50 y 51 están unidos al árbol 55
de salida. El par del embrague unidireccional 2 es transmitido al
engranaje 50 de salida por medio del engranaje 49 unido al embrague
unidireccional 2.
El engranaje loco 52 invierte el par del otro
embrague unidireccional 1 y lo transmite al árbol 55 de salida, a
través de los engranajes 53 y 51.
Si se desea que la velocidad del rotor 13 sea
variable con independencia de la frecuencia de entrada, esto puede
conseguirse permitiendo que el engranaje 44 se deslice sobre la
horquilla 43.
La presente invención puede encontrar
aplicaciones particulares en transmisiones de automóviles y en la
generación de potencia de fuentes de energía fluctuantes, tales como
viento y olas.
Sin embargo, la invención no está limitada a
estas aplicaciones y pueden concebirse otras utilizaciones
posibles.
En automóviles y en otras aplicaciones donde no
siempre está disponible una rotación de salida, las transmisiones
Tipo A son fácilmente aplicables.
El funcionamiento del Tipo B es fácilmente
aplicable donde haya disponible una rotación de salida, como en la
generación de potencia. Los rotores giroscópicos tienen la ventaja
de ser compactos y es posible una amplia gama de características.
Sin embargo, en otras aplicaciones, el uso de una masa muerta
conjuntamente con un rotor giroscópico puede ser una opción más
económica.
Pueden emplearse fuerzas y momentos distintos a
las reacciones inerciales conjuntamente con estos mecanismos, en
particular la transmisión Tipo B. Originando movimientos cíclicos
del árbol de torsión como en el funcionamiento del Tipo B, y
almacenando la energía potencial durante la etapa de entrada y
liberando la energía almacenada durante la etapa de inversión, se
puede obtener una transmisión continuamente variable incluso sin la
utilización de reacciones inerciales.
A continuación se ofrecen ejemplos de
modificaciones.
El modo de realización ilustrado en la Figura 12
puede ser modificado sustituyendo las cremalleras 40 y los piñones
42 por un mecanismo de cigüeñal y biela. Los piñones 42 serían
sustituidos por cigüeñales unidos al árbol 48, mientras que las
cremalleras 40 serían sustituidas por bielas entre dichos cigüeñales
y los brazos 41.
La transmisión Tipo A puede ser modificada a una
bomba variable versátil. Los embragues unidireccionales 1 y 2 son
eliminados y el extremo de salida del árbol de torsión está acoplado
a una bomba tal como una bomba de plato distribuidor o una bomba de
disco plano del tipo de leva a la cual puede ser aplicada una
entrada de rotación. En tal bomba, la longitud de la carrera se
ajusta automáticamente de acuerdo con la contrapresión, sin ningún
control de realimentación. El control de realimentación puede seguir
siendo aplicado para cambiar las características de la transmisión
cambiando las variables relevantes, tales como la velocidad del
rotor giroscópico.
Se hizo referencia al uso de la fuerza
gravitatoria en la transmisión Tipo B para transferir energía desde
la entrada a la salida de la transmisión. En este caso, cualquiera
de los árboles 24 o 25 pueden ser salidas, o uno puede estar
acoplado a la salida mientras que el otro está acoplado al
alojamiento. En lo que sigue, se explica el uso de la fuerza
gravitatoria con el árbol 25 acoplado al alojamiento.
Considérese la figura 10 conjuntamente con la
figura 6 con una masa muerta m con el vector M = 0, y supóngase que
las fuerzas inerciales sobre la masa m no son significativas en
comparación con su peso, y supóngase que el eje del árbol 25 es
sustancialmente vertical.
Considérese el árbol Qm en tal posición que la
fuerza de la gravedad sobre la masa m ejerce un par axial sobre el
eje 25 a través del embrague unidireccional 1. El alojamiento
aplicará un par igual y opuesto sobre el árbol 25. Esto dará como
resultado un par de equilibrio aplicado al cuerpo 24 de salida
debido a la desalineación del árbol 12 de torsión y el árbol 25.
Como la salida gira bajo la acción de esta fuerza equilibradora, la
masa m cae a su punto más bajo entregando su energía potencial a la
salida. En este punto, el brazo Qm está en el plano que contiene los
ejes del árbol 12 de torsión y del árbol 25. La rotación continuada
de la salida dará como resultado la elevación de la masa m,
originando la aplicación de un par sobre el árbol 12 de torsión en
la dirección opuesta, por la fuerza de la gravedad sobre m. Esto
acelerará el árbol 12 de torsión hasta que se sincronice con la
salida 24 a través del embrague unidireccional 2. La transmisión
está ahora lista para la siguiente entrada por medio de la cual la
masa m se eleva invirtiendo el ángulo ZPQ de la figura 10. Al
invertir el ángulo ZPQ, el brazo Qm estará apuntando hacia arriba y
el par sobre el árbol 12 de torsión se invierte debido a la fuerza
de la gravedad sobre m, haciendo que el árbol 12 de torsión se
desacelere y sincronice con el árbol 25 a través del embrague
unidireccional 1. El proceso puede repetirse. Una aplicación típica
de este modo de funcionamiento de la transmisión Tipo B es el equipo
de maniobra:
En lo que sigue, se explica otra forma de
transmisión con referencia a la figura 13. En esta forma, el par de
salida y el par de reacción son aplicados al árbol 12 de torsión a
través de un mecanismo de accionamiento diferencial. En su forma más
básica, la transmisión consiste en una pareja de árboles coaxiales
56, 57, uno de los cuales está unido a un bastidor principal 58,
mientras que el otro puede girar con relación a dicho bastidor
principal 58. Un sub-bastidor 59 que transporta una
distribución de masas apropiada, está montado giratoriamente sobre
el bastidor principal 58 con su eje sustancialmente perpendicular al
eje de dichos árboles coaxiales 56, 57. Un tren de accionamiento en
ángulo recto, 64, 65, 66, 67, para acoplar el
sub-bastidor 59 al árbol 57, está montado
giratoriamente sobre el bastidor principal 58, de manera que la
velocidad diferencial entre dichos árboles coaxiales 56, 57 se
transmite al sub-bastidor 59.
Uno de estos árboles coaxiales 56, 57 constituirá
el árbol de torsión análogo al árbol 12 de torsión de los modos de
realización descritos anteriormente, mientras que el otro estará
acoplado al árbol de entrada. Como antes, el árbol 57 de torsión del
presente ejemplo será conectado a un árbol de accionamiento a través
de uno de los embragues unidireccionales y, a través del otro
embrague unidireccional, el árbol de torsión será conectado a un
mecanismo de inversión de la rotación, tal como el ilustrado en la
figura 12, o se conectará a un alojamiento fijo 5 de la
transmi-
sión.
sión.
La distribución de masas puede ser un rotor
giroscópico montado giratoriamente sobre el
sub-bastidor 59 con el eje 63 del rotor
sustancialmente perpendicular al eje del
sub-bastidor. Alternativamente, la distribución de
masas puede consistir en una masa muerta unida excéntricamente al
sub-bastidor 59 alrededor del eje del
sub-bastidor y, en este caso, el bastidor principal
58 debe estar fijo al árbol de entrada.
El par transmitido puede ser ajustado alterando
el lugar de la masa muerta o cambiando la velocidad de rotación del
rotor giroscópico alrededor de su eje.
Se puede demostrar fácilmente que cuando el árbol
56 de entrada gira, un par de inercia alternativo actuará sobre el
árbol 57 (12) de torsión, por tanto se generará el par de salida y
el par de reacción. En esta disposición, la suma algebraica de las
integrales de tiempo del par de entrada, el par de salida y el par
de reacción es igual a cero en condiciones cíclicas ideales.
Haciendo referencia a la figura 13, uno de los
árboles coaxiales 56 o 57 será el árbol 12 de torsión, mientras que
el otro es accionado por la entrada. El bastidor principal 58 está
unido al árbol 56, mientras que el árbol 57 está acoplado
diferencialmente al árbol 61 a través del tren de engranajes en
ángulo recto que consiste en los engranajes 64, 65, 66 y 67. La
rueda dentada 64 está unida al árbol 57, el cual está montado
giratoriamente sobre el bastidor principal 58. El árbol 68 está
montado giratoriamente sobre el bastidor principal y las ruedas
dentadas 65 y 66 están unidas al árbol 68. Al
sub-bastidor 59 está unida una pareja de árboles
coaxiales 61 y 69 y están montados giratoriamente sobre el bastidor
principal según lo ilustrado. La rueda dentada 67 está unida al
árbol 61 y engrana con la rueda dentada 66, mientras que la rueda
dentada 64 engrana con la rueda dentada 65.
El rotor giroscópico 13 está unido al árbol 63,
que está montado giratoriamente sobre el
sub-bastidor según lo ilustrado. El rotor 13 puede
ser accionado por un motor 62 o, alternativamente, por movimientos
de entrada/salida igual que antes. Por tanto, puede observarse que
puede aplicarse el principio del árbol de torsión en numerosas
configuraciones de transmisiones continuamente variables que emplean
principalmente reacciones inerciales, pero también se emplean con
utilidad otras fuerzas tal como la gravedad.
En el modo de realización de la figura 13,
i, \underline{j}, k son vectores giratorios.
\theta es el ángulo que forma el vector i con la línea
central de la transmisión, en la dirección k.
El vector i es coincidente con el eje 63
del rotor. El vector k es coincidente con el eje del
engranaje 67, es decir, con el eje de rotación del bastidor interior
59. El vector j es normal a los vectores i y k, de
manera que i \Lambda i = k. N_{i} es la
velocidad de entrada. N_{s} es la velocidad de 70 alrededor de
k en la dirección k.
A, B y C son los momentos de inercia del conjunto
del bastidor interior 59 excluyendo el rotor en las direcciones
i, \underline{j}, y k respectivamente.
A_{R}, B_{R} y C_{R} son los momentos de
inercia del rotor en las direcciones i, \underline{j}, y
k respectivamente.
N_{R} es la velocidad del rotor en la dirección
i.
t_{i}, t_{j} y t_{k}
son los pares de reacción en las direcciones i,
\underline{j}, y k respectivamente. En condiciones
estables,
t_{i} =
\underline{i} \ N_{i} \ N_{s} \ Cos \ \theta \ (B + B_{R} - A - C -
C_{R}
)
t_{j} =
\underline{j} \ {N_{i} \ N_{s} \ S \ en \ \theta \ (B + B_{R} + C +
C_{R} - A)- N_{S} \ N_{R} \
A_{R}}
t_{k} =
\underline{k} \ \left\{\frac{N_{i}{}^{2}}{2} \ S \ en \ 2\theta \
(A-B-B_{R}) + A_{R} \ N_{R} \ N_{i}
\ Cos \
\theta\right\}
En condiciones de giro libre, la inercia del tren
de engranajes y del árbol de torsión será considerada como
determinante de los factores relevantes, tales como el periodo del
ciclo, etc. Un ciclo consiste en una revolución de 59, es decir,
\theta, 0 \rightarrow 360º y, durante una salida del ciclo,
tendrán lugar la reacción y el giro libre.
En los modos de realización de la invención aquí
descrita, no es posible la transmisión inversa de potencia desde la
salida a la entrada. La figura 15 ilustra una disposición en la cual
es posible que el árbol 112 de salida accione al árbol 101 de
entrada cuando el árbol 112 de salida gira más rápido que el árbol
101 de entrada. Esto puede ser ventajoso, por ejemplo, en
aplicaciones del automóviles cuando puede ser deseable decelerar el
vehículo sin depender plenamente de los frenos.
En la figura 15, la transmisión de potencia en la
dirección de avance tiene lugar desde al árbol 101 al árbol 112 a
través de la transmisión básica 103. La transmisión básica 103 puede
ser una cualquiera de las descritas e ilustradas anteriormente,
excepto que se supone que se obtiene una entrada con movimiento
alternativo a partir de la entrada giratoria 101 con interposición
de un sistema de cigüeñal y biela. La rotación de entrada se
transmite desde el árbol 101 hasta el árbol 107, típicamente a
través de un conjunto de ruedas dentadas tales como 104, 105 y 106.
La rotación del eje 107 se reduce si fuera requerido, mediante una
relación variable G de engranajes por medio de la unidad 108 de
engranajes. El árbol 109 está acoplado al árbol 112 de salida,
típicamente por medio de un conjunto de ruedas dentadas tales como
111, 212 y 113, y a través del embrague unidireccional 110.
Sean N9 y N11 las velocidades de rotación del
árbol 109 y la rueda dentada 111, respectivamente. En
funcionamiento, cuando N9 es mayor que N11, el árbol 109 permanece
desacoplado de la rueda dentada 111 y por tanto del árbol 112. La
transmisión de potencia tiene lugar desde el árbol 101 al árbol 112
solamente a través de la transmisión básica 103. Sin embargo, cuando
N9 es igual a N11, la rueda dentada 111 está acoplada al árbol 109 a
través del embrague unidireccional 110.
Puede ser ventajoso disponer la unidad 108 de
engranajes de manera que la relación G de engranaje pueda ser
alterada mientras está en funcionamiento. Con el fin de hacerlo, se
hace girar libremente de manera conveniente a la rueda dentada 111
sobre el árbol 109, asegurando que N9 es mayor que N11, evitando así
la necesidad de una unidad de embrague independiente.
Claims (25)
1. Una transmisión que comprende: un alojamiento
o soporte fijo (5); un miembro (21, 56) de entrada; un árbol (12,
57) de torsión; un miembro (4, 55) de salida dispuesto para girar
alrededor de un eje de rotación por medio del árbol (12) de torsión;
un primer embrague unidireccional (2) entre el árbol (12) de torsión
y el miembro (4) de salida, que está configurado para aplicar un par
positivo al miembro de salida; un segundo embrague unidireccional
(1); una disposición de articulación (17, 7, 34, 35, 32, 40, 43, 48,
47, 58, 70) que puede girar alrededor del eje del miembro (21, 56)
de entrada bajo la influencia de dicho miembro de entrada; y un
rotor giroscópico (13) montado sobre la disposición de articulación
y que tiene un eje de giro que se desvía angularmente de forma
cíclica como respuesta al miembro de entrada para generar fuerzas
giroscópicas de reacción, siendo aplicadas las fuerzas de reacción
generadas por el rotor, cuando su eje se desvía cíclicamente, al
árbol (12, 57) de torsión como un par positivo y negativo;
caracterizada porque el miembro de entrada puede girar
alrededor de un eje de rotación con relación a dicho alojamiento o
soporte fijo, o tener un movimiento alternativo a lo largo de un eje
con relación a dicho alojamiento o soporte fijo; y porque el árbol
de torsión está conectado a través del segundo embrague
unidireccional (1) opuesto al primer embrague unidireccional (2),
bien a dicho alojamiento o soporte fijo (5) para aplicar el par
negativo al alojamiento o soporte, o bien está conectado
alternativamente al miembro de salida a través de un sistema de
inversión de la rotación (51, 52, 53) para aplicar el par negativo
al miembro (55) de salida como un par positivo; por lo que el árbol
de torsión puede hacer girar al miembro de salida solamente en un
sentido de rotación.
2. Una transmisión como la reivindicada en la
reivindicación 1, caracterizada porque la disposición de
articulación comprende un bastidor exterior (43, 58) que puede girar
alrededor de un primer eje del bastidor, y un bastidor interior (47,
70) que puede girar con relación al bastidor exterior alrededor de
un segundo eje del bastidor perpendicular al primer eje del
bastidor, transportando el bastidor interior (47, 70) a dicho
rotor.
3. Una transmisión como la reivindicada en la
reivindicación 2, caracterizada porque el bastidor exterior
(58) está fijo con relación al miembro (56) de entrada para girar
con él.
4. Una transmisión como la reivindicada en la
reivindicación 3, caracterizada porque el árbol (57) de
torsión está conectado por medio de los engranajes (64, 65, 66, 67)
al bastidor interior (70) de forma tal que el par aplicado por el
rotor al bastidor interior (70), cuando es desviado por las
rotaciones de los bastidores interior y exterior, será transmitido
al árbol (57) de torsión.
5. Una transmisión como la reivindicada en
cualquiera de las reivindicaciones 2 a 4, caracterizada
porque el eje de giro del rotor es ortogonal al eje del segundo
bastidor.
6. Una transmisión como la reivindicada en la
reivindicación 1, caracterizada porque el miembro de entrada
comprende un árbol (21) de accionamiento que puede tener un
movimiento alternativo a lo largo de un eje, estando dispuesto el
rotor sobre la disposición de articulación, de manera que su eje
puede ser desviado angularmente en un plano que contiene al eje del
árbol de accionamiento, o es paralelo a él, cuando el árbol de
accionamiento tiene el movimiento alternativo.
7. Una transmisión como la reivindicada en la
reivindicación 1, caracterizada porque el miembro de entrada
comprende un árbol (21) de accionamiento que puede tener un
movimiento alternativo a lo largo de un eje y la disposición de
articulación comprende una articulación acodada que comprende una
articulación (17) y el árbol (12) de torsión, estando la
articulación acodada conectada giratoriamente en un extremo del
árbol (21) de accionamiento y siendo, en su otro extremo, inamovible
con relación al miembro (4) de salida a lo largo del eje de rotación
de este último, estando montado el rotor sobre un brazo de la
articulación acodada, de manera que su eje puede ser desviado
angularmente cuando el árbol (21) de accionamiento tiene el
movimiento alternativo.
8. Una transmisión como la reivindicada en la
reivindicación 1, caracterizada porque el miembro de entrada
comprende un árbol (21) de accionamiento que puede tener un
movimiento alternativo a lo largo de un eje y la disposición de
articulación comprende un cardán que tiene un bastidor interior (47)
y un bastidor exterior (43), cuyo bastidor exterior está fijo con
relación al árbol (12) de torsión y puede girar con relación al
árbol (21) de accionamiento alrededor de un primer eje del bastidor,
y cuyo bastidor interior puede girar con relación al bastidor
exterior alrededor de un segundo eje del bastidor, estando montado
el rotor sobre el bastidor interior del cardán y estando prevista
una disposición (40, 42) para hacer girar el bastidor interior del
cardán como respuesta al movimiento alternativo del árbol de
accionamiento.
9. Una transmisión como la reivindicada en la
reivindicación 8, caracterizada porque el eje de giro del
rotor es ortogonal al segundo eje del bastidor.
10. Una transmisión como la reivindicada en las
reivindicaciones 8 o 9, caracterizada porque el bastidor
interior (47) está conectado al árbol (21) de accionamiento para
hacerlo oscilar cuando el árbol (21) de accionamiento tiene el
movimiento alternativo.
11. Una transmisión como la reivindicada en la
reivindicación 10, caracterizada porque el bastidor interior
(47) está conectado al árbol (21) de accionamiento por medio de una
disposición de biela.
12. Una transmisión como la reivindicada en la
reivindicación 10, caracterizada porque el bastidor interior
(47) está conectado al árbol (21) de accionamiento por medio de una
disposición de cremallera y piñón.
13. Una transmisión como la reivindicada en las
reivindicaciones 8 o 9, caracterizada porque se dispone una
configuración (45) de engranajes entre el primer bastidor (47) y el
rotor, por lo que la entrada origina también la rotación del
rotor.
14. Una transmisión como la reivindicada en la
reivindicación 13, caracterizada porque el rotor puede girar
alrededor del eje de giro con una velocidad de rotación y la
velocidad de rotación del rotor es variable con relación a la
entrada.
15. Una transmisión como la reivindicada en
cualquiera de las reivindicaciones 7 a 14, caracterizada
porque el rotor está dispuesto sobre la disposición de articulación
de manera que su eje puede ser desviado angularmente en un plano que
contiene al eje del árbol de accionamiento, o es paralelo a él,
cuando el árbol de accionamiento tiene un movimiento
alternativo.
16. Una transmisión como la reivindicada en
cualquiera de las reivindicaciones 1 a 15, caracterizada
porque se interponen dos engranajes (49, 50) entre el primer
embrague unidireccional (2) y el miembro (55) de salida y tres
engranajes (51, 52, 53) entre el segundo embrague unidireccional (1)
y el miembro (55) de salida, de forma tal que cualquiera de los dos
embragues (1, 2) que no esté girando libremente accionará el miembro
de salida en el mismo sentido de rotación.
17. Una transmisión como la reivindicada en
cualquiera de las reivindicaciones 1 a 16, caracterizada
porque el miembro (101) de entrada puede girar y está acoplado
adicionalmente al miembro (112) de salida a través de un árbol
adicional acoplado a un tercer embrague unidireccional (110) que
tiene un engranaje (111) montado sobre él que puede girar con una
velocidad de rotación, siendo accionado el miembro (101) de entrada
por el miembro (112) de salida cuando la velocidad de rotación del
engranaje excede de la del árbol adicional, teniendo el tercer
embrague unidireccional un giro libre en todas las demás
condiciones.
18. Una transmisión como la reivindicada en la
reivindicación 17, caracterizada porque el tercer embrague
unidireccional (110) está acoplado al miembro de entrada a través de
un sistema de engranajes (108) de relación variable.
19. Una transmisión como la reivindicada en la
reivindicación 1, caracterizada porque el miembro de salida
es un cuerpo (24) que puede girar alrededor de un soporte fijo (25),
el miembro de entrada es una árbol de accionamiento con un
movimiento alternativo que se acerca y se aleja de dicho soporte
fijo (25), la articulación comprende una articulación acodada (17)
conectada giratoriamente en un extremo al árbol de accionamiento y
en su otro extremo a un bastidor (3a, 27) que puede girar con dicho
cuerpo, estando conectado el árbol de torsión a través de dicho
segundo embrague unidireccional (1) con dicho soporte (25) y a
través de dicho primer embrague unidireccional (2) con el bastidor
(3a, 27).
20. Una transmisión como la reivindicada en la
reivindicación 1, caracterizada porque el miembro de entrada
puede tener un movimiento alternativo a lo largo de un eje, y que
incluye además un árbol de entrada giratorio (101) conectado al
miembro de entrada a través de un sistema de conexión para impartir
el movimiento alternativo al miembro de entrada, donde el árbol de
entrada está acoplado adicionalmente al miembro (112) de salida a
través de un árbol adicional acoplado a un tercer embrague
unidireccional (110) que tiene un engranaje (111) montado sobre él
que puede girar con una velocidad de rotación, estando accionado el
árbol (101) de entrada por el miembro (112) de salida cuando la
velocidad de rotación del engranaje (111) excede de la del árbol
adicional, girando libremente el tercer embrague unidireccional
(111) en cualquier otro caso.
21. Una transmisión como la reivindicada en la
reivindicación 20, caracterizada porque el tercer embrague
unidireccional (110) está acoplado al árbol de entrada a través de
un sistema de engranajes de relación variable.
22. Una transmisión como la reivindicada en
cualquiera de las reivindicaciones precedentes, caracterizada
porque el eje del miembro de entrada y el eje del miembro de salida
son sustancialmente paralelos o coincidentes.
23. Una transmisión como la reivindicada en
cualquiera de las reivindicaciones precedentes, caracterizada
porque el árbol de torsión es parte de la disposición de
articulación.
24. Una transmisión como la reivindicada en
cualquiera de las reivindicaciones 1 a 22, caracterizada
porque el árbol de torsión es independiente de la disposición de
articulación.
25. Una transmisión como la reivindicada en
cualquiera de las reivindicaciones precedentes, caracterizada
porque el rotor puede girar alrededor del eje de giro con una
velocidad de rotación, y la velocidad de rotación del rotor es
variable independientemente con relación a la entrada para alterar
la magnitud de las fuerzas de reacción y transmitir así el par al
miembro de salida.
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