ES2256599T3 - Elemento adicional accionado para un automovil. - Google Patents
Elemento adicional accionado para un automovil.Info
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- B60K—ARRANGEMENT OR MOUNTING OF PROPULSION UNITS OR OF TRANSMISSIONS IN VEHICLES; ARRANGEMENT OR MOUNTING OF PLURAL DIVERSE PRIME-MOVERS IN VEHICLES; AUXILIARY DRIVES FOR VEHICLES; INSTRUMENTATION OR DASHBOARDS FOR VEHICLES; ARRANGEMENTS IN CONNECTION WITH COOLING, AIR INTAKE, GAS EXHAUST OR FUEL SUPPLY OF PROPULSION UNITS IN VEHICLES
- B60K25/00—Auxiliary drives
- B60K25/06—Auxiliary drives from the transmission power take-off
Abstract
Elemento adicional (4) para un automóvil, que presenta un motor y un engranaje (1) que presenta una brida de salida (2), - con un grupo de suministro (5), - con un árbol de transmisión (11), - con un engranaje angular (12), - con un engranaje del medio tractor (17, 20, 21) y - con un árbol de accionamiento (19), - en el que el árbol de accionamiento (19) transmite un movimiento de giro al grupo de suministro (5), - en el que el engranaje angular (12) y el engranaje del medio tractor (17, 20, 21) transmiten el movimiento de giro del árbol de transmisión (11) al árbol de accionamiento (19); - en el que el eje de giro de la brida de salida (2) y el eje de giro del árbol de accionamiento (19) están orientados fundamentalmente de modo perpendicular entre ellos, y están dispuestos distanciados entre ellos, y - en el que la distancia (a) del eje de giro del elemento de salida (16) del engranaje angular (12) respecto a la brida de salida (2) es mayor que la distancia (b) del eje de giro del árbol de accionamiento (19) respecto a la brida de salida (2), caracterizado porque - el árbol de transmisión (11) une el engranaje (1) con el elemento de entrada (13) del engranaje angular (12) y - porque el árbol de accionamiento (19) y el elemento de salida (16) del engranaje angular (12) están unidos entre ellos por medio de un engranaje del medio tractor (17, 20, 21).
Description
Elemento adicional accionado para un
automóvil.
La invención se refiere a un elemento adicional
para un automóvil, en particular para un camión, con las
características del preámbulo de la reivindicación 1.
Los camiones han de ser equipados frecuentemente,
además de con los dispositivos convencionales por lo general para
automóviles, con grupos de suministro, como por ejemplo compresores,
bombas, bombas hidráulicas o generadores. Este tipo de dispositivos
son necesarios, por ejemplo, para la carga y descarga del camión, y
son accionados preferentemente por el motor del camión de modo
mecánico.
En particular, en el caso de los semirremolques
se produce el problema de que el espacio en el chasis del vehículo
tractor para la colocación de este tipo de elementos adicionales
está estrechamente limitado. El espacio por encima del chasis por
detrás de la cabina del conductor está ocupado por el semirremolque,
de modo que en esta posición no se puede disponer ningún elemento
adicional. El único espacio que queda está por debajo del chasis
entre el eje delantero y el eje trasero. Sin embargo, de modo
condicionado por la reducida distancia entre ejes, así como por el
árbol de accionamiento que discurre de modo central para el eje
trasero, en este lugar sólo hay un espacio comparativamente
reducido. El problema de espacio se agrava cuando el eje trasero
del vehículo tractor está realizado como eje gemelo, lo que sucede
cuando el peso total permitido del vehículo articulado está por
encima de 40 toneladas.
Del documento US 5.563.451 se conoce unir una
brida de salida del engranaje directamente con la brida de
accionamiento de un generador por medio de un árbol de transmisión.
Un árbol de transmisión de este tipo hace posible desacoplar el
elemento adicional del resto del vehículo desde el punto de vista de
la técnica oscilatoria.
Al emplear árboles de transmisión, sin embargo,
se requiere forzosamente que se cumplan condiciones supletorias
determinadas, ya que en caso contrario se reduce de una manera
drástica la vida útil de los árboles de transmisión. En particular,
se ha de prestar atención al hecho de que el denominado ángulo de
inflexión del árbol de transmisión, en función del número de
revoluciones, no sobrepase un valor determinado.
A partir de esta condición supletoria resulta que
está fijada una distancia mínima entre la brida de salida y la
brida de accionamiento en la dirección del eje de giro de la brida
de accionamiento, es decir, generalmente en la dirección de marcha
del vehículo. Sin embargo, esta distancia mínima lleva habitualmente
a conflictos con el espacio disponible por debajo del chasis.
Un elemento adicional que puede estar dispuesto
por debajo del chasis de un tractor de semirremolque se conoce del
documento genérico DE20214999U1, del que parte la presente
invención. El elemento adicional conocido, sin embargo, sólo
permite el uso de grupos de suministro hasta un tamaño determinado y
una potencia determinada. Los elementos de suministro para casos de
aplicación en los que se exigen potencias superiores no se pueden
integrar, por razones de espacio, en un automóvil.
Debido a esto, la invención se basa en el
problema técnico de proporcionar un elemento adicional según el
preámbulo de la reivindicación 1, que se pueda unir ahorrando el
máximo espacio posible por medio de un árbol de transmisión con el
engranaje de un automóvil.
Este problema técnico se consigue por medio de un
elemento adicional con las características de la reivindicación
1.
Según la invención, se ha reconocido que por
medio de esta disposición especial del engranaje angular relativo
al árbol de accionamiento, conjuntamente con el engranaje del medio
tractor, el árbol de transmisión discurre prácticamente en su
totalidad en el interior del espacio ocupado por medio del resto de
piezas del elemento adicional, y no sobresale lateralmente por
encima o por el lado. Con ello se garantiza que el árbol de
transmisión tiene una longitud suficiente para puentear la
distancia de la brida de salida y del elemento de entrada
perpendicularmente al eje de giro de la brida de salida, sin que el
ángulo de inflexión alcance una región crítica por encima de 10º, en
particular por encima de 15º.
Gracias al hecho de que el árbol de accionamiento
del grupo de suministro esté dispuesto perpendicularmente respecto
a la brida de salida del engranaje, es decir, transversalmente
respecto al eje de giro de la brida de salida, y con ello,
perpendicular a la dirección de marcha, es posible un montaje que
ahorre espacio del grupo de suministro. El espacio ocupado por
medio del elemento adicional se puede minimizar, ya que la extensión
longitudinal del grupo de suministro es habitualmente mayor que la
extensión transversal.
Por medio de una variación de la longitud del
árbol de accionamiento del grupo de suministro y de la longitud del
medio de tracción (correa, cadena), se puede adaptar adicionalmente
de un modo sencillo el elemento adicional a las particularidades
constructivas de diferentes tipos de vehículos.
El conformar el engranaje del medio tractor como
transmisión por correa con una primera polea de transmisión y una
segunda polea de transmisión unida con el árbol de accionamiento
lleva en primer lugar a una solución sencilla, y con ello barata.
Adicionalmente, por medio de la variación de la longitud de la
correa trapezoidal o de la correa dentada, el elemento adicional se
puede adaptar fácilmente a diferentes tipos de vehículos.
En caso de que se requiera un cierre de fuerza
mayor entre el engranaje, por un lado, y el elemento adicional, por
otro lado, entonces el engranaje del medio tractor también puede
estar conformado como una transmisión por cadena.
Los grupos de suministro dispuestos en el
elemento adicional pueden ser un compresor, una bomba, en particular
una bomba hidráulica, así como un generador.
En particular, en el caso de números elevados de
revoluciones por unidad de tiempo, es ventajoso que en la parte
opuesta al elemento de entrada del engranaje angular esté prevista
una rueda de ventilador que sea accionada conjuntamente. Con ello
se refrigera en engranaje para evitar que la temperatura del aceite
del engranaje sobrepase un valor crítico, y se dañe el engranaje
angular.
Para garantizar una refrigeración suficiente del
aceite del engranaje, adicionalmente es ventajoso proveer a la
carcasa del engranaje angular con aletas refrigeradoras.
Para evitar elevadas cargas del árbol de
accionamiento perpendiculares a su dirección de extensión, y en
particular cuando éste presente una longitud elevada, es ventajoso
prever un soporte cerca del accionamiento del medio tractor.
La presente invención se explica a continuación a
partir de un dibujo que sólo representa un ejemplo de realización
preferido. En este caso se muestra:
Fig. 1 la vista en planta desde arriba de un
elemento adicional conforme a la invención.
En la Fig. 1 se muestra de modo esquemático un
engranaje 1 de un camión con una brida de salida 2 que está
prevista en el extremo de un árbol secundario 3. El árbol secundario
3 provisto de la brida de salida 2 discurre en una dirección
paralela a la dirección de marcha del camión. El elemento adicional
4 está desplazado lateralmente respecto al engranaje 1 que presenta
como grupo de suministro un compresor 5. En el caso del grupo de
suministro se puede tratar de una bomba, una bomba hidráulica o un
generador. El compresor 5 está dispuesto conjuntamente con un
filtro de aire 6, un amortiguador de aspiración 7, un amortiguador
del sonido 8 y un refrigerador por aire de aire 9 en una consola del
compresor 10.
El elemento adicional 4 presenta un árbol de
transmisión 11 y un engranaje angular 12. Uno de los extremos del
árbol de transmisión 11 está unido con la brida de salida 2 del
engranaje 1, y el otro extremo del árbol de transmisión 11 está
unido con el elemento de entrada 13 del engranaje angular 12 por
medio de una brida 14, encerrando el árbol de transmisión 11 tanto
con el árbol secundario 3 como con el elemento de entrada 13 del
engranaje angular 12 un ángulo de inflexión \alpha.
El ángulo de inflexión \alpha se elige en este
caso de tal manera que no sobrepase 15º, y en particular, 10º. Por
medio del árbol de transmisión 11 se consigue un desacoplamiento
desde el punto de vista de la técnica oscilatoria del elemento
adicional 4 y del bloque del motor incluyendo el engranaje 1.
Adicionalmente, por medio del árbol de transmisión 11 se hace
posible un montaje sencillo del elemento adicional 4 en un
camión.
En la parte opuesta al elemento de unión 13 del
engranaje angular 12 está prevista una rueda del ventilador 15 que
está unida con el elemento de entrada 13 de tal manera que gira con
un giro del elemento de entrada 13, y que se ocupa de que el
engranaje angular 12 se refrigere. Adicionalmente, el engranaje
angular 12 presenta un elemento de salida 16 que apunta en la
dirección del compresor 5, y con ello está perpendicular respecto
al árbol secundario 3 y a la brida de salida 2. En el elemento de
salida 16 está prevista una primera polea de transmisión 17.
Un árbol de accionamiento 19 está unido con el
compresor 5 por medio de un acoplamiento 18, pudiendo transmitir el
árbol de accionamiento 19 un movimiento de giro al compresor 5. El
eje de giro del árbol de accionamiento 19 está dispuesto
perpendicularmente al árbol secundario 3, y con ello también
perpendicular al eje de giro de la brida de salida 2.
Adicionalmente, la brida de salida 2, el elemento de salida 16 del
engranaje angular 12 y el árbol secundario 19 están dispuestos
entre ellos de tal manera que la distancia a del eje de giro del
elemento de salida 16 respecto a la brida de salida 2 es mayor que
la distancia b del eje de giro del árbol de accionamiento 19
respecto a la brida de salida 2.
En el extremo del árbol de accionamiento 19
opuesto al compresor 5 está prevista una segunda polea de
transmisión 20, estando unidas entre ellas la primera polea de
transmisión 17 y la segunda polea de transmisión 20 por medio de
tres correas trapezoidales 21. La primera y la segunda polea de
transmisión 17 y 20 y las correas trapezoidales 21 conforman con
ello un engranaje de medio tractor por medio del que están unidos el
elemento de salida 16 y el árbol de accionamiento 19 entre ellos.
Alternativamente, el engranaje de medio tractor también puede estar
conformado como transmisión por cadena, en la que en lugar de poleas
de transmisión 17, 20 están previstas ruedas de cadena que están
unidas entre ellas por medio de al menos una cadena.
Por medio del engranaje del medio tractor se
puede adaptar la distancia entre la brida de salida 2 y el árbol de
accionamiento 19 a diferentes tipos de vehículos de tal manera que
se varíe la longitud del medio tractor (correa trapezoidal 21).
El elemento de salida 16 está dispuesto, visto
desde el engranaje 1, por detrás del árbol de accionamiento 19. En
esta disposición del engranaje angular 12 relativo al árbol de
accionamiento 19 conjuntamente con el engranaje del medio tractor
conformado a partir de las poleas de transmisión 17, 20 y la correa
trapezoidal 21, el árbol de transmisión 11 discurre prácticamente
en su totalidad en el interior del espacio ocupado por medio del
resto de piezas del elemento adicional 4. Adicionalmente, el árbol
de transmisión 11 tiene una longitud suficiente para puentear la
distancia de la brida de salida 2 y del elemento de entrada 13
perpendicularmente al árbol secundario 3, sin que el ángulo de
inflexión a alcance una región crítica por encima de 10º.
Por medio del engranaje angular 12 y del
engranaje del medio tractor, el árbol 22 del compresor 5 puede
discurrir perpendicularmente respecto al árbol secundario, y con
ello perpendicular a la dirección de marcha (flecha A). Esto hace
posible el montaje del compresor 5 perpendicular a la dirección de
marcha A, lo que lleva a un ahorro adicional de espacio, ya que la
extensión longitudinal del compresor 5 es menor que la extensión
transversal.
En la consola del compresor 10 está previsto
adicionalmente un soporte 23 para el árbol de accionamiento 19, por
medio del que el árbol de accionamiento 19 se aloja cerca de la
segunda polea de transmisión 20 para evitar cargas perpendiculares
al árbol de accionamiento 19 como consecuencia de la tensión de la
correa trapezoidal 21.
En caso de que el engranaje 1 se accione de tal
manera que el árbol secundario 3 y la brida de salida 2 giren,
entonces el árbol de transmisión 11 transmite el movimiento de giro
al engranaje angular 12, cuyo elemento de salida 15 se pone
igualmente a girar. Por medio del engranaje del medio tractor
conformado por las poleas de transmisión 17, 20 y las correas
trapezoidales 21, se transmite el movimiento de giro al árbol de
accionamiento 19, y con ello se acciona el compresor 5.
Claims (15)
1. Elemento adicional (4) para un automóvil, que
presenta un motor y un engranaje (1) que presenta una brida de
salida (2),
- -
- con un grupo de suministro (5),
- -
- con un árbol de transmisión (11),
- -
- con un engranaje angular (12),
- -
- con un engranaje del medio tractor (17, 20, 21) y
- -
- con un árbol de accionamiento (19),
- -
- en el que el árbol de accionamiento (19) transmite un movimiento de giro al grupo de suministro (5),
- -
- en el que el engranaje angular (12) y el engranaje del medio tractor (17, 20, 21) transmiten el movimiento de giro del árbol de transmisión (11) al árbol de accionamiento (19);
- -
- en el que el eje de giro de la brida de salida (2) y el eje de giro del árbol de accionamiento (19) están orientados fundamentalmente de modo perpendicular entre ellos, y están dispuestos distanciados entre ellos, y
- -
- en el que la distancia (a) del eje de giro del elemento de salida (16) del engranaje angular (12) respecto a la brida de salida (2) es mayor que la distancia (b) del eje de giro del árbol de accionamiento (19) respecto a la brida de salida (2),
caracterizado porque
- -
- el árbol de transmisión (11) une el engranaje (1) con el elemento de entrada (13) del engranaje angular (12) y
- -
- porque el árbol de accionamiento (19) y el elemento de salida (16) del engranaje angular (12) están unidos entre ellos por medio de un engranaje del medio tractor (17, 20, 21).
2. Elemento adicional según la reivindicación 1,
caracterizado porque el engranaje del medio tractor (17, 20,
21) está conformado como transmisión por correa.
3. Elemento adicional según la reivindicación 2,
caracterizado porque la transmisión por correa presenta en
el elemento de salida (16) del engranaje angular (12) una primera
polea de transmisión (17) y en el árbol de accionamiento (19) una
segunda polea de transmisión (20).
4. Elemento adicional según la reivindicación 3,
caracterizado porque la primera y la segunda polea de
transmisión (17, 20) están unidas entre ellas con al menos una
correa trapezoidal (21).
5. Elemento adicional según la reivindicación 3,
caracterizado porque la primera y la segunda polea de
transmisión (17, 20) están unidas entre ellas con al menos una
correa dentada.
6. Elemento adicional según la reivindicación 1,
caracterizado porque el engranaje del medio tractor está
conformado como transmisión por cadena.
7. Elemento adicional según la reivindicación 6,
caracterizado porque la transmisión por cadena presenta en
el elemento de salida (16) del engranaje angular (12) una primera
rueda de cadena y en el árbol de accionamiento (19) una segunda
rueda de
cadena.
cadena.
8. Elemento adicional según la reivindicación 7,
caracterizado porque la primera y la segunda rueda de cadena
están unidas entre ellas con al menos una cadena.
9. Elemento adicional según una de las
reivindicaciones 1 a 8, caracterizado porque el grupo de
suministro está conformado como compresor (5).
10. Elemento adicional según una de las
reivindicaciones 1 a 8, caracterizado porque el grupo de
suministro está conformado como bomba, en particular bomba
hidráulica.
11. Elemento adicional según una de las
reivindicaciones 1 a 8, caracterizado porque el grupo de
suministro está conformado como generador.
12. Elemento adicional según una de las
reivindicaciones 1 a 11, caracterizado porque el engranaje
angular (12) presenta en la parte opuesta al elemento de entrada
(13) una rueda de ventilador (15).
13. Elemento adicional según una de las
reivindicaciones 1 a 12, caracterizado porque el engranaje
angular (12) presenta aletas de refrigeración.
14. Elemento adicional según una de las
reivindicaciones 1 a 13, caracterizado porque el ángulo de
inflexión \alpha del árbol de transmisión (11) es menor que 15º,
preferentemente menor que 10º.
15. Elemento adicional según una de las
reivindicaciones 1 a 14, caracterizado porque está previsto
un cojinete (23) para el árbol de accionamiento (19) cerca del
engranaje del medio tractor.
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