ES2320898T3 - Transmision con relacion de variacion continua. - Google Patents

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    • F16H2037/104—Power split variators with one end of the CVT connected or connectable to two or more differentials

Abstract

Transmisión con relación de variación continua (CVT), que comprende: (a) una unidad de variación de relación ("variador") (V); (b) un primer tren epicicloidal (18) con dos entradas (A2, S2) conectadas a lados opuestos del variador; (c) un segundo tren epicicloidal (16) con una entrada (10) accionada mediante un motor primario y componentes (A1, S1) conectados a lados opuestos del variador; (d) un eje motor de salida (14); (e) un embrague a régimen bajo (L) para conectar de manera selectiva la salida del primer tren epicicloidal (18) con el eje motor de salida a régimen bajo; (f) un tercer tren epicicloidal mixto (20) conectado a la salida del primer tren epicicloidal (18) y conectable al variador (V) y que puede conectarse con el eje motor de salida a régimen alto mediante un embrague a régimen alto (F); en donde el régimen alto y el régimen bajo coinciden en al menos una relación de variador y el variador funciona en sentidos opuestos a régimen bajo y a régimen alto.

Description

Transmisión con relación de variación continua.
Campo y antecedentes de la invención
La presente invención se refiere a transmisiones con relación de variación continua ("CVT"). La invención se refiere en concreto a transmisiones para vehículos industriales o agrícolas, por ejemplo tractores, que requieren un par motor alto a velocidades bajas y a menudo que el vehículo avance y retroceda a poca velocidad, aunque también necesitan, para regímenes de avance y retroceso altos para velocidades mayores, condiciones de par motor más bajas.
Se hace referencia a la DE 101 54 095 en la que un conjunto de caja de cambio de velocidades para vehículos, comprende una transmisión superpuesta de tipo engranaje planetario dispuesta en la transmisión de potencia entre un eje de entrada y una transmisión toroidal de manera que el eje de entrada y el engranaje central del lado de entrada y salida de la transmisión toroidal se conectan cada uno de un modo giratorio fijo a un elemento accionador (por ejemplo el engranaje central externo, el engranaje planetario o el engranaje central interno) de la transmisión superpuesta. Un engranaje central de la transmisión toroidal se conecta al engranaje planetario de la transmisión superpuesta y el eje de entrada se conecta a un engranaje central de la transmisión superpuesta.
También se hace referencia a la EP-A-1 061 288 que describe una transmisión de variación continua multirango (CTV) y un mecanismo accionador de salida. La CTV tiene una unidad de variación continua (CVU) y un conjunto de engranaje planetario. Una pluralidad de dispositivos de fricción se pueden conectar de manera selectiva a fin de establecer tres rangos de avance y un rango de retroceso y la CVU es efectiva para proporcionar muchísimas más relaciones de variación entre el motor y el mecanismo accionador de salida. Un dispositivo de fricción se acopla durante una condición neutra embragada, un primer rango de avance y un rango de retroceso. La condición neutra se establece ajustando la CVU a una relación predeterminada. El rango de avance se realiza cambiando la relación CVU hacia una relación de transmisión baja máxima desde la condición neutra y el primer rango de avance se realiza cambiando la relación CVU hacia una relación de supermarcha máxima. Los rangos de avance segundo y tercero se establecen intercambiando de manera sincrónica dispositivos de fricción.
Breve descripción de la invención
De acuerdo con un primer aspecto de la presente invención, se proporciona una transmisión con relación de variación continua (CVT) que comprende:
(a) una unidad de variación de relación ("variador");
(b) un primer tren epicicloidal con dos entradas conectadas a lados opuestos del variador;
(c) un segundo tren epicicloidal con una entrada accionada mediante un motor primario y componentes conectados a lados opuestos del variador;
(d) un eje motor de salida;
(e) un embrague a régimen bajo para conectar de manera selectiva la salida del primer tren epicicloidal con el eje motor de salida a régimen bajo;
(f) un tercer tren epicicloidal mixto conectado a la salida del primer tren epicicloidal y conectable al variador y que puede conectarse con el eje motor de salida a régimen alto mediante un embrague a régimen alto;
en donde el régimen alto y el régimen bajo coinciden en al menos una relación de variador y el variador funciona en sentidos opuestos a régimen bajo y a régimen alto.
De preferencia, los rangos de funcionamiento del régimen bajo y el régimen alto se superponen.
De acuerdo con un segundo aspecto de la presente invención, se proporciona una transmisión con relación de variación continua (CVT) que comprende:
(a) una unidad de variación de relación ("variador");
(b) un primer tren epicicloidal con dos entradas conectadas a lados opuestos del variador;
(c) un segundo tren epicicloidal con una entrada accionada mediante un motor primario y componentes conectados a lados opuestos del variador;
(d) un eje motor de salida que se puede conectar al variador mediante uno de dos elementos giratorios accionados de manera alterna conectados a lados opuestos del variador respectivamente; y
(e) un primer embrague dispuesto entre una salida del primer tren epicicloidal y el eje motor de salida para conectar de manera selectiva la salida del primer tren epicicloidal con el eje motor de salida;
comprendiendo además la transmisión:
un tercer tren epicicloidal mixto dispuesto entre al menos uno de los elementos giratorios accionados y el eje motor de salida y que recibe entradas procedentes de la salida del primer tren epicicloidal y dicho eje giratorio accionado; y un segundo embrague dispuesto entre dicho elemento giratorio accionado y el eje motor de salida para conectar de manera selectiva el mencionado elemento giratorio accionado con el eje motor de salida a través del tercer tren epicicloidal.
En una realización, un tercer embrague está dispuesto entre el otro elemento giratorio accionado mencionado y el eje motor de salida para conectar de manera selectiva el otro elemento giratorio accionado mencionado con el eje motor de salida a través del tercer tren epicicloidal.
El segundo y el tercer embrague están dispuestos de preferencia, respectivamente entre dicho elemento giratorio accionado mencionado y el tercer tren epicicloidal y entre el otro elemento giratorio accionado mencionado y el tercer tren epicicloidal.
En otra realización, un cuarto tren epicicloidal está dispuesto entre el otro elemento giratorio accionado mencionado y el eje motor de salida y recibe entradas procedentes de la salida del primer tren epicicloidal y el otro elemento giratorio accionado mencionado y un tercer embrague está dispuesto entre el otro elemento giratorio accionado mencionado y el eje motor de salida para conectar de manera selectiva el otro elemento giratorio accionado mencionado con el eje motor de salida a través del cuarto tren epicicloidal.
El segundo y tercer embrague están dispuestos de preferencia, respectivamente entre el tercer tren epicicloidal y el eje motor de salida y el cuarto tren epicicloidal y el eje motor de salida.
Breve descripción de los dibujos
A continuación se describen, sólo a modo de ejemplo, realizaciones específicas de la presente invención, con referencia a los dibujos que se acompañan, en los que:
La figura 1, es una representación en forma de diagrama de una primera realización de una CVT según la presente invención.
La figura 2, es una representación de la transmisión de la figura 1, que ilustra el engranaje de transmisión con más detalle.
La figura 3, es una gráfica que ilustra el funcionamiento de la primera realización.
La figura 4, es una representación en forma de diagrama de una segunda realización de una CVT según la presente invención;
Descripción detallada de la invención
Refiriéndonos a las figuras 1 y 2, una CVT tiene un eje de entrada 10, conectado a un motor primario a través de un engranaje reductor 12, un eje de salida 14, un variador V de tipo tracción de rodamiento de carrera toroidal, un tren epicicloidal de entrada 16, un tren epicicloidal de recirculación 18 y un tren epicicloidal mixto 20. Los números de referencia 24, 26 indican ejes conectados a lados opuestos del variador V, que están conectados a través de engranajes reductores 28, 30 a elementos giratorios (en lo sucesivo, "ejes", por razones de conveniencia) 32, 34, que están a su vez conectados a dos componentes (la corona Al y el engranaje planetario Sl respectivamente) del engranaje epicicloidal de entrada 16; el resto de los componentes (el soporte planetario Cl) están conectados al eje de entrada 10.
Los ejes 32, 34 se conectan también a dos componentes (la corona A2 y el engranaje planetario S2) del tren epicicloidal de recirculación 18, conectándose el tercer componente (el soporte planetario C2) mediante el acoplamiento de un embrague a régimen bajo L y a través de un engranaje reductor 38 al eje de salida 14.
Además, los ejes 32, 34 se pueden conectar de manera selectiva y alterna a través de un engranaje reductor correspondiente 40, 42 y de embragues de avance y retroceso a régimen alto respectivos F, R con el mismo componente (el soporte planetario C3) del tren epicicloidal mixto 20, estando otro componente (la corona A3) del tren epicicloidal permanentemente conectado a la salida (el soporte planetario C2) del tren epicicloidal de recirculación 18. En régimen bajo, se embraga el embrague a régimen bajo L y se desembragan los embragues de avance y retroceso a régimen alto M, R. En régimen bajo, la potencia recircula a través del tren epicicloidal 18 y, como se muestra en la figura 3 con la línea "Salida L acoplada", a media que el variador V avanza desde un extremo de su rango de variaciones hasta el otro, la velocidad del eje de salida 14 se puede fijar para hacer una progresión de "régimen bajo" desde un valor máximo finito en un sentido, descender a cero y luego subir a un segundo valor máximo en el sentido opuesto. De esta manera, la transmisión puede fácilmente alternar entre avance y retroceso sin tener que cambiar el régimen. Esto es importante para vehículos que no circulen por la carretera, tales como tractores y similares en los que la transmisión transmite altos niveles de par motor a bajas velocidades del vehículo, durante los cuales es preferible evitar los cambios de régimen, si es posible.
En la figura 3, también puede observarse que para cada una de las velocidades de avance y retroceso particulares del eje de salida 14 hay una variación del variador (aproximadamente -0,68 y -2,74, correspondientes a una velocidad del eje de salida de aproximadamente 4000 rpm) en la que la salida del tren epicicloidal mixto 20, si se conecta mediante el embrague de avance o retroceso a régimen alto correspondiente F, R, sería idéntica a la salida del tren epicicloidal mixto 18 al embragarse el embrague a régimen bajo L, es decir, las dos entradas del tren epicicloidal mixto 20 serían idénticas. Esto se conoce como "variación sincrónica" y en esa variación, puede embragarse el embrague de avance o retroceso F, R, dependiendo del sentido de rotación del eje de salida 14, y el embrague a régimen bajo L puede desembragarse con el fin de poner la transmisión en un régimen de avance alto o de retroceso alto, según corresponda.
En régimen de avance alto o de retroceso alto, según se ilustra en la figura 3, la variación del variador se ajusta en el sentido opuesto en comparación con el funcionamiento a régimen bajo a fin de aumentar la velocidad del eje de salida 14. En esos regímenes, el accionamiento de uno de los ejes 32, 34 se conecta al eje de salida 14 a través del embrague embragado F o R, el tren epicicloidal mixto 20 (a través del componente de salida, engranaje planetario S3) y el engranaje reductor 46.
En la figura 4, se muestra una segunda realización. Es muy similar a la primera realización y se usan los mismos números de referencia para describir las características correspondientes. La principal diferencia es que el único tren epicicloidal mixto 20 de la primera realización se sustituye por dos engranajes epicicloidales 20', 20", un componente (el soporte planetario) de cada uno se conecta a cada uno de los dos ejes correspondientes 32, 34, otro componente (el engranaje planetario) de cada uno de los engranajes epicicloidales 20', 20" se puede conectar de manera selectiva y alterna con el eje de salida 14 a través de los embragues de avance y retroceso a régimen alto F, R, respectivamente. De manera similar a la primera realización, la salida del tren epicicloidal de recirculación 18 se conecta a un componente (la corona) de cada uno de los engranajes epicicloidales mixtos de avance y retroceso 20', 20" y también se puede conectar a través de un embrague a régimen bajo L al eje de salida 14. Cuando se necesita un régimen de avance alto o un régimen de retroceso alto en relación sincrónica, se embraga el embrague de avance o retroceso adecuado F, R y se desembraga el embrague a régimen bajo L para conectar la salida del tren epicicloidal mixto adecuado 20', 20" con el eje de salida 14 a través del engranaje reductor.
La invención se define en las reivindicaciones y no se limita a los detalles de las realizaciones anteriores.

Claims (7)

  1. \global\parskip0.950000\baselineskip
    1. Transmisión con relación de variación continua (CVT), que comprende:
    (a)
    una unidad de variación de relación ("variador") (V);
    (b)
    un primer tren epicicloidal (18) con dos entradas (A2, S2) conectadas a lados opuestos del variador;
    (c)
    un segundo tren epicicloidal (16) con una entrada (10) accionada mediante un motor primario y componentes (A1, S1) conectados a lados opuestos del variador;
    (d)
    un eje motor de salida (14);
    (e)
    un embrague a régimen bajo (L) para conectar de manera selectiva la salida del primer tren epicicloidal (18) con el eje motor de salida a régimen bajo;
    (f)
    un tercer tren epicicloidal mixto (20) conectado a la salida del primer tren epicicloidal (18) y conectable al variador (V) y que puede conectarse con el eje motor de salida a régimen alto mediante un embrague a régimen alto (F);
    en donde el régimen alto y el régimen bajo coinciden en al menos una relación de variador y el variador funciona en sentidos opuestos a régimen bajo y a régimen alto.
  2. 2. Transmisión con relación de variación continua (CVT) según la reivindicación 1, en donde los rangos de funcionamiento a régimen bajo y a régimen alto se superponen.
  3. 3. Transmisión con relación de variación continua (CVT), que comprende:
    (a)
    una unidad de variación de relación ("variador") (V);
    (b)
    un primer tren epicicloidal (18) con dos entradas (A2, S2) conectadas a lados opuestos del variador;
    (c)
    un segundo tren epicicloidal (16) con una entrada (10) accionada mediante un motor primario y componentes (A1, S1) conectados a lados opuestos del variador;
    (d)
    un eje motor de salida (14) que se puede conectar al variador (V) mediante uno de dos elementos giratorios accionados de manera alterna (24, 26) conectados a lados opuestos del variador respectivamente; y
    un primer embrague (L) dispuesto entre una salida del primer tren epicicloidal (18) y el eje motor de salida para conectar de manera selectiva la salida del primer tren epicicloidal con el eje motor de salida;
    comprendiendo además la transmisión:
    un tercer tren epicicloidal mixto (20) dispuesto entre al menos uno de los elementos giratorios accionados (24) y el eje motor de salida y que recibe entradas procedentes de la salida del primer tren epicicloidal (18) y dicho elemento giratorio accionado (24); y
    un segundo embrague (F) dispuesto entre dicho elemento giratorio accionado (24) y el eje motor de salida (14) para conectar de manera selectiva el mencionado elemento giratorio accionado con el eje motor de salida a través del tercer tren epicicloidal (20).
  4. 4. CVT según la reivindicación 3, que comprende además un tercer embrague (R) dispuesto entre el otro elemento giratorio accionado mencionado (26) y el eje motor de salida para conectar de manera selectiva el otro elemento giratorio accionado mencionado (26) con el eje motor de salida a través del tercer tren epicicloidal.
  5. 5. CVT según la reivindicación 4, en donde el segundo y el tercer embrague (F, R) están dispuestos respectivamente entre dicho elemento giratorio accionado mencionado (24) y el tercer tren epicicloidal (20) y entre el otro elemento giratorio accionado mencionado (26) y el tercer tren epicicloidal.
  6. 6. CVT según la reivindicación 3, que comprende además:
    un cuarto tren epicicloidal (20'') dispuesto entre el otro elemento giratorio accionado mencionado (26) y el eje motor de salida (14) y que recibe entradas procedentes de la salida del primer tren epicicloidal (18) y el otro elemento giratorio accionado mencionado (26) y
    un tercer embrague (R) dispuesto entre el otro elemento giratorio accionado mencionado (26) y el eje motor de salida para conectar de manera selectiva el otro elemento giratorio accionado mencionado con el eje motor de salida a través de un cuarto tren epicicloidal.
    \global\parskip1.000000\baselineskip
  7. 7. CVT según la reivindicación 6, en donde el segundo y tercer embrague (F, R) están dispuestos respectivamente entre el tercer tren epicicloidal y el eje motor de salida y el cuarto tren epicicloidal y el eje motor de salida.
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