ES2839448T3 - Transmisión final para vehículos a motor agrícolas e industriales - Google Patents

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Abstract

Transmisión final para vehículos a motor agrícolas e industriales, que comprende: - un conjunto diferencial (1) que comprende una estructura de soporte (10) y un diferencial (11) que transmite un movimiento de entrada a un eje de transmisión intermedio (13); - una unidad de transferencia (2) que comprende un eje final (21) que recibe el movimiento de dicho eje de transmisión intermedio (13) y lo transmite a una rueda motriz respectiva (5); en el que comprende una rueda de salida dentada (14) integrada en dicho eje de transmisión intermedio (13) que se acopla respectivamente con una corona dentada internamente (22) integrada en dicho eje final (21) y con una rueda dentada intermedia (16) y además comprende al menos una rueda de soporte dentada (15) que se acopla con dicha corona dentada internamente (22) y con dicha rueda dentada intermedia (16), estando dicha rueda dentada de soporte (15) y dicha rueda dentada intermedia (16) apoyadas rotativamente en dicha estructura de soporte (10), caracterizada porque dicha rueda intermedia (16) es coaxial con dicha corona (22).

Description

DESCRIPCIÓN
Transmisión final para vehículos a motor agrícolas e industriales
La presente invención se refiere a una transmisión final para vehículos agrícolas e industriales, del tipo que comprende las características mencionadas en el preámbulo de la reivindicación 1.
El término "transmisión final" o "accionamiento final" se utiliza generalmente para indicar la parte de la transmisión que transmite el par motor a las ruedas.
Normalmente, en los vehículos industriales, una transmisión final comprende al menos un eje de transmisión que recibe el movimiento de un diferencial, posiblemente asociado a una serie de engranajes de reducción y/o una unidad de freno, o de un reductor de varios tipos, o de un motor eléctrico, hidráulico o de otro tipo. Los ejemplos de esas transmisiones se describen en las patentes US 4.574.658 o US 4.392.396, que prevén, en particular, el uso de sistemas de transmisión epicicloidal para obtener la relación de reducción final requerida.
Sin embargo, las soluciones conocidas no son muy eficaces en los casos en que se requiere utilizar vehículos de dimensiones verticales restringidas o en que es necesario mantener parte de la transmisión a una corta distancia del suelo.
Esta exigencia es particularmente aguda, por ejemplo, en el caso de los vehículos utilizados en el cultivo de huertos, viñedos, olivares y similares, que deben operar bajo las ramas de estas plantas.
Por lo tanto, es evidente que para tales aplicaciones lo más apropiado es que el motor, y por consiguiente el eje de transmisión, se sitúe en la posición más baja posible, a fin de lograr la mayor reducción posible de las dimensiones verticales del vehículo.
Sin embargo, para no frustrar este posicionamiento del motor y otros componentes de la transmisión, también es necesario utilizar ruedas pequeñas, que no son muy adecuadas para proporcionar tracción en presencia de una gran potencia desarrollada.
Sin embargo, sería deseable poder aprovechar al máximo la potencia que el motor es capaz de entregar, especialmente durante las diferentes fases de trabajo del vehículo.
Por lo tanto, el problema técnico que subyace a la presente invención es el de proporcionar una transmisión final que permita obviar los inconvenientes mencionados anteriormente con referencia al estado de la técnica.
Este problema se resuelve con la transmisión final según la reivindicación 1.
La presente invención ofrece algunas ventajas significativas. La principal ventaja radica en el hecho de que la transmisión final según la presente invención tiene una estructura que se adapta particularmente a los vehículos utilizados para el cultivo de huertos, viñedos, olivares y similares.
Además, la transmisión final según la presente invención permite asegurar un rendimiento óptimo incluso en vehículos de dimensiones verticales reducidas.
Además, según otros aspectos, la presente invención permite el uso de ruedas de dimensiones relativamente grandes en vehículos que utilizan un posicionamiento particularmente bajo del motor y la transmisión.
Además, según otros aspectos más, es posible obtener una transferencia hacia abajo o hacia arriba del par motor entregado, por ejemplo mediante una caja de cambios o un diferencial, sin someter los cojinetes que soportan los ejes y la estructura en general a cargas excesivamente elevadas. Otras ventajas, características y modos de uso de la presente invención se harán aparentes a partir de la siguiente descripción detallada de una serie de formas de realización, dadas a modo de ejemplo no limitativo. Se hará referencia a las figuras de los dibujos acompañantes, en los que:
• Las figuras 1A y 1B son dos ilustraciones esquemáticas que proporcionan una comparación entre una transmisión final creada según la técnica antecedente y una transmisión final según la presente invención, en una vista lateral y una vista posterior;
• La figura 2 es una ilustración esquemática de un detalle de la transmisión final según la presente invención;
• Las figuras 3 y 4 son respectivamente una vista seccional de la transmisión final según la presente invención y un detalle relacionado.
Con referencia inicialmente a la figura 1B, el número 100 indica en su conjunto una transmisión final según la presente invención, utilizada en un tractor u otro vehículo similar para la transmisión del movimiento de un conjunto diferencial 1 a las ruedas motrices traseras 5 del vehículo.
Como se verá más claramente a continuación, dicha unidad final 100 puede utilizarse también en otros tipos de vehículos, por ejemplo, vehículos industriales, por ejemplo, vehículos industriales especiales, como los que utilizan un plano de carga rebajado, por ejemplo, para el transporte de personas en aeropuertos, o para accionar las ruedas delanteras de un tractor. Sin embargo, es evidente que esta lista no debe considerarse exhaustiva, y que pueden preverse otras aplicaciones que requieran una transferencia de las transmisiones y a las que, por lo tanto, es aplicable la presente invención.
La transmisión final 100 según la presente invención se ilustra esquemáticamente en las figuras 1B y 2.
El conjunto diferencial 1 comprende una estructura de soporte 10, ilustrada más claramente en las figuras 3 y 4, que soporta de manera rotatoria un diferencial 11. Según una forma de realización que no entra dentro de la redacción de la reivindicación 1, se puede proporcionar una caja de cambios o un reductor en lugar del diferencial 11.
El diferencial 11, realizado de una manera que se conoce de por sí, comprende una corona 12, que recibe el movimiento de entrada del motor del vehículo para distribuir el par a dos ejes de transmisión intermedios 13.
A continuación, para mayor simplicidad de la ilustración, se hará referencia sólo a uno de los dos ejes de transmisión intermedios y a los componentes sucesivos de la transmisión final 100, entendiéndose que las mismas características pueden referirse a los dos componentes de salida del diferencial 11.
Por lo tanto, con referencia a la figura 2, la transmisión final 100 según la presente invención comprende una rueda de salida dentada 14, enchavetada al eje de transmisión intermedio 13 en su extremo 13A opuesto al extremo conectado al diferencial 11.
Opcionalmente, también puede estar presente una unidad de freno 3, conectada al eje de transmisión intermedio 13. El movimiento se transmite a la rueda motriz 5 a través de una unidad de transferencia 2, que comprende un eje final 21 que recibe el movimiento del eje de transmisión intermedio 13.
En mayor detalle, la unidad de transferencia comprende una corona dentada internamente 22, enchavetada al eje final 21, que se acopla a la rueda dentada de salida 14.
Por lo tanto, según una forma de realización preferente, y como se puede observar en las figuras, el eje de salida 21 es paralelo al mencionado eje de transmisión intermedio 13 y está desplazado con respecto al mismo. Por lo tanto, el eje de rotación de las ruedas motrices 5 puede estar desplazado con respecto al del diferencial 11, y esto permite ventajosamente que dicho eje se mueva hacia arriba o hacia abajo según las necesidades. Por ejemplo, como se ha ilustrado anteriormente, en el caso de los tractores utilizados en el cultivo de olivares, viñedos y huertos, será posible desplazar el eje de salida 21 hacia arriba, y por lo tanto utilizar ventajosamente ruedas más grandes para un determinado conjunto de dimensiones verticales globales del vehículo. En otras aplicaciones, no ilustradas, la transferencia puede hacerse, en cambio, hacia arriba.
Por lo tanto, se apreciará que la presente invención permite que la transferencia se haga hacia abajo, hacia arriba o de acuerdo con cualquier orientación, dependiendo de la aplicación específica de la transmisión final.
La transmisión final 100 según la presente invención comprende además una rueda dentada intermedia 16 y al menos una rueda de soporte dentada 15, ambas conectadas de forma rotativa a la estructura de soporte 10.
Según la invención, la rueda dentada de salida 14 también se acopla a la rueda dentada intermedia 16 además de a la corona 22.
Según la invención, la rueda de soporte dentada 15 se acopla a la corona dentada internamente 22 y a la rueda dentada intermedia 16.
Según la invención, la rueda intermedia 16 es coaxial con la corona 22, como se puede ver en el diagrama de la figura 2.
Además, según una forma de realización preferente, la rueda intermedia 16 y la rueda de soporte 15 se interponen entre la corona 22 y la rueda de salida 14.
Según una forma de realización preferente, la rueda de salida 14 y la rueda de soporte se encuentran por tanto radialmente con respecto a la mencionada rueda intermedia 16, preferentemente en una posición tal que se distribuyan uniformemente alrededor de la misma.
Preferentemente, la rueda de salida 14 y la rueda de soporte 15 son simétricas con respecto a un eje de rotación X definido por el eje de salida 21. Esto permite ventajosamente una distribución uniforme de las cargas.
En una forma de realización, sólo hay una única rueda de soporte 15 que, como se ha ilustrado anteriormente, está situada en una posición diametralmente opuesta a la rueda de salida 14 con respecto a la rueda intermedia 16. Sin embargo, es evidente que la solución descrita anteriormente también permite el uso de un mayor número de ruedas de soporte 15, en beneficio de la distribución de las cargas. La estructura de las ruedas dentadas descrita anteriormente corresponde a la de un tren de engranajes planetarios, en el que el movimiento se introduce en un engranaje satélite, que corresponde a la rueda de salida 14, y sale de la corona 22. El otro engranaje satélite, correspondiente a la rueda de soporte 15, y el engranaje solar, correspondiente a la rueda intermedia 16, están en cambio conectados entre sí en posiciones fijas, como puede verse en la vista esquemática de la estructura de soporte 10, a la que ambos están conectados de forma rotatoria.
También es evidente que el soporte planetario está representado por la estructura de soporte 10, con el piñón de entrada de movimiento representado por un engranaje satélite, en lugar de por el engranaje solar.
Por lo tanto, cabe señalar que de esta manera, el par entregado por el eje 13 puede distribuirse entre la corona y la rueda intermedia, lo que permite evitar tensiones severas, y por lo tanto la necesidad de una adecuada disposición de los cojinetes, en el eje 13.
Esto también es particularmente ventajoso porque permite reducir los cojinetes necesarios para soportar el extremo 13A del eje 13. Además, la construcción y el ensamblaje de la transmisión final también se simplifican en el sentido de que permite una reducción del tamaño de los engranajes.
Según una forma de realización preferente, el extremo 13A del eje 13 está soportado por un cojinete.
La reducción de las cargas a las que está sometido el cojinete que soporta el extremo 13A del eje 13 permite también soportar dicho cojinete mediante un soporte intermedio ligeramente flexible 17, ilustrado en las figuras 3 y 4, en lugar de directamente sobre la estructura de soporte 10.
En otras palabras, el único propósito del soporte intermedio 17 es posicionar y posiblemente apoyar la unidad de freno de disco 3, si está presente.
Por lo tanto, se puede prever un grado de labilidad para la unidad formada por el eje, el cojinete, el soporte intermedio y la estructura de soporte, ya que el soporte intermedio 17 está conectado con huelgo o, en cualquier caso, con una flexibilidad predefinida de la estructura de soporte 10.
Preferentemente, el eje de salida 21 está soportado de manera rotatoria por medio de una porción de alojamiento 20 de la unidad de transferencia 2.
Preferentemente, la porción de alojamiento 20 está conectada a la estructura de soporte 10 por medio de un miembro de conexión 4, creado como un cuerpo separado con respecto a la estructura de soporte 10.
Según una forma de realización preferente, la rueda dentada intermedia 16 y la rueda dentada de soporte 15 están conectadas a la estructura de soporte 1 por medio del miembro de conexión 4. De esta manera, el montaje puede ser simplificado aún más. Además, esta solución permite utilizar la misma unidad de diferencial, así como la misma caja de cambios y el mismo motor hidráulico, sobre todo en las construcciones en las que no está previsto el diferencial, utilizado en las soluciones tradicionales con ejes coaxiales.
La invención resuelve así el problema propuesto, proporcionando numerosas ventajas con respecto al estado de la técnica conocido.
En particular, de la comparación entre las figuras 1A y 1B se aprecia que, para un determinado conjunto de dimensiones globales, la invención permite el uso de ruedas más grandes, por lo que la solución es particularmente adecuada para los vehículos destinados a ser utilizados en huertos, viñedos y olivares. Por otra parte, además de las ventajas ilustradas anteriormente y en general, con respecto a las otras soluciones de transferencia conocidas, la presente invención permite una reducción en el tamaño de los cojinetes y otros elementos de soporte de la transmisión, con un ahorro consecuente en términos de materiales y dimensiones.
Además, la estructura de la transmisión final según la presente invención hace posible mantener las direcciones de rotación en la transmisión del accionamiento desde el diferencial, o desde cualquier otro elemento como se ha ilustrado anteriormente, a la rueda motriz correspondiente. Consecuentemente, la transmisión final presente es particularmente adecuada para el uso en las soluciones preexistentes, sin la necesidad de hacer ninguna modificación sustancial a los otros componentes implicados en la propulsión y la transmisión del movimiento.

Claims (10)

REIVINDICACIONES
1. Transmisión final para vehículos a motor agrícolas e industriales, que comprende:
- un conjunto diferencial (1) que comprende una estructura de soporte (10) y un diferencial (11) que transmite un movimiento de entrada a un eje de transmisión intermedio (13);
- una unidad de transferencia (2) que comprende un eje final (21) que recibe el movimiento de dicho eje de transmisión intermedio (13) y lo transmite a una rueda motriz respectiva (5);
en el que comprende una rueda de salida dentada (14) integrada en dicho eje de transmisión intermedio (13) que se acopla respectivamente con una corona dentada internamente (22) integrada en dicho eje final (21) y con una rueda dentada intermedia (16) y además comprende al menos una rueda de soporte dentada (15) que se acopla con dicha corona dentada internamente (22) y con dicha rueda dentada intermedia (16), estando dicha rueda dentada de soporte (15) y dicha rueda dentada intermedia (16) apoyadas rotativamente en dicha estructura de soporte (10), caracterizada porque dicha rueda intermedia (16) es coaxial con dicha corona (22).
2. Transmisión final (100) según la reivindicación 1, en la que dicha unidad de transferencia comprende una porción de alojamiento (20) en la que dicho eje final (21) está soportado de manera rotatoria, estando dicha porción de alojamiento (20) conectada a dicha estructura de soporte (10) mediante un miembro de conexión (4), creado como un cuerpo separado con respecto a la estructura de soporte (10).
3. Transmisión final (100) según la reivindicación 2, en la que dicha rueda dentada intermedia (16) y dicha rueda dentada de soporte (15) están conectadas a dicha estructura de soporte (1) mediante dicho miembro de conexión (4).
4. Transmisión final (100) según una de las reivindicaciones anteriores, en la que dicha rueda de salida (14) y dicha rueda de soporte (15) son simétricas respecto a un eje de rotación (X) definido por dicho eje de salida (21).
5. Transmisión final (100) según una de las reivindicaciones anteriores, en la que dicho eje de transmisión intermedio (13) comprende un extremo distal (13A) distanciado respecto a dicho diferencial (11), estando dicho extremo distal (13A) soportado por un cojinete (18) soportado a su vez por un soporte intermedio (17) conectado con un huelgo o con una flexibilidad predefinido de dicha estructura de soporte.
6. Transmisión final (100) según la reivindicación 5, cuando depende de la reivindicación 3, en la que dicho soporte intermedio (17) está conectado a dicho miembro de conexión (4).
7. Transmisión final (100) según una de las reivindicaciones anteriores, en la que dicho eje de salida (21) es paralelo a dicho eje de transmisión intermedio (13) y está desplazado con respecto al mismo.
8. Transmisión final (100) según una de las reivindicaciones anteriores, en la que dicha rueda intermedia (16) y dicha rueda de soporte (15) están interpuestas entre dicha corona (22) y dicha rueda de salida (14).
9. Transmisión final (100) según la reivindicación 8, en la que dicha rueda de soporte (15) y dicha rueda de salida (14) están situadas radialmente respecto a dicha rueda intermedia (16) en una posición tal que están distribuidas uniformemente alrededor de dicha rueda intermedia (16).
10. Transmisión final (100) según una de las reivindicaciones precedentes, que comprende una única rueda de soporte (15) situada en posición diametralmente opuesta a dicha rueda de salida (14) con respecto a dicha rueda intermedia (16).
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