ES2897542T3

ES2897542T3 - Caja de cambios

Info

Publication number: ES2897542T3
Application number: ES14720478T
Authority: ES
Inventors: Tibor Fecko
Original assignee: Spinea sro
Current assignee: Spinea sro
Priority date: 2013-03-25
Filing date: 2014-03-21
Publication date: 2022-03-01
Anticipated expiration: 2034-03-21
Also published as: IL240489A0; EP2978996B1; PL2978996T3; US10184547B2; CN105190095B; IL240489B; WO2014154340A1; US20160053871A1; CN105190095A; EP2978996A1; EP2784347A1; PL2978996T4

Abstract

Caja de cambios (01), que comprende: - una carcasa (02) con una àred interior cilíndrica (21) de la carcasa, dispuesta concéntricamente alrededor de un eje cilíndrico (20), que está provista con un dentado interior (22), - un árbol de entrada (03) alojado giratorio alrededor del eje cilíndrico (20) con al menos dos secciones excéntricas (31) de la misma excentricidad (32), dispuestas giradas de manera uniforme alrededor del eje longitudinal (30) del árbol de entrada (03), - un árbol de salida (04) alojado giratorio alrededor del eje cilíndrico (20), en donde los ejes longitudinales (30, 40) del árbol de entrada (03) y del árbol de salida (04) coinciden con el eje cilíndrico (20) - al menos dos discos cicloides (05, 06, 07), cada uno de cuyos discos cicloides (05, 06, 07) está dispuesto giratorio alrededor de un eje de giro central (50, 60, 70) propio sobre una sección excéntrica (31) y dispone de un dentado exterior (51, 61, 71) que engrana con el dentado interior (22), en donde el eje de giro (50, 60, 70) de cada disco cicloide (05, 06, 07) está desplazado en la medida de la excentricidad (32) con respecto al eje cilíndrico (20), en donde el diámetro de los discos cicloides (05, 06, 07) está dimensionado de tal forma que su dentado exterior (51, 61, 71) engrana con el dentado interior (22) en una dirección, en cuya dirección apunta en ese momento la sección excéntrica (31), sobre la que está dispuesto el disco cicloide (05, 06, 07), en cambio en la dirección opuesta, el dentado exterior (51, 61, 71) está libre de engrane con el dentado interior (22), y - al menos un órgano de salida (08) alojado giratorio alrededor del eje cilíndrico (20), que convierte los movimientos de uno o de varios discos cicloides (05, 06, 07), durante su rodadura en la carcasa (02), en un movimiento de rotación del árbol de salida (04), - el dentado interior (22) de la carcasa (02) presenta un numero de dientes mayor en un número entero impar, respectivamente, que los dentados exteriores (51, 61, 71) de los discos cicloides (05, 06, 07), y caracterizada por - una relación de multiplicación par i, que indica cuántas revoluciones del árbol de entrada (03) son necesarias para obtener un revolución completa del árbol de salida (04), en donde los dentados exteriores (51, 61, 71) de los discos cicloides (05, 06, 07) presentan, respectivamente, un número par de dientes y la relación de multiplicación i es par, cuando i para i > 1 o cuando 1/i para i < 1 es un número par en sentido matemático, y - partes anulares (25, 26), asociadas a los discos cicloides (05, 06, 07) del dentado interior (22), en donde, respectivamente, una parte anular (25, 26) está asociada a un disco cicloide (05, 06, 07) y la caja de cambios (01) comprende un número de partes (25, 26), que corresponde al número de discos cicloides (05, 06, 07), en donde los dentados de las partes (25, 26) asociadas a discos cicloides (05, 06, 07) dispuestos giratorios entre sí alrededor del eje cilíndrico (20), están dispuestos girados entre sí con un desplazamiento (d) de su posición angular alrededor del eje cilíndrico (20), que resulta a través del cociente de la diferencia del número de dientes del dentado interior (22) y del dentado exterior (51, 61, 71) con relación al número de los discos cicloides (05, 06, 07) dispuestos girados en diferentes posiciones de giro, y asociados a un órgano de salida (08).

Description

DESCRIPCIÓN

Caja de cambios

La invención se refiere a una caja de cambios de una fase según el preámbulo de la reivindicación 1.

Una caja de cambios de una fase comprende uno o varios discos cicloides accionados excéntricamente por medio de un árbol de entrada provisto con una pluralidad correspondiente de excéntricas dispuestas giradas uniformemente entre sí, que ruedan en una carcasa. Un disco cicloide puede estar realizado, por ejemplo, como una rueda dentada con un dentado exterior o como un disco de levas. El contacto entre la carcasa y un disco cicloide se puede establecer, por ejemplo, por medio de un dentado interior igualmente con dientes o por medio de cojinetes de rodillos y/o cojinetes de bolas. Un órgano de salida convierte los movimientos de uno o de varios discos cicloides durante su rodamiento en la carcasa en un movimiento de rotación del árbol de salida. El órgano de salida puede estar conectado a tal fin con el árbol de salida, puede incluirlo o puede estar comprendido por éste. Él órgano de salida está en conexión operativa, en este caso para la conversión de los movimientos del al menos un disco cicloide, con una o varias superficies de referencia del al menos un disco cicloide, por ejemplo, con vías de guía y/o proyecciones y/o ranuras y/u orificios de paso descentrados dispuestos en un disco cicloide, por mencionar solamente algunas configuraciones concebibles. En este caso, pueden estar previstos rodamientos y/o elementos rodantes entre el órgano de salida y las superficies de referencia.

El árbol de entrada y el árbol de salida se pueden intercambiar en este caso, puesto que la caja de cambio no actúa con efecto auto-bloqueante.

Para mayor simplicidad, a continuación, para la explicación del principio, se utiliza el concepto de diente para todas las configuraciones concebibles del contacto entre disco cicloide y carcasa.

Una excéntrica de una caja de cambios acciona un disco cicloide con n dientes, que rueda en una carcasa fija con n+1 dientes. El disco cicloide rueda en este caso sobre los dientes de la carcasa. Con cada rotación del disco de entrada y, por lo tanto, de la excéntrica, el disco cicloide y con él el árbol de entrada se mueven un diente más. De esta manera, resultan números de revoluciones menores en contra del sentido de giro del árbol de entrada. La relación de multiplicación i, para la que se aplica i = n/(n+1)-n), corresponde en este caso al número n de los dientes del disco cicloide. La relación de multiplicación i corresponde a la siguiente relación: número de revoluciones del árbol de entrada con relación al número de revoluciones del árbol de salida.

Para obtener una alta densidad junto con una distribución siempre uniforme de la masa, se conoce realizar cajas de cambios con dos o más excéntricas dispuestas siempre distribuidas de manera uniforme alrededor del árbol de entrada y con un número de discos cicloides correspondiente al número de excéntricas. De esta manera, se pueden dominar también altos números de revoluciones y altas transmisiones de fuerza y de manera correspondientes altas potencias.

Para posibilitar una distribución siempre uniforme de la masa sobre una rotación completa de una caja de cambios correspondiente a una revolución completa del árbol de salida a través de una disposición, distribuida uniforme alrededor del árbol de entrada, de dos o más discos cicloides, es necesario un número par de dientes en la carcasa fija.

Las cajas de cambios con dos discos cicloides dispuestos distribuidos de manera más o menos uniforme alrededor del árbol de entrada presentan, por lo tanto, una relación de multiplicación impar. Esto eleva la complejidad del control de un accionamiento de una caja de cambios de una fase con dos o más discos cicloides dispuestos girados de manera uniforme alrededor del árbol de entrada, así como del cálculo del pre-ajuste de la rotación del árbol de salida, junto con una exactitud reducida, en comparación con una relación de multiplicación par, del control y del cálculo.

De esta manera, tales cajas de cambios sólo se pueden utilizar con limitaciones, por ejemplo, en conexión con servo accionamientos, en los que, para la obtención de una relación unívoca entre revoluciones de entrada y revoluciones de salida de un engranaje, se prefiere una relación de multiplicación par.

En una caja de cambios de una fase de este tipo con dos o más discos cicloides dispuestos girados de manera uniforme alrededor del árbol de salida, se puede realizar de una manera especialmente sencilla en la carcasa el establecimiento y la verificación del mantenimiento de una geometría predeterminada de los dientes formados, por ejemplo, con preferencia por elementos rodantes, como tal vez bulones giratorios y ranuras intermedias, por que los dientes están dispuestos, respectivamente, opuestas a 180°. Además, todas las superficies de referencia de los discos cicloides presentan la misma alineación, la misma distancia y la misma posición de giro frente a los dientes en la periferia de los discos cicloides. De esta manera, se fabrican los discos cicloides para la obtención de una alta precisión como unidad en un grupo.

Para la obtención de un engranaje de multiplicación recto, se conoce combinar una caja de cambios de una fase con otro engranaje para obtener un engranaje de dos o más fases con relación de multiplicación par. Así, por ejemplo, se conoce conectar delante de una caja de cambios de una fase un engranaje de rueda recta o integrar un engranaje de rueda recta en una caja de cambios de una fase. De esta manera, resulta una relación de multiplicación par como producto de la relación de multiplicación impar de la caja de cambios de una fase y de la relación de multiplicación del engranaje, por ejemplo, antepuesto.

Se deduce que a través de una combinación de una caja de cambios de una fase con otro engranaje para la obtención de una relación de multiplicación par resultan considerables limitaciones con respecto a la necesidad de espacio de construcción, gasto de fabricación y costes, así como complejidad de la estructura del engranaje compuesto.

Se conoce a través del documento DE 612 777 una caja de cambios de una fase con dos o más discos cicloides dispuestos girados de manera uniforme alrededor del árbol de entrada y configurados iguales.

Se conoce a través del documento EP 1046 456 A1 un motor hidráulico, que está configurado en correspondencia con una caja de cambios de una fase con un disco cicloide. El disco cicloide presente en este caso un número par de dientes en su periferia exterior y una carcasa presenta un número impar más alto de dientes en su periferia interior.

Se conoce a través del documento WO 2009/103557 A1 una caja de cambios. La caja de cambios comprende una carcasa con una pared interior cilíndrica de la carcasa, dispuesta concéntrica alrededor de un eje cilíndrico, que está provista con un dentado interior. Además, la caja de cambios comprende un árbol de entrada alojado giratorio alrededor del eje cilíndrico con al menos dos secciones excéntricas dispuestas giradas uniformes alrededor del eje longitudinal del árbol de entrada de la misma excentricidad. Además, la caja de cambios comprende un árbol de salida alojado giratorio alrededor del eje cilíndrico, en donde los ejes longitudinales del árbol de entrada y del árbol de salida coinciden con el eje cilíndrico. La caja de cambios comprende, además, al menos dos discos cicloides, cada uno de cuyos discos cicloides está dispuesto giratorio alrededor de un eje de giro central propio sobre una sección excéntrica y dispone de un dentado exterior que engrana con el dentado interior. El eje de giro de cada disco cicloide está desplazado en la medida de la excentricidad con respecto al eje cilíndrico. El diámetro de los discos cicloides está dimensionado para que su dentado exterior engrane en una dirección con el dentado interior, en cuya dirección apunta en ese momento la sección excéntrica, sobre la que está dispuesto un disco cicloide. En la dirección opuesta, el dentado exterior está libre de engrane con el dentado interior. La caja de cambios dispone de al menos un órgano de salida alojado giratorio alrededor del eje cilíndrico, que conviertes los movimientos de uno o de varios discos cicloides, durante su rodadura en la carcasa, en un movimiento de rotación del árbol de salida. El dentado interior de la carcasa presenta un número de dientes mayor en un número impar que los dentados exteriores respectivos de los discos cicloides.

La invención tiene el cometido de desarrollar una caja de cambios que funciona sin vibraciones con alta densidad de potencia, que se puede utilizar directamente y sin engranaje conectado a continuación en conexión con servoaccionamientos.

El cometido se soluciona por medio de las características de la reivindicación independiente.

De acuerdo con ello, la invención se refiere a una caja de cambios. La caja de cambios dispone de una carcasa. La carcasa tiene una pared interior cilíndrica de la carcasa dispuesta concéntrica alrededor de un eje cilíndrico. La pared interior de la carcasa está provista con un dentado interior, cuyos dientes se extienden paralelos o inclinados con respecto al eje cilíndrico. En la o junto a la carcasa está alojado giratorio un árbol de entrada. El árbol de entrada presenta dos o más secciones excéntricas dispuestas giradas individuales o por grupos, por ejemplo, por parejas, de manera uniforme alrededor del eje longitudinal del árbol de entrada. De esta manera, dos secciones excéntricas están dispuestas giradas o bien distribuidas en su posición giratoria alrededor del eje longitudinal del árbol de entrada de manera uniforme alrededor del eje longitudinal del árbol de entrada, cuando éstas están desplazadas en su posición giratoria 180° alrededor del eje longitudinal del árbol de entrada. Tres secciones excéntricas están dispuestas giradas o bien distribuidas de manera uniforme alrededor del eje longitudinal del árbol de entrada, cuando éstas están dispuestas desplazadas entre sí, respectivamente, 120° alrededor del eje longitudinal del árbol de entrada, en el caso de cuatro secciones excéntricas, alrededor de 90°, etc. Si están previstas varias, por ejemplo, cuatro, seis, ocho, etc. secciones excéntricas dispuestas giradas por grupos, por ejemplo, por parejas, de manera uniforme alrededor del eje longitudinal del árbol de entrada, entonces las secciones excéntricas reunidas en un grupo, de acuerdo con ello en el caso de un grupo por parejas, dos secciones excéntricas respectivas presentan el mismo eje de giro. Frente a esta posición giratoria, los grupos restantes de secciones excéntricas están dispuestos desplazados entre sí de manera uniforme alrededor del eje longitudinal de árbol de entrada.

Todas las secciones excéntricas presentan la misma excentricidad.

En la o junto a la carcasa está alojado giratorio un árbol de salida. Los ejes longitudinales del árbol de entrada y del árbol de salida coinciden con el eje cilíndrico.

La caja de cambios dispone, además, de al menos dos discos cicloides. Cada disco cicloides está dispuesto giratorio alrededor de un eje de giro central propio sobre una sección excéntrica del árbol de entrada. El eje de giro de cada disco cicloide está desplazado en este caso en la medida de la excentricidad de las secciones excéntricas con respecto al eje cilíndrico. Sobre cada sección excéntrica del árbol de entrada está dispuesto giratorio el mismo número de discos cicloides. Con preferencia, sobre cada sección excéntrica está dispuesto giratorio, respectivamente, un disco cicloide.

Los discos cicloides disponen, respectivamente, de un dentado exterior que engrana con el dentado interior de la pared interior cilíndrica de la carcasa. El diámetro de los discos cicloides está dimensionado en este caso para que su dentado exterior engrane en una dirección con el dentado interior de la pared interior cilíndrica de la carcasa, en cuya dirección apunta en ese momento la excéntrica, sobre la que está dispuesto un disco cicloide. En cambio, en la dirección opuesta, el dentado exterior está libre de engrane con el dentado interior de la pared interior cilíndrica de la carcasa. De esta manera, los discos cicloides pueden rodar sobre la pared interior de la carcasa.

Los discos cicloides presentan junto o en al menos uno de sus lados frontales, que se extienden perpendiculares al eje de giro, respectivamente, superficies de referencia. Estas superficies de referencia sirven para la transmisión del par de torsión desde los discos cicloides sobre al menos un órgano de salida alojado giratorio alrededor del eje cilíndrico junto o en la carcasa bajo la conversión de los movimientos de los discos cicloides, durante su rodadura en la carcasa, en un movimiento de rotación del árbol de salida. Cada superficie de referencia puede comprender una o varias secciones superficiales dispuestas en uno o varios planos que se extienden paralelos al eje cilíndrico. Para las superficies de referencia se aplica entonces, en general, que se extienden paralelas al eje cilíndrico y, por lo tanto, también paralelas al eje de rotación de los discos cicloides. Una recta que comprende el eje cilíndrico está en este caso paralela a una superficie, cuando se encuentra totalmente en un plano que comprende la superficie o no la corta. De esta manera, las superficies de referencia pueden comprender, alternativa o adicionalmente a las superficies planas, también superficies exteriores cilíndricas de proyecciones que se distancian, paralelamente al eje cilíndrico, desde los discos cilíndricos, como tal vez pivotes y/o superficies interiores cilíndricas de escotaduras dispuestas de manera que se extienden paralelas al eje cilíndrico en los discos cicloides, como tal vez las superficies interiores, por ejemplo, de orificios de paso y/o taladros ciegos descentrados previstos en los discos cicloides.

En virtud del alojamiento de los discos cicloides sobre las secciones excéntricas, los discos cicloides realizan durante su rodadura en la carcasa unos movimientos relativos de vaivén ortogonales con respecto al árbol de salida. Las superficies de referencia permiten estos movimientos de vaivén con relación a un movimiento de rotación del árbol de salida con transmisión simultánea del par de torsión. Una o varias superficies de referencia pueden comprender vías de guía dispuestas, por ejemplo, sobre, junto o en una o en ambas superficies frontales de un disco cicloide, que se extienden radiales perpendicularmente al eje de giro y/o proyecciones y/o ranuras y/o pasadores dispuestos fuera del centro que se extienden paralelos al eje de giro y/o bulones y/u orificios de paso descentrados que conectan los dos lados frontales de un disco cicloide entre sí, por mencionar sólo algunas configuraciones concebibles.

La caja de cambios presenta, por lo tanto, además, al menos un órgano de salida ya mencionado, alojado giratorio alrededor del eje cilíndrico junto o en la carcasa. El órgano de salida puede estar formado por dos cuerpos giratorios conectados entre sí por medio de cuerpos espaciadores. Los cuerpos espaciadores se pueden extender a través de orificios de paso en los discos cicloides, de manera que los discos cicloides de la caja de cambios están dispuestos entre los cuerpos giratorios del órgano de salida.

El al menos un órgano de salida está en conexión operativa con una o con varias superficies de referencia de al menos un disco cicloide, de tal manera que los movimientos al menos del disco cicloide respectivo son convertidos en movimientos giratorios del árbol de salida. En este caso, los movimientos de uno o de varios discos cicloides son convertidos, durante su rodadura en la carcasa, en un movimiento de rotación del árbol de salida. Al menos un órgano de salida puede estar conectado a tal fin con el árbol de salida, puede incluirlo o puede estar comprendido por éste.

El al menos un órgano de salida puede disponer a tal fin igualmente de una o varias superficies de referencia, que se corresponden con las superficies de referencia de los discos cicloides. Una o varias superficies de referencia del órgano de salida pueden comprender unas vías de guía dispuestas junto, en o sobre una superficie, que se extiende perpendicularmente al eje cilíndrico, que se extienden radiales perpendicularmente al eje cilíndrico y/o proyecciones y/o ranuras y/u orificios de paso descentrados y/o pasadores dispuestos fuera del centro que se extienden paralelos al eje de giro y/o bulones, por mencionar sólo algunas configuraciones concebibles. De esta manera, resultan parejas correspondientes de superficies de referencia entre al menos un disco cicloide y al menos un órgano de salida, que permiten movimientos relativos de traslación en direcciones perpendiculares al eje cilíndrico entre el disco cicloide y el órgano de salida e impiden movimientos relativos de rotación alrededor del eje cilíndrico entre el disco cicloide y el órgano de salida. En este caso, pueden estar previstos rodamientos y/o elementos rodantes entre superficies de referencia, que forman parejas, del órgano de salida y las superficies de referencia del disco cicloide. De esta manera, se reducen las pérdidas por fricción y se eleva el rendimiento de la caja de cambios.

Alternativamente, puede estar previsto un órgano de salida para un grupo de dos o más discos cicloides dispuestos girados uniformes alrededor del eje cilíndrico. En este caso, entre cada disco cicloide y el órgano de salida está dispuesto un órgano de transformación. A este respecto, el órgano de salida dispone, lo mismo que los discos cicloides, de una o varias superficies de referencia. Una o varias superficies de referencia del órgano de salida pueden comprender unas vías de guía dispuestas junto, en o sobre una superficie, que se extiende perpendicularmente al eje cilíndrico, que se extienden radiales perpendicularmente al eje cilíndrico y/o proyecciones y/o ranuras y/u orificios de paso descentrados y/o pasadores dispuestos fuera del centro que se extienden paralelos al eje de giro y/o bulones, por mencionar sólo algunas configuraciones concebibles. Las superficies de referencia de los discos cicloides no se corresponde, sin embargo, en este caso con las del órgano de salida. En su lugar, cada órgano de transformación dispone de superficies de referencia, que se corresponden con las superficies de referencia del disco cicloide respectivo, así como de superficies de referencia que se corresponden con las superficies de referencia del órgano de salida. De esta manera, resultan parejas correspondientes de superficies de referencia entre cada disco cicloide y el órgano de transformación asociado a éste, así como parejas correspondientes de superficies de referencia entre los órganos de transformación y el órgano de salida. Las parejas de superficies de referencia permiten movimientos relativos de traslación en direcciones perpendiculares al eje cilíndrico entre el disco cicloide y el órgano de salida e impiden movimientos relativos de rotación alrededor del eje cilíndrico entre el disco cicloide y el órgano de salida. Los órganos de transformación realizan en este caso movimientos intermedios. A este respecto, con relación al órgano de transformación respectivo, se trata de primeros movimientos intermedios de vaivén a lo largo de una primera dirección con relación al órgano de salida, así como de segundos movimientos intermedios de vaivén a lo largo de una segunda dirección ortogonal a la primera dirección con relación al disco cicloide. Las dos primeras y segundas direcciones, que están perpendiculares entre sí, se encuentran en un plano, que se extiende perpendicular al eje cilíndrico. En este caso, pueden estar previstos rodamientos y/o elementos rodantes entre las superficies de referencia, que forman parejas, del órgano de salida y las superficies de referencia de los órganos de transformación, así como entre las superficies de referencia que forman parejas de los órganos de transformación y los discos cicloides. De esta manera, se reducen las pérdidas por fricción y se eleva el rendimiento de la caja de cambios.

Configuraciones concebibles de órganos de transformación son, por ejemplo, discos en forma de cruz y/o de anillo dispuestos entre el disco cicloide y el órgano de salida o anillos de excéntrica alojados giratorios dispuestos en orificios de paso descentrados del al menos un órgano de salida. A través de su periferia interior desplazada excéntrica con respecto a su periferia exterior se extiende, respectivamente, un pivote conectado con un disco cicloide, de sección transversal redonda circular a lo largo del eje cilíndrico. Ejemplos de órganos de transformación se pueden deducir, entre otros, a partir de las publicaciones de la propia solicitante WO 95/22017 A1, WO 97/13989 A1, W o 2006/066807 A1, WO 2006/066813 A1, WO 2011/072707 a 1, EP 2255104 B1, cuyas publicaciones son explícitamente componente de la presente invención.

Las superficies de referencia que forman parejas entre el disco cicloide y el órgano de transformación pueden estar configuradas en este caso, en principio, idénticas a las superficies de referencia que forman parejas entre el órgano de transformación y el órgano de salida.

También en el caso de una realización con órganos de transformación, el órgano de salida puede estar formado por dos cuerpos giratorios conectados entre sí por medio de cuerpos espaciadores. Los cuerpos espaciadores se pueden extender a través de orificios de paso descentrados en los discos cicloides, así como igualmente por orificios de paso descentrados o escotaduras correspondientes en los órganos de transformación, de manera que los discos cicloides de la caja de cambios están dispuestos entre los órganos de transformación y éstos de nuevo entre los cuerpos giratorios del órgano de salida.

El disco cicloide puede estar realizado como una rueda dentada con un dentado exterior o como un disco de levas. El contacto entre la carcasa y un disco cicloide por medio del dentado interior se puede establecer igualmente con dientes o por medio de cojinetes de rodillos y/o de bolas.

La caja de cambios se caracteriza por una relación de multiplicación par.

La relación de multiplicación par corresponde con preferencia a una potencia de dos, por ejemplo, cuatro, ocho, dieciséis, treinta y dos, sesenta y cuatro, ciento veintiocho, doscientos cincuenta y seis, quinientos doce, etc.

Para obtener la relación de multiplicación par, los discos cicloides presentan, respectivamente, un número par de dientes.

Después de que se han podido intercambiar, en principio, el árbol de entrada y el árbol de salida de la caja de cambios, de manera que la caja de cambios se puede utilizar opcionalmente tanto para una reducción lenta como también para una multiplicación rápida, en el sentido de la invención existe una relación de multiplicación i. que indica cuántas revoluciones del árbol de entrada son necesarias para obtener una revolución completa del árbol de salida, tanto cuando i para i > 1 es un número par en sentido matemático, como también cuando el cociente 1/i para i < 1 es un número par en sentido matemático.

De acuerdo con ello, existe una relación de multiplicación par i, por ejemplo, cuando los dentados exteriores de los discos cicloides presentan, respectivamente, un número par de dientes N y el dentado interior de la carcasa presenta un número de dientes Z=1 un número (entero) mayor o menor, N+Z o N-Z y el cociente N/Z es un número par en sentido matemático.

En este lugar es importante subrayar que el dentado interior puede presentar un número de dientes mayor o menor en un número entero, que conduce a una relación de multiplicación par i en el sentido de las definiciones indicadas anteriormente.

En el número de dientes indicado para el dentado interior se trata en este caso de un número de dientes teórico previsto y/o necesario en el sentido de la relación de multiplicación i. No obstante, según la invención, sin limitación de la función y del tipo de trabajo de la caja de cambios, puede estar previsto que, por ejemplo, en el caso del número par teórico de dientes del dentado interior, un número real de dientes realizado realmente del dentado interior presente solamente la mitad de dientes que el número teórico de dientes. Los dientes del número real de dientes están realizados en este caso idénticos y posicionados idénticos como los dientes del número teórico previsto de dientes, de manera que, a diferencia del número teórico de dientes, en el número real de dientes solamente existen huecos de dientes entre dos dientes vecinos, en los que encontrarían espacio uno o más dientes idénticos del dentado interior. De manera correspondiente, es posible que, en el caso de número real impar de dientes del dentado interior, se omita cada tercer diente o cada quinto diente, etc. o, respectivamente, dos de tres o dos de cinco o tres de siete, etc. dientes para fabricar más fácilmente el dentado interior sin limitación del tipo de trabajo y de la función de la caja de cambios.

Cuando a continuación se habla de un número de dientes del dentado interior, con ello se entiende en primer lugar, en principio, un número teórico de dientes del dentado interior, a no ser que se indique explícitamente otra cosa. Sin embargo, esto no representa una limitación, en el sentido de que las diferentes formas de realización descritas a continuación no deban realizarse con un número par de dientes del dentado interior, como se describe, ni que las diferentes formas de realización descritas a continuación no se puedan realizar con un número teórico de dientes del dentado interior, como se ha mencionado anteriormente.

El dentado interior de la carcasa presenta con preferencia un número más elevado de dientes, preferiblemente un número con un diente más que un disco cicloide. De esta manera, el dentado interior en la carcasa presenta preferiblemente un número impar de dientes con un diente más.

Para poder disponer, a pesar del número impar de dientes del dentado interior y del número par de dientes de los discos cicloides, de forma giratoria, secciones excéntricas dispuestas giradas, en el caso de dos o más discos cicloides, de manera uniforme alrededor del eje de entrada, cuyos movimientos son convertidos durante sus rodaduras sobre la superficie interior de la carcasa, por medio de un único órgano de salida asociado a estos discos cicloides, en movimientos de rotación del árbol de salida, la invención puede prever disponer las superficies de referencia de discos cicloides, dispuestos girados en sentido opuesto alrededor del eje cilíndrico, giradas frente a su dentado exterior, con un desplazamiento de su posición angular alrededor de su eje de giro. El desplazamiento de la revolución mutua resulta a través del cociente de la diferencia del número de dientes del dentado interior y del dentado exterior con relación al número de los discos cicloides dispuestos girados en diferentes posiciones de giro, y asociados a un órgano de salida.

Si están previstos dos discos cicloides de una caja de cambios según la invención, configurada con dos discos cicloides dispuestos girados 180° entre sí, con la misma alineación, cuyas superficies de referencia están directamente superpuestas y cuyos ejes de giro son idénticos, partiendo de un primer disco cicloide, el dentado exterior del segundo disco cicloide restante está dispuesto girado con el desplazamiento d frente al primer disco cicloide.

Para poder disponer, a pesar del número impar de dientes del dentado interior y del número par de dientes de los discos cicloides, de forma giratoria, secciones excéntricas dispuestas giradas, en el caso de dos o más discos cicloides, de manera uniforme alrededor del eje de entrada, cuyos movimientos son convertidos durante sus rodaduras sobre la superficie interior de la carcasa, por medio de un único órgano de salida asociado a estos discos cicloides, en movimientos de rotación del árbol de salida, la invención puede asociar alternativamente al disco cicloide del dentado interior unas partes anulares asociadas a los discos cicloides individuales. De esta manera, la caja de cambios comprende un número de partes anulares del dentado interior que corresponde al número de discos cicloides. Cada parte anular del dentado interior puede estar realizada en este caso con un dentado del mismo número de dientes. Los dentados de las partes anulares del dentado interior asociadas a discos cicloides dispuestos girados mutuamente alrededor del eje cilindrico, están dispuestos en este caso girados mutuamente con un desplazamiento de su posición angular alrededor del eje cilindrico. El desplazamiento de la rotación mutua resulta a través del cociente de la diferencia del número de dientes del dentado interior y del dentado exterior con respecto al número de los discos cicloides dispuestos girados en diferentes posiciones giratorias y asociado a un órgano de salida.

Si están previstos dos discos cicloides dispuestos girados 180° entra sí, entonces están previstas dos partes anulares del dentado interior, cuyos dentados están dispuestos en la pared interior de la carcasa girados entre sí en la medida del desplazamiento alrededor del eje cilindrico.

Si están previstos tres o más discos cicloides dispuestos girados, entonces están previstas de manera correspondiente tres o más partes anulares del dentado interior, cuyos dentados están dispuestos girados de manera uniforme entre sí en la medida del desplazamiento alrededor del eje cilindrico, en la pared interior de la carcasa.

Para poder disponer, a pesar del número impar de dientes del dentado interior y del número par de dientes de los discos cicloides, secciones excéntricas dispuestas giradas, en el caso de dos o más discos cicloides, de manera uniforme alrededor del eje de entrada, cuyos movimientos son convertidos durante sus rodaduras sobre la superficie interior de la carcasa, por medio de un único órgano de salida asociado a estos discos cicloides, en movimientos de rotación del árbol de salida, la invención puede prever, según una tercera alternativa, una diferencia par del número de dientes del dentado interior en la carcasa y de los dentados exteriores de los discos cicloides.

Se deduce que la invención puede ser realizada por medio de una caja de cambios de una fase, que comprende dos o más discos cicloides desplazados, respectivamente, entre sí, accionados excéntricamente por medio de un árbol de entrada provisto con un número correspondiente de excéntricas dispuestas giradas uniformes entre sí, que ruedan en una carcasa. Un disco cicloide puede estar realizado, por ejemplo, como una rueda dentada con un dentado exterior o como un disco de levas. El contacto entre la carcasa y un disco cicloide puede estar establecido, por ejemplo, por medio de un dentado interior igualmente con dientes o sobre cojinetes de rodillos y/o de bolas. Un órgano de salida convierte los movimientos de uno o varios discos cicloides, durante su rodadura en la carcasa, en un movimiento de rotación de un árbol de salida. El órgano de salida está en este caso en conexión operativa, para la conversión de los movimientos del al menos un disco cicloide, con una o varias superficies de referencia del al menos un disco cicloide, por ejemplo, con vías de guía y/o proyecciones y/o ranuras y/u orificios de paso descentrados dispuestos en un disco cicloide, por mencionar solamente algunas configuraciones concebibles. En este caso, pueden estar previstos rodamientos y/o elementos rodantes entre el órgano de salida y las superficies de referencia. Los discos cicloides presentan, respectivamente, un número par de dientes, en cambio la carcasa presenta un dentado interior con un número impar de dientes. Para posibilitar una disposición girada de manera uniforme de los dos o más discos cicloides alrededor del árbol de entrada, las superficies de referencia de discos cicloides dispuestos girados entre sí están dispuestas giradas frente a su dentado exterior en la medida de un desplazamiento de su posición angular alrededor de su eje de giro. El desplazamiento de la revolución mutua resulta a través del cociente de la diferencia del número de dientes del dentado interior y del dentado exterior con respecto al número de los discos cicloides dispuestos girados en diferentes posiciones de giro.

Si están previstos, por ejemplo, dos, cuatro u ocho, etc. discos cicloides dispuestos desplazados 180° con una diferencia del número de dientes del dentado interior y del dentado exterior de uno, entonces las superficies de referencia de una mitad de los discos cicloides dispuestos, respectivamente, girados 180° entre sí están dispuestas desplazadas medio diente, frente a los dientes de su dentado exterior, en comparación con la otra mitad de los discos cicloides dispuestos girados, respectivamente, 180° entre sí.

Si están previstos, por ejemplo, tres, seis o nueve, etc. discos cicloides dispuestos desplazados 120° con una diferencia del número de dientes del dentado interior y del dentado exterior de uno, entonces las superficies de referencia de cada tercio de los discos cicloides dispuestos, respectivamente, girados 120° entre sí están dispuestas desplazadas un tercio de diente, frente a los dientes de su dentado exterior, en comparación con los tercios restantes de los discos cicloides dispuestos girados, respectivamente, 120° entre sí.

Las ventajas frente al estado de la técnica son, además de una eliminación de los inconvenientes mencionados al principio del estado de la técnica, una relación de multiplicación par, con la que se pueden realizar, por ejemplo, también para servo accionamientos, relaciones de multiplicación especialmente adecuadas de una potencia de dos.

Ventajas adicionales frente al estado de la técnica son una reducción de la complejidad del control de un accionamiento de una caja de cambios de una fase con dos o más discos cicloides dispuestos girados de manera uniforme alrededor del árbol de entrada, así como el cálculo del pre-ajuste de la rotación del árbol de salida. Esto implica una exactitud elevada, en comparación con una relación de multiplicación impar, del control y del cálculo.

La invención se explica en detalle a continuación con la ayuda de ejemplos de realización representados en los dibujos. En éstos, los mismos signos de referencia designan elementos iguales o equivalentes. Para mayor claridad, solamente se representan signos de referencia en los dibujos individuales que son necesarios para la descripción del dibujo respectivo. Las relaciones de magnitud de los elementos individuales entre si no corresponden en este caso siempre a las relaciones de magnitud reales, puesto que algunas formas están simplificadas y otras formas se representan ampliadas, para mejor ilustración, en relación a otros elementos. En representación esquemática:

La figura 1 muestra un primer ejemplo de realización de una caja de cambios con dos discos cicloides dispuestos desplazados 180° entre sí en una sección transversal perpendicular al eje cilíndrico.

La figura 2 muestra un segundo ejemplo de realización de una caja de cambios con dos discos cicloides dispuestos desplazados 180° entre sí en una sección transversal perpendicular al eje cilíndrico.

La figura 3 muestra un tercer ejemplo de realización de una caja de cambios con dos discos cicloides dispuestos desplazados 180° entre sí en una sección transversal perpendicular al eje cilíndrico.

La figura 4 muestra un cuarto ejemplo de realización de una caja de cambios con dos discos cicloides dispuestos desplazados 180° entre sí en una sección transversal perpendicular al eje cilíndrico.

La figura 5 muestra un quinto ejemplo de realización de una caja de cambios con dos discos cicloides dispuestos desplazados 180° entre sí en una sección longitudinal paralela al eje cilíndrico en la figura 5.1, en una primera sección transversal, que muestra un primer disco cicloide, perpendicular al eje cilíndrico en la figura 5.2 así como en una segunda sección transversal, que muestra un segundo disco cicloide, perpendicularmente al eje cilindrico en la figura 5.3.

La figura 6 muestra un sexto ejemplo de realización de una caja de cambios con dos discos cicloides dispuestos desplazados 180° entre si en una sección longitudinal paralela al eje cilindrico en la figura 6.1, en una primera sección transversal, que muestra un primer disco cicloide, perpendicular al eje cilindrico en la figura 6.2 asi como en una segunda sección transversal, que muestra un segundo disco cicloide, perpendicularmente al eje cilindrico en la figura 6.3.

La figura 7 muestra un séptimo ejemplo de realización de una caja de cambios con dos discos cicloides dispuestos desplazados 180° entre si en una sección longitudinal paralela al eje cilindrico en la figura 7.1, en una primera sección transversal, que muestra un primer disco cicloide, perpendicular al eje cilindrico en la figura 7.2 asi como en una segunda sección transversal, que muestra un segundo disco cicloide, perpendicularmente al eje cilindrico en la figura 7.3.

La figura 8 muestra un octavo ejemplo de realización de una caja de cambios con tres discos cicloides dispuestos desplazados 120° entre si en una sección longitudinal paralela al eje cilindrico en la figura 8.1, en una sección transversal, que muestra las posiciones de los discos cicloides, perpendicular al eje cilindrico en la figura 8.2 asi como configuraciones alternativas de los dentados interiores de la caja de cambios en una sección longitudinal paralela al eje cilindrico en la figura 8.3 y en la figura 8.4.

La figura 9 muestra un noveno ejemplo de realización de una caja de cambios con dos discos cicloides dispuestos desplazados 180° entre si asi como órganos de transformación en una sección longitudinal paralelamente al eje cilindrico en la figura 9.1, en una primera sección transversal que muestra un primer disco cicloide y un primer órgano de transformación asociado a éste, perpendicularmente al eje cilindrico en la figura 9.2, en una segunda sección transversal que muestra un segundo disco cicloide y un segundo órgano de transformación asociado a éste, perpendicularmente al eje cilindrico en la figura 9.3, en una vista en perspectiva sólo de su carcasa, del dentado interior, de los dos discos cicloides dispuestos desplazados 180° entre si, de un árbol de entrada con dos secciones excéntricas, dispuestas giradas de manera uniforme alrededor de su eje longitudinal, de la misma excentricidad en la figura 9.4, asi como una representación despiezada ordenada de la caja de cambios en vista en perspectiva en la figura 9.5.

La figura 10 muestra ejemplos de realización para la configuración del dentado interior de la carcasa con bulones alojados giratorios como dientes del dentado interior en la figura 10.1, con rodillos alojados giratorios como dientes del dentado interior en la figura 10.2 y con cojinetes de bolas giratorios como dientes del dentado interior en la figura 10.3, respectivamente, en una sección transversal perpendicularmente al eje cilindrico.

Una caja de cambios 01, representada total o parcialmente en la figura 1 a la figura 9, comprende una carcasa 02 con una pared interior 21 cilindrica (hueca) de la carcasa dispuesta concéntrica alrededor de un eje cilindrico 20 dispuesto perpendicular al plano del dibujo en la figura 1, figura 2, figura 3, figura 4, figura 5.2, figura 5.3, figura 6.2, figura 6.3, figura 7.2, figura 7.3, figura 8.2. figura 9.2 y figura 9.3. La pared interior de la carcasa 21 está provista con un dentado interior 22. Los dientes 23 del dentado interior 22 se pueden extender paralelos o inclinados o bien torcidos con respecto al eje cilindrico 20.

La caja de cambios 01 comprende, además, un árbol de entrada 03 alojado en o junto a la carcasa 02 giratorio alrededor del eje cilindrico 20 con al menos dos secciones excéntricas 31 de la misma excentricidad 32 dispuestas giradas individuales o por grupos, por ejemplo, por parejas, de manera uniforme alrededor del eje longitudinal 30 del árbol de entrada 03, que coincide con el eje cilindrico 20.

Además, la caja de cambios 01 comprende un árbol de salida 04 alojado en o junto a la carcasa 02 giratorio alrededor del eje cilindrico 20. El eje longitudinal 40 del árbol de salida 04 coincide en este caso con el eje cilindrico 20.

Además, la caja de cambios 01 comprende al menos dos discos cicloides 05, 06, 07. Cada disco cicloide 05, 06, 07 está dispuesto giratorio alrededor de un eje de giro central 50, 60, 70 propio sobre una sección excéntrica 31 del árbol de entrada 03. Cada disco cicloide 05, 06, 07 dispone de un dentado exterior 51,61,71, que engrana con el dentado interior 22 de la pared interior cilindrica de la carcasa 21. El eje de giro 50, 60, 70 de cada disco cicloide 05, 06, 07 está desplazado en la medida de la excentricidad 32 de las secciones excéntricas 31 con respecto al eje cilindrico 20. El diámetro de los discos cicloides 05, 06, 07 está dimensionado de tal manera que su dentado exterior 51, 61, 71 engrana con el dentado interior 22 de la pared interior cilindrica de la carcasa 21 en una dirección, en la que apunta en ese momento la sección excéntrica 31, sobre la que está dispuesto un disco cicloide 05, 06. 07, en cambio en la dirección opuesta, el dentado exterior 51,61,71 está libre de un engrane con el dentado interior 22 de la pared interior cilindrica 21. De esta manera, los discos cicloides 05, 06, 07 pueden rodar sobre la pared interior de la carcasa 21.

Los discos cicloides 05, 06, 07 presentan junto o en al menos uno de sus lados frontales 52, 62, que se extienden perpendiculares a su eje de giro 50, 60, 70, respectivamente, unas superficies de referencia 53, 63.

En virtud del alojamiento de los discos cicloides 05, 06, 07 sobre las secciones excéntricas, los discos cicloides 05, 06, 07 realizan durante su rodadura en la carcasa 02 unos movimientos relativos de vaivén ortogonales con respecto al árbol de salida 04. Las superficies de referencia 53, 63 sirven para la transmisión del par de torsión desde los discos cicloides 05, 06, 07 sobre al menos un órgano de salida 08 alojado giratorio alrededor del eje cilíndrico 20 junto o en la carcasa 02 para la conversión de los movimientos de los discos cicloides 05, 06, 07 durante su rodadura en la carcasa 02 en un movimiento de rotación del árbol de salida 04. Cada superficie de referencia 53, 63 puede comprender una o varias secciones superficiales dispuestas en uno o en varios planos que se extienden paralelos al eje cilíndrico 20. De esta manera, para las superficies de referencia 53, 63 se aplica, en general, que se extienden paralelas al eje cilíndrico 50, 60, 70 de los discos cicloides 05, 06, 07. Una recta, que comprende el eje cilíndrico 20, está en este caso paralela a una superficie, cuando se encuentra totalmente en un plano que comprende la superficie o no la corta. De esta manera, las superficies de referencia 53, 63 pueden comprender, alternativa o adicionalmente a las superficies planas, también superficies exteriores cilíndricas de proyecciones que se distancian, paralelamente al eje cilíndrico 20, desde los discos cilíndricos 05, 06, 07, como tal vez pivotes dispuestos perpendicularmente a uno o a ambos lados frontales 52, 62 de los discos cicloides 05, 06, 07 y/o superficies interiores cilíndricas de escotaduras dispuestas de manera que se extienden paralelas al eje cilíndrico 20 en los discos cicloides 05, 06, 07, como tal vez las superficies interiores de orificios de paso 55, 65 y/o de taladros ciegos descentrados previstos, por ejemplo, en los discos cicloides 05, 06, 07. Las superficies de referencia 53, 63 permiten estos movimientos relativos de vaivén con relación a un movimiento de rotación del árbol de salida 04 con transmisión simultánea del par de torsión.

La caja de cambios 01 comprende, como ya se ha mencionado, además, al menos un órgano de salida 08 alojado giratorio alrededor del eje cilíndrico 20, que está en conexión operativa con una o varias superficies de referencia 53, 63 de al menos un disco cicloides 05, 06, 07, de tal manera que los movimientos de uno o de varios discos cicloides 05, 06, 07 son convertidos durante su rodadura en la carcasa 02 en un movimiento de rotación del árbol de salida 04.

Las cajas de cambio 01 representadas total o parcialmente en la figura 1 a la figura 9 se caracterizan por una relación de multiplicación par. Los discos cicloides 05, 06, 07 presentan en este caso, respectivamente, un número de dientes N par de sus dentados exteriores 51,61, 71.

En el número de dientes N se trata de un número entero en sentido matemático, que significa precisamente que se puede dividir por dos sin resto. En otro caso, es impar.

Para obtener una relación de multiplicación par, el dentado interior 22 de la carcasa 02 presenta un número de dientes N+Z o bien N-Z mayor o menos en un número entero Z que, respectivamente, los dentados exteriores 51, 61, 71 de los discos cicloides 05, 06, 07.

Los discos cicloides 05, 06, 07 dispuestos, respectivamente, sobre una sección excéntrica 31 del árbol de entrada 03 de la caja de cambios 01, respectivamente, con N dientes, ruedan en la carcasa fija 02 con N+Z o con N-Z dientes sobre los dientes de la carcasa 02. En cada revolución del árbol de entrada 03 y, por lo tanto, de las secciones excéntricas 31, los discos cicloides 05, 06, 07 se mueven y con ellos el árbol de salida 04 se mueve Z dientes más. De esta manera, resultan números de revoluciones menores en contra del sentido de giro del árbol de entrada 03. La relación de multiplicación i, para la que se aplica i = abs (N/((N+Z)-N) o bien i = abs (N/((N-Z)-N), corresponde en este caso al cociente del número N de los dientes del disco cicloide 05, 06, 07 con respecto a la diferencia del número de dientes N+Z o bien N-Z del dentado interior 22 de la carcasa 02 y el número N de los dientes del disco cicloide 05, 06, 07. A partir de ello resulta, para la relación de multiplicación i, el cociente N de los dientes del disco cicloide 05, 06, 07 con respecto al número de dientes Z, mayor o menor frente al disco cicloide 05, 06, 07, del dentado interior 22 de la carcasa 02, que corresponde a i = abs (N/Z).

El árbol de entrada y el árbol de salida de una caja de cambios se pueden intercambiar, puesto que las cajas de cambio no actúan con efecto auto-bloqueante. La relación de multiplicación i, que indica cuántas revoluciones del árbol de entrada 03 son necesarias, para obtener una revolución completa del árbol de salida 04, es correcta en el sentido de la invención, cuando el resultado i = abs (N/Z) es un número entero en sentido matemático, independientemente de si se intercambian el árbol de entrada 03 y el árbol de salida 04.

Los discos cicloides 05, 06, 07, que ruedan en la carcasa 02, pueden estar realizados, respectivamente, como una rueda dentada con un dentado exterior 51, 61 o como un disco de levas. El contacto entre la carcasa 02 y un disco cicloide 05, 06, 07 se puede establecer, por ejemplo, por medio de un dentado interior 22 igualmente con dientes 23 o, como se representa en la figura 10, por medio de bulones (figura 10.1) alojados giratorios, agrupados bajo el concepto de elemento de rodillos 24, rodillos alojados giratorios (figura 10.2) y/o cojinetes de bolas giratorios (figura 10.3). También son concebibles otras realizaciones de dentados entre discos cicloides 05, 06, 07 y la carcasa 02, que permiten que los discos cicloides 05, 06, 07 rueden en la carcasa 02, engranando en unión positiva con la carcasa 02. Éstos posibilitan, por ejemplo, una conexión positiva en forma de dientes de sierra, para la transmisión de fuerza y de movimiento.

Para mayor simplificad, se utilizan a continuación los conceptos de diente y dentado también en representación de todas las configuraciones del contacto entre disco cicloide 05, 06, 07 y carcasa 02, a no ser que se indique explícitamente una configuración especial.

Los discos cicloides 05, 06, 07 con su dentado exterior 51,61, 71 pueden estar realizados, como se representa en la figura 3 y en la figura 4, como ruedas dentadas o, como se representa en la figura 1, en la figura 2 y en la figura 10, como discos de levas.

El contacto entre la carcasa 02 y un disco cicloide 05, 06, 07 se puede establecer, como se representa en la figura 2 y en la figura 3, por medio del dentado interior 22 con dientes fijos 23 o, como se representa en la figura 1 y en la figura 4, por medio del dentado interior 22 con dientes 23 giratorios, que comprenden elementos de rodillos 24 y/o elementos de bolas.

La relación de multiplicación par i corresponde con preferencia a una potencia de dos, por ejemplo, cuatro, ocho, dieciséis, treinta y dos, sesenta y cuatro, ciento veintiocho, doscientos cincuenta y seis, quinientos doce, etc.

El dentado interior 22 de la carcasa 02 presenta con preferencia, como se representa en la figura 1 a la figura 9, un número de dientes mayor en un número impar que los dentados exteriores 51, 61, 71 respectivos de los discos cicloides 05, 06, 07. Con preferencia, en este caso se trata de un número de dientes uno mayor que el de un dentado exterior 51, 61, 71 de un disco cicloide 05, 06, 07. De esta manera, el dentado interior 22 presenta en la carcasa 02 preferiblemente un número de dientes uno mayor impar.

Partiendo de una posición giratoria o alineación relativa de las superficies de referencia 53, 63 con relación al dentado exterior 51,61, 71 de un disco cicloide 05, 06, 07 de dos o más discos cicloides 05, 06, 07 dispuestos girados entre sí alrededor del eje cilíndrico 20, se pueden disponer las superficies de referencia 53, 63 del al menos un disco cicloide 06, 07, 05 restante de los discos cicloides 05, 06, 07, dispuestos girados entre sí alrededor del eje cilíndrico 20, girados en la medida de un desplazamiento d de su posición angular alrededor de su eje de giro 50, 60, 70, para que, a pesar del número impar N+Z o bien N-Z de dientes 23 del dentado interior 22 y del número par N de dientes de los dentados exteriores 51, 61,71 de los discos cicloides 05, 06, 07, se puedan disponer giratorios dos o más discos cicloides 05, 06, 07 sobre secciones excéntricas 31 dispuestas giradas uniformes alrededor del árbol de entrada 03. Sus movimientos son convertidos durante sus rodaduras sobre la superficie interior de la carcasa 21, por medio de un único órgano de salida 08 asociado a estos discos cicloides 05, 06, 07, en movimientos de rotación del árbol de salida 04. El desplazamiento d, que se puede reconocer de manera especialmente clara en la figura 1, figura 2, figura 3 y figura 4, de la rotación mutua de los dos discos cicloides 05, 06 representados allí, resulta a través del cociente de la diferencia del número de dientes N+Z o bien N-Z del dentado interior 22 y del número de dientes N del dentado exterior 51, 61, 71 con respecto al número de los discos cicloides 05, 06, 07 dispuestos girados en diferentes posiciones giratorias y asociados al órgano de salida 08. El desplazamiento d indica en qué medida, con respecto a la división de la rueda dentada o bien al módulo de los dentados exteriores 51, 61, 71 de los discos cicloides 05, 06, 07, las superficies de referencia 53, 63 de un primer disco cicloide 05, 06, 07 están dispuestas giradas con respecto a un segundo disco cicloide 06, 07, 05 o bien con respecto al dentado exterior 61,71,51 de un segundo disco cicloide 06, 07, 05 en disposición coincidente de los dentados exteriores 51,61,71 de los discos cicloides 05, 06, 07.

Si están previstos dos discos cicloides 05, 06 de una caja de cambios 01, configurada con dos discos cicloides 05, 06 dispuestos girados 180° entre sí, con la misma alineación, cuyas superficies de referencia 53, 63 están directamente superpuestas y cuyos ejes de giro 50, 60 son idénticos, partiendo de un primer disco cicloide 05, el dentado exterior del segundo disco cicloide 06 restante está dispuesto girado con el desplazamiento d frente al primer disco cicloide 05 (figura 1 a figura 7 y figura 9).

Si están previstos tres o n discos cicloides 05, 06, 07 de una caja de cambios 01, configurada con tres o n discos cicloides 05, 06, 07 dispuestos girados 120° o de manera correspondiente 360°/n entre sí, con la misma alineación, cuyas superficies de referencia 53, 63 están directamente superpuestas y sus ejes de giro 50, 60, 70 son idénticas, los dentados exteriores 51, 61, 71 de los discos cicloides 05, 06, 07 están dispuestos, respectivamente, girados mutuamente con el desplazamiento d (figura 8).

Alternativamente a un desplazamiento d de la rotación mutua de la posición relativa del dentado 51, 61, 71 con respecto a las superficies de referencia 53, 63, como se representa en la figura 7, pueden estar previstas partes anulares 25, 26 del dentado interior 22, asociadas a los discos cicloides 05, 06 individuales. Cada parte anular 25, 26 del dentado interior 22 está asociada a un disco cicloide 05, 06. La caja de cambios 01 comprende un número de partes anulares 25, 26 del dentado interior 22, que corresponde al número de discos cicloides 05, 06. Los dentados de las partes anulares 25, 26 del dentado interior 22, asociadas a los discos cicloides 05, 06, dispuestos girados entre sí alrededor del eje cilíndrico 20, están dispuestas giradas entre sí con un desplazamiento d de su posición angular alrededor del eje cilíndrico 20. Este desplazamiento d de la rotación mutua resulta a través del cociente de la diferencia del número de dientes N+Z o bien N-Z del dentado interior 22 y del número de dientes N de los dentados exteriores 51,61 con respecto al número de los discos cicloides 05, 06 dispuestos girados en diferentes posiciones angulares y asociados a un órgano de salida 08. También de esta manera, a pesar del número impar de dientes 23 del dentado interior 22 y del número par de dientes de los dentados exteriores 51, 61 de los discos cicloides 05, 06, se puedan disponer giratorios dos o más discos cicloides 05, 06, sobre secciones excéntricas 31 dispuestas giradas uniformes alrededor del árbol de entrada 03, cuyos movimientos son convertidos durante sus rodaduras sobre la superficie interior de la carcasa 21, por medio de un único órgano de salida 08 asociado a estos discos cicloides 05, 06, en movimientos de rotación del árbol de salida 04. El desplazamiento d indica en este caso en qué medida, con respecto a la división de la rueda dentada o bien al módulo del dentado interior 22, una parte anular 25 del dentado interior 22 está dispuesta girada frente a la otra parte anular 25 del dentado interior 22 con respecto al eje cilíndrico 20.

De esta manera, se pueden fabricar idénticos los discos cicloides 05, 06, estando dispuestas las superficies de referencia 53, 63 de ambos discos cicloides 05, 06 en la misma posición giratoria con respecto a sus dentados exteriores 51,61.

Si están previstos dos discos cicloides 05, 06 dispuestos girados 180° entre sí, entonces están previstas dos partes anulares 25, 26 del dentado interior 22, cuyos dentados están dispuestos girados entre sí con un desplazamiento d, por ejemplo un desplazamiento d de medio diente, en el caso de una diferencia del número de dientes del dentado interior 22 de la carcasa 02 con respecto a los dentados exteriores 51,61 de los discos cicloides 05, 06, alrededor del eje cilíndrico 20 en la pared interior de la carcasa 21.

Si están previstos tres o más discos cicloides 05, 06, 07 dispuestos girados, entonces están previstas de manera correspondiente tres o más partes anulares 25, 26 del dentado interior 22, cuyos dentados están dispuestos girados entre sí de manera uniforme con el desplazamiento d alrededor del eje cilíndrico 20 en la pared interior de la carcasa 21.

Resulta una variante adicional por que a pesar del número par de dientes 23 de los dentados exteriores 51,61,71 de los discos cicloides 05, 06, 07, se pueden disponer dos o más discos cicloides 05, 06, 07 giratorios sobre secciones excéntricas dispuestas giradas uniformes alrededor del eje de entrada, cuyos movimientos, durante sus rodaduras sobre la superficie interior de la carcasa 21, son convertidos, por medio de un único órgano de salida 08 asociado a estos discos cicloides 05, 06, 07, en movimientos de rotación del árbol de salida 04, por que el dentado interior 22 de la carcasa 02 presenta un número de dientes con un número par Z más alto, respectivamente, que los dentados exteriores 51, 61,71 de los discos cicloides 05, 06, 07.

El órgano de salida 08 puede estar formado por dos cuerpos giratorios 81, 82 unidos entre sí por medio de cuerpos espaciadores 80. Los discos cicloides 05, 06, 07 de la caja de cambios 01 están dispuestos en este caso entre los cuerpos giratorios 81, 82 del órgano de salida 08. Los cuerpos espaciadores 80 se pueden extender a través de orificios de paso 55, 65 descentrados en los discos cicloides 05, 06, 07. Los cuerpos espaciadores 80 pueden ser componentes separados, unidos por medio de elementos de unión, como tal vez tornillos 83 y/o bulones, con los cuerpos giratorios 81, 82. Alternativamente, los cuerpos espaciadores 80 pueden estar fabricados de una sola pieza con uno de los cuerpos giratorios 81,82.

Opcionalmente, al menos un cuerpo espaciador 80 puede estar unido de una sola pieza con un primer cuerpo giratorio 81 y al menos un cuerpo espaciador 80 restante puede estar unido de una sola pieza con un segundo cuerpo giratorio 82 restante. También es concebible que los cuerpos espaciadores 80, como se representa en la figura 9.1 y en la figura 9.5, sean de dos piezas. En este caso, cada tronco de cuerpo espaciador 84, 85 de dos troncos de cuerpo espaciador 84, 85 que forman, respectivamente, un cuerpo espaciador 80, está dispuesto en un cuerpo giratorio 81, 82 o está unido y/o fabricado de una pieza con él.

El al menos un órgano de salida 08 puede estar unido con el árbol de salida 04, puede incluirlo o puede estar comprendido por éste.

Sobre cada sección excéntrica 31 del árbol de entrada 03 está dispuesto giratorio el mismo número de discos cicloides 05, 06, 07, estando dispuesto, preferiblemente sobre cada sección excéntrica 31, de forma giratoria un disco cicloide 05, 06, 07.

Entre el órgano de salida 08 y cada disco cicloide 05, 06, 07 puede estar previsto, respectivamente, un órgano de transformación 09. El órgano de salida 08 dispone en este caso, lo mismo que los discos cicloides 05, 06, 07, de una o de varias superficies de referencia 08 previstas para la transmisión del par de torsión desde uno o varios discos cicloides 05, 06, 07 sobre el órgano de salida.

Durante la rodadura de los discos cicloides 05, 06, 07 en la carcasa 02 con dentado interior 22. los discos cicloides 05, 06, 07 realizan, con relación al eje cilíndrico 20 de la carcasa 02, unos movimientos transversales en todas las direcciones perpendicularmente al eje cilíndrico 20 y, por lo tanto, también perpendicularmente al eje longitudinal 40 del árbol de salida 04, de acuerdo con dos grados de libertad perpendicularmente al eje cilíndrico 20. Durante la transformación de los movimientos, que se pueden designar también como movimientos planetarios, de los discos cicloides 05, 06, 07 durante su rodadura, en movimientos de rotación del árbol de salida 04, todos estos movimientos transversales de los discos cicloides 05, 06, 07 deben seguir siendo realizables con relación al eje cilíndrico 20 de la carcasa 02 con el dentado interior 22. En el caso de una conversión normalmente inmediata de los movimientos de discos cicloides 05, 06, 07 en movimientos de rotación del árbol de salida 04 por medio de pivotes dispuestos descentrados, colocados paralelos al eje cilindrico en el órgano de salida 09 o en los discos cicloides 05, 06, 07, y de escotaduras u orificios correspondientes en la contra pieza respectiva, es decir, en los discos cicloides o en el órgano de salida, lo que permite a las escotadas u orificios correspondientes un movimiento de los pivotes de acuerdo con la excentricidad 32 de las secciones excéntricas 31, está disponible para la transmisión del par de torsión exclusivamente un contacto puntual o bien lineal entre discos cicloides 05, 06, 07 y órgano de salida 09. Esto limita mucho la capacidad de potencia de una caja de cambios 01, que busca reunir especialmente altas prestaciones sobre el espacio más pequeño posible.

El órgano de transformación 09, previsto entre un órgano de salida 08 y un disco cicloide 05, 06, 07, anula esta limitación, puesto que forma una fase intermedia para los dos grados de libertad de traslación necesarios perpendicularmente al eje cilíndrico 20. El órgano de transformación 09 está conectado a tal fin móvil con un disco cicloide, de tal manera que un disco cicloide 05, 06, 07 puede realizar movimientos relativos frente al órgano de transformación 09 en una primera dirección perpendicular al eje cilíndrico 20, en cambio se impiden movimientos relativos en una segunda dirección, que se extiende perpendicular a la primera dirección. Además, el órgano de transformación 09 está conectado móvil con el órgano de salida 08, de tal manera que el órgano de transformación 09 puede realizar movimientos relativos frente al órgano de salida 08 en la segunda dirección perpendicular al eje cilíndrico 20, en cambio se impiden movimientos relativos en la primera dirección, que se extiende perpendicular a la segunda dirección.

De esta manera, una conversión indirecta de los movimientos de discos cicloides 05, 06, 07 en movimientos de rotación del árbol de salida 04 por medio de un órgano de transformación 09 dispuesto, respectivamente, entre un disco cicloide 05, 06, 07 y el órgano de salida 08, posibilita un contacto lineal o superficial para la transmisión del par de torsión entre éste y un disco cicloide 05, 06, 07 y entre éste y el órgano de salida 08. Por medio de este contacto lineal o superficial se pueden transmitir momentos de torsión esencialmente más elevados que a través de un contacto puntual o bien lineal durante la conversión inmediata de los movimientos de discos cicloides 05, 06, 07 en movimientos de rotación del árbol de salida 04 directamente por medio del órgano de salida 08.

La utilización de un órgano de transformación 09 permite de esta manera realizar planas unas superficies de referencia 53, 63 previstas para la transmisión del par de torsión desde los discos cicloides 05, 06, 07 sobre el órgano de salida 08 en los discos cicloides 05, 06, 07 y que se extienden paralelas al eje de giro 50, 60, 70 de los discos cicloides 05, 06, 07, en donde estas superficies de referencia 53, 63 permiten, dentro del plano cubierto por ellas, movimientos relativos transversalmente al eje de giro 50, 60, 70 del disco cicloide 05, 06, 07 respectivo.

Para asegurar un primer grado de libertad correspondiente entre el disco cicloide 05, 06, 07 correspondiente y el órgano de salida 08 perpendicularmente al eje cilíndrico 20 o bien perpendicularmente al eje de giro 50, 60, 70 del disco cicloide 05, 06, 07 respectivo, cada órgano de transformación 09 dispone de superficies de referencia 93, que se corresponden con las superficies de referencia 53, 63 del disco cicloide 05, 06, 07 respectivo. Este primer grado de libertad permite movimientos de vaivén del disco cicloide 05, 06, 07 respectivo con relación al órgano de transformación 09 en una primera dirección perpendicular al eje cilíndrico 20 o bien perpendicular al eje de giro 50, 60, 70 del disco cicloide 05, 06, 07 correspondiente.

Para asegurar un segundo grado de libertad correspondiente entre el disco cicloide 05, 06, 07 correspondiente y el órgano de salida 08 perpendicularmente al eje cilíndrico 20 o bien perpendicularmente al eje de giro 50, 60, 70 del disco cicloide 05, 06, 07 respectivo, cada órgano de transformación 09 dispone de superficies de referencia 96, que se corresponden con las superficies de referencia 86 del órgano de salida 08.

Este primer grado de libertad permite movimientos de vaivén del órgano de transformación 09 con relación al órgano de salida 08 en una segunda dirección perpendicularmente al eje cilíndrico 20 o bien perpendicularmente al eje de giro 50, 60, 70 del disco cicloide 05, 06, 07 correspondiente. Esta segunda dirección se extiende, además, perpendicularmente a la primera dirección, en la que el disco cicloide 05, 06, 07 respectivo puede realizar movimientos relativos frente al órgano de transformación 09.

De esta manera, resultan parejas correspondientes de superficies de referencia 53, 93 o bien 63, 93 entre cada disco cicloide 05, 06, 07 y el órgano de transformación 09 asociado a éste, así como parejas correspondientes de superficies de referencia 96, 86 entre los órganos de transformación 09 y el órgano de salida 08. Las parejas de superficie de referencia 53, 93 o bien 63, 93 y 96, 86 permiten movimientos relativos de traslación en direcciones perpendiculares al eje cilíndrico 20 entre disco cicloide 05, 06, 07 y órgano de salida 08. Los órganos de transformación 09 realizan en este caso movimientos intermedios, en los que se trata, con respecto al órgano de transformación 09 respectivo, de primeros movimientos intermedios de vaivén a lo largo de una primera dirección relativa al órgano de salida 08 así como de segundos movimientos intermedios de vaivén a lo largo de una segunda dirección ortogonal a la primera dirección relativa al disco cicloide 05, 06, 07 respectivo. Las dos primeras y segundas direcciones, que están perpendiculares entre sí, se encuentran en un plano que se extiende perpendicular al eje cilíndrico 20.

También en una realización con órganos de transformación 09, el órgano de salida 08 puede estar formado por dos cuerpos giratorios 81, 82 unidos entre sí por medio de cuerpos espaciadores 80. Los cuerpos espaciadores 80 se pueden extender a través de orificios de paso 55, 65 descentrados en los discos cicloides 05, 06, 07 así como igualmente a través de orificios de paso descentrados o escotaduras 95 correspondientes en los órganos de transformación 09, de manera que los discos cicloides 05, 06, 07 de la caja de cambios 01 están dispuestos entre los órganos de transformación 09 y éstos de nuevo entre los cuerpos giratorios 81, 82 del órgano de salida 8.

En las superficies de referencia 53, 63, 93, 86, 96 en y/o junto a los discos cicloides 05, 06, 07 y/o en y/o junto al órgano de salida 08 y/o en y/o junto al órgano de transformación 09 se puede tratar de:

- vías de guía, que se extienden radiales perpendicularmente al eje cilíndrico 20 y/o

- proyecciones y/o

- ranuras y/o

- pasadores dispuestos descentrados, que se extienden paralelos al eje cilíndrico 20 y/o

- bulones dispuestos descentrados, que se extienden paralelos al eje cilíndrico 20 y/u

- orificios de paso dispuestos descentrados, que se extienden paralelos al eje cilíndrico 20

correspondientes entre sí, así como combinaciones de ellos.

Entre superficies de referencia 53, 93, 63, 93, 86, 96 colaboradoras de diferentes elementos de la caja de cambios 01, como tal vez entre las superficies de referencia 53, 93, 63, 93 colaboradoras de discos cicloides 05, 06, 07 y órganos de transformación 09 y/o entre la superficie de referencia 86, 96 colaboradoras de órganos de transformación 09 y órgano de salida 08, están dispuestos preferiblemente rodamientos y/o elementos rodantes 10, como, por ejemplo, cuerpos rodantes. De esta manera, se reducen pérdidas por fricción y se eleva el rendimiento de la caja de cambios 01.

Es importante subrayar que la ventaja esencial del dentado con multiplicación par consiste en que durante los cálculos se puede trabajar con un número par, lo que simplifica o precisa, por ejemplo, el control del accionamiento del engranaje, el giro de la rueda dentada y similar.

Para el proceso de un control digitalizado de servo accionamientos, que accionan el engranaje, o de un control de actuadores, módulos u otras unidades con engranaje integrado, corresponden las multiplicaciones pares óptimas de una potencia de dos.

En la figura 1, figura 2, figura 3 y figura 4 se representan realizaciones de dentados del tipo mencionado de engranajes con una relación de multiplicación par y una pareja de discos cicloide 05, 06, designada también como pareja de ruedas, con dentado exterior 51,61 con un número par de dientes 23. Los discos cicloides 05, 06 están posicionados en este caso de tal manera que éstos están girados 180° en sentido contrario y al mismo tiempo están desplazados con una excentricidad 32 frente al eje del engranaje o bien eje horizontal, que se extiende horizontal en la figura 1 a la figura 4 y que coincide con el eje cilíndrico 20, del dentado interior 22 de la carcasa 02 de engranaje con un número impar de dientes. En los ejemplos indicados, el dentado exterior 61 está fabricado sobre el segundo disco cicloide 06, de tal manera que está girado a una media distancia (es decir, en un ángulo, que es una porción de 180° / multiplicación par, es decir, un número par de dientes de los dentados exteriores 51, 61 de los discos cicloides 05, 06) frente al dentado exterior 51 sobre el primer disco cicloide 05.

La figura 1 muestra un ejemplo de realización del dentado, que está constituido por un dentado interior 22 con elementos de rodadura o rodillos 24 con un número impar de dientes 23 en la carcasa 02 y con una pareja de discos cicloides 05, 06 con dentado exterior 51, 61, en donde sobre el segundo disco cicloide 06 está fabricado el dentado exterior 61 de tal manera que está girado en un ángulo de 180° / valor de la multiplicación par frente al dentado exterior 51 del primer disco cicloide 05 restante. También pueden omitirse algunos dientes 23 con elementos rodantes o rodillos 24 en la carcasa 02, o ranuras correspondientes, que forman dientes 23 junto con elementos rodantes o rodillos 24, no tienen que estar llenas con elementos rodantes o rodillos 24. Se pueden omitir algunos dientes de los dentados exteriores 51, 61 de los discos cicloides 05, 06.

La figura 2 muestra un ejemplo de realización del dentado, que está constituido por un dentado interior 22 en la carcasa 02 con un número impar de dientes 23 y con una pareja de discos cicloides 05, 06 con dentado exterior 51, 61. En este caso, sobre el segundo disco cicloide 06 está fabricado el dentado exterior 61, de tal manera que está girado en un ángulo de 180° / valor de la multiplicación par frente al dentado exterior 51 del primer disco cicloide 05 restante. Se pueden omitir algunos dientes 23 en la carcasa 02.

La figura 3 muestra un ejemplo de realización del dentado, que está constituido por un dentado interior 22 en la carcasa 02 con un número impar de dientes 23 y con una pareja de discos cicloides 05, 06 con dentado exterior 51, 61 con elementos rodantes o rodillos 54, 64 en un número par de ranuras en los discos cicloides 05, 06 como sus dentados exteriores 51,61. En este caso, sobre el segundo disco cicloide 06 está fabricado el dentado exterior 61, de tal manera que está girado en un ángulo de 180° / valor de la multiplicación par frente al dentado exterior 51 del primer disco cicloide 05 restante. Se pueden omitir también algunas ranuras con elementos rodantes o rodillos 54, 64 en los discos cicloides 05, 06, o no tienen que estar llenas con elementos rodantes o rodillos 54, 64. Se pueden omitir algunos dientes 23 en la carcasa 02.

La figura 4 muestra un ejemplo de realización del dentado, que está constituido por un dentado interior 22 con elementos rodantes o rodillos 54, 64 con un número impar de ranuras en la carcasa 02 y con una pareja de discos cicloides 05, 06 con dentado exterior 51,61 con elementos rodantes o rodillos 54, 64 en un número par de ranuras en los discos cicloide 05, 06 como sus dentados exteriores 51,61. Sobre el segundo disco cicloide 06 está fabricado el dentado exterior 61, de tal manera que está girado en un ángulo de 180° / valor de la multiplicación par frente al dentado exterior 51 del primer disco cicloide 05 restante. Se pueden omitir también algunas ranuras con elementos rodantes o rodillos 24 en la carcasa 02, o no tienen que estar llenas con elementos rodantes o rodillos 24.

La figura 5 muestra en la figura 5.1, figura 5.2 y figura 5.3 un ejemplo de la disposición del dentado del ejemplo de realización de la figura 1. En este caso, la figura 5.1 muestra una vista en sección A-A de la figura 5.2 y de la figura 5.3. La figura 5.2 muestra en este caso una sección transversal, que presenta una vista del engrane del disco cicloide 05 en el dentado interior 22 en la carcasa 02. La figura 5.3 muestra, en cambio, una sección transversal, que presenta, en el mismo estado de la caja de cambios 01, una vista del engrane del disco cicloide 06 en el dentado interior 22 en la carcasa 02.

La figura 6 muestra en la figura 6.1, figura 6.2 y figura 6.3 un ejemplo de la disposición del dentado del ejemplo de realización de la figura 1. En la carcasa 02 están dispuestas dos series de elementos rodantes o rodillos 24. Algunas ranuras en la pared interior de la carcasa 21 no tienen que estar fabricada o llenas con elementos rodantes o rodillos 24. Alternativamente, algunas ranuras en la pared interior de la carcasa 21 pueden estar llenas combinadas con uno o dos o más elementos rodantes o rodillos 24. La carcasa 02 de la caja de cambios 01 puede estar dividida en dos o más partes, con ranuras, que forman una unidad después de la unión. En este caso, la figura 6.1 muestra una vista en sección A-A de la figura 6.2 y de la figura 6.3. La figura 6.2 muestra en este caso una sección transversal, que presenta una vista del engrane del disco cicloide 05 en el dentado interior 22 en la carcasa 02. La figura 6.3 muestra, en cambio, una sección transversal, que presenta en el mismo estado de la caja de cambios 01, una vista del engrane del disco cicloide 06 en el dentado interior 22 en la carcasa 02.

La figura 7 muestra en la figura 7,1, figura 7.2 y figura 7.3 un dentado con transmisión par. La carcasa 02 de la caja de cambios 01 forma una unidad, que está constituida por al menos dos partes 25, 26 del dentado interior 22 con ranuras con elementos rodantes o rodillos 24. La segunda parte 26 está dispuesta girada frente a la primera parte 25 en un ángulo de 180° / número impar de dientes 23 de la carcasa 02. El dentado de los dos discos cicloides 05, 06 es en este caso idéntico. A este respecto, la figura 7.1 muestra una vista en sección A-A de la figura 7.2 y de la figura 7.3. La figura 7.2 muestra en este caso una sección transversal, que presenta una vista del engrane del disco cicloide 05 en la parte 25 del dentado interior 22 en la carcasa 02. La figura 7.3 muestra, en cambio, una sección transversal, que presenta en el mismo estado de la caja de cambios 01, una vista del engrane del disco cicloide 06 en la parte 26, girada en un ángulo de 180° / número impar de dientes 23 de la carcasa 02, del dentado interior 22 en la carcasa 02. La solución indicada con la división del dentado interior 22 de la carcasa 02 en varias partes 25, 26 puede estar realizada con dentados como están realizados también en las realizaciones descritas anteriormente según la figura 1, figura 2, figura 3 y figura 4, en donde, sin embargo, la segunda parte del dentado interior 22 de la carcasa 02 está girada en un ángulo de 180° / número impar de los dientes 23 o ranuras en la carcasa 20 y los discos cicloides 05, 06 presentan un dentado idéntico. Algunas ranuras en la carcasa 02 no tienen que estar fabricadas o rellenas con elementos rodantes o rodillos 24. Las partes 25, 26 pueden estar formadas por partes ensambladas de la carcasa 02.

En la figura 8 se representa una solución del dentado con una diferencia del número de dientes del dentado interior 22 de uno con respecto al número de dientes de los dentados exteriores 51,61, 71 de los discos cicloides 05, 06, 07. También la caja de cambios 01 representada en la figura 8 presenta una relación de multiplicación par. La caja de cambios 01 representada en la figura 8 presenta tres discos cicloides 05, 06, 07 con un número par de dientes en sus dentados exteriores 51,61,71 así como un dentado interior 22 en la pared interior 21 de la carcasa 02 con un número impar de dientes 23 o bien ranuras con elementos rodantes o rodillos 24. Todos los discos cicloides 05, 06, 07 presentan dentados exteriores 51,61,71 idénticos. Los discos cicloides 05, 06, 07 se aplican de tal manera que están girados entre sí alrededor de 120° y están desplazados con una excentricidad 32. La figura 8.1, figura 8.3 y figura 8.4 muestran en este caso una vista del dentado en la sección A-A con un número diferente de elementos rodantes o rodillos 24 en ranuras de la caja de cambios 01, previstas en la pared interior 21 de la carcasa 02.

Los dentados pueden estar realizados en este caso de nuevo como se representa en la figura 1 a la figura 4 y/o en la figura 10.

En este contexto, es importante mencionar de nuevo con referencia a la figura 10 que:

- los discos cicloides 05, 06, 07 pueden estar realizados como una rueda dentada o como un disco de levas y/o - el contacto entre la carcasa 02 y los discos cicloides 05, 06, 07 se puede establecer por medio de dientes fijos 23 y/o por medio de dientes giratorios formados por elementos de cojinetes de rodillos 24 y/o de bolas.

De acuerdo con ello, el dentado interior 22 puede estar realizado en la carcasa 02 con dientes fijos 23 o, por ejemplo, con dientes giratorios realizados como elementos de rodillos 24, y/o los dentados exteriores 51,61, 71 de los discos cicloides 05, 06, 07 pueden estar realizados con dientes fijos 23 o, por ejemplo, con dientes giratorios realizados como elementos de rodillos 24.

Los elementos de rodillos 24 pueden estar alojados en este caso giratorios, de manera que se apoyan en casquillos de cojinetes 27, como se conoce de los alojamientos de fricción (figura 10.1) o están alojados sobre bulones de soporte 28, como se conoce de los cojinetes de fricción (figura 10.2), o están configurados como cojinetes de bolas 29 alojados en bulones de soporte 28 o pueden estar alojados giratorios por medio de cojinetes de bolas 29 en bulones de soporte 28 (figura 10.3).

Algunas ranuras en la carcasa 02 o en los discos cicloides 05, 06, 07 no tienen que estar fabricadas o rellenas con elementos rodantes o rodillos 24 o pueden estar rellenas combinadas con uno o dos o más elementos rodantes o rodillos 24.

Igualmente es importante mencionar de nuevo en este lugar que el dentado interior 22 puede presentar, partiendo de un número teórico de dientes previsto y/o necesario en el sentido de la relación de multiplicación i, un número real de dientes más reducido, en donde los dientes 23 en el número real de dientes están realizados y posicionados idénticos que en el número teórico de dientes. De esta manera, en el número real de dientes, a diferencia del número teórico de dientes, entre dientes 23 vecinos pueden existir uno o varios huecos de dientes, en los que pueden encontrar espacio uno o varios dientes 23 idénticos del dentado interior 22.

La relación de multiplicación i permanece en este caso inalterada para el número real de dientes en comparación con el número teórico de dientes, puesto que esto está condicionado por el número de dientes N de los dentados exteriores 51,61, 71 de los discos cicloides 05, 06, 07.

Incluso se pueden omitir dientes 23 en los dentados exteriores 51, 61, 71 de los discos cicloides 05, 06, 07, por ejemplo, cada segundo diente 23, permaneciendo su forma y ángulo, respectivamente, con respecto al eje de giro central 50, 60, 70 propio del disco cicloide 05, 06, 07 respectivo, como con N dientes 23. De esta manera, los discos cicloide 05, 06, 07 trabajan en adelante como si estuviera presente un número de N dientes 23.

La caja de cambios 01 puede estar prevista para la utilización en combinación con un servo accionamiento.

La invención se puede aplicar industrialmente en el campo de la fabricación de cajas de cambios, así como de servo accionamientos.

Lista de signos de referencia

01 Caja de cambios

02 Carcasa

03 Árbol de entrada

04 Árbol de salida

05 Disco cicloide

06 Disco cicloide

07 Disco cicloide

08 Órgano de salida

09 Órgano de transformación

10 Elemento rodante

20 Eje cilíndrico

21 Pared interior de la carcasa

22 Dentado interior

23 Diente

24 Elemento de rodillo

25 Parte del dentado interior (asociada al disco cicloide 05)

26 Parte del dentado interior (asociada al disco cicloide 06)

27 Casquillo de cojinete

28 Bulón de cojinete

29 Cojinete de bolas

30 Eje longitudinal del árbol de entrada 03

31 Sección excéntrica

32 Excentricidad

40 Eje longitudinal del árbol de salida 04

50 Eje de giro del disco cicloide 05

51 Dentado exterior del disco cicloide 05

52 Lado frontal del disco cicloide 05

53 Superficie de referencia

54 Elemento de rodillos

55 Orificio de paso descentrado en el disco cicloide 05

60 Eje de giro del disco cicloide 06

61 Dentado exterior del disco cicloide 06

62 Lado frontal del disco cicloide 06

63 Superficie de referencia del disco cicloide 06

64 Elemento de rodillos

65 Orificio de paso descentrado en el disco cicloide 06 70 Eje de giro del disco cicloide 07

71 Dentado exterior del disco cicloide 07

80 Cuerpo espaciador

81 Cuerpo de giro

82 Cuerpo de giro

83 Tornillo

84 Tronco de cuerpo espaciador

85 Tronco del cuerpo espaciador

86 Superficie de referencia del órgano de salida 08

93 Superficie de referencia del órgano de transformación 09 95 Escotadura del órgano de transformación 09

96 Superficie de referencia del órgano de transformación 09 d Desplazamiento

Claims

REIVINDICACIONES

1. Caja de cambios (01), que comprende:

- una carcasa (02) con una ared interior cilindrica (21) de la carcasa, dispuesta concéntricamente alrededor de un eje cilindrico (20), que está provista con un dentado interior (22),

- un árbol de entrada (03) alojado giratorio alrededor del eje cilindrico (20) con al menos dos secciones excéntricas (31) de la misma excentricidad (32), dispuestas giradas de manera uniforme alrededor del eje longitudinal (30) del árbol de entrada (03),

- un árbol de salida (04) alojado giratorio alrededor del eje cilindrico (20), en donde los ejes longitudinales (30, 40) del árbol de entrada (03) y del árbol de salida (04) coinciden con el eje cilindrico (20)

- al menos dos discos cicloides (05, 06, 07), cada uno de cuyos discos cicloides (05, 06, 07) está dispuesto giratorio alrededor de un eje de giro central (50, 60, 70) propio sobre una sección excéntrica (31) y dispone de un dentado exterior (51, 61, 71) que engrana con el dentado interior (22), en donde el eje de giro (50, 60, 70) de cada disco cicloide (05, 06, 07) está desplazado en la medida de la excentricidad (32) con respecto al eje cilindrico (20), en donde el diámetro de los discos cicloides (05, 06, 07) está dimensionado de tal forma que su dentado exterior (51, 61, 71) engrana con el dentado interior (22) en una dirección, en cuya dirección apunta en ese momento la sección excéntrica (31), sobre la que está dispuesto el disco cicloide (05, 06, 07), en cambio en la dirección opuesta, el dentado exterior (51,61,71) está libre de engrane con el dentado interior (22), y

- al menos un órgano de salida (08) alojado giratorio alrededor del eje cilindrico (20), que convierte los movimientos de uno o de varios discos cicloides (05, 06, 07), durante su rodadura en la carcasa (02), en un movimiento de rotación del árbol de salida (04),

- el dentado interior (22) de la carcasa (02) presenta un numero de dientes mayor en un número entero impar, respectivamente, que los dentados exteriores (51,61,71) de los discos cicloides (05, 06, 07), y

caracterizada por

- una relación de multiplicación par i, que indica cuántas revoluciones del árbol de entrada (03) son necesarias para obtener un revolución completa del árbol de salida (04), en donde los dentados exteriores (51,61,71) de los discos cicloides (05, 06, 07) presentan, respectivamente, un número par de dientes y la relación de multiplicación i es par, cuando i para i > 1 o cuando 1/i para i < 1 es un número par en sentido matemático, y

- partes anulares (25, 26), asociadas a los discos cicloides (05, 06, 07) del dentado interior (22), en donde, respectivamente, una parte anular (25, 26) está asociada a un disco cicloide (05, 06, 07) y la caja de cambios (01) comprende un número de partes (25, 26), que corresponde al número de discos cicloides (05, 06, 07), en donde los dentados de las partes (25, 26) asociadas a discos cicloides (05, 06, 07) dispuestos giratorios entre si alrededor del eje cilindrico (20), están dispuestos girados entre si con un desplazamiento (d) de su posición angular alrededor del eje cilindrico (20), que resulta a través del cociente de la diferencia del número de dientes del dentado interior (22) y del dentado exterior (51, 61, 71) con relación al número de los discos cicloides (05, 06, 07) dispuestos girados en diferentes posiciones de giro, y asociados a un órgano de salida (08).

2. Caja de cambios (01) según la reivindicación 1, caracterizada por que la relación de multiplicación par corresponde a una potencia de dos.

3. Caja de cambios (01) según la reivindicación 1 o 2, caracterizada por que los discos cicloides (05, 06, 07) presentan, respectivamente, superficies de referencia (53, 63), cuyas superficies de referencia están previstas para la transmisión del par de torsión desde los discos cicloides (05, 06, 07) sobre al menos un órgano de salida (08), en donde el al menos un órgano de salida (08) está en conexión operativa con una o varias superficies de referencia (53, 63) de al menos un disco cicloide (05, 06, 07), de tal manera que los movimientos de uno o de varios discos cicloides (05, 06, 07) son convertidos, durante su rodadura en la carcasa (02), en un movimiento de rotación el árbol de salida (04), y en donde a partir de una alineación relativa de las superficies de referencia (53, 63) con respecto al dentado exterior (51, 61, 71) de un disco cicloide (05, 06, 07) de dos o más discos cicloides (05, 06, 07) dispuestos girados entre si alrededor del eje cilindrico (20), las superficies de referencia (53, 63) del al menos un disco cicloide (05, 06, 07) restante de los discos cicloides (05, 06, 07) dispuestos girados entre si alrededor del eje cilindrico (20) están dispuestas giradas frente a su dentado exterior (51, 61,71) con el desplazamiento (d) de su posición angular alrededor de su eje de giro (50, 60, 70).

4. Caja de cambios (01) según una de las reivindicaciones anteriores, caracterizada por que el órgano de salida (08) está formado por dos cuerpos giratorios (81, 82) unidos entre si por medio de cuerpos espaciadores (80), en donde los discos cicloides (05, 06, 07) de la caja de cambios (01) están dispuestos entre los cuerpos giratorios (81, 82) del órgano de salida (08).

5. Caja de cambios (01) según una de las reivindicaciones anteriores, caracterizada por que el al menos un órgano de salida (08) está conectado con el árbol de salida (04), lo incluye o está comprendido por éste.

6. Caja de cambios (01) según una de las reivindicaciones anteriores, caracterizada por que sobre cada sección excéntrica (31) del árbol de entrada (03) está dispuesto giratorio el mismo número de discos cicloides (05, 06, 07).

7. Caja de cambios (01) según una de las reivindicaciones anteriores, caracterizada por que los discos cicloides (05, 06, 07) están realizado como una rueda dentada o como un disco de levas.

8. Caja de cambios (01) según una de las reivindicaciones anteriores, caracterizada por que el contacto entre la carcasa (02) y un disco cicloide (05, 06, 07) se establece por medio de dientes fijos (23).

9. Caja de cambios (01) según una de las reivindicaciones anteriores, caracterizada por que el contacto entre la carcasa (02) y un disco cicloide (05, 06, 07) se establece a través de dientes giratorios (23), formados por elementos de cojinetes de rodillos (24) y/o de bolas.

10. Caja de cambios (01) según una de las reivindicaciones anteriores, caracterizada por que el dentado interior (22) presenta, a partir de un número teórico de dientes, un número real menor de dientes, en donde los dientes (23) del número real de dientes están realizados y posicionados idénticos como el número teórico de dientes, de manera que, en el número real de dientes, a diferencia del número teórico de dientes, existen uno o varios huecos de dientes entre dientes (23) vecinos, en los que pueden encontrar espacio uno o más dientes idénticos (23) del dentado interior (22).