ES2939476T3 - Dispositivo de transmisión de variación continua con dispositivo de ajuste - Google Patents

Dispositivo de transmisión de variación continua con dispositivo de ajuste Download PDF

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Abstract

Un dispositivo de transmisión de variación continua (1) para una motocicleta de dos/tres/cuatro ruedas comprende una polea motriz (4) provista de un casquillo móvil (9), un casquillo fijo (11) y un sistema de levas (95,111;97,113) entre el casquillo fijo (11) y el casquillo móvil (9). El sistema de leva tiene una porción de leva accionada (95) del casquillo móvil (9) y una porción de leva impulsora (111) del casquillo fijo (11). La porción de leva accionada (95) comprende al menos un rebaje (99) y la porción de leva impulsora (111) comprende al menos un diente (115) o viceversa. El rebaje (99) y el diente (115) tienen lados respectivos (99a, 99b; 115a, 115b) que forman un acoplamiento de forma entre sí para guiar el movimiento relativo entre dicho casquillo móvil (9) y dicho casquillo fijo (11) . (Traducción automática con Google Translate, sin valor legal)

Description

DESCRIPCIÓN
Dispositivo de transmisión de variación continua con dispositivo de ajuste
La presente invención se refiere a un sistema de transmisión, en particular un sistema de transmisión para motocicletas del tipo de variación continua, provisto de un dispositivo para variar la curva de cambio.
El término “motocicleta” en este documento significa un vehículo de dos, tres o cuatro ruedas basculante o no basculante, tal como el vehículo Vespa®, Ape® o MP3® vendido por el solicitante. La caja de cambios variable continua de polea extensible y correa trapezoidal (o CVT, transmisión continuamente variable) es un tipo de caja de cambios automática para vehículos en los que la relación de engranaje puede variar continuamente entre dos valores límite. La caja de cambios de variación continua se usa comúnmente en vehículos de cilindrada pequeña y mediana, en particular en escúteres.
La variación de la relación de engranaje en una CVT tradicional se produce variando los diámetros de bobinado de la correa en dos poleas, una de ellas es motora y la otra accionada, y al menos una de las cuales tiene la posibilidad de yuxtaponer o alejar a las dos partes o semipoleas que lo forman.
Típicamente, la polea de accionamiento comprende un controlador de velocidad hecho con masas centrífugas, generalmente denominadas "rodillos", con el objetivo de yuxtaponer axialmente las respectivas semipoleas, pasando de la condición de engranaje bajo (semipoleas distantes) a la condición de engranaje alto ( semipoleas yuxtapuestas). Por tanto, una vez establecidas las características físicas y geométricas del sistema en un CVT tradicional, la relación de engranaje depende del número de revoluciones del motor y del par requerido.
Existe la necesidad de proporcionar un sistema de transmisión CVT en el que la curva de cambio pueda modificarse significativamente de acuerdo con la necesidad de par requerida por el conductor.
En otras palabras, existe la necesidad de proporcionar un sistema de transmisión CVT que, por ejemplo, si el conductor solicita repentinamente más o menos par a partir de una condición dada, se adapta y satisface tal solicitud.
Las solicitudes internacionales WO-A1-2017/098378, WO-A1-2017/098379, WO-A1-2017/098381 y la solicitud internacional PCT/IB2017/055668 del solicitante ya abordan dicha necesidad y divulgan soluciones relacionadas. Sin embargo, las soluciones de la técnica anterior han mostrado el inconveniente de un ruido a veces significativa. El objeto de la presente invención es mejorar las soluciones conocidas superando el inconveniente mencionado anteriormente.
Tal objeto se consigue mediante un dispositivo de transmisión fabricado de acuerdo con la reivindicación 1. Las reivindicaciones dependientes describen variantes de construcción.
Las características y ventajas del dispositivo de transmisión de acuerdo con la invención serán evidentes a partir de la siguiente descripción, dada a título de ejemplo no limitativo, de acuerdo con los dibujos adjuntos, en los que: - la figura 1 muestra un corte transversal longitudinal de un dispositivo de transmisión de acuerdo con una realización de la presente invención;
- la figura 2 representa una vista en corte parcial de una polea del dispositivo de transmisión de la figura 1, en una configuración de engranaje bajo;
- la figura 3 representa un conjunto en la configuración de engranaje bajo que comprende un casquillo fijo y un casquillo móvil del dispositivo de acuerdo con la invención, de acuerdo con una realización;
- la figura 4 representa una vista en corte parcial de la polea de la figura 2, en una configuración de engranaje alto; - la figura 5 representa el conjunto casquillo fijo-casquillo móvil de la figura 3, en la configuración de engranaje alto; - la figura 6 muestra una vista en corte del conjunto de la figura 5, de acuerdo con un plano de corte ortogonal al eje de rotación;
- la figura 7 representa una ampliación de un área del corte transversal de la figura 6; y
- la figura 8 es un gráfico que representa las revoluciones del motor de una polea de accionamiento y de una polea accionada, para un sistema CVT tradicional y para un sistema CVT de acuerdo con la presente invención.
Con referencia a los dibujos adjuntos, 1 indica un dispositivo de transmisión de variación continua en su conjunto, configurado para ser aplicado preferentemente en una motocicleta de dos/tres ruedas, aplicado con un árbol 2 de accionamiento que define un eje de rotación X.
El dispositivo 1 de transmisión comprende una primera polea 4 de accionamiento, operada de forma giratoria por el árbol 2 de accionamiento alrededor de dicho eje de rotación X, y una segunda polea accionada (no representada), que están conectadas entre sí por una correa trapezoidal 6.
La polea 4 de accionamiento consta de una primera semipolea 8 y una segunda semipolea 10 provistas de superficies activas enfrentadas 8a, 10a, respectivamente, que tienen forma de tronco de cono, deslizándose a lo largo de dicho eje de rotación X para yuxtaponerse y alejarse de las superficies activas 8a, 10a, y rotacionalmente integrales entre sí.
La primera semipolea 8 en particular comprende
- un casquillo móvil 9, que lleva la superficie activa 8a y proporciona un casquillo 8b que es coaxial al árbol 2 de accionamiento, y
- un controlador 12 de velocidad que comprende un contenedor 14 soportado por el casquillo móvil 9 y provisto de un asiento conformado 16 y una pluralidad de rodillos 18 alojados en el asiento 16.
Los rodillos crean masas centrífugas que empujan la primera semipolea 8, y en particular el casquillo móvil 9, hacia la segunda semipolea 10 a medida que aumenta el número de revoluciones del motor.
Por lo tanto, el diámetro de bobinado de la correa 6 en la polea 4 de accionamiento aumenta y al no poder extenderse, tal correa funciona para disminuir el diámetro de bobinado en la polea accionada, aumentando así la relación de engranaje (engranaje alto).
La polea 4 de accionamiento comprende además un casquillo fijo 11 que tiene una extensión principal a lo largo del eje de rotación X coaxial al árbol 2 de accionamiento y acoplado rotacionalmente con el mismo, por ejemplo por medio de un perfil ranurado, para mantener una posición segura sobre el mismo. Preferiblemente, el casquillo móvil 9 comprende una pared principal 91, que es anular con respecto al eje de rotación X, estando definida la pared principal entre una superficie cilíndrica interior 91a y una superficie exterior 91b.
Preferiblemente, el casquillo móvil 9 comprende además al menos un saliente 93 que sobresale radialmente hacia el exterior desde la superficie exterior 91b y provisto de una extensión axial predefinida. Por ejemplo, se proporcionan tres salientes 93 dispuestos angularmente equiespaciados entre sí.
Dichos salientes 93 encajan en el contenedor 14 para asegurarlo al casquillo móvil 9. Además, el casquillo móvil 9 comprende al menos una porción 95 de leva accionada, que se conforma para crear superficies que definen un perfil 97 de leva accionada. Preferiblemente, cada porción 95 de leva accionada comprende un respectivo rebaje 99, que se baja con respecto a la superficie exterior 91b de la pared principal 91; el casquillo fijo 11 penetra deslizantemente en los rebajes 99.
El casquillo fijo 11, a su vez, tiene al menos una porción 111 de leva de accionamiento, que se conforma para crear superficies que conforman un perfil 113 de leva de accionamiento.
La porción 111 de leva de accionamiento sobresale axialmente y es adecuada para interpenetrar el casquillo móvil 9, es decir, para insertarse en el rebaje respectivo 99 de la porción 95 de leva accionada del casquillo móvil 9.
En particular, dicha porción 111 de leva de accionamiento comprende un diente 115 con extensión principalmente axial, que se inserta de forma deslizante en el rebaje 99 de la porción 95 de leva de accionamiento. El diente 115 está delimitado por los lados laterales 115a, 115b que definen el ancho circunferencial del mismo (figuras 6 y 7).
En particular, el rebaje 99 y el diente 115 tienen una forma complementaria entre sí. Tal forma complementaria se mantiene en cualquier movimiento del diente 115 con respecto al rebaje 99.
Más particularmente, el rebaje 99 y el diente 115 tienen lados respectivos 99a, 99b; 115a, 115b que forman un acoplamiento de forma entre sí para guiar el movimiento relativo entre el casquillo móvil 9 y dicho casquillo fijo 11 para limitar el ruido.
Dentro del alcance de la presente descripción, el acoplamiento de forma significa un acoplamiento entre el diente y el rebaje, en el que ambos lados del rebaje están sustancialmente en contacto entre sí. Dicho diente y dicho rebaje son complementarios entre sí, es decir, provistos de formas que coinciden entre sí, a menos que exista un juego circunferencial que permita el deslizamiento axial mutuo de los mismos.
El movimiento relativo entre casquillo fijo y casquillo móvil es del tipo de traslación rotatoria y por lo tanto comprende un componente axial a lo largo del eje de los casquillos, y un componente circunferencial alrededor del eje de los casquillos. Dimensionalmente, el juego circunferencial G definido entre los lados del rebaje y los lados del diente en la configuración acoplada es de 0,1 a 0,7 milímetros, preferiblemente de 0,2 a 0,5 milímetros (figura 7).
De este modo, se obtiene un acoplamiento que asegura una mayor fiabilidad y precisión de funcionamiento.
En particular, el lado activo, que transmite el movimiento, está sustancialmente en contacto con el lado pasivo. En otras palabras, la presente invención crea una solución de leva de contraleva con un acoplamiento de forma entre el rebaje y el diente.
Ventajosamente, esto permite evitar la lubricación y el engrase entre diente y rebaje, con la consiguiente sencillez y economía de fabricación por ausencia de juntas lubricante-aceite.
Además, en ausencia de dichas juntas, el volumen axial y radial del dispositivo de acuerdo con la invención ventajosamente también se reduce particularmente, para permitir el uso también en sistemas de transmisión particularmente compactos.
Dichos lados laterales 115a, 115b tienen cada uno, en un plano imaginario ortogonal al eje principal X, un corte transversal de perfil recto para contacto con las respectivas caras del rebaje 97a. De manera correspondiente, dicho rebaje 99 tiene lados laterales 99a, 99b con perfil recto.
El diente 115 se extiende axialmente a lo largo de un eje de diente B sustancialmente recto que está inclinado con respecto al eje principal X (figuras 2 y 4).
Dichos lados laterales 115a, 115b del diente 115 tienen cada uno, en otro plano imaginario paralelo al eje principal X, un corte transversal con perfil recto; dichos perfiles son paralelos entre sí y paralelos al eje del diente B (figuras 3 y 5). De manera correspondiente, dicho rebaje 99 tiene lados laterales 99a, 99b con perfiles rectos, que son paralelos entre sí y paralelos al eje del diente B.
Tal geometría del diente y del rebaje permite realizar superficies de contacto circunferencial particularmente estrechas entre diente y rebaje en todas las condiciones de uso del dispositivo CVT, contribuyendo así a limitar significativamente el ruido del dispositivo.
De acuerdo con la invención, los lados laterales del rebaje y los lados laterales del diente están permanentemente en contacto para guiar el movimiento relativo entre el casquillo móvil y el casquillo fijo de forma que el ruido es prácticamente nulo porque no se produce ningún impacto en el movimiento relativo entre los dos casquillos.
Por lo tanto, el dispositivo 1 de transmisión comprende un sistema de leva operativo entre el casquillo fijo 11 y el casquillo móvil 9, que comprende las porciones 95 de leva accionada y los respectivos perfiles 97 de leva accionada, y las porciones 111 de leva de accionamiento y los respectivos perfiles 113 de leva de accionamiento, que tienen un movimiento de traslación rotatorio mutuo. Dicho sistema de levas es adecuado para transmitir la rotación entre el casquillo fijo 11 y el casquillo móvil 9 y está configurado para obstruir la yuxtaposición entre las superficies activas 8a, 10a.
En el funcionamiento normal del dispositivo 1 de transmisión, en caso de par activo transmitido por el árbol de accionamiento, en caso de solicitud de un par aumentado desde un engranaje bajo, el sistema de levas opone un avance de la superficie activa 8a de la primera semipolea 8 hacia la superficie activa 10a de la segunda semipolea 10, con lo que se retrasa el cambio y el comportamiento del dispositivo de transmisión es más deportivo respecto a una CVT estándar.
En el caso de que en lugar de un par de frenado transmitido por el árbol de accionamiento, por ejemplo en el caso de que el conductor solicite un par más bajo que suelta el acelerador o frena, o con el vehículo descendiendo, desde un engranaje alto, el sistema de levas facilita el alejamiento de la superficie activa 8a de la primera semipolea 8 desde la superficie activa 10a de la segunda semipolea 10, con lo que se facilita el paso al engranaje bajo y por tanto a un engranaje sensiblemente inferior con respecto a una CVT estándar.
En particular, el solicitante ha observado cómo el juego extremadamente reducida que puede obtenerse entre los lados del rebaje 99 y el diente 115 contribuye significativamente a reducir el ruido del dispositivo CVT.
De forma innovadora, el dispositivo de transmisión antes descrito permite satisfacer la necesidad mencionada porque permite satisfacer el deseo del conductor de tener más o menos par y simultáneamente es capaz de reducir significativamente el ruido del dispositivo CVT.
Además, configurando convenientemente los perfiles del sistema de levas, se puede diseñar ventajosamente un dispositivo de transmisión que satisfaga más o menos bruscamente una demanda de mayor o menor par.
Por ejemplo, la figura 8 muestra las revoluciones del motor de la polea de accionamiento y de la polea accionada, para un sistema de transmisión CVT tradicional y para un sistema de transmisión CVT de acuerdo con la presente invención. Este último claramente tiene histéresis aumentada.
De acuerdo con otro aspecto ventajoso, el dispositivo de acuerdo con la invención se puede montar con gran facilidad.

Claims (7)

REIVINDICACIONES
1. - Un dispositivo (1) de transmisión de variación continua para una motocicleta de dos/tres/cuatro ruedas, conectable a un árbol (2) de accionamiento, que comprende
- una polea (4) de accionamiento que tiene un eje de rotación (X), provista de superficies activas (8a, 10a) para una correa trapezoidal (6), provista de un casquillo móvil (9) que lleva una de dichas superficies activas (8a), dicho casquillo móvil (9) deslizándose axialmente bajo la acción de los rodillos (18) de un controlador (12) de velocidad para obtener un cambio entre un engranaje bajo y un engranaje alto;
- un casquillo fijo (11) que puede fijarse y es coaxial al árbol (2) de accionamiento;
- un sistema (95,111; 97,113) de leva que funciona entre el casquillo fijo (11) y el casquillo móvil (9) adecuado para transmitir la rotación entre el casquillo fijo (11) y el casquillo móvil (9), configurado para obstruir la yuxtaposición entre las superficies activas (8a, 10a), que comprenden al menos una porción (95) de leva accionada del casquillo móvil (9) y una porción (111) de leva accionada del casquillo fijo (11); en el que dicha porción (95) de leva accionada comprende al menos un rebaje (99) y dicha porción (111) de leva de accionamiento comprende al menos un diente (115) con extensión principalmente axial o viceversa, dicho diente (115) deslizándose axialmente en dicho rebaje (99), y en el que dicho rebaje (99) y dicho diente (115) se conforman entre sí para ser complementarios en cualquier movimiento relativo para guiar el movimiento relativo entre dicho casquillo móvil (9) y dicho casquillo fijo (11);
en el que el dispositivo (1) de transmisión de variación continua se caracteriza porque el rebaje (99) comprende lados laterales (99a, 99b) y el diente (115) comprende lados laterales (115a, 115b), los cuales definen el ancho circunferencial del diente (115) y forman un acoplamiento de forma con los lados laterales (99a, 99b) para guiar el movimiento relativo entre el casquillo móvil (9) y el casquillo fijo (11).
2. - Un dispositivo de transmisión de acuerdo con la reivindicación 1, en el que entre dichos lados laterales (115a, 115b) del diente (115) y dichos lados laterales (99a, 99b) del rebaje (99) hay un juego circunferencial entre 0,1 - 0,7 mm, preferentemente entre 0,2 - 0,5 mm.
3. - Un dispositivo de transmisión de acuerdo con la reivindicación 1 o 2, en el que, habiendo definido un plano imaginario ortogonal al eje de rotación (X), dichos lados laterales (115a, 115b) del diente (115) y dichos lados laterales (99a, 99b) del rebaje (99) cada uno tiene un corte transversal con un perfil recto.
4. - Un dispositivo de transmisión de acuerdo con cualquiera de las reivindicaciones anteriores, en el que el diente (115) y el rebaje (99) se extienden a lo largo de un eje de diente sustancialmente recto (B) inclinado con respecto al eje de rotación (X).
5. - Un dispositivo de transmisión de acuerdo con cualquiera de las reivindicaciones anteriores, en el que cada punto de dichos lados laterales (115a, 115b) del diente (115) y cada punto de dichos lados laterales (99a, 99b) del rebaje (99) se encuentra en un plano que pasa por el eje de rotación (X).
6. - Un dispositivo de transmisión de acuerdo con cualquiera de las reivindicaciones anteriores, en el que el casquillo móvil (9) soporta un contenedor (14) del controlador (12) de velocidad.
7. - Un dispositivo de transmisión de acuerdo con cualquiera de las reivindicaciones anteriores, en el que el casquillo móvil (9) comprende al menos un saliente axial (93) que sobresale radialmente hacia el exterior desde una superficie exterior (91b), que se acopla al contenedor (14) para asegurarlo al casquillo móvil (9).
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