MXPA06002110A

MXPA06002110A - Transmision hidromecanica para tractores agricolas.

Info

Publication number: MXPA06002110A
Application number: MXPA06002110A
Authority: MX
Inventors: Giovanni Rivoltella
Original assignee: Same Deutz Fahr Group Spa
Priority date: 2003-08-22
Filing date: 2004-08-13
Publication date: 2006-08-31
Also published as: DE04764114T8; BRPI0413221A; US20070004547A1; DE602004009697T2; AR045285A1; ATE376637T1; EP1660789A1; EP1660789B1; US7465245B2; DE04764114T1; WO2005019697A1; DE602004009697D1; ITTO20030649A1

Abstract

La transmision comprende: una flecha de impulso t (IS) que puede ser acoplada a un precursor primario del tractor y se extiende a lo largo de una direccion (x1) alineado con la flecha del precursor primario y con una flecha (S1) de la toma de fuerza de energia del tractor; una flecha de salida (OS), una unidad hidrostatica (HU) que incluye una bomba (P) impulsada por la flecha de precursor primario y un motor (M) impulsado por la bomba (P), en donde la bomba y el motor estan colocados en linea a lo largo de una segunda direccion (x2) separada transversalmente hacia abajo desde la primera direccion (x1); una unidad distribuidora de par de torsion epiciclica (TSU), colocada en linea con la unidad hidrostatica (HU) y que incluye una primera y segunda flecha de impulso (S3,S4) acoplada al motor (M) de la unidad hidrostatica (HU) y al precursor primario, respectivamente, y por lo menos una primera y segunda flecha de salida (S5, S6), las velocidades de rotacion de la primera y segunda flechas de salida (S5,S6), varian, respectivamente, en una primera y una segunda escala (VDI-VD2, VC1-VC2;VD1-VD2, VB1-VB2) adyacente una con otra, a una velocidad elevada y velocidad reducida respectivamente, conforme la velocidad de rotacion de la primera flecha de impulso (S3) varia entre un valor maximo (rpmA; rpmC) y un valor minimo (-rpmA; -rpmC); una unidad de embrague (CU) colocada en linea con la unidad hidrostatica (HU) y con la unidad distribuidora de par de torsion (TSU) y dispuesta para acoplar la flecha de salida (OS) de la transmision selectivamente a la primera o segunda flecha de salida (S5, S6) de la unidad distribuidora de par de torsion (TSU), de manera tal que provea un par de escalas de operacion hacia delante ("transporte" y "trabajo"), a una velocidad elevada y reducida respectivamente; y una unidad de reversa (RU), colocada en linea con la unidad hidrostatica (HU) la unidad distribuidora de par de torsion (TSU) y la unidad de embrague (CU), y dispuesta para proporcionar una escala operativa de reversa ("reversa").

Description

TRANSMISIÓN HiDROMECANICA PARA TRACTORES AGRÍCOLAS MEMORIA DESCRIPTIVA La presente invención se refiere a una transmisión hidromecánica continuamente variable para tractores agrícolas, particularmente para tractores especiales a ser utilizados en huertos o similares. Los tractores de este tipo requieren transmisiones que son extremadamente compactas, tanto en términos de peso y en la dirección de la amplitud del vehículo, ya que la transmisión está alojada bajo el área de conducción del vehículo, entre los apoyos para los pies del conductor. Las transmisiones hidromecánicas del tipo conocido son difícilmente adecuadas para ajustarse en estos tractores agrícolas, ya que tienen grandes dimensiones de travesano totales. El objeto de la presente invención por lo tanto es proporcionar una transmisión hidromecánica para tractores agrícolas, particularmente para tractores especiales a ser utilizados en huertos o similares, que tienen una estructura que es tan compacta como es posible. Este y otros objetos son completamente logrados de acuerdo con la presente invención por medio de una transmisión hidromecánica continuamente variable que tiene las características mencionadas en la reivindicación 1. Otras características ventajosas de la invención se especifican en las reivindicaciones dependientes. Brevemente, la invención está basada en la idea de proporcionar una transmisión hidromecánica continuamente variable que comprende: una unidad hidrostática incluyendo una bomba de desplazamiento variable que puede ser conducida a través de la barra del motor del tractor y un motor de desplazamiento fijo dirigido por la bomba, en donde la bomba y el motor están colocados en línea a lo largo de una dirección espaciada transversalmente hacia abajo del eje de la barra de motor y del eje de la barra del arranque de energía del tractor; una unidad divisora de fuerza de torsión epicíclica, colocada en línea con la unidad hidrostática e incluyendo una primera y una segunda barra de entrada, acoplada al motor de la unidad hidrostática y al motor del tractor respectivamente, y al menos una primera y una segunda barra de salida; una unidad de embrague, colocada en línea con la unidad hidrostática y con la unidad divisora de fuerza de torsión y configurada para acoplar la barra de salida de transmisión selectivamente a la primera o segunda barra de salida de la unidad divisora de fuerza de torsión, en tal que proporciona un par de márgenes de funcionamiento de avance; una unidad de reversa, colocada en línea con la unidad hidrostática, la unidad divisora de fuerza de torsión y la unidad de embrague, y configurada para proporcionar un margen de funcionamiento de reversa. Las características y ventajas de la presente invención serán evidentes a partir de la siguiente descripción detallada, proporcionada solamente a manera de ejemplo no limitante, con referencia a los dibujos anexos, en los que*. La Figura 1 es una ilustración esquemática de una transmisión hidromecánica continuamente variable de acuerdo con una primera modalidad de la presente invención; La Figura 2 es la gráfica de velocidad de Ravigneaux que se relaciona con la unidad divisora de fuerza de torsión de la transmisión de la Figura 1 ; La Figura 3 es una ilustración esquemática de una segunda modalidad de una transmisión hidromecánica de acuerdo con la invención; La Figura 4 es la gráfica de velocidad de Ravigneaux que se relaciona con la unidad divisora de fuerza de torsión de la transmisión de la Figura 3; La Figura 5 es la gráfica de velocidad de Ravigneaux que se relaciona con la unidad de reversa de la transmisión de las Figuras 1 y 3; y La Figura 6 es una gráfica que muestra una característica operativa, en el diagrama de velocidad del tractor/número de revoluciones de la barra de salida de la unidad hidrostática, que se puede obtener con una transmisión de acuerdo con la invención. Primero, con referencia a la Figura 1, una transmisión hidromecánica continuamente variable de acuerdo con una primera modalidad de la presente invención se indica generalmente con T. La transmisión T tiene una barra de entrada IS que puede estar acoplada por medio de embrague Ci a un motor de combustión interna (no mostrado) de un tractor agrícola. La barra de entrada IS es coaxial con una barra S1 del arranque de energía del tractor, que se extiende en la dirección longitudinal del tractor a lo largo de un eje x1. La transmisión T comprende una unidad hidrostática HU que consiste de una bomba de desplazamiento de variable P y un motor de desplazamiento fijo M, colocado en línea a lo largo de un eje x2 paralelo a, y compensado hacia abajo del eje x1. Claramente, el motor M también podría ser del tipo de desplazamiento variable. La transmisión T también comprende una unidad divisora de fuerza de torsión mecánica TSU del tipo epicíclico, colocada en línea con la unidad hidrostática HU. La barra de entrada IS transporta una primera rueda de engranaje G1 que engrana con una rueda de engranaje G2 transportada por una barra de entrada S2 de la unidad hidrostática HU. La bomba P de la unidad hidrostática por lo tanto puede ser conducida por el motor del tractor por medio de este primer engranaje G1-G2. La unidad divisora de fuerza de torsión TSU incluye: un primer engranaje planetario de entrada A conductivamente conectado a una barra de salida S3 de la unidad hidrostática HU, en otras palabras a una primera barra de entrada de la unidad TSU; un segundo engranaje planetario de entrada B conductivamente conectado a una segunda barra de entrada S4 de la unidad TSU, hecho en la forma de una barra cóncava en la cual se inserta la barra S3; un engranaje planetario de salida D conductivamente conectado a una primera barra de salida S5 de la unidad TSU; y un transportador de planeta doble C que transporta, en una circunferencia interna, tres grupos, separados de forma angular a 120° (solo uno de los cuales se muestra en la Figura 1), de tres engranajes de planeta sb, sa, sd conductivamente conectados para la rotación uno con otro, y, en una circunferencia externa, tres engranajes de planeta se, separados en forma angular a 120° (solo uno de los cuales se muestra en la Figura 1). Cada uno de los engranaje de planeta sb engrana con el engranaje planetario B, cada uno de los engranajes de planeta sa engrana indirectamente con el engranaje planetario A, a través de los engranajes de planeta se, y cada uno de los engranajes de planeta sd engrana con el engranaje planetario D. El transportador de planeta C está conductivamente conectado con una segunda barra de salida S6 de la unidad TSU, hecha en la forma de una barra cóncava en la cual se inserta la primera barra de salida S5. La barra de entrada IS también transporta una segunda rueda de engranaje G3 que engrana con una rueda de engranaje G4 transportada por la barra de entrada S4 de la unidad divisora de fuerza de torsión TSU. La unidad TSU por lo tanto recibe el fuerza de torsión del motor del tractor a través de este segundo engranaje G3-G4, así como de la unidad hidrostática HU (a través de la barra S3 y el engranaje planetario A).

La transmisión T también comprende una unidad de reversa RU, del tipo epicíclico, colocada en línea con la unidad hidrostática HU y con la unidad divisora de fuerza de torsión TSU a lo largo del eje longitudinal x2. La unidad de reversa RU incluye: un primer engranaje planetario Ar conductivamente conectado a una primera barra de entrada S7 de la unidad RU, hecha en la forma de una barra cóncava conductivamente conectada para la rotación a la segunda barra de salida S6 de la unidad divisora de fuerza de torsión TSU; un segundo engranaje planetario Br conductivamente conectado tanto a una segunda barra de entrada S8 como a una barra de salida OS de la unidad RU, en donde se inserta la segunda barra de entrada S8 en la primera barra de entrada cóncava S7 y la barra de salida OS también forma la barra de salida de la transmisión T, que imparte el movimiento a las ruedas traseras del tractor a través de un engranaje cónico G5 y a las ruedas frontales a través de un engranaje G6-G7; y un transportador de planeta doble Cr, que transporta tres grupos de una circunferencia interna, separados de forma angular a 120° (solo uno de los cuales se muestra en la Figura 1), de dos engranajes de planeta sar y sbr, conductivamente conectados para la rotación uno con otro, y, en una circunferencia externa, tres engranajes de planeta sdr, separados de forma angular a 120° (solo uno de los cuales se muestra en la Figura 1). Cada uno de los engranajes de planeta sar engrana con el engranaje planetario Ar, y cada uno de los engranajes de planeta sbr engrana indirectamente con el engranaje planetario Br a través de un engranaje de planeta correspondiente sdr. El transportador de planeta Cr está rotativamente montado con respecto a las barras de entrada y salida de la unidad RU y se pueden bloquear por medio de un dispositivo de freno BD de un tipo por sí mismo conocido. Una unidad de embrague CU se interpone entre la unidad divisora de fuerza de torsión TSU y la unidad de reversa RU, e incluye: un primer engranaje Cw para acoplar la primera y segunda barras de entrada S7, S8 de la unidad de reversa RU para proporcionar un primer margen de funcionamiento de "trabajo" de baja velocidad de la transmisión, como se explicará en detalle más adelante; y un segundo embrague Ct para acoplar la primera barra de salida S5 de la unidad divisora de fuerza de torsión TSU a la segunda barra de entrada S8 de la unidad de reversa RU para proporcionar un segundo margen de funcionamiento de "transporte" de velocidad más alta de la transmisión, como se ¡lustrará en el resto de la descripción. También se proporciona un grupo de sensores de velocidad, que comprende, en la modalidad ilustrada, un primer sensor ss1 asociado con la barra de salida S3 de la unidad hidrostática HU, un segundo sensor ss2 asociado con la rueda de engranaje G3 transportado por la barra de entrada IS de la transmisión T y un tercer sensor ss3 asociado con la rueda de engranaje G6 transportado por la barra de salida OS de la transmisión T. Estos sensores proporcionan señales respectivas a un controlador electrónico de la transmisión (no mostrado). La operación de los componentes individuales antes mencionados de la transmisión ahora será descrita en detalle. El embrague Ci, que permite al motor de combustión interna del tractor acoplarse a la transmisión T, se opera hidráulicamente por aceite presurizaso y por lo tanto liberarse cuando se detiene el motor. El embrague Ci ayuda al arranque del motor de combustión interna, ya que lo libera de los componentes corriente abajo y su inercia. Cuando el tractor es estacionario y el arranque de energía está operando, el embrague Ci libera el motor de combustión interna de la transmisión T, de esa forma reduce drásticamente la energía disipada. El embrague Ci también puede desacoplar el motor de combustión interna de la transmisión, y por lo tanto de las ruedas, en una emergencia. Los dos engranajes G1-G2 y G3-G4 dirigen la unidad hidrostática HU y la unidad divisora de fuerza de torsión TSU respectivamente. En particular, el engranaje G1-G2 transmite el movimiento a la bomba de desplazamiento variable P de la unidad hidrostática HU en una velocidad rotacional que se determina, con una velocidad de transmisión constante t-?2, a través de la velocidad de rotación del motor de combustión interna del tractor. El engranaje G3-G4 transmite el movimiento al engranaje planetario B de la unidad divisora de fuerza de torsión TSU con una velocidad de rotación rpmB que es determinada, con una porción de transmisión constante t34, a través de la velocidad de rotación del motor de combustión interna. En cuanto a la unidad hidrostática HU, se asume que un embrague Ci está ¡nterconectado y el motor de combustión interna del tractor está corriendo a una velocidad de rotación constante rpmE (que corresponde, por ejemplo, a la velocidad de fuerza de torsión máxima), la bomba 1 se conduce por el motor de combustión interna a través del engranaje G1-G2 a una velocidad de rotación constante rpmP igual a rpmE/t?2, y a su vez dirige el motor M mientras varía continuamente su propio desplazamiento. Esta variación de desplazamiento se obtiene al variar la inclinación de una placa de canalizo de tipo por sí mismo conocido que transporta los pistones de la bomba P y que se opera, por ejemplo, a través de dos válvulas solenoides proporcionales que reciben del controlador electrónico señales de control asociadas, de acuerdo con el hecho de si el conductor del tractor desea reducir o aumentar la velocidad del vehículo. La velocidad de rotación rpmA del motor M y del engranaje planetario A conectado a el por lo tanto varía de forma continua entre un valor rpmA = rpmP y un valor rpmA = -rpmP mientras la inclinación de la placa varía entre un valor máximo positivo y un valor máximo negativo. Preferiblemente, como se muestra en la modalidad de la Figura 1 , la velocidad de transmisión t12 del engranaje G1-G2 es igual a la velocidad de transmisión %Z del engranaje G3-G4 (t?2 = T34 = t), se asume que, al menos inicialmente, la eficiencia volumétrica de la bomba P y la unidad de motor M es igual a 1 , así la bomba P y el engranaje planetario B rotan a la misma velocidad de rotación rpmP = rpmB = rpmE/t. La velocidad de rotación rpmA del motor y del engranaje planetario A conectado al mismo por lo tanto varía de forma continua entre rpmB y -rpmB. En cuanto a la unidad divisora de fuerza de torsión TSU, ésta está dirigida tanto por el motor hidráulico M de la unidad hidrostática HU, a través del engranaje planetario A que rota a una velocidad rpmA que es variable (entre -rpmB y +rpmB), y a través de la motor de combustión interna del tractor, a través del engranaje planetario B que rota a una velocidad constante rpmB. Las velocidades de rotación de los engranajes planetarios A, B y D y del transportador de planeta C de la unidad TSU están correlacionadas una con otra como se muestra por la gráfica de Ravigneaux de la Figura 2, en las que za, zb y zd indican, respectivamente, el número de dientes de los engranajes de planeta sa, sb y sd, mientras zA, zB y zD indican, respectivamente, los números de dientes de los engranajes planetarios A, B y D. Al retener la suposición previa de que el engranaje planetario B rota en una velocidad constante rpmB, mientras en engranaje planetario A rota a una velocidad rpmA que varía entre -rpmB y +rpmB, la velocidad característica del engranaje planetario B se representa por el punto VB, la del engranaje planetario A se representa por el segmento que yace entre los puntos VA1 (en donde rpmA = -rpmB) y VA2 (en donde rpmA = +rpmB), la del transportador de planeta C se representa por el segmento que yace entre los puntos VC1 (en donde rpmC = 0) y VC2) (en donde rpmC = +rpmB) y la del engranaje planetario D se representa por el segmento que yace entre los puntos VD1 (en donde rpmD = +rpmB) y VD2 (en donde rpmD = kxrpmB, k siendo una constante que depende del número de dientes de las ruedas de engranaje de la unidad divisora de fuerza de torsión epicíclica TSU). El primer margen de funcionamiento de "trabajo" antes mencionado se obtiene al interconectar el embrague Cw de la unidad de embrague CU y dejar tanto el otro embrague CT de la unidad CU como el dispositivo de frenado BD de la unidad de reversa RU liberada, de tal forma que la barra de salida OS de la transmisión T está acoplada a la segunda barra de salida S6 de la unidad divisora de fuerza de torsión TSU que está conductivamente conectada al transportador de planeta C. De esta forma, mientras la velocidad de rotación del motor hidráulico M de la unidad hidrostática HU varía entre -rpmB y -i-rpmB, la velocidad de rotación del transportador de planeta C varía entre 0 y +rpmB (como se muestra en la gráfica de Ravigneaux descrita anteriormente), y por lo tanto la velocidad del tractor varía entre 0 y un valor v_trabajo, igual a 20 km/h por ejemplo. En la velocidad v rabajo, las placas y las contraplacas del embrague Cw y Ct rotan a la misma velocidad rpmB, como se puede ver desde la gráfica Ravigneaux descrita anteriormente. De hecho, la placa del embrague Cw, que está conductivamente conectada a la barra de salida S6 y al transportador de planeta C de la unidad divisora de fuerza de torsión TSU, rota a la misma velocidad rpmB con la contraplaca asociada a la cual está acoplada para rotación. En cuanto al embrague Ct, la contraplaca está conductivamente conectada a la contraplaca del embrague Cw y por lo tanto rota a rpmB, como lo hace la placa que es transportada por la barra de salida de unidad TSU conductivamente conectada al engranaje planetario D. De esa forma es posible liberar el embrague Cw e interconectar el embrague Ct, por lo tanto obteniendo el margen de funcionamiento de "transporte", en el cual la barra de salida OS de la transmisión T está acoplada, a través de un engranaje planetario Br y la barra S8 de la unidad de reversa RU, a la primer barra de salida S5 de la unidad divisora de fuerza de torsión TSU que está conductivamente conectada al engranaje planetario D. En este punto, mientras la velocidad de rotación del motor hidráulico M de la unidad hidrostática HU varía entre +rpmB y -rpmB, la velocidad de rotación del engranaje planetario D varía entre +rpmB y kxrpmB (como resulta de la gráfica Ravigneaux descrita anteriormente), y por lo tanto la velocidad del tractor varía entre vjrabajo y un valor máximo yjnax, igual a aproximadamente 45 km/h por ejemplo. Un tercer margen de funcionamiento de "reversa", para mover el tractor en reversa (hasta una velocidad máxima v_rev, o aproximadamente 25 km/h por ejemplo), se obtiene al operar el dispositivo de frenado BD de la unidad de reversa RU de tal forma para bloquear el transportador de planeta Cr. Asumiendo que el transportador de planeta esté bloqueado, las velocidad de rotación de los engranajes planetarios Ar y Br y del transportador de planeta Cr de la unidad de reversa RU están correlacionadas una con otra como se muestra en la gráfica Ravigneaux de la Figura 5, en la cual zar y zbr indican, respectivamente, los números de dientes de los engranajes de planeta sar y sbr, mientras zAr y zBr indican, respectivamente, los números de dientes de los engranajes planetarios Ar y Br. El engranaje planetario de entrada Ar está conductivamente conectado al transportador de planeta C de la unidad divisora de fuerza de torsión TSU y por lo tanto su velocidad de rotación rpmAr varía entre 0 y + rpmB mientras rpmA varía entre -rpmB y +rpmB. El engranaje planetario de salida Br, que está conductivamente conectado a la barra de salida OS de la transmisión T, rota en la dirección opuesta al engranaje planetario de entrada Ar de esa forma revirtiendo el movimiento de salida, con una velocidad de rotación rpmBr que varía de 0 (cuando rpmAr = rpmC = 0) hasta k'xrpmB (cuando rmpAr = rpmC = rpmB), en donde k' es una constante que depende del número de dientes de los engranajes de la unidad epicíclica RU. Los tres márgenes de funcionamiento, "trabajo", "transporte" y "reversa", se representan en la gráfica de la Figura 6, que muestra la variación de las velocidades de rotación rpmA (engranaje planetario de entrada A), rpmB (engranaje planetario de entrada B), rpmC (transportador de planeta C) y rpmD (engranaje planetario de salida D) como una función de la velocidad del tractor. La operación de la transmisión T es controlada por el controlador electrónico antes mencionado, que continuamente regula la velocidad de transmisión, y por lo tanto la velocidad del tractor, al variar la velocidad de rotación de la barra de salida de la unidad hidrostática y que controla la interconexión y/o liberación de los embragues, por ejemplo con los comandos dados por el conductor por medio de dispositivos electro-hidráulicos por sí mismos conocidos y de acuerdo con la información en la fuerza y en el fuerza de torsión de las llantas y en la motor de combustión interna. Las señales que corresponden a la velocidad de rotación de la barra de salida de la unidad hidrostática, de la barra de entrada de la transmisión y de la barra de salida de la transmisión, leídas por los sensores ss1 , ss2 y ss3 respectivamente, además del motor de combustión interna (detectada por un sensor específico, no mostrado en las figuras), se utilizan como señales de retroaiimentación para el control de bucle de la transmisión. De acuerdo con otra característica ventajosa de la invención, la unidad hidrostática HU de la transmisión T está diseñada de tal forma que la velocidad máxima del motor M se alcanza con una inclinación de la placa de bomba P que es menor (por aproximadamente 10% por ejemplo) que la inclinación obtenible máxima. Consecuentemente existe una reserva del ángulo de inclinación de la placa que permite que se lleve la velocidad de rotación del motor hidráulico M a los valores menores a -rpmB, como se indicó por el segmento VA1-VA3 mostrado en una línea discontinua en la gráfica de Ravigneaux de la Figura 2. De esta forma, con la transmisión que opera en el margen de "trabajo" (es decir, con el embrague Cw interconectado, el embrague Ct liberado y el dispositivo de frenado BD de la unidad de reversa RU deshabilitado), la reversa puede ser llevada a cabo a baja velocidad, hasta aproximadamente -2 km/h por ejemplo, como se muestra por el segmento VC1-VCR de la gráfica Ravigneaux, sin la necesidad de utilizar la unidad de reversa. Esta condición operativa es particularmente útil cuando la posición del tractor ha sido corregida continuamente, por ejemplo durante la conexión del equipo transportado o remolcado. Similarmente, con la transmisión que opera en el margen de "transporte" (es decir, con el embrague Ct interconectado, el embrague Cw liberado y el dispositivo de frenado BD de la unidad de reversa RU deshabilitado), es posible alcanzar una velocidad máxima del tractor sobre la velocidad vjnax (por aproximadamente 2.5 km/h por ejemplo), al hacer que la transmisión opere en la porción de la característica definida por el segmento VD2-VD3 de la gráfica de Ravigneaux, o para reducir la velocidad de rotación del motor de combustión interna mientras se mantiene la misma velocidad máxima del tractor para limitar el consumo de combustible y el nivel de ruido. Como estará claro a partir de la descripción precedente, la transmisión de acuerdo con la invención ofrece la ventaja de una estructura extremada compacta, a beneficio de la unidad hidrostática, la unidad divisora de fuerza de torsión, ia unidad de embrague en la unidad de reversa estando colocada en línea a lo largo de un eje longitudinal espaciado hacia abajo del eje de la barra del arranque de energía del tractor. Esta característica de compactación además está asegurada por la construcción particular, sin un engranaje de anillo, del tren de engranaje epicíclico que forma la unidad divisora de fuerza de torsión. Ahora se describirá brevemente una segunda modalidad de una transmisión hidromecánica de acuerdo con la invención con referencia a las Figuras 3 y 4, en cuyas partes y elementos idénticos o correspondientes para aquellas Figuras 1 y 2 previamente descritas se les han dado los mismos símbolos de referencia. La estructura de esta segunda modalidad de la transmisión T es sustancialmente idéntica a esa de la primera modalidad, excepto que la unidad divisora de fuerza de torsión TSU consiste de un tren de engranaje epicíclico con un engranaje de anillo. En este caso, de hecho, la unidad divisora de fuerza de torsión TSU incluye: un primer engranaje planetario de entrada A conductivamente conectado a la barra de salida S3 de la unidad hidrostática HU; un transportador de planeta de entrada C conductivamente conectado a la barra de entrada S4 de la unidad TSU hecha en la forma de una barra cóncava en la cual se inserta la barra S3; un engranaje planetario de salida D conductivamente conectado a la primera barra de salida S5 de la unidad TSU; un engranaje de anillo de salida B conductivamente conectado a la segunda barra de salida S6 de la unidad TSU; en donde el transportador de planeta C transporta: tres grupos de engranajes de planeta sb y sd, separados de forma angular a 120° (solo uno de los cuales se muestra en la Figura 3), los engranajes estando conductivamente conectados para la rotación uno con otro; y tres engranajes de planeta sa separados de forma angular a 120° (solo uno de los cuales se muestra en la Figura 3), cada uno de los engranajes de planeta sb engranando indirectamente con el engranaje planetario A, a través de un engranaje de planeta correspondiente sa y cada uno de los engranajes de planeta sb estando interpuesto entre el engranaje planetario D y el engranaje de anillo B. Las velocidades de los engranajes planetarios y el transportador de planeta están correlacionados como se muestra por la gráfica de Ravigneaux en la Figura 4. En contraste con la primera modalidad, en este caso la velocidad de rotación rpmC del transportador de planeta es constante, ya que el transportador de planeta se conduce directamente a través del motor de combustión interna a través del engranaje G3-G4, mientras la velocidad de rotación rpmA del engranaje planetario de entrada A varía entre -rpmC y +rpmC como una función de la variación del desplazamiento de la bomba P de la unidad hidrostática HU. En consecuencia, mientras la velocidad de rotación rpmA del engranaje planetario A varía entre -rpmC y +rpmC, la velocidad de rotación rpmB del engranaje de anillo de salida B varía entre 0 y +rpmC (el segmento VB1 -VB2), de esa forma proporciona el margen de funcionamiento de "trabajo", en el cual la velocidad del tractor varía entre 0 y, por ejemplo, 20 km/hr. Si rpmA después varía entre +rpmC y -rpmC, la velocidad de rotación rpmD del engranaje planetario de salida D varía entre +rpmC y kxrpmC (el segmento VD1-VD2), en donde k es un parámetro que depende del diseño de la unidad epicíclica TSU, de esa forma proporciona el margen de funcionamiento de "transporte", en el cual la velocidad del tractor varía, por ejemplo, entre 20 km/hr y 60 km/hr. Con respecto a la solución que utiliza un divisor de fuerza de torsión sin un engranaje de anillo, esta segunda modalidad tiene una dimensión de eje total más pequeña, ya que utiliza un engranaje de planeta doble sb-sd en lugar de un engranaje de planeta triple sb-sa-sd, pero tiene una dimensión radial total mayor que pertenece a la presencia del engranaje de anillo B. Esta segunda solución también proporciona valores de k mayores a aquellos obtenibles en el caso del divisor sin el engranaje de anillo (por ejemplo, valores iguales o mayores a 3, en vez de valores de aproximadamente 2 - 2.5), y por lo tanto velocidades máximas mayores a aquellas de la solución sin el engranaje de anillo, o alternativamente, para la misma velocidad máxima, la posibilidad de cambiar del margen de "trabajo" al margen de "transporte" a una velocidad más baja (por ejemplo, a aproximadamente 15 km/hr en vez de 20 km/hr). Similar a la versión sin el engranaje de anillo, esta segunda solución también permite que viaje angular máximo de la placa de bomba se utilica para llevar a cabo la reversa durante la operación en el margen de trabajo), sin la necesidad de liberar el embrague Cw y operar el dispositivo de frenado BD.

Claramente, el principio de la invención que permanece sin cambios, las modalidades y detalles de interpretación pueden variar ampliamente de aquellos descritos e ilustrados, simplemente a manera de ejemplo no limitante.

Claims

NOVEDAD DE LA INVENCIÓN REINVIDICACIONES

1.- La transmisión hidromecánica continuamente variable para tractores agrícolas, que comprende: - una barra de entrada (IS) configurada para estar acoplada a un motor del tractor y extenderse a lo largo de una primera dirección (x1) sustancialmente alineada con la barra del motor y con una barra (S1) del arranque de energía del tractor; - una barra de salida (OS); - una unidad hidrostática (HU) que incluye una bomba de desplazamiento variable (P) configurada para ser conducida por la barra de motor del tractor y un motor (M) conducido por la bomba (P), en donde la bomba y el motor están colocados sustancialmente en línea a lo largo de una segunda dirección (x2) espaciada transversalmente hacia abajo de tal primera dirección (x1); - una unidad divisora de fuerza de torsión (TSU) del tipo epicíclico, colocada sustancialmente en línea con la unidad hidrostática (HU) a lo largo de dicha segunda dirección (x2) e incluyendo una primera y una segunda barra de entrada (S3, S4), acoplada al motor (M) de la unidad hidrostática (HU) y para el motor del tractor respectivamente, y al menos una primera y una segunda barra de salida (S5, S6), las velocidad de rotación de dicha primera y segunda barras de salida (S5, S6) que varían, respectivamente, en un primer y un segundo margen (VD1-VD2, VC1-VC2; VD1 -VD2, VB1 -VB2) adyacente uno con otro, a alta velocidad y baja velocidad respectivamente, mientras la velocidad de rotación de la primera barra de entrada (S3) varía entre un valor máximo (rpmA; rpmC) y valor mínimo (-rpmA; -rpmC); - una unidad de embrague (CU), colocada sustancialmente en línea con la unidad hidrostática (HU) y con la unidad divisora de fuerza de torsión (TSU) a lo largo de dicha segunda dirección (x2) y configurada para acoplar la barra de salida (OS) de la transmisión selectivamente a la primera y segunda barra de salida (S5, S6) de la unidad divisora de fuerza de torsión (TSU), de tal forma como para proporcionar un par de márgenes de funcionamiento de avance ("transporte" y "trabajo"), a una alta y baja velocidad respectivamente; y -una unidad de reversa (RU), colocada sustancialmente en línea con la unidad hidrostática (HU), la unidad divisora de fuerza de torsión (TSU) y la unidad de embrague (CU) a lo largo de dicha segunda dirección (x2), e interpuesta entre la unidad de embrague (CU) y la barra de salida (OS) de la transmisión, dicha unidad estando configurada para proporcionar un margen de funcionamiento de reversa ("reversa").

2.- La transmisión hidromecánica de conformidad con la reivindicación 1 , caracterizada además porque comprende adicionalmente un primer embrague (Ci) para acoplar la barra de entrada (IS) de la transmisión a la barra del motor del tractor.

3.- La transmisión hidromecánica de conformidad con la reivindicación 1 o 2, caracterizada además porque la barra de entrada (IS) está hecha en la forma de una barra cóncava y se aloja dentro de la barra (S1) del arranque de energía del tractor.

4.- La transmisión hidromecánica de conformidad con cualquiera de las reivindicaciones precedentes, caracterizada además porque la barra de entrada (IS) transporta una primera y una segunda rueda de engranaje de dirección (G1, G3) que engrana, respectivamente, con una tercera rueda de engranaje conducida (G2), acoplada a una barra de conducción (S2) de la bomba (P) de la unidad hidrostática (HU), y con una cuarta rueda de engranaje dirigida (G4), acoplada a la segunda barra entrada (S4) de la unidad divisora de fuerza de torsión (TSU), de tal forma que la bomba (P) y la barra (S4) son dirigidas por la barra de entrada (IS), en otras palabras por el motor del tractor, con velocidades de transmisión predeterminadas constantes correspondientes (t?2, 134) a través de los engranajes (G1-G2) y (G3-G4), respectivamente.

5.- La transmisión hidromecánica de conformidad con cualquiera de las reivindicaciones precedentes, caracterizada además porque la unidad divisora de fuerza de torsión (TSU) incluye: - un primer engranaje planetario de entrada (A) conductivamente conectado a la primera barra de entrada (S3); - un segundo engranaje planetario de entrada (B) conductivamente conectado a la segunda barra de entrada (S4); - un engranaje planetario de salida (D) conductivamente conectado a la primera barra de salida (S5); y - un transportador de planeta doble (C) que transporta, en una circunferencia interna, grupos de tres engranajes de planeta (sa, sb, sd) conductivamente conectados para la rotación uno con otro, principalmente un primer engranaje de planeta (sa), un segundo engranaje de planeta (sb) y un tercer engranaje de planeta (sd), y en una circunferencia externa, cuatro engranajes de planeta (se), cada primer engranaje de planeta (sa) se engrana con el primer engranaje planetario de entrada (A) a través de un cuarto engranaje de planeta correspondiente (se), cada segundo engranaje de planeta (sb) se engrana con el segundo engranaje planetario de entrada (B) y cada tercer engranaje de planeta (sd) se engrana con el engranaje planetario de salida (D); el transportador de planeta (C) también está conductivamente conectado con la segunda barra de salida (S6).

6.- La transmisión hidromecánica de conformidad con cualquiera de las reivindicaciones 1 a 4, caracterizada además porque la unidad divisora de fuerza de torsión (TSU) incluye: - un primer engranaje planetario de entrada (A) conductivamente conectado a la primer barra de entrada (S3); - un transportador de planeta de entrada (C) conductivamente conectado a la segunda barra de entrada (S4); - un engranaje planetario de salida (D) conductivamente conectado a la primera barra de salida (S5); - un engranaje de anillo de salida (B) conectivamente conectado a la segunda barra de salida (S6), en donde el transportador de planeta (C) transporta: -grupos de dos engranajes de planeta (sb, sd), conductivamente conectados para la rotación uno con otro, principalmente un primer engranaje de planeta (sb) y un segundo engranaje de planeta (sd), y los terceros engranajes de planeta (sa), cada primer engranaje de planeta (sb), se engrana con el engranaje planetario de entrada (A) a través de un tercer engranaje de planeta correspondiente (sa) y cada segundo engranaje de planeta (sd) que se interpone entre el engranaje planetario de salida (D) y el engranaje de anillo de salida (B).

7.- La transmisión hidromecánica de conformidad con cualquiera de las reivindicaciones precedentes, caracterizada además porque la unidad de reversa (RU) incluye: - una primera y una segunda barra de entrada (S7, S8); - un primer engranaje planetario (Ar) conductivamente conectado a dicha primera barra de entrada (S7); - un segundo engranaje planetario (Br) conductivamente conectado tanto a dicha segunda barra de entrada (S8) y a la barra de salida (OS) de la transmisión; y un transportador de planeta doble (Cr), que transporta grupos de circunferencia interna de dos engranajes de planeta (sar, sbr), conductivamente conectados para la rotación uno con otro, principalmente un primer engranaje de planeta (sar) y segundo engranaje de planeta (sbr), y, en una circunferencia exterior, los terceros engranajes de planeta (sdr), cada primer engranaje de planeta (sar) se engrana con el primer engranaje planetario (Ar), y cada segundo engranaje de planeta (sbr) s engrana con el segundo engranaje planetario (Br) a través de un tercer engranaje de planeta correspondiente (sdr), el transportador de engranaje (Cr) se monta de forma rotativa con respecto a dichas barras de entrada y salida (S6, S7, OS) y se bloquea a través de un dispositivo de frenado (BD).

8.- La transmisión hidromecánica de conformidad con cualquiera de las reivindicaciones precedentes, caracterizada además porque la unidad de embrague (CU) incluye: - un primer embrague (Cw) para acoplar la primera y segunda barra de entrada (S7, S8) de la unidad de reversa (RU) para proporcionar dicho margen de funcionamiento de avance de baja velocidad ("trabajo") de la transmisión; y - un segundo embrague (Ct) para acoplar la primera barra de salida (S5) de la unidad divisora de fuerza de torsión (TSU) a la segunda barra de entrada (S8) de la unidad de reversa (RU) para proporcionar dicho margen de funcionamiento de avance de alta velocidad ("transporte") de la transmisión.

9.- La transmisión hidromecánica de conformidad con cualquiera de las reivindicaciones precedentes, caracterizada además porque comprende adicionalmente un controlador electrónico para establecer la velocidad de rotación de la bomba (P) de la unidad hidrostática (HU), para interconectar o liberar los embragues (Ci, Ct, Cw) y para activar o desactivar el dispositivo de frenado (BD) de la unidad de reversa (RU) de acuerdo con los modos operativos predeterminados, para proporcionar los márgenes de funcionamiento de avance antes mencionados ("trabajo" y "transporte") y el margen de funcionamiento de reversa ("reversa").

10.- La transmisión hidromecánica de conformidad con la reivindicación 9, caracterizada además porque comprende adicionalmente un primer sensor de velocidad (ss1 ) para detectar la velocidad de rotación de la barra de salida (S3) de la unidad hidrostática (HU), en otras palabras la de la primera barra de entrada de la unidad divisora de fuerza de torsión (TSU), un segundo sensor de velocidad (ss2) para detectar la velocidad de rotación de la barra de entrada (IS) de la transmisión y un tercer sensor de velocidad (ss3) para detectar la velocidad de rotación de la barra de salida (OS) de la transmisión, cada uno de dichos sensores proporcionando una señal correspondiente al controlador electrónico de la transmisión.

11.- La transmisión hidromecánica de conformidad con cualquiera de las reivindicaciones precedentes, caracterizada además porque la unidad hidrostática (HU) puede proporcionar una velocidad de rotación de la primer barra de entrada (S3) de la unidad divisora de fuerza de torsión (TSU), los módulos que son más grandes que los módulos del valor mínimo (-rpmA: -rpmC), de tal forma que cuando la transmisión opera en el margen de funcionamiento a baja velocidad ("trabajo") es posible poner reversa a baja velocidad sin la necesidad de operar la unidad de reversa (RU) y la unidad de embrague (CU). RESUMEN DE LA INVENCIÓN La transmisión comprende: un barra de entrada t (IS) que puede estar acoplada a un motor del tractor y se extiende a lo largo de una primera dirección (x1) alineada con la barra del motor y con una barra (S1) del arranque de energía del tractor; una barra de salida (OS); una unidad hidrostática (HU) que incluye una bomba (P) conducida por la barra de motor y un motor (M) dirigido por la bomba (P), en donde la bomba y el motor están colocados en línea a lo largo de una segunda dirección (x2) espaciada transversalmente hacia abajo de la primera dirección (x1); una unidad divisora de fuerza de torsión epicíclica (TSU), colocada en línea con la unidad hidrostática (HU) e incluyendo una primera y una segunda barra de entrada (S3, S4), acoplada al motor (M) de la unidad hidrostática (HU) y al motor, respectivamente, y al menos una primera y una segunda barras de salida (S5, S6), las velocidad de rotación de la primera y segunda barras de salida (S5, S6) que varían, respectivamente, en un primer y un segundo margen (VD1-VD2, VC1 -VC2; VD1-VD2, VB1-VB2) adyacente uno con otro, en velocidad alta y velocidad baja respectivamente, mientras la velocidad de rotación de la primer barra de entrada (S3) varía entre un valor máximo (rpmA; rpmC) y un valor mínimo (-rpmA; -rpmC); una unidad de embrague (CU), colocada en línea con la unidad hidrostática (HU) y con la unidad divisora de fuerza de torsión (TSU) y configurada para acoplar la barra de salida (OS) de la transmisión selectivamente a la primera o segunda barra de salida (S5, S6) de la unidad divisora de fuerza de torsión (TSU), de tal forma para proporcionar un par de márgenes de funcionamiento de avance ("transporte" y "trabajo"), en alta y baja velocidad respectivamente; y una unidad de reversa (RU), colocada en línea con la unidad hidrostática (HU), la unidad divisora de fuerza de torsión (TSU) y la unidad de embrague (CU), y configuradas para proporcionar un margen de funcionamiento de reversa ("reversa"). P06/273F gfr