ES1069977U - Mecanismo convertidor epicicloidal por rodadura. - Google Patents
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Abstract
1. Mecanismo convertidor epicicloidal por rodadura caracterizado por comprender una rueda motora (1) que gira solidaria con un eje motor (6) unido a un motor, y por comprender al menos una ruleta (2) que puede girar libre alrededor de un eje de la ruleta (4), y por ser los ejes de la ruleta (4) paralelos al eje motor (6), y por estar cada eje de la ruleta (4) contenido en una ranura (5) dispuesta a lo largo de un radio de la rueda motora (1) de modo que el eje de la ruleta (4) puede deslizarse acercándose o alejándose del eje de la rueda motora, estando los radios correspondientes a las ranuras (5) separados ángulos iguales, y por comprender motora (1) y las ruletas (2), con un eje geométrico común con el eje geométrico del eje motor (6) y con una superficie interior sobre la que pueden rodar la ruletas (2), y estando unida solidariamente la rueda conducida (3) a unos mecanismos propulsores de una máquina. 2. Mecanismo convertidor epicicloidal por rodadura según la reivindicación1 caracterizado porque el radio interior de la rueda conducida (3) es igual o menor que la suma de el radio de la rueda motora (1) y el radio de la ruleta (2). 3. Mecanismo convertidor epicicloidal por rodadura según cualquiera de las reivindicaciones 1 ó 2 caracterizado porque entre el eje motor (6) de la rueda motora y el motor hay un mecanismo de embrague (8). 4. Mecanismo convertidor epicicloidal por rodadura según cualquiera de las reivindicaciones 1 a 3 caracterizado porque entre la rueda conducida (3) y los mecanismos propulsores hay un mecanismo variador de velocidad (9). 5. Mecanismo convertidor epicicloidal por rodadura según cualquiera de las reivindicaciones 1 a 4 caracterizado porque dispone de un mecanismo de inversión de la marcha.
Description
Mecanismo convertidor epicicloidal por
rodadura.
La invención se encuadra dentro de los
mecanismos convertidores de la velocidad y el par de salida de un
motor a otra velocidad y otro par de propulsión.
Se sabe que los motores de combustión interna,
ya sean de gasolina o diésel, tienen un régimen óptimo de
funcionamiento. Dentro de un rango de revoluciones por minuto,
entregan un par y una potencia que permiten mover un vehículo. Sin
embargo, este vehículo no circula a velocidad constante, sube o
baja cuestas, lo que implica que es necesario un mecanismo para
convertir el par y las revoluciones del motor dentro del rango de
funcionamiento en un par y unas revoluciones para propulsar el
vehículo en diversas condiciones.
Mecanismos convertidores son las llamadas cajas
de cambio mecánicas, los vareadores y los convertidores de par.
Las cajas de cambio mecánicas pueden ser cuatro,
cinco o seis parejas de ruedas dentadas, cada pareja
correspondiendo a una "velocidad", de modo que la relación
entre los diámetros de las ruedas establecen la relación de
desmultiplicación. De cada velocidad.
También pueden del tipo epicicloidal, por
ejemplo el sistema de cambio planetario Wilson, en el que hay
varios conjuntos formados por una rueda dentada central (planeta),
generalmente tres ruedas dentadas (satélites) que ruedan alrededor
del planeta y dentro de una rueda exterior dentada
interiormente.
Como se ve, los cambios mecánicos son
"discretos", es decir, tienen un número de velocidades (que
generalmente varía entre tres y seis) correspondientes al número de
conjuntos de engranajes, y entre una velocidad y otra se presentan
saltos en los que el motor puede no girar dentro del régimen
óptimo.
El mecanismo variador consiste en dos poleas
unidas por una correa, teniendo una de las poleas la garganta
cónica y variable en función de la velocidad del motor, de modo que
la polea gira entre dos ruedas con una relación de desmultiplicación
variable continuamente. Este sistema tiene el inconveniente de no
admitir mucha potencia, por lo que solamente es utilizado en
ciclomotores.
Un tercer tipo de mecanismo es el convertidor de
par, que consiste en dos turbinas enfrentadas entre sí y sumergidas
en aceite. Una de ellas, movida por el motor, genera un corriente
que mueve la otra, que está conectada a la propulsión. Entre las
dos hay un reactor o estátor que orienta el flujo de aceite, y que
permite convertir el par y velocidad de una en un par y velocidad
distinto en la otra.
La presente invención consiste en un mecanismo
que adaptado a una caja de velocidades mecánica, preferiblemente de
tipo epicicloidal o planetaria, permite mediante el resbalamiento
de unas ruedas añadir a la desmultiplicación discreta de los
engranajes, una variación continua en el par y la velocidad
entregada a la propulsión.
El mecanismo convertidor epicicloidal por
rodadura que comprende varias piezas. La primera es una rueda
motora que gira solidaria con un eje motor unido a un motor, por
ejemplo el cigüeñal de un motor de combustión interna. Esta unión
puede ser directa o con mecanismos intermedios, como un
embrague.
Otra pieza es una ruleta, que tiene forma de
rueda, y que puede girar libre alrededor de un eje de la ruleta.
Este eje de la ruleta es paralelo al eje de la rueda motora, y está
contenido en una ranura dispuesta a lo largo de un radio de la rueda
motora, de modo que el eje de la ruleta puede deslizarse
acercándose o alejándose del eje de la rueda motora. Al menos
debehaber una ruleta, pero preferentemente puede haber dos o tres,
con las ranuras dispuestas en radios separados ángulos iguales para
favorecer que no haya vibraciones y que el esfuerzo se distribuya
entre más superficies.
Además, el mecanismo de la invención comprende
una rueda conducida, con sección en forma de anillo circular, en
cuyo interior están dispuestos la rueda motora y las ruletas. La
rueda conducida tiene su eje geométrico común con el eje geométrico
del eje motor y por su superficie interior pueden rodar las ruletas.
Esta rueda conducida está unida solidariamente a los mecanismos
propulsores de una máquina, por ejemplo a las ruedas propulsoras de
un vehículo, directamente o a través de otros mecanismos como otros
elementos variadores de velocidad o inversores del sentido de
marcha. Además, el radio interior de la rueda conducida es igual o
menor que la suma de el radio de la rueda motora y el radio de la
ruleta.
De este modo, la ruleta, que tiene una masa
calculada, experimenta al girar con la rueda motora una fuerza
centrifuga que la impulsa Farsa la rueda conducida, permaneciendo
siempre el eje de la ruleta dentro de la ranura de la rueda motora.
La fuerza de arrastre de la rueda conducida es directamente
proporcional a la fuerza centrifuga, que como se sabe crece con el
cuadrado de la velocidad de giro de la rueda motora.
De este modo, conforme aumenta la velocidad de
giro del motor, aumenta la velocidad de la rueda motor, aumenta la
fuerza centrífuga de fa ruleta y por tanto la fuerza de arrastre
sobre la rueda conducida. Cuando disminuye la velocidad de la rueda
motora, disminuye la fuerza centrífuga sobre la ruleta, disminuye la
fuerza de rozamiento sobre la rueda conducida y el eje de la ruleta
se desplaza por la ranura acercándose al eje de la rueda motora,
con lo que se llega a un cierto deslizamiento entre la ruleta y la
rueda motora que tiene un efecto variador de velocidad.
A continuación se pasa a describir de manera muy
breve una serie de dibujos que ayudan a comprender mejor ta
invención y que se relacionan expresamente con una realización de
dicha invención que se presenta como un ejemplo ilustrativo y no
limitativo de ésta.
La figura 1 es una vista frontal del mecanismo
convertidor de la invención
La figura 2 es una sección por un piano que
contiene los ejes geométricos de las ruedas motor y conducida y de
las ruletas
La figura 3 es es una sección por el mismo plano
pero en una realización con otros mecanismos.
En la Figura 1 se ve una vista frontal desde la
posición donde estaría el motor de un vehículo de un mecanismo
convertidor epicicloidal por rodadura. En esta vista se aprecia la
rueda motora (1) que gira solidaria con un eje motor (6) unido a un
cigüeñal de un motor de combustión interna, no representado.
En este ejemplo concreto el mecanismo lleva dos
ruletas (2). Como se ve en la figura, cada ruleta está formada por
una rueda que puede girar libre alrededor de un eje de la ruleta
(4), y este eje de la ruleta (4) puede moverse en dirección radial
dentro de una ranura (5) practicada en la rueda motora (1). En este
caso, al ser dos ranuras (5), están separadas ángulos de 180º. Como
ya se ha dicho, en otros ejemplos de realización podría haber tres,
cuatro, etc... ruletas, estando separadas las ranuras 120º, 90º,
etc...
Además, el mecanismo de la invención comprende
una rueda conducida (3), con sección en forma de anillo circular,
en cuyo interior están dispuestos la rueda motora (1) y las ruletas
(2). La rueda conducida (3) tiene su eje geométrico común con el
eje geométrico del eje motor (6) y por su superficie interior pueden
rodar las ruletas (2). Esta rueda conducida está unida
solidariamente a los mecanismos propulsores de una máquina, en este
ejemplo mediante un eje conducido (7), que se aprecia en la Figura
2, que es el mecanismo variador de velocidad en una vista lateral,
de una sección por un plano que contiene los ejes geométricos de
las ruedas motor y conducida y de las ruletas
En este ejemplo, a través del eje motor (6) la
rueda motora (1) recibe un par que la hace girar, arrastrando a las
ruletas (2), que son empujadas por la fuerza centrífuga hasta que
ejercen una fuerza sobre la rueda conducida (3) que la arrastra,
girando y propulsando el vehículo a través del eje conducido (7)
Para unas revoluciones de la rueda motora (1),
colocando unas ruletas (2) con mayor o menor masa, experimentarán
una mayor o menor fuerza centrífuga, y por tanto ejercerán una
fuerza de rozamiento mayor o menor sobre la rueda conducida (3), y
también será mayor o menor la fuerza de arrastre.
En estas Figuras 1 y 2 se aprecia que el radio
interior de la rueda conducida (3) es menor que la suma de el radio
de la rueda motora (1) y el radio de la ruleta (2).
En la Figura 3 se representa una realización del
mecanismo convertidor epicicloidal por rodadura de la invención en
la que entre el eje motor (6) de la rueda motora (1) y el motor hay
un mecanismo de embrague (8), y entre la rueda conducida (3) y los
mecanismos propulsores hay un mecanismo variados de velocidad
epicicloidal convencional (9).
Los materiales, tamaño, forma y disposición de
los elementos serán susceptibles de variación, siempre y cuando
ello no suponga una alteración del concepto básico de la
invención.
A lo largo de la presente descripción y
reivindicaciones la palabra "comprende" y variaciones de la
misma, como "comprendiendo", no pretende excluir otros pasos o
componentes.
Claims (5)
1. Mecanismo convertidor epicicloidal por
rodadura caracterizado por comprender una rueda motora (1)
que gira solidaria con un eje motor (6) unido a un motor, y por
comprender al menos una ruleta (2) que puede girar libre alrededor
de un eje de la ruleta (4), y por ser dos ejes de la ruleta (4)
paralelos al eje motor (6), y por estar cada eje de la ruleta (4)
contenido en una ranura (5) dispuesta a lo largo de un radio de la
rueda motora (1) de modo que el eje de la ruleta (4) puede
deslizarse acercándose o alejándose del eje de la rueda motora,
estando los radios correspondientes a las ranuras (5) separados
ángulos iguales, y por comprender una rueda conducida (3), con
sección en forma de anillo circular, en cuyo interior están
dispuestos la rueda motora (1) y las ruletas (2), con un eje
geométrico común con el eje geométrico del eje motor (6) y con una
superficie interior sobre la que pueden rodar la ruletas (2), y
estando unida solidariamente la rueda conducida (3) a unos
mecanismos propulsores de una máquina.
2. Mecanismo convertidor epicicloidal por
rodadura según la reivindicación 1 caracterizado porque el
radio interior de la rueda conducida (3) es igual o menor que la
suma de el radio de la rueda motora (1) y el radio de la ruleta
(2).
3. Mecanismo convertidor epicicloidal por
rodadura según cualquiera de las reivindicaciones 1 ó 2
caracterizado porque entre el eje motor (6) de la rueda
motora y el motor hay un mecanismo de embrague (8).
4. Mecanismo convertidor epicicloidal por
rodadura según cualquiera de las reivindicaciones 1 a 3
caracterizado porque entre la rueda conducida (3) y los
mecanismos propulsores hay un mecanismo variador de velocidad
(9)
5. Mecanismo convertidor epicicloidal por
rodadura según cualquiera de las reivindicaciones 1 a 4
caracterizado porque dispone de un mecanismo de inversión de
la marcha.
Priority Applications (2)
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| ES200900422U ES1069977Y (es) | 2009-03-04 | 2009-03-04 | Mecanismo convertidor epicicloidal por rodadura |
| PCT/ES2010/000095 WO2010100302A1 (es) | 2009-03-04 | 2010-03-03 | Mecanismo convertidor epicicloidal por rodadura |
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| ES1069977U true ES1069977U (es) | 2009-05-29 |
| ES1069977Y ES1069977Y (es) | 2009-10-02 |
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|---|---|---|---|
| ES200900422U Expired - Fee Related ES1069977Y (es) | 2009-03-04 | 2009-03-04 | Mecanismo convertidor epicicloidal por rodadura |
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| US1978416A (en) * | 1930-08-11 | 1934-10-30 | Adiel Y Dodge | Variable speed transmission |
| GB464155A (en) * | 1935-12-12 | 1937-04-13 | Reginald Francis Boyd Gaudin | A variable speed transmission device |
| GB758575A (en) * | 1953-07-01 | 1956-10-03 | Nit Ra Cam Corp | Improvements in variable speed power transmissions |
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2009
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