ES2300773T3 - Sistema de transmision, en particular para un vehiculo de motor. - Google Patents

Sistema de transmision, en particular para un vehiculo de motor. Download PDF

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Roell Marie Van Druten
Bas Gerard Vroemen
Alexander Franciscus Anita Serrarens
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Abstract

Sistema de transmisión (T 1; T 2; T 3; T 3a; T 8), en particular para un vehículo, que comprende un eje de entrada (ain), que es conectable a una fuente de accionamiento (E), y un eje de salida (aout), que es conectable a una carga (L), en particular las ruedas accionadas de un vehículo, tal sistema de transmisión incluye al menos una transmisión (A; A1) que comprende al menos un sincronizador y/o embrague de garras necesario para cambiar la relación de transmisión, dicha transmisión tiene un eje de entrada y de salida, la relación de transmisión de los cuales puede tener al menos dos valores, donde el eje de entrada de la transmisión está conectado al eje de entrada del sistema de transmisión por medio de un primer nudo y el eje de salida de la transmisión está conectado al eje de salida del sistema de transmisión por medio de un segundo nudo, y dicho sistema de transmisión comprende además medios de reacción y un engranaje epicicloidal (P) con al menos tres elementos rotacionales (a, c, s), de los cuales un primer elemento rotacional (a) está conectado al primer nudo (N 1), un segundo elemento rotacional (c) está conectado al segundo nudo (N 2), de modo que el engranaje epicicloidal es paralelo a la transmisión, y un tercer elemento rotacional (s) está o puede ser conectado a los medios de reacción por medio de un tercer nudo (N3), caracterizado por el hecho de que los medios de reacción comprenden un freno (B), del cual una parte está conectada a una carcasa fija y dicho freno puede ser activado apropiadamente, de tal manera que puede ser equilibrado más o menos par de torsión.

Description

Sistema de transmisión, en particular para un vehículo de motor.
Campo de la invención
La invención se refiere a un sistema de transmisión, en particular para un vehículo, que comprende un eje de entrada, que es conectable a una fuente de accionamiento, y un eje de salida, que es conectable a una carga, en particular las ruedas accionadas de un vehículo, dicho sistema de transmisión incluye al menos una transmisión que comprende al menos un sincronizador y/o embrague de garras necesario para cambiar la relación de transmisión, dicha transmisión tiene un eje de entrada y de salida, la relación de transmisión de los cuales puede tener al menos dos valores, donde el eje de entrada de la transmisión está conectado al eje de entrada del sistema de transmisión por medio de un primer nudo y el eje de salida de la transmisión está conectado al eje de salida del sistema de transmisión a través de un segundo nudo, y dicho sistema de transmisión comprende además medios de reacción y un engranaje epicicloidal con al menos tres elementos rotacionales, de los cuales un primer elemento rotacional está conectado al primer nudo, un segundo elemento rotacional está conectado al segundo nudo, de modo que el engranaje epicicloidal es paralelo con la transmisión, y un tercer elemento rotacional está o puede ser conectado a los medios de reacción por medio de un tercer nudo.
Más particularmente, la invención se refiere a sistemas de transmisión con una transmisión posiblemente
(semi)automática compuestos por un eje de entrada y de salida con pares de ruedas dentadas que pueden transmitir par de torsión/potencia, pudiendo una rueda dentada de cada par de ruedas dentadas ser conectada y desconectada del eje.
Un engranaje epicicloidal puede ser un engranaje planetario y una fuente de accionamiento puede ser un motor de combustión, entre otros. Una carga puede ser las ruedas delanteras y/o traseras de un vehículo, pero también un generador o sistemas auxiliares tales como un sistema de aire acondicionado.
Estado de la técnica
Un sistema de transmisión similar es conocido a partir de DE-A-197 41 440. En el sistema de transmisión conocido, los medios de reacción están constituidos por un embrague de fricción que puede conectar el tercer elemento rotacional al eje de salida del sistema de transmisión actuando de ese modo en una condición de deslizamiento en que la cantidad de deslizamiento puede ser variada.
Resumen de la invención
Un objetivo de la invención es mejorar más un sistema de transmisión como se describe en la introducción. Con este fin, el sistema de transmisión según la invención se caracteriza porque los medios de reacción comprenden un freno del cual una parte está conectada a una carcasa fija y tal freno puede ser activado apropiadamente de manera que pueda ser equilibrado más o menos par de torsión. Así es obtenido un sistema de transmisión poco costoso y simple. Activando apropiadamente el freno, puede ser equilibrado más o menos par de torsión. Cuando el freno está completamente cerrado, el engranaje epicicloidal forma una relación de transmisión fija entre los ejes de entrada y de salida de la transmisión. De este modo, la transmisión no tiene que poseer esta relación de transmisión, y por lo tanto una relación de transmisión puede ser omitida de la transmisión.
Preferiblemente, el freno es un freno de fricción que puede disipar potencia sustancial. Con potencia sustancial se quiere decir potencia suficiente para frenar o detener intensamente el tercer elemento rotacional.
Además, los medios de reacción pueden comprender una inercia, tal como un volante, y/o tener inercia.
El freno puede poseer o no una inercia de tal magnitud que el par de torsión pueda ser equilibrado temporalmente.
Preferiblemente, el sistema de transmisión comprende además un embrague de arranque, que puede conectar y desconectar los ejes de entrada y de salida del sistema de transmisión.
Otra forma de realización del sistema de transmisión según la invención se caracteriza por el hecho de que el sistema de transmisión comprende un embrague de cierre, que está situado entre dos de los tres elementos rotacionales, preferiblemente entre el primer y segundo elemento rotacional. Este embrague de cierre puede conectar dos de los tres elementos rotacionales. A través de una elección adecuada de las proporciones de transmisión de los estadios de engranaje en la transmisión y del engranaje epicicloidal, puede así ser reducido el número de estadios de engranaje en la transmisión. Preferiblemente, el embrague de cierre está constituido por el embrague de arranque.
Aún otra forma de realización del sistema de transmisión según la invención se caracteriza por el hecho de que el sistema de transmisión comprende un desembragador para la transmisión que está situado en el sistema de transmisión de manera que pueda desembragar la transmisión desde el eje de entrada del sistema de transmisión. Preferiblemente, el desembragador para la transmisión está constituido por el embrague de arranque.
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El desembragador puede preferiblemente conectar la transmisión al nudo conectado al eje de entrada de la transmisión, o puede conectar este nudo al otro nudo que está conectado a la transmisión, o puede no conectar este nudo a ninguno.
Aún otra forma de realización del sistema de transmisión según la invención se caracteriza por el hecho de que el sistema de transmisión comprende al menos un embrague interruptor que está situado entre los medios de reacción o el eje de entrada o de salida del sistema de transmisión, por una parte, y el elemento rotacional conectado a éste y uno de los otros dos elementos rotacionales, por otra parte, pudiendo el embrague interruptor conectar bien los medios de reacción, bien el eje de entrada o de salida del sistema de transmisión a uno de los dos elementos rotacionales. En caso de que el embrague interruptor en esta forma de realización esté situado entre el eje de entrada del sistema de transmisión por una parte, y el primer y tercer elemento rotacional, por otra parte, el embrague interruptor puede conectar la fuente de accionamiento al primer o al tercer elemento rotacional. Desconectando la fuente de accionamiento del primer elemento rotacional y conectándola al tercer elemento rotacional, la potencia es transmitida a las ruedas a través de la transmisión que es paralela al engranaje epicicloidal, y a través del engranaje epicicloidal, por tanto a través de dos ramas. Esto permite omitir relaciones de engranaje de la transmisión, mientras que se retiene el mismo número de diferentes relaciones de engranaje como sin la posibilidad de conmutación de la conexión de la fuente de accionamiento al engranaje epicicloidal. Otras proporciones de transmisión pueden ser llevadas a cabo desconectando las ruedas accionadas del segundo elemento rotacional y conectarlas temporalmente al tercer elemento rotacional. Esto es posible si en esta forma de realización el embrague interruptor está situado entre el eje de salida del sistema de transmisión por una parte, y el segundo y tercer elemento rotacional por otra parte, donde el embrague interruptor puede conectar las ruedas accionadas al segundo o al tercer elemento rotacional.
Otra forma de realización del sistema de transmisión según la invención se caracteriza por el hecho de que el sistema de transmisión comprende al menos un par de embragues interruptores, donde cada embrague interruptor está situado entre uno de los elementos rotacional por una parte y dos elementos de los elementos del grupo compuestos por los medios de reacción y el eje de entrada y de salida del sistema de transmisión, por otra parte, donde cada embrague interruptor puede conectar el elemento rotacional apropiado a cualquiera de los elementos de los elementos del grupo. Preferiblemente, un embrague interruptor está posicionado entre el primer elemento rotacional por una parte, y el freno y el eje de entrada del sistema de transmisión por otra parte, y el otro embrague interruptor está situado entre el tercer elemento rotacional por una parte, y el freno y el eje de entrada del sistema de transmisión por otra parte. De esta manera, las conexiones del freno y el eje de entrada del sistema de transmisión al engranaje epicicloidal pueden ser intercambiadas, permitiendo proporciones de transmisión más frenadas, reduciendo así el número requerido de estadios del engranaje en la transmisión.
Para permitir la aplicación de una transmisión inclusa más simple, otra forma de realización del sistema de transmisión según la invención se caracteriza por el hecho de que el engranaje epicicloidal comprende un cuarto elemento rotacional que está conectado o es conectable a una parte del sistema de transmisión, por ejemplo, a los medios de reacción o al eje de entrada o de salida del sistema de transmisión o a otro freno o a uno de los otros elementos rotacionales o a uno de los nudos, o donde el freno ya presente puede estar conectado al tercer o cuarto elemento rotacional. De esta forma, el engranaje epicicloidal permite la realización de varias relaciones de engranaje diferentes, que no tienen que estar presentes en la transmisión.
Aún otra forma de realización del sistema de transmisión según la invención se caracteriza por el hecho de que, en el caso de que los medios de reacción comprendan un elemento de inercia, el sistema de transmisión comprende un desembragador para el elemento de inercia, que está presente entre el elemento de inercia y el tercer elemento rotacional. En el caso de que los medios de reacción también comprendan un freno, el elemento de inercia (preferiblemente un volante) puede ser desconectado del tercer elemento rotacional si fuera deseable. Esto puede por ejemplo ser deseable cuando es activado el freno. En ese caso, el freno no tiene que desacelerar además el volante, sino que en su lugar toda la energía de frenado puede ser aplicada útilmente para equilibrar el par de torsión.
Preferiblemente, el sistema de transmisión también tiene otro desembragador para el elemento de inercia, que está localizado entre el elemento de inercia y el primer elemento rotacional. De este modo, cuando se combina con el desembragador mencionado anteriormente para el elemento de inercia, el elemento de inercia puede ser desconectado del tercer elemento rotacional y conectado a otro elemento rotacional. Haciéndolo esto así, es creada una funcionalidad adicional. Por ejemplo, en el caso de que los medios de reacción comprendan un freno, la energía del volante puede ser aplicada útilmente cuando se activa el freno. Es también posible acelerar el volante y mantener su velocidad usando la fuente de accionamiento, especialmente cuando el vehículo está en reposo. Activando el freno, el volante desacelerará y su energía puede utilizarse para acelerar el vehículo. Si la transmisión está situada entre la fuente de accionamiento y el primer elemento rotacional, la velocidad de la fuente de accionamiento puede ser controlada independientemente de la velocidad del volante cambiando o desembragando la transmisión.
Si los dos desembragadores mencionados anteriormente para el elemento de inercia están cerrados, juntos funcionan como un llamado embrague de cierre para el engranaje epicicloidal.
Para reducir las oscilaciones, el sistema de transmisión según la invención comprende preferiblemente al menos un muelle de torsión, que está situado entre un nudo por una parte, y los medios de reacción o el eje de entrada o de salida del sistema de transmisión, o la transmisión o el engranaje epicicloidal por otra parte. La inercia de los medios de reacción (si, efectivamente, están presentes) en este caso contribuye a la amortiguación de oscilaciones, que además posibilita la reducción de las inercias (de la fuente de accionamiento y los medios de reacción).
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Además, el sistema de transmisión según la invención comprende al menos una reducción, que está situada entre dos partes del sistema de transmisión, por ejemplo, entre un nudo por una parte, y los medios de reacción o el eje de entrada o de salida del sistema de transmisión o la transmisión o el engranaje epicicloidal por otra parte, o entre la transmisión por una parte, y los medios de reacción o el eje de entrada o de salida del sistema de transmisión o el engranaje epicicloidal por otra parte, o entre los medios de reacción y el eje de entrada o de salida del sistema de transmisión. Una reducción ha de ser interpretada aquí como una fase de transmisión mecánica.
Si una reducción está situada entre el freno y el tercer elemento rotacional, la carga del freno puede ser disminuida porque, de este modo, la velocidad de rotación del eje en el que el freno está actuando puede ser reducida o aumentada de manera que la velocidad de deslizamiento puede ser elegida óptimamente. Además, el par de torsión que es ejercido sobre el eje por el freno puede ser amplificado hacia el tercer elemento rotacional, permitiendo un accionamiento del freno menos fuerte.
Si una reducción está situada entre el primer elemento rotacional y el primer nudo y/o el segundo elemento rotacional y el segundo nudo, el número de estadios de engranaje en la transmisión puede ser reducido, sin disminuir la cantidad total de proporciones de transmisión posibles. Eligiendo de manera adecuada la relación de transmisión de esta reducción, dos estadios de engranaje pueden ser omitidos desde la transmisión, mientras que se retiene el mismo número de diferentes proporciones de transmisión como sin esta reducción.
Preferiblemente, el sistema de transmisión comprende además al menos un desembragador para la reducción, que está situado entre la reducción y una de las partes del sistema de transmisión conectado a la reducción.
Además, el sistema de transmisión preferiblemente comprende al menos otro embrague que esté situado entre dos partes del sistema de transmisión. Los embragues en el sistema de transmisión según la invención pueden por ejemplo ser embragues de fricción, sincronizadores, embragues de garra, embragues electromecánicos, embragues de polvo o convertidores de par de torsión.
La transmisión puede además estar equipada con menos estadios de engranaje dividiendo el eje de entrada y/o salida de la transmisión en dos o más subejes, que pueden ser interconectados por medio de uno o más embragues de transmisión. Esto produce una denominada Windungsanordnung (disposición de torsión) donde puede ser creada una relación de transmisión adicional usando una conexión en serie de un número de estadios de engranaje existentes.
La invención además se refiere a un método para realizar un cambio de marcha de una relación de transmisión inferior a una relación de transmisión superior en una sistema de transmisión, que comprende:
=
un eje de entrada, que es conectable a una fuente de accionamiento,
=
un eje de salida, que es conectable a una carga, en particular las ruedas accionadas de un vehículo,
=
al menos una transmisión que comprende al menos un sincronizador y/o embrague de garras necesario para cambiar la relación de transmisión, dicha transmisión tiene un eje de entrada y de salida, la relación de transmisión de los cuales puede tener al menos dos valores, donde el eje de entrada de la transmisión está conectado al eje de entrada del sistema de transmisión por medio de un primer nudo y el eje de salida de la transmisión está conectado al eje de salida del sistema de transmisión por medio de un segundo nudo,
=
medios de reacción que comprenden un freno del cual una parte está conectada a una carcasa fija,
=
un engranaje epicicloidal con al menos tres elementos rotacionales, de los cuales un primer elemento rotacional está conectado al primer nudo, un segundo elemento rotacional está conectado al segundo nudo, de modo que el engranaje epicicloidal es paralelo a la transmisión, y un tercer elemento rotacional está o puede ser conectado a los medios de reacción por medio de un tercer nudo, y
=
un desembragador para la transmisión que está situado en el sistema de transmisión de manera que puede desembragar la transmisión del eje de entrada del sistema de transmisión,
comprendiendo el método las etapas de:
=
desconexión de la fuente de accionamiento del eje de entrada de la transmisión abriendo el desembragador,
=
cambio de la relación de transmisión de la transmisión mientras que el desembragador está abierto, y
=
conexión de la fuente de accionamiento al eje de entrada de la transmisión cerrando el desembragador.
Con respecto al método, la invención se caracteriza por el hecho de que el método que comprende la etapa adicional de activar apropiadamente el freno de manera que pueda ser equilibrado más o menos par de torsión cerrando gradualmente el freno, mientras que el desembragador está abierto, para desacelerar la fuente de accionamiento de manera que la diferencia de velocidad de los ejes que deben ser conectados es tan pequeña como sea posible y que los cambios de marcha pueden ser realizados sin interrupción del par de torsión.
Breve descripción de los dibujos
A continuación, la invención es aclarada más detalladamente mediante dibujos que describen diferentes ejemplos de configuraciones del sistema de transmisión según la invención.
La figura 1 representa un diagrama de un vehículo equipado con una primera configuración del sistema de transmisión según la invención, donde la transmisión es paralela al engranaje epicicloidal;
La figura 2 representa esquemáticamente una configuración constructiva del sistema de transmisión, del vehículo que estaba representado en la figura 1;
La figura 3 representa un diagrama de un vehículo equipado con una segunda configuración del sistema de transmisión según la invención, donde una transmisión está paralela a y una transmisión está en serie con el engranaje epicicloidal;
La figura 4 representa un diagrama de un vehículo equipado con una tercera configuración del sistema de transmisión según la invención, donde la transmisión es paralela al engranaje epicicloidal y donde un motor eléctrico está conectado a la transmisión y un embrague puede o puede no estar situado entre la fuente de accionamiento y la transmisión;
La figura 5 representa esquemáticamente una configuración constructiva del sistema de transmisión, del vehículo que estaba representado en la figura 4, sin un embrague entre la fuente de accionamiento y la transmisión;
La figura 6 representa esquemáticamente una configuración constructiva del sistema de transmisión, del vehículo que estaba representado en la figura 4, con un embrague entre la fuente de accionamiento y la transmisión;
La figura 7 representa esquemáticamente un sistema de transmisión convencional;
La figura 8 representa una configuración constructiva del sistema de transmisión convencional que estaba representada en la figura 7;
La figura 9 representa esquemáticamente un vehículo equipado con una cuarta configuración del sistema de transmisión según la invención; y
La figura 10 representa un detalle de una configuración constructiva del sistema de transmisión, del vehículo que estaba representado en la figura 9.
Descripción detallada de los dibujos
Las figuras 1 y 2 representan un vehículo que está equipado con una primera configuración del sistema de transmisión según la invención, en una forma esquemática y concreta respectivamente. El vehículo 1 tiene una fuente de accionamiento E, formada por un motor de combustión, que acciona una carga L, formada por las ruedas accionadas del vehículo, por medio de un sistema de transmisión T_{1}. El sistema de transmisión T_{1} tiene un eje de entrada a_{in} que está conectado a la fuente de accionamiento E por medio de una conexión de eje k_{1}, y un eje de salida a_{out}, que está conectado a las ruedas accionadas L por medio de la conexión de eje k_{2}. El sistema de transmisión T_{1} comprende además un engranaje epicicloidal P, y paralelamente al engranaje epicicloidal P, una transmisión A que puede ser conectada al eje de entrada a_{in} por un sincronizador C. El engranaje epicicloidal P es materializado como un conjunto de engranaje planetario que comprende tres elementos rotacionales s, a, c, de los cuales un primer elemento rotacional a, formado por el engranaje anular, está conectado al eje de entrada a_{in} por medio de un primer nudo N_{1}, un segundo elemento rotacional c, formado por el portador planetario, está conectado al eje de salida a_{out} por medio de una primera reducción R_{1}, un segundo nudo N_{2} y una reducción final R_{2}, estando el eje de salida mismo conectado a las ruedas accionadas L de un vehículo, y un tercer elemento rotacional s, formado por el engranaje solar, que está conectado a un freno B por medio de un tercer nudo N_{3}. El freno B forma los medios de reacción para equilibrar el par de torsión.
El sincronizador C puede conectar el eje de entrada a_{in}, al eje de salida a_{out} directamente, posición I, o por medio de la transmisión A, posición III, o puede no conectar el eje de entrada a_{in}, al eje de salida a_{out} ni directamente ni por medio de la transmisión A, posición neutral II, en cuyo último caso el eje de entrada a_{in} es conectado al eje de salida a_{out} sólo por medio del engranaje epicicloidal P.
Las ruedas de engranaje fijas 5 están situadas sobre el eje de entrada 3 de la transmisión A y las ruedas de engranaje libres 9 pueden estar conectadas al eje de salida 7 por medio de sincronizadores 11.
La puesta en servicio del vehículo 1, que comprende este sistema de transmisión T_{1}, puede hacerse mediante el posicionamiento del sincronizador C en su posición neutral II, que es la posición donde el sincronizador C desconecta el eje de salida 13 de la fuente de accionamiento E de la reducción R y la transmisión A, y el cierre gradual del freno B. Después de eso, el desplazamiento hacia arriba puede tener lugar seleccionando, por ejemplo, el primer engranaje de la transmisión A, colocando el sincronizador C en posición III y soltando el freno B.
Durante la conducción, la fuente de accionamiento E puede ser desacelerada cerrando gradualmente el freno B, y acelerada soltando gradualmente el freno B que fue cerrado antes de eso.
A continuación, es deseable es que la diferencia de velocidad de los ejes que deben ser conectados o desconectados sea tan pequeña como sea posible durante el desplazamiento del sincronizador C. Esto puede ser conseguido activando apropiadamente el freno.
La figura 3 representa esquemáticamente un vehículo 21 equipado con una segunda configuración del sistema de transmisión según la invención. A todos los componentes que son idénticos a los de la primera configuración se hace referencia mediante los mismos símbolos. Este sistema de transmisión T_{2} no tiene un sincronizador entre la transmisión A_{1} y el eje de entrada a_{in}, sino un embrague de cierre en su lugar, que puede conectar el primer elemento rotacional a al segundo elemento rotacional c. Éste puede utilizarse para cerrar el engranaje epicicloidal. Además, otra transmisión A_{2} está situada entre el primer elemento rotacional y el primer nudo N_{1}.
Con este sistema de transmisión T_{2}, los cambios de marcha pueden ser realizados sin interrupción del par de torsión usando sólo un freno. Esto se explicará a continuación. Aquí, la transmisión A_{1} comprende los estadios del engranaje correspondientes al 1º, 3º y 5º engranaje, y la transmisión A_{2} comprende los estadios del engranaje correspondiente al 0º, 2º y 4º engranaje (la relación de transmisión en el engranaje 0º es inferior que en el 1er engranaje, aunque mayor que 0).
La transmisión A_{2} puede ser conectada directamente a la carga L por medio del embrague de cierre K. Además, la transmisión A_{2} puede ser conectada a la carga L por medio del grupo planetario "frenado" P. Esto da como resultado las proporciones de transmisión del 1º, 3º y 6º engranaje entre la carga L y el motor de combustión E. El engranaje 0º es necesario para obtener el 1º engranaje por medio del grupo planetario P.
Activando el freno B, el arranque del vehículo en el 1º engranaje es posible por medio del grupo planetario P (A_{2} está en el 0º engranaje). Cerrando el freno B, es obtenido el 1º engranaje. La transmisión A_{1} puede tomar ahora el 1º engranaje sincrónicamente (es soltado el freno B). La transmisión A_{2} ya no transmite par de torsión y puede ser seleccionado el 2º engranaje. Activando el freno B, la transmisión A_{1} puede ser descargada (y desembragada) y puede tener lugar otro desplazamiento hacia arriba (desacelerar el motor). Cuando el embrague de cierre K es sincrónico, puede ser engranado. Ahora es engranado el 2º engranaje por medio de la transmisión A_{2}.
Activando el freno B, el embrague de cierre K puede ahora ser descargado (y desembragado) y además puede tener lugar más desplazamiento hacia arriba (desacelerar el motor). El freno B puede ser ahora cerrado creando el 3º engranaje. La transmisión A_{1} puede tomar ahora el 3º engranaje sincronizadamente (es soltado el freno B). La transmisión A_{2} ya no transmite par de torsión y puede ser seleccionado el 4º engranaje. Activando el freno B puede ser descargada la transmisión A_{1} (y desembragada) y puede tener lugar más desplazamiento hacia arriba (desacelerar el motor). Cuando el embrague de cierre K es sincrónico, puede ser engranado. Ahora es engranado el 4º engranaje por medio de la transmisión A_{2}.
Activando el freno B, el embrague de cierre K puede ser ahora descargado (y desembragado) y puede tener lugar más desplazamiento hacia arriba (desacelerar el motor). Cuando el 5º engranaje de la transmisión A_{1} es sincrónico, puede ser engranado (el freno B es soltado).
Activando el freno B, la transmisión A_{1} puede ser ahora descargada (y desembragada) y puede tener lugar más desplazamiento hacia arriba (desacelerar el motor). El freno B puede ser ahora cerrado dando como resultado el 6º engranaje.
El freno B debería tener una inercia tan pequeña como sea posible, de modo que su carga de inercia durante el cierre es mínima. Cuando el freno B es cerrado, la reducción planetaria entre el primer y segundo elemento rotacional r y c debería ser de aproximadamente 1'5. La proporción frenada es mayor que la proporción bloqueada.
De la proporción frenada, es realizado preferiblemente un desplazamiento sincrónico a una relación de transmisión paralela igualmente grande. Después de eso, la proporción frenada futura puede ser cambiada por la transmisión de desplazamiento A_{2}. Si el freno B es activado ahora, el grupo planetario P puede ser bloqueado donde es engranada la proporción nueva de transmisión A_{2}. Activando de nuevo el freno B, puede ser realizado el desplazamiento hacia la proporción frenada más elevada.
En la figura 4 está representado un diagrama de un vehículo 31 equipado con una tercera configuración del sistema de transmisión según la invención. A todos los componentes que son idénticos a los de la segunda configuración se hace referencia mediante los mismos símbolos. Este sistema de transmisión T_{3} no tiene más transmisión A_{2}. Este sistema de transmisión T_{3} no tiene un motor eléctrico EM que sea conectado a la transmisión A. Asimismo, el sistema de transmisión T_{3} comprende un embrague interruptor S, que está situado entre el eje de entrada a_{in} por una parte, y el primer y tercer elemento rotacional a y s, respectivamente, por otra parte. Además, el sistema de transmisión T_{3} puede comprender o no un desembragador C para la transmisión entre el primer nudo N_{1} y la transmisión A.
La figura 5 representa esquemáticamente una configuración constructiva del sistema de transmisión T_{3a}, del vehículo 31 que fue representado en la figura 4, sin un desembragador C para la transmisión entre la fuente de accionamiento y la transmisión, mientras que la figura 6 representa esquemáticamente el sistema de transmisión T_{3b} con el desembragador C para la transmisión entre la fuente de accionamiento y la transmisión.
En lugar de un engranaje epicicloidal P con tres elementos rotacionales, estos sistemas de transmisión T_{3a} y T_{3b} también pueden ser equipados con un engranaje epicicloidal que comprende cuatro elementos rotacionales, donde el freno B puede ser conectado al tercer elemento rotacional o al cuarto elemento rotacional. Esto permite más proporciones de transmisión frenadas.
Para permitir más proporciones de transmisión, estos sistemas de transmisión T_{3a} y T_{3b} pueden comprender un embrague interruptor S, que está situado entre la fuente de accionamiento E y el primer y tercer elemento rotacional a, s. El embrague interruptor S puede conectar el eje de entrada a_{in} al primer o al tercer elemento rotacional, a y s, respectivamente. Los sistemas de transmisión T_{3a} y T_{3b} pueden comprender adicionalmente otro embrague interruptor S_{2} que está situado entre el eje de salida a_{out} y el segundo y tercer elemento rotacional c, s. Este otro embrague interruptor S_{2} puede conectar las ruedas accionadas L al segundo o tercer elemento rotacional c y s, respectivamente.
A continuación, los sistemas de transmisión T_{3a} y T_{3b} pueden comprender un par de embragues interruptores (no representados) que pueden intercambiar las conexiones del primer y segundo elemento rotacional a, c. Esto permite conectar la fuente de accionamiento E al segundo elemento rotacional c y la carga L al primer elemento rotacional a. Esto también permite más proporciones de transmisión.
Otras proporciones de transmisión pueden también ser obtenidas usando uno o más estadios del engranaje de la(s) transmisión(es) en una conexión en serie. Esto es posible dividiendo el eje de entrada y/o de salida de la transmisión A en las figuras 1 y 4 o A_{1} y A_{2} en la figura 3, en dos o más subejes que pueden ser desconectados por uno o más embragues de transmisión.
Las figuras 9 y 10 representan un vehículo 81 equipado con una cuarta configuración T_{8} del sistema de transmisión según la invención, en una forma esquemática y como un detalle de una forma concreta, respectivamente. Esta cuarta configuración es muy adecuada para la aplicación en un sistema de transmisión existente. Las figuras 7 y 8 representan un vehículo 91 equipado con un sistema de transmisión existente T_{9}, en una forma esquemática y concreta, respectivamente. El sistema de transmisión existente más común T_{9} para un coche comprende una fuente de accionamiento E que está conectada al eje primario tp de una transmisión A por medio de un embrague C. El eje secundario ts de la transmisión A está conectado a una carga L por medio de una reducción de engranaje rf, donde la carga L está constituida por un diferencial con ruedas accionadas conectadas al mismo.
En este sistema de transmisión existente, el quinto estadio del engranaje fg, ver figura 9, de la transmisión A, puede ser fácilmente sustituido por un engranaje epicicloidal P con freno B y reducción rp, como está representado con detalle en la figura 10 en vista lateral y vista de sección transversal. El engranaje epicicloidal P está formado por un conjunto de engranaje planetario que comprende un engranaje solar s, un portador planetario c y un engranaje anular a. El engranaje solar s está conectado al eje secundario ts de la transmisión A y el freno B está conectado al portador planetario c. El portador planetario c tiene planetas dobles. El engranaje anular a tiene dentado en su circunferencia externa, que forma la reducción rp en combinación con una rueda de engranaje que está conectada al eje primario tp de la transmisión A.
Aunque arriba la invención ha sido aclarada usando los dibujos, debería mencionarse que la invención no está limitada de modo alguno a las formas de realización representadas en estos dibujos. La invención también se extiende a todas las formas de realización que se desvían de aquellas representadas en los dibujos, dentro del contexto definido por las reivindicaciones anexas. Por ejemplo, el eje de entrada a_{in}, de la transmisión T puede también ser directamente conectado a la fuente de accionamiento E, en vez de por medio de la conexión de eje k_{1}. También, una reducción puede estar situada entre el freno y el engranaje epicicloidal para reducir la carga sobre el freno. Asimismo, en las formas de realización representadas, el freno puede ser aumentado con un embrague unidireccional y/o un motor/generador eléctrico y/o otra carga y/o un almacenamiento de energía potencial.
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Referencias citadas en la descripción
Esta lista de referencias citadas por el solicitante fue recopilada exclusivamente para la información del lector y no forma parte del documento de patente europea. La misma ha sido confeccionada con la mayor diligencia; la OEP sin embargo no asume responsabilidad alguna por eventuales errores u omisiones.
Documentos de patente citados en la descripción
\bullet DE 19741440 A [0004]

Claims (20)

1. Sistema de transmisión (T_{1}; T_{2}; T_{3}; T_{3a}; T_{8}), en particular para un vehículo, que comprende un eje de entrada (a_{in}), que es conectable a una fuente de accionamiento (E), y un eje de salida (a_{out}), que es conectable a una carga (L), en particular las ruedas accionadas de un vehículo, tal sistema de transmisión incluye al menos una transmisión (A; A_{1}) que comprende al menos un sincronizador y/o embrague de garras necesario para cambiar la relación de transmisión, dicha transmisión tiene un eje de entrada y de salida, la relación de transmisión de los cuales puede tener al menos dos valores, donde el eje de entrada de la transmisión está conectado al eje de entrada del sistema de transmisión por medio de un primer nudo y el eje de salida de la transmisión está conectado al eje de salida del sistema de transmisión por medio de un segundo nudo, y dicho sistema de transmisión comprende además medios de reacción y un engranaje epicicloidal (P) con al menos tres elementos rotacionales (a, c, s), de los cuales un primer elemento rotacional (a) está conectado al primer nudo (N_{1}), un segundo elemento rotacional (c) está conectado al segundo nudo (N_{2}), de modo que el engranaje epicicloidal es paralelo a la transmisión, y un tercer elemento rotacional (s) está o puede ser conectado a los medios de reacción por medio de un tercer nudo (N_{3}), caracterizado por el hecho de que los medios de reacción comprenden un freno (B), del cual una parte está conectada a una carcasa fija y dicho freno puede ser activado apropiadamente, de tal manera que puede ser equilibrado más o menos par de torsión.
2. Sistema de transmisión según la reivindicación 1 ó 2, caracterizado por el hecho de que el freno es un freno de fricción que puede disipar potencia sustancial.
3. Sistema de transmisión (T_{1}; T_{3}; T_{3a}; T_{8}) según la reivindicación 1, caracterizado por el hecho de que el sistema de transmisión comprende un desembragador (C) para la transmisión (A) que está situado en el sistema de transmisión de manera que puede desembragar la transmisión del eje de entrada (a_{in}) del sistema de transmisión, cuyo desembragador está constituido por un embrague de arranque.
4. Sistema de transmisión (T_{1}; T_{3}; T_{3a}; T_{8}) según la reivindicación 1 ó 2, caracterizado por el hecho de que el sistema de transmisión comprende un desembragador (C) para la transmisión (A) que está situado en el sistema de transmisión de manera que puede desembragar la transmisión del eje de entrada (a_{in}) del sistema de transmisión, cuyo desembragador está constituido por un sincronizador.
5. Sistema de transmisión (T_{1}) según la reivindicación 4, caracterizado por el hecho de que el desembragador (C) puede conectar la transmisión (A) al nudo (N_{1}) conectado al eje de entrada de la transmisión, o puede conectar este nudo (N_{1}) al otro nudo (N_{2}) que está conectado a la transmisión, o no puede conectar este nudo (N_{1}) a ninguno.
6. Sistema de transmisión según cualquiera de las reivindicaciones precedentes, caracterizado por el hecho de que los medios de reacción comprenden un elemento de inercia y/o tienen inercia.
7. Sistema de transmisión (T_{2}; T_{3}; T_{2a}) según cualquiera de las reivindicaciones precedentes, caracterizado por el hecho de que el sistema de transmisión comprende un embrague de cierre (K), que está situado entre dos de los tres elementos rotacionales, preferiblemente entre el primer y segundo elemento rotacional (a, c).
8. Sistema de transmisión según la reivindicación 7, caracterizado por el hecho de que el embrague de cierre (K) está constituido por un embrague de arranque.
9. Sistema de transmisión (T_{3}, T_{3a}) según cualquiera de las reivindicaciones precedentes, caracterizado por el hecho de que el sistema de transmisión comprende al menos un embrague interruptor (S_{1}, S_{2}) que está situado entre los medios de reacción o el eje de entrada o salida del sistema de transmisión, por una parte, y el elemento rotacional conectado a él y uno de los otros dos elementos rotacionales, por otra parte, donde el embrague interruptor puede conectar los medios de reacción o el eje de entrada o salida del sistema de transmisión a uno de los dos citados elementos rotacionales.
10. Sistema de transmisión según cualquiera de las reivindicaciones precedentes, caracterizado por el hecho de que el sistema de transmisión comprende al menos un par de embragues interruptores, donde cada embrague interruptor está situado entre uno de los elementos rotacionales por una parte, y dos elementos de los elementos del grupo compuesto por los medios de reacción y el eje de entrada y de salida del sistema de transmisión, por otra parte, donde cada embrague interruptor puede conectar el elemento rotacional apropiado a cualquiera de los elementos de los elementos del grupo.
11. Sistema de transmisión (T_{3}, T_{3a}) según cualquiera de las reivindicaciones precedentes, caracterizado por el hecho de que el engranaje epicicloidal (P) comprende un cuarto elemento rotacional (r) que está conectado o es conectable a una parte del sistema de transmisión, por ejemplo a los medios de reacción o al eje de entrada o de salida del sistema de transmisión o a otro freno o a unos de los otros elementos rotacionales o a uno de los nudos, o donde el freno ya presente puede estar conectado al tercer o cuarto elemento rotacional.
12. Sistema de transmisión según la reivindicación 6 y cualquiera de las reivindicaciones precedentes 7 a 11, caracterizado por el hecho de que el sistema de transmisión comprende un desembragador para el elemento de inercia, que está presente entre el elemento de inercia y el tercer elemento rotacional (a).
13. Sistema de transmisión según la reivindicación 12, caracterizado por el hecho de que el sistema de transmisión también tiene otro desembragador para el elemento de inercia, que está situado entre el elemento de inercia y el primer elemento rotacional (s).
14. Sistema de transmisión según cualquiera de las reivindicaciones precedentes, caracterizado por el hecho de que el sistema de transmisión comprende al menos un muelle de torsión, que está situado entre un nudo por una parte, y los medios de reacción o el eje de entrada o de salida del sistema de transmisión, o la transmisión o el engranaje epicicloidal por otra parte.
15. Sistema de transmisión según cualquiera de las reivindicaciones precedentes, caracterizado por el hecho de que la transmisión comprende al menos una reducción (R, R_{1}, R_{2}, rp, rf), que está situada entre dos partes del sistema de transmisión, por ejemplo, entre un nudo por una parte, y los medios de reacción o el eje de entrada o de salida del sistema de transmisión o la transmisión o el engranaje epicicloidal por otra parte, o entre la transmisión, por una parte, y los medios de reacción o el eje de entrada o de salida del sistema de transmisión o el engranaje epicicloidal, por otra parte, o entre los medios de reacción y el eje de entrada o de salida del sistema de transmisión.
16. Sistema de transmisión según la reivindicación 15, caracterizado por el hecho de que el sistema de transmisión comprende además al menos un desembragador para la reducción, que está situado entre la reducción y una de las partes del sistema de transmisión conectado a la reducción.
17. Sistema de transmisión según cualquiera de las reivindicaciones precedentes, caracterizado por el hecho de que el sistema de transmisión comprende al menos otro embrague que está situado entre dos partes del sistema de transmisión.
18. Sistema de transmisión según cualquiera de las reivindicaciones precedentes, caracterizado por el hecho de que el eje de entrada y/o de salida de la transmisión está dividido en dos o más subejes, que pueden estar interconectados por medio de uno o más embragues de transmisión.
19. Sistema de transmisión según cualquiera de las reivindicaciones precedentes, caracterizado por el hecho de que la transmisión es paralela al engranaje epicicloidal y además un embrague está situado entre la transmisión y el eje de entrada del sistema de transmisión, y donde el engranaje epicicloidal y los medios de reacción son parte de un sistema de transmisión auxiliar que es parte del sistema de transmisión.
20. Método para la realización de un cambio de marcha de una relación de transmisión inferior a una relación de transmisión superior en un sistema de transmisión (T_{1}; T_{2}; T_{3}; T_{3a}; T_{8}) que comprende:
-
un eje de entrada (a_{in}), que es conectable a una fuente de accionamiento (E),
-
un eje de salida (a_{out}), que es conectable a una carga (L), en particular las ruedas accionadas de un vehículo,
-
al menos una transmisión (A; A_{1}) que comprende al menos un sincronizador y/o embrague de garras necesario para cambiar la relación de transmisión, dicha transmisión tiene un eje de entrada y de salida, la relación de transmisión de los cuales puede tener al menos dos valores, donde el eje de entrada de la transmisión está conectado al eje de entrada del sistema de transmisión por medio de un primer nudo y el eje de salida de la transmisión está conectado al eje de salida del sistema de transmisión por medio de un segundo nudo,
-
medios de reacción que comprenden un freno (B) del cual una parte está conectada a una carcasa fija,
-
un engranaje epicicloidal (P) con al menos tres elementos rotacionales (a, c, s), de los cuales un primer elemento rotacional (a) está conectado al primer nudo (N_{1}), un segundo elemento rotacional (c) está conectado al segundo nudo (N_{2}), de modo que el engranaje epicicloidal es paralelo a la transmisión, y un tercer elemento rotacional (s) está o puede ser conectado a los medios de reacción por medio de un tercer nudo (N_{3}), y
-
un desembragador (C) para la transmisión (A) que está situado en el sistema de transmisión de manera que puede desembragar la transmisión del eje de entrada (a_{in}) del sistema de transmisión,
comprendiendo el método las etapas de:
-
desconexión de la fuente de accionamiento (E) del eje de entrada de la transmisión (A; A_{1}) abriendo el desembragador (C),
-
cambio de la relación de transmisión de la transmisión (A; A_{1}) mientras que el desembragador (C) está abierto, y
-
conexión de la fuente de accionamiento (E) al eje de entrada de la transmisión (A; A_{1}) cerrando el desembragador (C),
caracterizado por el hecho de que el método que comprende el paso adicional de activar apropiadamente el freno de manera que puede ser equilibrado más o menos par de torsión y de cerrar gradualmente el freno (B), mientras que el desembragador está abierto, para desacelerar la fuente de accionamiento (E) de manera que la diferencia de velocidad de los ejes que deben ser conectados es tan pequeña como sea posible y que se pueden realizar cambios de marcha sin interrupción del par de torsión.
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