ES2321087T3 - Sistema de traccion para un vehiculo de orugas. - Google Patents

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Abstract

Sistema de tracción para un vehículo de orugas con un motor de combustión interna (1), que comprende como mínimo 1.1. un accionamiento de dirección (2), 1.2. una disposición de engranaje diferencial (3) con como mínimo un elemento de accionamiento de tracción (4), como mínimo un elemento de accionamiento de dirección (5) y dos salidas de tracción (6) para el accionamiento de ruedas de tracción de oruga (7) de un eje motor (8), 1.3. una conexión de accionamiento de dirección (9) entre el accionamiento de dirección (2) y un elemento de accionamiento de dirección (5), 1.4. como mínimo un elemento de accionamiento adicional (10; 30) para la transmisión de potencia motriz del motor de combustión interna (1) a un elemento de accionamiento de tracción (4), caracterizado porque el motor de combustión interna (1) está dispuesto paralelo al eje motor (8) y transmite potencia motriz directa o indirectamente al elemento de accionamiento adicional (10; 30), que está dispuesto lateralmente junto al motor de combustión interna (1) visto en el sentido de la marcha.

Description

Sistema de tracción para un vehículo de orugas.
La invención se refiere a un sistema de tracción para un vehículo de orugas según la reivindicación 1.
Es notorio que en los vehículos de orugas, además de un motor de tracción, está prevista una transmisión que adicionalmente desempeña la función de dirección del vehículo accionando las dos orugas de tracción a velocidades diferentes. Además, en la transmisión generalmente están previstos varios niveles de marcha para el cambio de marcha hacia adelante y hacia atrás, frenado, y también accionamientos secundarios para ventilador, aire acondicionado, etc.
La transmisión y el motor pueden estar dispuestos entre sí en una, así llamada, configuración en L, es decir, el motor de tracción está instalado longitudinalmente en el vehículo, con lo que está dispuesto en posición transversal con respecto al eje motor o la transmisión, que se extiende desde un lado de tracción hasta el otro, es decir, que está instalado en el vehículo transversalmente con respecto al sentido de la marcha. El motor puede estar situado a la izquierda o la derecha en el sentido de la marcha y actúa sobre la transmisión por ejemplo a través de un juego de engranajes cónicos. En la configuración en L, el motor se encuentra normalmente detrás de la transmisión en un vehículo con tracción delantera y delante de la transmisión en un vehículo con tracción trasera, visto en cada caso en el sentido de la marcha. No obstante, el motor también se puede instalar aproximadamente en el centro del vehículo, en cuyo caso se habla de una configuración en T.
En la, así llamada, configuración en U, el motor de tracción está dispuesto paralelo a la tracción o al motor, también transversalmente con respecto al sentido de la marcha. El motor puede estar conectado con la transmisión por ejemplo a través de un grupo de engranajes cilíndricos rectos como transmisión de transferencia. En caso de un vehículo con tracción delantera, el motor está situado detrás de la transmisión (visto en el sentido de la marcha), y en caso de un vehículo con tracción trasera, el motor está situado delante de la transmisión.
Sin embargo, estos sistemas de tracción requieren mucho espacio y suponen una gran limitación del espacio útil en un vehículo.
La revista técnica polaca "Nowa Technika Wojskowa",edición 9/98, página 22, da a conocer un sistema de tracción compacto para un carro de combate T-72 ucraniano. Muestra una tracción trasera en la que el motor de tracción está dispuesto transversalmente en el vehículo entre las ruedas de oruga de tracción. El motor actúa por los dos lados sobre una caja de cambios en cada caso. Para ello, a ambos lados del motor está dispuesta una transmisión idéntica con la que se pueden seleccionar 5 marchas hacia adelante y 3 marchas hacia atrás. La diferencia de velocidad en los dos lados de tracción para dirigir el vehículo sólo se puede producir seleccionando marchas diferentes en la transmisión izquierda y la transmisión derecha. El trazado de curvas con un vehículo de este tipo requiere una gran habilidad por parte del conductor, ya que el radio de dirección no se puede ajustar en progresión continua, sino que depende de los escalonamientos de marchas. Si la curva (predeterminada por ejemplo por la calzada) no corresponde a un radio de dirección seleccionable, el conductor ha de ajustar el radio de dirección a tirones mediante un cambio rápido de las marchas.
Debido a ello, un vehículo de este tipo sólo se puede conducir con muy poca precisión, lo que implica un riesgo de seguridad y un potencial de peligro para otros usuarios de la vía pública. Por ello, en algunos países no está autorizado el tráfico de estos vehículos por vías públicas.
El documento DE 37 28 171, que representa el estado de la técnica más próximo, da a conocer un sistema de tracción electromecánico para vehículos de orugas. En el caso más simple, este sistema de tracción consiste en un motor eléctrico de tracción, que impulsa los dos lados del vehículo en la misma dirección a través de un eje central, y un motor eléctrico de dirección, que acciona un eje nulo cuyo número de revoluciones actúa en sentido positivo sobre un lado y en sentido negativo sobre el otro lado. Unos diferenciales de dirección a la izquierda y la derecha suman los números de revoluciones de los dos motores y transmiten la potencia sumada a las ruedas de oruga. Para generar la energía eléctrica de tracción y dirección está previsto un generador accionado por un motor de combustión interna. El motor de combustión interna y el generador se pueden disponer en el vehículo en dirección longitudinal o en dirección transversal. El motor de tracción y/o el motor de dirección se pueden disponer directamente sobre el eje motor o junto a éste, actuando los mismos sobre el accionamiento de tracción o dirección a través de transmisiones de engranajes cónicos.
El objetivo de la invención consiste en presentar un vehículo con un sistema de tracción compacto que pueda ser conducido con precisión y seguridad.
Este objetivo se resuelve según la invención mediante las características indicadas en la reivindicación 1.
El sistema de tracción según la invención presenta una disposición ventajosamente compacta que posibilita una tracción segura y una conducción precisa de un vehículo.
Otras características y ventajas se desprenden de las subreivindicaciones y la descripción.
A continuación se explican más detalladamente las características de la presente invención mediante formas de realización preferentes. En los dibujos esquemáticos correspondientes:
La figura 1: Muestra un primer ejemplo de una forma de realización del sistema de tracción según la invención.
La figura 2: Muestra otro sistema de tracción según la invención.
En la figura 1 está representado un eje motor 8 de un vehículo de orugas, en cada uno de cuyos lados está dispuesta una rueda de tracción de oruga 7 para el accionamiento de una oruga. Para generar la potencia motriz está previsto un motor de combustión interna 1 dispuesto paralelo al eje motor 8. La orientación paralela del motor de combustión interna 1 se refiere a su eje principal, es decir, el eje de su cigüeñal está orientado paralelo al eje motor 8. El motor de combustión interna 1 acciona una caja de cambios 10, que está dispuesta lateralmente junto al motor de combustión interna (vista en el sentido de la marcha F). La caja de cambios 10 permite seleccionar como mínimo dos marchas diferentes y la potencia motriz puede ser transmitida a través de una transmisión de transferencia 17 a la disposición de engranaje diferencial 3, que está dispuesta en el eje motor 8.
Preferentemente, para cada lado de tracción se prevé una disposición de engranaje diferencial 3 y se acciona a través de un elemento de accionamiento de tracción, por ejemplo una rueda con dentado interior 4. Las ruedas con dentado interior 4 de los dos lados de tracción pueden estar conectadas entre sí a través de un eje 18. En el ejemplo de disposición de engranaje diferencial 3 representado se acciona a través de los portapiñones satélite 6 como salida de tracción. A ambos lados de las salidas de tracción 6 están previstos frenos 16, y las salidas de tracción 6 están conectadas con las ruedas de tracción de oruga 7 a través de ejes secundarios.
Para el trazado de curvas está previsto un accionamiento de dirección 2, que transmite potencia motriz de un lado de tracción al otro a través de un, así llamado, eje nulo, como conexión de accionamiento de dirección 9. El accionamiento de dirección 2 está realizado preferentemente como electromotor con varios circuitos eléctricos independientes entre sí o con dos electromotores independientes. El eje nulo acciona a través de juegos de ruedas (no numerados) las ruedas solares 5 de las disposiciones de engranaje diferencial 3, que actúan como elementos de accionamiento de dirección 5. En uno de los juegos de ruedas para el accionamiento de una rueda solar 5 está prevista una rueda dentada más que en el otro, de modo que las ruedas solares de las dos disposiciones de engranaje diferencial 3 son accionadas con sentidos de giro diferentes. El conductor puede controlar y regular sin escalonamiento el motor de dirección 2 a través de un órgano de dirección, de modo que una oruga de tracción se acelera y la otra se desacelera y el vehículo traza una curva correspondiente. Para la marcha en línea recta se detiene el eje nulo 9.
La representación esquemática muestra el accionamiento de dirección 2 girado 90 grados angulares en el plano del eje motor 8. En la construcción real, el accionamiento de dirección 2 está dispuesto por encima del eje motor 8 (véase la figura 1b).
Entre la caja de cambios 10 y el motor de combustión interna 1 se puede disponer un generador 14 para producir energía eléctrica. Preferentemente, éste es accionado directamente por el cigüeñal del motor de combustión interna 1, en forma de un, así llamado, generador de cigüeñal.
Además, para la transmisión de la potencia motriz desde el motor de combustión interna 1 hasta la caja de cambios 10 se puede prever un convertidor de par hidrodinámico 11 dispuesto preferentemente entre el generador 14 y la caja de cambios 10.
Para aumentar la cantidad de cambios posibles, la primera caja de cambios 10 se puede acoplar con otra caja de cambios 12 que está dispuesta lateralmente junto a la primera caja de cambios 10 y que, junto con el motor de combustión interna 1 y la primera caja de cambios 10, forma una línea paralela al eje motor 8.
En la caja de cambios adicional 12 están previstas como mínimo dos marchas seleccionables y puede actuar a través de la transmisión de transferencia 17 dispuesta entre las cajas de cambios 10 y 12 sobre una rueda con dentado interior 4 de una disposición de engranaje diferencial 3 o sobre otra caja de cambios 13. Esta tercera caja de cambios 13 está dispuesta preferentemente sobre el eje motor 8 y permite seleccionar igualmente dos marchas. Mediante el acoplamiento de las cajas de cambios 10, 12 y 13 se multiplican las marchas previstas en las cajas de cambios individuales, con lo que se pueden obtener por ejemplo dos por dos por dos marchas, es decir, ocho marchas seleccionables.
Para los desplazamientos marcha atrás se prevé preferentemente una etapa de inversión.
Mediante la disposición lateral del motor de combustión interna 1 junto al generador 14, el convertidor de par 11 y la caja de cambios 11, disposición en la que los elementos forman una línea y están orientados paralelos al eje motor 8, se obtiene un sistema de tracción compacto especialmente ventajoso.
Para aumentar la potencia de frenado se puede prever un sistema de desaceleración 15 en el eje 18.
En la figura 2 está representada otra realización del sistema de tracción según la invención. El eje motor 8 con las disposiciones de engranaje diferencial 3, los frenos en las salidas de tracción y las ruedas de tracción de oruga 7, y también el accionamiento de dirección 2 con eje nulo 9, corresponden en principio a la disposición mostrada en la figura 1. En la realización según la figura 2 también está previsto un motor de combustión interna 1 para producir la potencia motriz, que está dispuesto paralelo al eje motor 8. Sin embargo, el motor de combustión interna 1 no actúa sobre una caja de cambios, sino sobre un motor eléctrico de tracción 30 a través de un generador 33. El motor eléctrico de tracción 30 transmite la potencia de tracción mecánica a través de una transmisión de transferencia 17 bien directamente a un elemento de accionamiento de tracción de una disposición de engranaje diferencial 3, bien a través de una caja de cambios 32 a una disposición de engranaje diferencial 3. La caja de cambios 32 permite seleccionar como mínimo dos marchas diferentes y está dispuesta preferentemente sobre el eje motor 8. El motor eléctrico de tracción de marcha 30 se puede disponer lateralmente junto al motor de combustión interna 1 (visto en el sentido de la marcha F), con lo que resulta un sistema de tracción especialmente compacto.
Para aumentar la seguridad funcional, en lugar de un único motor de tracción también se pueden prever dos motores de tracción 30, 31 accionados independientemente entre sí. No obstante también es posible prever un motor de tracción equipado con varios circuitos eléctricos independientes entre sí, de modo que pueda seguir impulsando el vehículo si falla un circuito.
Se puede lograr una tracción ventajosamente compacta con la disposición del motor de combustión interna 1 en una línea con el generador 33 junto a los motores de tracción 30, 31, que se encuentran esencialmente en la misma línea paralelos al eje motor 8.
La esencia de la presente invención consiste en que un motor de combustión interna y como mínimo otro elemento de accionamiento (de acuerdo con la figura 1 una caja de cambios o de acuerdo con la figura 2 un electromotor de tracción) están dispuestos uno junto al otro y estos elementos que forman una línea se disponen paralelos al eje motor de un vehículo, con lo que se obtiene una unidad de tracción ventajosamente compacta.
La transmisión de transferencia 17 puede estar realizada como una transmisión de engranajes cilíndricos rectos con dos o más marchas seleccionables.
En las ruedas de tracción de oruga 7 se pueden prever unos, así llamados, mecanismos de transmisión lateral como transmisiones finales con relación de transmisión fija, y los frenos 16, 34 se puede integrar en dichos mecanismos de transmisión lateral.
Entre el motor de combustión interna 1 y el generador 14, 33 se puede disponer un acoplamiento elástico, por ejemplo un, así llamado, acoplamiento Geislinger.
El sistema de tracción según la invención puede estar previsto como tracción delantera o tracción trasera.
Lista de símbolos de referencia
1
Motor de combustión interna
2
Accionamiento de dirección
3
Disposición de engranaje diferencial
4
Elemento de accionamiento de tracción; rueda con dentado interior
5
Elemento de accionamiento de dirección; rueda solar
6
Salida de tracción; portapiñones satélite
7
Rueda de tracción de oruga
8
Eje motor
9
Conexión de accionamiento de dirección; eje nulo
10
Caja de cambios
11
Convertidor de par
12
Caja de cambios
13
Caja de cambios
14
Generador
15
Sistema de desaceleración
16
Freno
17
Transmisión de transferencia
\vskip1.000000\baselineskip
30
Motor de tracción
31
Motor de tracción
32
Caja de cambios
33
Generador
34
Freno
\vskip1.000000\baselineskip
F
Sentido de la marcha

Claims (17)

1. Sistema de tracción para un vehículo de orugas con un motor de combustión interna (1), que comprende como mínimo
1.1.
un accionamiento de dirección (2),
1.2.
una disposición de engranaje diferencial (3) con como mínimo un elemento de accionamiento de tracción (4), como mínimo un elemento de accionamiento de dirección (5) y dos salidas de tracción (6) para el accionamiento de ruedas de tracción de oruga (7) de un eje motor (8),
1.3.
una conexión de accionamiento de dirección (9) entre el accionamiento de dirección (2) y un elemento de accionamiento de dirección (5),
1.4.
como mínimo un elemento de accionamiento adicional (10; 30) para la transmisión de potencia motriz del motor de combustión interna (1) a un elemento de accionamiento de tracción (4),
caracterizado porque el motor de combustión interna (1) está dispuesto paralelo al eje motor (8) y transmite potencia motriz directa o indirectamente al elemento de accionamiento adicional (10; 30), que está dispuesto lateralmente junto al motor de combustión interna (1) visto en el sentido de la marcha.
2. Sistema de tracción según la reivindicación 1, caracterizado porque el elemento de accionamiento adicional para la transmisión de potencia motriz consiste en una caja de cambios (10) con como mínimo dos marchas seleccionables.
3. Sistema de tracción según la reivindicación 2, caracterizado porque entre el motor de combustión interna (1) y la caja de cambios está dispuesto un convertidor de par hidrodinámico (11).
4. Sistema de tracción según la reivindicación 2, caracterizado porque está prevista otra caja de cambios (12) con como mínimo dos marchas seleccionables, que está dispuesta lateralmente junto a la primera caja de cambios (10) y que, junto con el motor de combustión interna (1) y la primera caja de cambios (10), forma una línea paralela al eje motor (8).
5. Sistema de tracción según la reivindicación 2, 3 ó 4, caracterizado porque está prevista otra caja de cambios (13) con como mínimo dos marchas seleccionables, que está dispuesta sobre el eje motor (8).
6. Sistema de tracción según la reivindicación 1, caracterizado porque está previsto un generador (14; 33) accionado por el motor de combustión interna (1) para producir energía eléctrica.
7. Sistema de tracción según la reivindicación 6, caracterizado porque el generador (14; 33) está dispuesto sobre el cigüeñal del motor de combustión interna (1), entre el motor de combustión interna (1) y el elemento de accionamiento adicional (10; 30).
8. Sistema de tracción según la reivindicación 1, caracterizado porque el elemento de accionamiento adicional para la transmisión de potencia motriz consiste en un motor eléctrico de tracción (30).
9. Sistema de tracción según la reivindicación 5, caracterizado porque entre el motor eléctrico de tracción (30) y el elemento de accionamiento de tracción (4) está prevista una caja de cambios (32) con como mínimo dos marchas seleccionables.
10. Sistema de tracción según la reivindicación 1, caracterizado porque como accionamiento de dirección está previsto un motor de dirección (2).
11. Sistema de tracción según la reivindicación 8, 9 ó 10, caracterizado porque el motor eléctrico de tracción (30) y/o el motor eléctrico de dirección (2) están realizados con como mínimo dos circuitos eléctricos independientes entre sí, o porque están previstos dos electromotores de accionamiento independientes entre sí como motor de tracción (30) y/o motor de dirección (2).
12. Sistema de tracción según la reivindicación 1, caracterizado porque como mínimo en un elemento de accionamiento de tracción está previsto un sistema de desaceleración (15).
13. Sistema de tracción según la reivindicación 1, caracterizado porque en las salidas de tracción (6) de la disposición de engranaje diferencial (3) están dispuestos frenos (16; 34).
14. Sistema de tracción según la reivindicación 13, caracterizado porque en las ruedas de tracción de oruga (7) están previstos mecanismos de transmisión lateral, y los frenos están integrados en los mecanismos de transmisión lateral.
15. Sistema de tracción según una de las reivindicaciones anteriores, caracterizado porque el elemento de accionamiento adicional (10; 30) está orientado con su dirección principal paralela al eje motor (8).
16. Sistema de tracción según una de las reivindicaciones anteriores, caracterizado porque está prevista una transmisión de transferencia (17) para transmitir potencia motriz entre el motor de tracción (30, 31) o una de las cajas de cambio (10, 12) y una disposición de engranaje diferencial (3).
17. Sistema de tracción según la reivindicación 16, caracterizado porque la transmisión de transferencia (17) presenta como mínimo dos marchas seleccionables.
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