ES2277116T3 - Dispositivo de transmision de par de giro. - Google Patents
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Abstract
Dispositivo de transmisión de par de giro para vehículos con un convertidor de par (1), que comprende al menos una rueda de bomba (9) que puede fijarse de manera giratoria a un árbol de transmisión (2) de una unidad de accionamiento, al menos una rueda de turbina (10) que puede fijarse de manera giratoria al árbol de entrada (3) de una cadena cinemática que debe accionarse, así como una rueda conductora (13) dispuesta entre una rueda de turbina (10) y de bomba (9), un cárter (4) que soporta al menos la rueda de turbina (10) y de bomba (9), así como un embrague convertidor de par que puede acoplar entre sí la rueda de turbina (10) y de bomba (9) de manera giratoria, caracterizado porque el embrague convertidor de par comprende una brida (19) unida de forma no positiva al cárter o a la rueda de bomba que está dispuesto entre la rueda de bomba (9) y la rueda de turbina (10) (en el exterior de la rueda de bomba (9) y la rueda de turbina (10) en sentido radial) y que puede unirse por fricción ala rueda de turbina (10) mediante un primer embrague (27).
Description
Dispositivo de transmisión de par de giro.
La presente invención trata de un dispositivo de
transmisión de par de giro según el concepto general de la
reivindicación 1.
Por el documento DE 3917986 C1 se conoce un
convertidor de par de giro que está equipado con un embrague de
par, dispuesto en la cámara toroidal interior. Este embrague se
diseñó como un embrague centrífugo y sólo se pone en funcionamiento
paulatinamente cuando se llega a un número mínimo de revoluciones de
la bomba y, por tanto, del motor. La desventaja de esta solución
consiste en que, con un número de revoluciones bajo, no se lleva a
cabo el proceso de embrague y, con un número de revoluciones alto,
el proceso de embrague no puede seleccionarse independientemente de
las revoluciones.
Este tipo de dispositivos de transmisión de par
de giro se conocen especialmente para la transmisión automática y
escalonada de velocidades. La función de la presente invención trata
de mejorar el efecto amortiguador de este tipo de dispositivos, de
manera que la inercia rotativa y el peso debe corresponder a los de
los dispositivos de transmisión de par de giro según el estado de
la técnica y las dimensiones, especialmente la longitud axial, no
debe aumentar en comparación con los dispositivos de transmisión de
par de giro según el estado de la técnica.
Este problema se soluciona mediante un
dispositivo de transmisión de par de giro, en el que el embrague
convertidor de par comprende una brida unida de forma no positiva
al cárter o a la rueda de bomba que está dispuesto entre la rueda
de bomba y la rueda de turbina (en el exterior de la rueda de bomba
y la rueda de turbina en sentido axial) y que puede unirse por
fricción a la rueda de turbina mediante un embrague. En este caso,
como unión no positiva se entiende tanto una unión directa, como
también una unión, por ejemplo, a través de otros elementos,
especialmente elementos de deformación elástica. Estos elementos
pueden ser rígidos o flexibles. La brida puede crearse
preferiblemente de manera continua, aunque también es posible
utilizar una brida discontinua. Dicha brida se encuentra entre la
rueda de turbina y la rueda de bomba en sentido axial. La
posibilidad de unir por fricción la brida con la rueda de turbina
significa que, en una primera posición de funcionamiento, ambas
quedan fijas entre sí esencialmente de manera giratoria hasta un par
límite y, en una segunda posición, ambas pueden girar libremente
entre sí.
En un desarrollo del dispositivo de transmisión
de par de giro, está previsto que la brida esté dispuesta en un
amortiguador de vibraciones de torsión acoplado al cárter. El
amortiguador de vibraciones de torsión permite el movimiento de la
brida contra una fuerza elástica respecto al cárter.
En una forma de aplicación preferible del
dispositivo de transmisión de par de giro, éste comprende también
un tercer embrague separable, con el que la rueda de bomba puede
desacoplarse del árbol de entrada, donde la rueda de bomba puede
girarse respecto al árbol de entrada cuando el tercer embrague esté
abierto. El tercer embrague separable se coloca preferiblemente
entre la rueda de bomba y el cárter.
En un desarrollo del dispositivo de transmisión
de par de giro, está previsto que éste comprenda un segundo
embrague separable, con el que la rueda de bomba pueda unirse de
manera giratoria a la brida. De esta manera, la rueda de bomba
puede unirse al cárter contra el esfuerzo elástico del
amortiguador.
Gracias al tercer embrague, la rueda de bomba
puede separarse por completo del árbol de entrada y, de este modo,
conseguirse una clase de rueda libre. Especialmente durante el
estado de inactividad, no es conveniente la transmisión de un par
de frenado al mecanismo de transmisión, ya que esto puede causar una
carga térmica del dispositivo de transmisión de par de giro que
podría evitarse y, en comparación con una marcha libre del motor,
conduce a un incremento del consumo de combustible. Gracias al
segundo y tercer embrague, la rueda de bomba puede unirse
opcionalmente al árbol de entrada de manera fija y giratoria, o
unirse al árbol de entrada a través del amortiguador de vibraciones
de torsión de manera que pueda girar contra una fuerza elástica.
En un desarrollo del dispositivo de transmisión
de par de giro, está previsto que opcionalmente la brida pueda
acoplarse de manera fija y giratoria a la rueda de bomba y/o a la
rueda de turbina. Gracias al primer, segundo y tercer embrague
descritos anteriormente, pueden implementarse distintos estados de
funcionamiento de esta manera. Cuanto todos los embragues están
abiertos, es decir, la brida no está acoplada por fricción ni a la
rueda de bomba ni a la rueda de turbina y, al mismo tiempo, el
tercer embrague está abierto, entonces el dispositivo de
transmisión de par de giro se encuentra en un estado de rueda libre.
Por tanto, no tiene lugar prácticamente ninguna transmisión de par
de giro, excepto los pares de frenado entre el cárter y los demás
dispositivos. Al menos esta transmisión de par es esencialmente
inferior a la transmisión en el proceso convertidor de par. En el
caso de un tercer embrague cerrado, tiene lugar un proceso
convertidor de par. Si el primer y segundo embrague están cerrados
y el tercer embrague, por el contrario, está abierto, comienza la
operación de cierre, esto es, la rueda de turbina y la rueda de
bomba se unen entre sí de manera fija y giratoria, mientras el
accionamiento de ambas se produce a través del amortiguador de
vibraciones de torsión. El cárter, por un lado, y la combinación de
rueda de turbina/rueda de bomba, por otro lado, forman sistemas
giratorios contra la fuerza elástica del amortiguador de
vibraciones de torsión, donde se determina el comportamiento
vibratorio del sistema completo por las inercias rotativas de los
dos llamados subsistemas, así como por los efectos amortiguadores y
elásticos del amortiguador de vibraciones de torsión.
El amortiguador de vibraciones de torsión está
dispuesto preferiblemente en el interior del cárter.
En una forma de aplicación preferible del
dispositivo de transmisión de par de giro según la invención, está
previsto que la rueda de bomba y/o la rueda de turbina puedan
desplazarse axialmente en el interior del cárter. La posibilidad de
desplazamiento axial de la rueda de turbina permite realizar el
primer embrague y la posibilidad de desplazamiento axial de la
rueda de bomba permite realizar el segundo y tercer embrague.
Preferiblemente el primer y/o segundo y/o tercer
embrague son embragues de fricción. Por tanto, estos embragues de
fricción comprenden forros de fricción respectivamente.
Preferiblemente el primer y/o segundo y/o tercer
embrague pueden abrirse y cerrarse por desplazamiento axial de la
rueda de bomba y/o de la rueda de turbina.
Preferiblemente está previsto que el
desplazamiento axial de la rueda de turbina se produzca de manera
hidráulica. Además, puede preverse que el desplazamiento axial de
la rueda de bomba también se produzca de manera hidráulica. Para
ello el dispositivo de transmisión de par de giro comprende un
primer canal de presión y un segundo canal de presión, con los que
puede impulsarse a presión la rueda de turbina y la rueda de bomba
en sentido axial. En este caso, la rueda de turbina y la rueda de
bomba se montan de modo que pueda salir líquido a través del
dispositivo de transmisión de par de giro completo, en otras
palabras, por ejemplo, el primer canal de presión se presuriza,
consiguiendo así la circulación de flujo por el dispositivo de
transmisión de par de giro completo, donde el líquido hidráulico
fluye a través del primer canal de presión y sale por el segundo
canal de presión.
Preferiblemente está previsto que el primer,
segundo y tercer embrague estén abiertos si el primer y segundo
canal de presión muestran aproximadamente la misma presión. Esto
puede significar que la presión de los dos canales de presión es
aproximadamente igual a cero, asimismo también puede estar en otro
nivel. Dado que todos los embragues están abiertos, el dispositivo
de transmisión de par de giro se encuentra en un estado de rueda
libre.
Preferiblemente está previsto que el tercer
embrague esté cerrado y el primer y segundo embrague estén abiertos
si la presión del primer canal de presión es superior a la presión
del segundo canal de
presión.
presión.
Preferiblemente está previsto que el tercer
embrague esté abierto y el primer y segundo embrague estén cerrados
si la presión del segundo canal de presión es superior a la presión
del primer canal de presión. Gracias a las medidas descritas
anteriormente, pueden llevarse a cabo tres estados de conmutación de
los embragues en el interior del dispositivo de transmisión de par
de giro. De esta manera, se permite el estado de rueda libre, el
proceso convertidor de par y el proceso de cierre del proceso
convertidor de par.
A continuación, se describe un ejemplo de modelo
según la ilustración adjunta. Ésta muestra:
Figura 1 un corte de un dispositivo de
transmisión de par de giro según la invención.
Un dispositivo de transmisión de par de giro 1
comprende un árbol de accionamiento 2 que está unido, por ejemplo,
a un cigüeñal, que no se muestra, de un motor de combustión de un
vehículo, así como un árbol de entrada 3 que está unido a
interruptores automáticos, que tampoco se muestran. Además, el
dispositivo de transmisión de par de giro 1 comprende un cárter 4
compuesto por una primera parte del cárter 5, así como una segunda
parte del cárter 6. La primera parte del cárter 5 y la primera parte
del cárter 6 están soldadas fijamente entre sí por su
circunferencia exterior. El dispositivo de transmisión de par de
giro 1 está dispuesto de manera giratoria sobre un muñón de
transmisión 7 del mecanismo de transmisión, que no se muestra. El
dispositivo de transmisión de par de giro 1 puede colocarse de
manera giratoria mediante un saliente de obturación 8 y medios de
obturación, que no se muestran, pero de manera estanca al aceite en
la caja de transmisión, que no se muestra.
En el interior del cárter 4, se coloca una rueda
de turbina 9 y una rueda de bomba 10. La rueda de turbina 9 está
unida a una brida 11 de manera fija y giratoria, pero al árbol de
accionamiento 3, de manera móvil axialmente. La rueda de bomba 10
está colocada de manera que pueda desplazarse en sentido axial y
pueda girarse en un saliente de soporte 12 del cárter 4. Entre la
rueda de bomba 10 y la rueda de turbina 9, una rueda conductora 13
conocida se coloca mediante un movimiento de rueda libre en el muñón
de transmisión 7 de manera que pueda fijarse rotativamente en una
dirección y pueda girarse en otra. Asimismo esta rueda conductora 13
puede desplazarse en sentido axial. Debidamente un primer anillo de
tope 15 se encarga del apoyo axial de la rueda de turbina 9 contra
el cárter 4 y un segundo anillo de tope 16, del apoyo axial de la
rueda conductora 13 contra la rueda de turbina 9.
El dispositivo de transmisión de par de giro 1
dispone de un primer canal de presión 17 y de un segundo canal de
presión 18. A través de estos canales de presión, puede pasar el
aceite hidráulico por el sistema.
En el interior de la circunferencia exterior de
la primera parte del cárter 5, está dispuesto un amortiguador de
vibraciones de torsión 21. Este amortiguador se forma
preferiblemente a partir de muelles de arco encajados entre sí,
donde preferiblemente dos de estos muelles se distribuyen por la
circunferencia y se extienden por media circunferencia
aproximadamente formando el almacenamiento de energía que tiene
efecto en la dirección circunferencial. En este sentido, los
muelles de arco son impulsados en un extremo periférico por
dispositivos de carga (no se muestran detalladamente) que están
unidos a la primera parte del cárter 5 o formados a partir de ésta,
y en el otro extremo, por una pieza extendida en sentido axial de
una brida 19. En otras palabras, la brida 19 puede girarse contra
la fuerza de los muelles de arco respecto a la primera parte del
cárter 5. La brida 19 se creó en el interior del cárter 4 de manera
continua y está prevista con forros de fricción por los dos
lados.
La rueda de turbina 9 dispone de una superficie
de fricción 22 que forma una superficie continua, anular y axial.
Según corresponda, la rueda de bomba 10 dispone de una segunda
superficie de fricción 23, donde la primera superficie de fricción
22 y la segunda superficie de fricción 23 pueden envolver la brida
19 como unas tenazas. La superficie de la brida 19 que se extiende
radialmente y la primera superficie de fricción 22 y la segunda
superficie de fricción 23 están esencialmente orientadas en paralelo
entre sí. En el presente ejemplo de modelo, la primera superficie
de fricción 22 y la segunda superficie de fricción 23 se apoyan
mediante un primer flanco de apoyo 24 y un segundo flanco de apoyo
25 en la rueda de turbina 9 o la rueda de bomba 10, de modo que
ambas sólo se deformen ligeramente en sentido axial cuando la carga
se aplica axialmente.
El segundo flanco de apoyo 25 está previsto en
el lado orientado a la segunda parte del cárter con un tercer forro
de fricción 26. La primera superficie de fricción 22 forma, junto
con la brida 19 y el forro de fricción 20 correspondiente, un
primer embrague 27; según corresponda, la segunda superficie de
fricción 23 forma, junto con la brida y el forro de fricción 20
correspondiente, un segundo embrague 28; y el tercer forro de
fricción 26 forma, junto con la segunda parte del cárter 6, un
tercer embrague 29.
A continuación, se describen los distintos modos
de funcionamiento del dispositivo de transmisión de par de giro
según la invención. En cuanto a esta descripción, se diferencia
entre un estado de rueda libre, un proceso convertidor y un proceso
de cierre.
Mediante la presurización del primer canal de
presión 17 y del segundo canal de presión 18, se consiguen los
distintos modos de funcionamiento. Si se presuriza el primer canal
de presión 17 y el segundo canal de presión 18 con la misma presión
o se mantienen sin presurizar, entonces tanto el primer como el
segundo como el tercer embrague 27, 28, 29 están abiertos. Como
resultado, con la ayuda del estado de rueda libre 14, la rueda de
bomba 10 funciona libremente, por lo que no se transmite ningún par
de giro y el dispositivo de transmisión de par de giro se encuentra
en un estado de rueda libre.
Si se presuriza el primer canal de presión 17,
circulará flujo por el dispositivo de transmisión de par de giro
completo, mientras el segundo canal de presión 18 actuará como
salida del medio de funcionamiento. Presurizando el primer canal de
presión 17, la rueda de bomba 10 en la representación de la figura 1
se presiona hacia la derecha, por lo que el tercer embrague 29 se
cierra y la rueda de bomba 10 se une de manera fija y giratoria a
la segunda parte del cárter 6 y, por tanto, al cárter 4. El primer
embrague 27 y el segundo embrague 28 están abiertos, de modo que la
rueda de turbina 9 puede girarse libremente respecto a la rueda de
bomba 10 y el cárter 4. Por tanto, como en el caso del
funcionamiento con convertidores de par o acoplamientos Föttinger,
es usual accionar la rueda de turbina 9 individualmente mediante el
flujo de líquido originado por el movimiento relativo de la rueda
de turbina 9 respecto a la rueda de bomba 10. En este modo de
funcionamiento, el dispositivo de transmisión de par de giro se
encuentra en un modo de funcionamiento de convertidor de par.
Si se presuriza el segundo canal de presión 18,
de modo que circule flujo por el dispositivo de transmisión de par
de giro desde el segundo canal de presión 18 como entrada de flujo y
el primer canal de presión 17 como salida de flujo en el medio de
funcionamiento, entonces la rueda de turbina 10 en la representación
de la figura 1 se presiona a la izquierda, de modo que el tercer
embrague 29 se abra y el segundo embrague 28 se cierre. Por tanto,
la rueda de bomba 10 se une mediante la brida 19 y, como
consecuencia, mediante el amortiguador de vibraciones de torsión 21
al cárter 4. Al mismo tiempo, la rueda de turbina 9 en la
representación de la figura 1 se presiona a la derecha, de modo que
también se cierre el primer embrague 27. La rueda de turbina 9 y la
rueda de bomba 10 envuelven la brida 19 en forma de tenazas y, como
consecuencia, quedan unidas entre sí de manera fija y giratoria.
Por el contrario, la brida 19 está unida al cárter 4 mediante el
amortiguador de vibraciones de torsión 21, de modo que también se
produzca aquí una unión esencialmente rígida, aunque ligeramente
giratoria, contra la fuerza elástica entre la rueda de bomba 10 y la
rueda de turbina 9, así como el cárter 4. En este caso, se evita el
funcionamiento del dispositivo de transmisión de par de giro como
convertidor de par; el dispositivo de transmisión de par de giro se
encuentra en el modo de cierre. Así el primer y segundo embrague
27, 28 juntos forman el embrague de par.
En el proceso convertidor de par, la rueda de
bomba 10 con las partes de soporte correspondientes y el cárter 4
forman una unidad que puede girarse respecto a la rueda de turbina 9
con las correspondientes partes de soporte y el árbol de entrada 3.
Los dos subsistemas son esencialmente rígidos y sólo se acoplan
entre sí con el aceite hidráulico. Por este motivo, el
comportamiento vibratorio del sistema completo se determina por las
inercias rotativas correspondientes de cada sistema y el
acoplamiento, por el líquido. En el proceso de cierre, la rueda de
turbina 9, así como la rueda de bomba 10 junto con las partes de
soporte correspondientes y el eje secundario 3, así como la brida
19, están conectadas entre sí esencialmente de manera rígida y
forman un sistema de inercia común. Este sistema está, unido
mediante el amortiguador de vibraciones de torsión 12, al cárter 4
de manera giratoria contra la fuerza elástica. En definitiva, se
creó un sistema con capacidad para vibraciones amortiguadas de
torsión, cuyas propiedades vibratorias características se determinan
por el comportamiento de las masas de los subsistemas descritos
anteriormente, y la rigidez del acoplamiento elástico se determina
por el amortiguador de vibraciones de torsión.
No deben entenderse los ejemplos de modelo como
una limitación de la invención. Más bien, en el marco de la
presente revelación, son posibles numerosas revisiones y
modificaciones.
Claims (17)
1. Dispositivo de transmisión de par de giro
para vehículos con un convertidor de par (1), que comprende al
menos una rueda de bomba (9) que puede fijarse de manera giratoria a
un árbol de transmisión (2) de una unidad de accionamiento, al
menos una rueda de turbina (10) que puede fijarse de manera
giratoria al árbol de entrada (3) de una cadena cinemática que debe
accionarse, así como una rueda conductora (13) dispuesta entre una
rueda de turbina (10) y de bomba (9), un cárter (4) que soporta al
menos la rueda de turbina (10) y de bomba (9), así como un embrague
convertidor de par que puede acoplar entre sí la rueda de turbina
(10) y de bomba (9) de manera giratoria, caracterizado
porque el embrague convertidor de par comprende una brida (19) unida
de forma no positiva al cárter o a la rueda de bomba que está
dispuesto entre la rueda de bomba (9) y la rueda de turbina (10)
(en el exterior de la rueda de bomba (9) y la rueda de turbina (10)
en sentido radial) y que puede unirse por fricción a la rueda de
turbina (10) mediante un primer embrague (27).
2. Dispositivo de transmisión de par de giro
según la reivindicación anterior, caracterizado porque la
brida (19) está dispuesta en un amortiguador de vibraciones de
torsión (21) acoplado al cárter (4).
3. Dispositivo de transmisión de par de giro
según la reivindicación anterior, caracterizado porque
comprende un tercer embrague (29) separable, con el que la rueda de
bomba (9) puede desacoplarse del árbol de entrada (3), donde la
rueda de bomba (9) puede girarse respecto al árbol de entrada (3)
cuando el tercer embrague esté abierto.
4. Dispositivo de transmisión de par de giro
según la reivindicación anterior, caracterizado porque
comprende un segundo embrague (28) separable, con el que la rueda
de bomba (9) puede unirse de manera giratoria a la brida (19).
5. Dispositivo de transmisión de par de giro
según la reivindicación anterior, caracterizado porque el
tercer embrague (28) separable actúa entre la rueda de bomba (10) y
el cárter (4).
6. Dispositivo de transmisión de par de giro
según una de las reivindicaciones anteriores, caracterizado
porque opcionalmente la brida (19) puede acoplarse de manera
giratoria a la rueda de bomba (10) y /o a la rueda de turbina
(9).
7. Dispositivo de transmisión de par de giro
según una de las reivindicaciones 2 a 5, caracterizado porque
el amortiguador de vibraciones de torsión (21) está dispuesto en el
interior del cárter (4).
8. Dispositivo de transmisión de par de giro
según una de las reivindicaciones anteriores, caracterizado
porque la rueda de bomba (10) y/o la rueda de turbina (9) pueden
desplazarse en sentido axial en el interior del cárter (4).
9. Dispositivo de transmisión de par de giro
según la reivindicación 4, caracterizado porque el primer y/o
segundo y/o tercer embrague (27, 28, 29) son embragues de
fricción.
10. Dispositivo de transmisión de par de giro
según las reivindicaciones anteriores, caracterizado porque
los embragues de fricción (27, 28, 29) comprenden forros de fricción
(20, 26).
11. Dispositivo de transmisión de par de giro
según una de las reivindicaciones 4, 9, 10, caracterizado
porque el primer y/o segundo y/o tercer embrague (27, 28, 29)
pueden abrirse y cerrarse por desplazamiento axial de la rueda de
bomba (10) y/o de la rueda de turbina (9).
12. Dispositivo de transmisión de par de giro
según las reivindicaciones anteriores, caracterizado porque
el desplazamiento axial de la rueda de turbina (9) se produce de
manera hidráulica.
13. Dispositivo de transmisión de par de giro
según una de las reivindicaciones 11 y 12, caracterizado
porque el desplazamiento axial de la rueda de bomba (10) se produce
de manera hidráulica.
14. Dispositivo de transmisión de par de giro
según una de las reivindicaciones anteriores, caracterizado
porque comprende un primer canal de presión (17) y un segundo canal
de presión (18).
15. Dispositivo de transmisión de par de giro
según una de las reivindicaciones 4, 9, 11, caracterizado
porque el primer, segundo y tercer embrague (27, 28, 29) están
abiertos si el primer y segundo canal de presión (17, 18) muestran
aproximadamente la misma presión.
16. Dispositivo de transmisión de par de giro
según las reivindicaciones anteriores, caracterizado porque
el tercer embrague (29) está cerrado y el primer y segundo embrague
(27, 28) están abiertos si la presión del primer canal de presión
(17) es superior a la presión del segundo canal de presión (18).
17. Dispositivo de transmisión de par de giro
según la reivindicación 15, caracterizado porque el tercer
embrague (29) está abierto y el primer y segundo embrague (27, 28)
están cerrados si la presión del segundo canal de presión (18) es
superior a la presión del primer canal de presión (17).
Applications Claiming Priority (2)
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|---|---|---|---|
| DE10228712 | 2002-06-27 | ||
| DE10228712 | 2002-06-27 |
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|---|---|
| ES2277116T3 true ES2277116T3 (es) | 2007-07-01 |
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Family Applications (1)
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