TRANSMISIÓN DE VARIABLE CONTINUA DEL TIPO DE TRACCIÓN DE RODAMIENTO DE ANILLO DE RODADURA ORUiDAL
Esta invención se relaciona con transmisiones de relación continuamente variable ("CVTs" ) del tipo de tracción de rodamiento de anillo de rodadura toroidal y especialmente con elementos para controlar la orientación de los rodillos en los variadores. es decir la relación de relación variable, de dichos CVTs, La Figura 1 es una representación simplificada de parte de un variador conocido, visto en una dirección perpendicular al eje N común de los dos discos G y J. Un solo rodillo A, que en la práctica será de un juego de tres dispuestos a intervalos angulares iguales alrededor del eje N. transmite tracción entre anillos de rodadura F y H parcialmente toroidales y discos G y J respectivamente, y se monta dentro de un carro C para girar alrededor de un centro y eje (B) ambos de los cuales se definen por y se fijan con relación al carro. Una varilla P conecta el carro C a un pistón D que tiene libertad para moverse axialmente dentro de un cilindro fijo E, y también para inclinarse ligeramente como lo hace sin perder el sello. Dicho variador se ha encontrado que trabaja eficiente en un CVT del llamado "par de torsión controlado" en donde una presión generada hidráulicamente (por medios no
REF: 26429 mostrados) en el cilindro E ejerce una fuerza sobre el pistón D, que para equilibrio debe balancear la fuerza de reacción que resulta del par de torsión resultante en el contacto entre el rodillo A y los anillos F y H de rodadura. El rodillo A cambia su ángulo de orientación (o "ángulo de inclinación"), y de esta manera la relación que transmite entre los discos G y J, inclinando alrededor del eje de varilla P, y se ha encontrado que cada posición del centro de pistón D, dentro de su escala de movimiento axial dentro del cilindro E, se correlaciona con un ángulo de inclinación único del rodillo A. En otras palabras, cada ángulo de inclinación de equilibrio del rodillo está definido de manera única por justo tres puntos, a decir, las ubicaciones de contacto del rodillo A con los anillos F y H de rodadura y la ubicación del centro del pistón D. Dicho variador, y el CVT del cual es parte, se describe y muestra con mayor detalle en la Patente EP-B-0444086. Como es bien conocido en esta técnica, el centro del rodillo en todo momento está restringido a seguir el circulo central del toro al que se conforman los anillos F y H de rodadura. Ese circulo central debe quedar en el plano medio M del toro. La varilla P, que como ya se observó define el eje de inclinación del rodillo, está inclinado a ese plano a un ángulo L", conocido como el ángulo de castor. Las ventajas de operación de un variador de anillo de rodadura toroidal con un grado substancial de ángulo de castor, digamos del orden de 15a, son bien conocidos en la técnica . Se verá que en el aparato de la Figura 1, como es tipico en la técnica anterior, el eje de movimiento del componente que aplica la fuerza de reacción (el pistón D) y el eje de inclinación (la varilla P) coinciden en el tercero de los tres puntos mediante lo cual cada establecimiento angular del rodillo se define de manera única. Esta coincidencia impone restricciones sobre la colocación y orientación de ciertos componentes, particularmente el cilindro E, y de esta manera sobre las dimensiones totales del variador. Por ejemplo, debido a que el eje de cilindro E está inclinado al plano medio M transversal por el ángulo L de castor, el radio al que el cilindro está colocado con relación al eje N de disco excede el radio de los propios discos. Si no lo hiciera; una esquina del cilindro peligrarla de dañar al disco 1. De conformidad con la presente invención, estas restricciones se disminuyen, proporcionando de esta manera mayor libertad para colocar el equivalente del cilindro E de manera de reducir al mínimo las dimensiones totales del variador, separando las funciones de generación de fuerza de reacción y control de inclinación de manera de evitar que los dos ejes coincidan en el tercer punto, en la manera justamente descrita. Esta separación ocurre también en la CVT inusual descrita en la Especificación de Patente US-A-3933054, pero ahí el control de inclinación de cada rodillo se logra mediante una ranura configurada, en la que corre un pasador fijado a los cojinetes de rodillo y que se proyecta en una dirección coaxial con el propio rodillo. Esta construcción tiene dos desventajas particulares. En primer lugar que cualquier acoplamiento de pasador y ranura es inherentemente propenso a desgaste y fricción. En segundo lugar que la orientación y longitud mínima del pasador, con relación al rodillo, es tal que siempre que los dos discos tienden a moverse ligeramente al. en cualquier dirección a lo largo de su eje común, como tienden a hacerlo continuamente en uso bajo cargas variables, el efecto consecuencia del acoplamiento de pasador y ranura ocasionar que el rodillo tienda a "conducir" a un nuevo ángulo de inclinación, cambiando de esta manera la relación transmitida aún cuando no se haya solicitado dicho cambio. La presente invención se basa en un mecanismo de control de inclinación diferente, que no requiere conexión de pasador y ranura y que es inherentemente menos propenso a ocasionar cualquier cambio de relación en respuesta a los movimientos axiales de los discos. La presente invención se define mediante las reivindicaciones, cuyos contenidos deben leerse como incluidos dentro de la descripción de esta especificación, y la invención se describirá ahora por vía de ejemplo con referencia a las siguientes figuras adicionales de dibujos diagramáticos, en los cuales: La Figura 2 muestra un mecanismo de control de rodillo, visto a lo largo del eje del rodillo; La Figura 3 es una vista parcial en la dirección de la flecha III en la Figura 2; La Figura 4 es otra vista parcial, en la dirección de la flecha IV en la Figura 2; y La Figura 5 muestra parte de otra modalidad de la invención. La Figura 2 muestra una fuente 1 d energía hidráulica conectada, a través de los conductos 3, 4 y de un sistema 2 de control programado central de una clase apropiada para controlar par de torsión, a extremos opuestos de un cilindro 5 que contiene un pistón 6. El rodillo 7 está montado giratoriamente dentro de un carro 8, que está fijado al pistón 6 a través de una varilla 9. Los artículos 7, 8, 9 y 6 correspondiente a los artículos A, C, P y D en la Figura 1 hasta el grado en que las fuerzas hidráulicas generadas dentro del cilindro 5 se controlan de manera de equilibrar las fuerzas de reacción de par de torsión generadas en los contactos entre el rodillo 7 y los discos 10 y 11, llevando así la CVT hacia equilibrio con el rodillo el ángulo de inclinación apropiado a esa reacción de par de torsión. En la Figura 1, sin embargo, ambos, el centro del rodillo A y su eje de rotación se fijaron con relación al carro C. En la Figura 2, como se explicará adicionalmente, el carro 8 determina solamente el centro de rotación del rodillo. Este eje de rotación, y de esta manera también el eje de inclinación perpendicular alrededor del cual se inclina para cambiar la relación, se determina mediante una varilla 13 que puede deslizarse a través, pero está radialmente restringida por, una abertura 14 formada en un miembro 15 que está ya sea fijo a o parte de la estructura fija de la CFT. En las Figuras 2 y 3 se muestra fijo al cilindro 5. La Figura 3 muestra que el pistón 6 comprende un manguito 17 cilindrico de dos partes, los extremos 18, 19 del cual pasan a través de aberturas selladas en las paredes de extremo opuestas del cilindro 5. El manguito 17 también tiene una parte 20 central de diámetro amplificado, que lleva un sello 21 y de esta manera mueve como un pistón dentro de la cámara 22 central del cilindro 5, Dentro de la parte 20 central del manguito 17 se ajusta un anillo.25, en la mitad del cual un miembro 26 está libre para girar en la forma de un cojinete esférico. La varilla 9 se fija al miembro 26. Esta forma de pistón esencialmente de esta manera es de una clase mostrada con mayor detalle en la publicación de patente W092/11475 y tiene la ventaja de que la varilla 9 está libre para girar a través de un ángulo cónico pero está fuera de contacto con el fluido hidráulica en el cilindro 5. evitando de esta manera de la necesidad que habría para sellos flexibles alrededor de la varilla si se fijara a un pistón convencional, y por lo tanto estuvo expuesto al fluido del cilindro. Como lo muestra también la Figura 3, el carro 8 soporta al rodillo 7 a través de una varilla 28 a la que está fijada la mitad 29 interna de un cojinete esférico. De esta manera, como ya se ha dicho, el carro 8 fija solamente el centro y no también el eje de rotación del rodillo 7. Como muestran juntas las Figuras 3 y 4, la mitad 30 externa del cojinete esférico se retiene mediante la pared interna de un manguito 31 que está fijado (a través de un segundo carro 16 que se ajusta con buen espacio libre dentro de las mordazas del carro 8) ambos a la varilla 13 y a un anillo 32 de rodadura de bolas alrededor del cual gira el rodillo 7. Debido a las dos juntas esféricas en 25/26 y
29/30 la combinación 5/6 de pistón/cilindro, que puede considerarse como una primera parte del mecanismo de operación de rodillo, puede ejercer empuje sobre el rodillo 7 para equilibrar las fuerzas de reacción contra los discos 10 y 11, pero no puede definir el ángulo de relación adoptado por el rodillo. En contraste, la varilla 13 y partes asociadas, que constituyen juntas una segunda parte del mecanismo de operación, pueden ejercer no este empuje, pero definen tanto el eje alrededor del cual se inclina el rodillo para cambiar la relación y el ángulo (el "ángulo de castor" 36) que hace ese eje con el medio plano 35 de toro. En términos de explicación del funcionamiento de una CVT controlada por par de torsión dada en el tercer párrafo de este especificación, en la Figura 2 cada ángulo de inclinación de equilibrio del rodillo 7 ahora correlaciona con un triángulo único del cual la abertura 14 fija siempre es el vértice, pero las colocaciones de los dos contactos de rodillo/disco y las distancias entre cada uno de estos contactos y el vértice son únicos. También debe observarse que los ejes de la varilla 13 y rodillo 7 son coplanares y se intersectan en el centro del rodillo, reduciendo al mínimo de esta manera cualquier efecto de conducción que la varilla imponga sobre el rodillo en respuesta a movimientos axiales de los discos 10, 11 bajo carga. En la Figura 2, el eje de cilindro 5 se muestra alineado con el plano 35 medio del toro: alternativamente, podría, por ejemplo, estar desviado de ese plano, pero paralelo al mismo. Debido a que el eje de cilindro ya no está alineado con el eje de inclinación de rodillo (como está, por ejemplo, en las modalidades detalladas de EP-B-0444086 ) la estructura del cilindro 5 puede ahora colocarse con más libertad, y notablemente a un radio substancialmente menor con relación al eje común de los discos, y la simplicidad relativa de la varilla 13 y las otras partes que definen el eje de inclinación les permite colocarse a un radio todavía menor. Posiblemente, como se indica en la Figura 2, la estructura completa del cilindro 5, la varilla 13 y el miembro 15 pueden acomodarse dentro del cilindro imaginaria del cual 10 y 11 constituyen las paredes de extremo . En la construcción alternativa mostrada en delineación en la Figura 5, la abertura 14, en lugar de formarse en un miembro 15 fijado a la estructura de la CFT como un entero, está ahora formado en una pestaña 40 formada en la punta delantera del extremo 18 del manguito 17. La abertura 14 por lo tanto, se mueve con el pistón 6, y cada ángulo de inclinación de equilibrio del rodillo 7 (no mostrado en la Figura 5) se correlaciona con un trío de ubicaciones únicas, a decir, los dos contactos de rodillo/disco y la colocación instantánea de la abertura 14, que desde luego ahora refleja la posición dentro de su carrera del pistón 6. Con esta modalidad, es necesario asegurar que la abertura 14 siga una trayectoria predeterminada a medida que el pistón 6 se mueve hacia atrás y adelante. Esto no se aseguraría si el pistón 6 fuera convencional, de delineación circular y estuviera libre para girar, así como para moverse axial ente, con relación al cilindro 5. Esta rotación puede impedirse, y el movimiento predeterminado de la abertura 14 por lo tanto asegurarse, mediante un pasador 41 de guía que se proyecta axialmente hacia adelante desde la estructura del cilindro 5 y que pasa a través de una segunda abertura 42 en la pestaña 40. Alternativamente, la rotación podría impedirse haciendo el extremo 18 del manguito 17 de delineación no circular en donde pasa a través de la pared frontal del cilindro 5.