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ES2583955T3 - Unidad de salida de potencia hidráulica y sistema de accionamiento híbrido hidráulico que comprende a la misma - Google Patents

Unidad de salida de potencia hidráulica y sistema de accionamiento híbrido hidráulico que comprende a la misma Download PDF

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ES2583955T3
ES2583955T3 ES09701463.3T ES09701463T ES2583955T3 ES 2583955 T3 ES2583955 T3 ES 2583955T3 ES 09701463 T ES09701463 T ES 09701463T ES 2583955 T3 ES2583955 T3 ES 2583955T3
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ES
Spain
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hydraulic
input shaft
drive
power output
output unit
Prior art date
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Active
Application number
ES09701463.3T
Other languages
English (en)
Inventor
John M. Loeffler
James A. Blalock
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Parker Hannifin Corp
Original Assignee
Parker Hannifin Corp
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Publication date
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Abstract

Una unidad (10) de potencia hidráulica que comprende: una carcasa (11); un eje (20) de entrada que se extiende dentro de la carcasa (11) y está adaptado para ser accionado de forma giratoria por una fuente de potencia de giro; y caracterizado por un engranaje (23) de accionamiento que se apoya sobre el eje (20) de entrada para rotar con el mismo; un primer engranaje (24a) accionado, el cual está accionado de forma giratoria por el engranaje (23) de accionamiento y está apoyado sobre un primer eje (25a) de transmisión, de manera que acciona de forma giratoria una primera bomba (27a) hidráulica para bombear fluido hidráulico; un segundo engranaje (24b) accionado, el cual está accionado de forma giratoria por el engranaje (23) de accionamiento y está apoyado sobre un segundo eje (25b) de transmisión, de manera que acciona de forma giratoria una segunda bomba (27b) hidráulica para bombear fluido hidráulico; y un amortiguador (30) de vibraciones proporcionado dentro de la carcasa, para amortiguar vibraciones en el eje (20) de entrada.

Description

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DESCRIPCION
Unidad de salida de potencia hidraulica y sistema de accionamiento hlbrido hidraulico que comprende a la misma Antecedentes de la invencion
Esta invencion se refiere en general a una unidad de salida de potencia hidraulica para la generacion de energla hidraulica en un vehlculo. En particular, esta invencion se refiere a una estructura mejorada para dicha unidad de salida de potencia hidraulica y a la utilization de dicha unidad de salida de potencia hidraulica mejorada en un sistema de accionamiento hlbrido hidraulico para propulsar un vehlculo.
Los sistemas del tren de accionamiento son ampliamente utilizados para la generacion de potencia a partir de una fuente y para transferir dicha potencia desde la fuente a un mecanismo accionado. Con frecuencia, la fuente genera potencia de giro y dicha potencia de giro se transfiere desde la fuente de potencia de giro a un mecanismo accionado de forma giratoria. Por ejemplo, en la mayorla de los vehlculos terrestres en uso hoy en dla, un motor genera potencia de giro y dicha potencia de giro se transfiere de un eje de salida del motor, a traves de un eje de transmision, a un eje de entrada de un conjunto de eje de manera que acciona de forma giratoria las ruedas del vehlculo.
En algunos de estos vehlculos terrestres y en otros mecanismos, se proporciona un sistema de accionamiento hlbrido (tambien conocido como un sistema de recuperation de energla), en cooperation con un sistema de tren de accionamiento para decelerar el mecanismo accionado de forma giratoria, acumular la energla resultante de dicha desaceleracion, y utilizar la energla acumulada para acelerar posteriormente el mecanismo accionado de forma giratoria. Para lograr esto, un sistema de accionamiento hlbrido tlpico incluye una maquina de transferencia de energla reversible que esta acoplada al sistema de tren de accionamiento y un dispositivo de almacenamiento de energla que se comunica con la maquina de transferencia de energla reversible. Para decelerar el vehlculo, el sistema de accionamiento hlbrido se hace funcionar en un modo de retardo, en el que la maquina de transferencia de energla reversible ralentiza el giro del mecanismo accionado de forma giratoria y almacena la energla cinetica del vehlculo en el dispositivo de almacenamiento de energla como energla potencial. Para acelerar posteriormente el vehlculo, el sistema de accionamiento hlbrido se hace funcionar en un modo de accionamiento, en el que la energla potencial almacenada en el dispositivo de almacenamiento de energla se suministra a la maquina de transferencia de energla reversible para accionar de forma giratoria el mecanismo accionado de forma giratoria. En dicho sistema de accionamiento hlbrido hidraulico, se utiliza un fluido a presion como mecanismo de accionamiento. En un sistema de accionamiento hlbrido hidraulico de este tipo, un acumulador funciona como dispositivo de almacenamiento de energla, y una o mas bomba hidraulicas/ motores funcionan como maquinas hidraulicas reversibles.
Se conoce proporcionar a ciertos vehlculos con unidades de salida de potencia hidraulica para proporcionar potencia hidraulica para accionar ciertas funciones o accesorios del vehlculo. Un ejemplo de un accesorio hidraulico que esta impulsado por una unidad de salida de potencia hidraulica es un cilindro de compactacion de basura en un camion de basura. La unidad de salida de potencia hidraulica esta a menudo materializada en una bomba hidraulica que es conectable selectivamente a la transmision del vehlculo a traves de una toma de potencia convencional.
Cuando el vehlculo esta equipado con un sistema de tren de accionamiento hlbrido hidraulico, una unidad de potencia hidraulica proporciona potencia hidraulica para mover las ruedas tractoras del vehlculo. En general, existen dos tipos de sistemas de trenes de accionamiento hlbridos hidraulicos. En un sistema de tren de accionamiento hidraulico hlbrido en paralelo, el vehlculo incluye tanto una transmision convencional, como un sistema de tren de accionamiento hidraulico. Un sistema de tren de accionamiento hidraulico hlbrido en serie incluye solo el sistema de tren de accionamiento hidraulico, y la transmision convencional se extrae del vehlculo. Tanto en los sistemas de trenes de accionamiento hidraulicos hlbridos en paralelo como en serie, la unidad de salida de potencia hidraulica forma una portion del sistema de tren de accionamiento hidraulico para proporcionar energla hidraulica a un motor hidraulico para el accionamiento de las ruedas motrices del vehlculo.
Un problema encontrado en conjuntos de tren de accionamiento de un vehlculo y en otras estructuras giratorias es que tienden a vibrar durante su funcionamiento. Se sabe que todos los cuerpos mecanicos tienen una frecuencia de resonancia natural a la que tienden a vibrar cuando funcionan a ciertas velocidades de rotation. Esta frecuencia de resonancia natural es una caracterlstica inherente del cuerpo mecanico y se basa en muchos factores, incluyendo su composition, tamano y forma. En el contexto de los conjuntos de tren de accionamiento de vehlculos, el conjunto del motor y la transmision a veces puede generar vibraciones que se transmiten desde y son acentuadas por el tubo del eje de transmision cuando gira. Ademas, el tubo de eje de transmision puede ser el mismo girado a una velocidad que esta en o cerca de su frecuencia de resonancia natural (o uno o mas de los armonicos del mismo), causando que se produzcan vibraciones en el mismo. En cualquier caso, las vibraciones generadas en el tubo de eje de transmision se consideran generalmente como no deseadas. Por lo tanto, serla deseable proporcionar una estructura mejorada para una unidad de salida de potencia hidraulica que reduzca al mlnimo este problema.
El documento US 2002/0125058 da a conocer un conjunto de accionamiento de acuerdo con el preambulo de la reivindicacion 1 para vehiculos con ruedas delanteras y ruedas traseras, especialmente para tractores, maquinaria agricola, maquinaria de construccion o maquinas autoaccionadas que tienen un motor, un primer accionamiento para accionar las ruedas traseras, un segundo accionamiento para accionar las ruedas delanteras, una bomba hidraulica 5 regulable accionada por el motor, y un primer motor hidraulico ajustable. El primer motor hidraulico esta conectado al primer accionamiento para mover las ruedas traseras. Ademas, el primer motor hidraulico puede estar conectado al segundo accionamiento, para accionar las ruedas delanteras. Un segundo motor hidraulico se puede conectar al segundo accionamiento para accionar las ruedas delanteras.
Resumen de la invencion
10 Esta invencion se refiere a una unidad de salida de potencia hidraulica tal como se define mediante las caracteristicas de la reivindicacion 1 y al uso de dicha unidad de salida de potencia hidraulica mejorada en un sistema de accionamiento hibrido hidraulico para propulsar un vehiculo. La unidad de salida de potencia hidraulica incluye una carcasa que tiene un eje de entrada que se extiende dentro de la carcasa y esta adaptado para ser accionado de forma giratoria por una fuente de potencia de giro. Una bomba hidraulica es accionada de forma giratoria por el eje de 15 transmision de entrada a la bomba de fluido hidraulico. Se proporciona un amortiguador de vibraciones dentro de la carcasa para amortiguar las vibraciones en el eje de entrada.
Varios aspectos de esta invencion seran evidentes para los expertos en la materia a parti r de la siguiente description detallada de los modos de realization preferidos, cuando se lea a la vista de los dibujos adjuntos.
Breve descripcion de los dibujos
20 La figura 1 es un diagrama esquematico de una unidad de salida de potencia hidraulica de acuerdo con esta invencion.
La figura 2 es un diagrama esquematico de la unidad de salida de potencia hidraulica ilustrada en la figura 1, utilizada junto con un primer modo de realizacion de un sistema de accionamiento hibrido hidraulico.
La figura 3 es un diagrama esquematico de la unidad de salida de potencia hidraulica ilustrada en la figura 1, utilizada junto con un segundo modo de realizacion de un sistema de accionamiento hibrido hidraulico.
25 La figura 4 es una vista en alzado extremo, esquematica, de la unidad de accionamiento se ilustra en la figura 3.
Descripcion detallada de un modo de realizacion preferido
Con referencia ahora a los dibujos, en la figura 1 se ilustra una unidad de salida de potencia hidraulica, indicada generalmente por 10, de acuerdo con esta invencion. La unidad 10 de salida de potencia hidraulica de esta invencion se describe y se ilustra en el contexto de un sistema de un tren de accionamiento para un vehiculo, de forma especifica, 30 un sistema de accionamiento hibrido hidraulico. Sin embargo, tal descripcion e ilustracion estan destinadas meramente a ilustrar un entorno en el que se puede utilizar esta invencion. Por lo tanto, el alcance de esta invencion no se pretende que este limitado para su uso con sistemas de accionamiento hidraulico hibrido especificos o sistemas de trenes de accionamiento de vehiculos en general.
La unidad 10 de salida de potencia hidraulica ilustrada incluye una carcasa 11 que se forma preferiblemente de un 35 material duradero y rigido, tal como un material metalico. La carcasa 11 de la unidad 10 de salida de potencia hidraulica puede estar formada, ya sea de una sola pieza de material o de una pluralidad de piezas de material que estan conectadas. Las. La carcasa 11 ilustrada tiene una primera abertura 12 formada a traves de un primer lado de la misma y una segunda abertura 13 formada a traves de un segundo lado de la misma que es opuesto al primer lado. El fin de estas primera y segunda aberturas 12 y 13 se explicara a continuation. Una junta 12a anular convencional 40 esta dispuesta dentro de la primera abertura 12 para un fin que tambien se va a explicar a continuacion.
Si se desea, el primer lado de la carcasa 11 tambien puede estar provista de una portion de brida, tal como se muestra en 14. La porcion 14 de brida puede ser proporcionada para facilitar el montaje de la carcasa 11 en una estructura 15 de soporte. Por ejemplo, la porcion 14 de brida se puede utilizar para facilitar el montaje de la carcasa 11 en una porcion de una carcasa 15 del embrague u otro componente de un sistema de tren de accionamiento convencional, 45 tal como un sistema de tren de transmision de vehicuios. La porcion 14 de brida puede tener una forma que tiene una estructura de brida convencional SAE o cualquier otro tipo de brida conocida o forma para facilitar dicho montaje. En el modo de realizacion ilustrado, la porcion 14 de brida se extiende alrededor de la primera abertura 14, aunque esto no es obligatorio. Alternativamente, la carcasa 11 de la unidad 10 de salida de potencia hidraulica puede estar montada en la estructura 15 de soporte mediante cualquier otro medio deseado, incluyendo, por ejemplo, orificios pasantes con 50 elementos de fijacion asociados, pernos de montaje integrales, y similares. Una cubierta 16 puede estar fijada al segundo lado de la carcasa 11 para cubrir la segunda abertura 13 y por lo tanto evitar que entre la suciedad, el agua y otros contaminantes en el interior de la unidad 10 de salida de potencia hidraulica. Preferiblemente, la cubierta 16 es selectivamente extraible de la carcasa 11 para un fin que se explicara a continuacion. Ademas, la carcasa 11
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ilustrada tiene una tercera y una cuarta aberturas 17 y 18 formadas a traves del segundo lado de la misma. El fin de estas tercera y cuarta aberturas 17 y 18 tambien se explicaran a continuacion.
Un eje 20 de entrada se extiende a traves de la primera abertura 14 formada a traves del primer lado de la carcasa 11 en el interior de la unidad 10 de salida de potencia hidraulica. El eje 20 de entrada tiene una superficie exterior que se acopla mediante la junta 12a para evitar que entre la suciedad, el agua y otros contaminantes en el interior de la unidad 10 de salida de potencia hidraulica. El eje 20 de entrada es convencional en el estado de la tecnica y puede ser accionado de forma giratoria por una fuente convencional de potencia de giro (no mostrados). Por ejemplo, el eje 20 de entrada se puede realizar como un ciguenal de un motor convencional o un eje de transmision de accionamiento de forma giratoria similar. El eje 20 de entrada ilustrado esta apoyado de forma giratoria en la carcasa 11 mediante un primer cojinete 21 que se apoya en el primer lado de la carcasa 11 y un segundo cojinete 22 que se apoya en la cubierta 16 fijada a la segunda porcion de la carcasa 11. El primer y segundo cojinetes 21 y 22 pueden estar configurados como cojinetes convencionales de bolas, rodamientos de agujas, rodamientos de rodillos, o cualesquiera otras estructuras deseadas. Ademas, un unico cojinete (no mostrado) con un eje de transmision en voladizo se puede utilizar en lugar del primer y segundo cojinetes 21 y 22 ilustrados.
La unidad 10 de salida de potencia hidraulica incluye tambien un engranaje 23 de accionamiento que esta accionado de forma giratoria por el eje 20 de entrada. En el modo de realizacion ilustrado, el engranaje 23 de accionamiento esta conectado al eje 20 de entrada para rotar con el mismo. Por ejemplo, el engranaje 23 de accionamiento puede estar enchavetado al eje 20 de entrada, de una manera convencional. Por lo tanto, el engranaje 23 de accionamiento se hace girar cada vez que el eje 20 de entrada es girado. La unidad 10 de salida de potencia hidraulica incluye tambien un primer y segundo engranajes 24a y 24b accionados, que son accionados de forma giratoria por el engranaje 23 de accionamiento. En el modo de realizacion ilustrado, cada uno del primer y segundo engranajes 24a y 24b accionados engrana con el engranaje 23 de accionamiento para rotar con el mismo. Por lo tanto, el primer y segundo engranajes 24a y 24b accionados se hacen girar cada vez que el engranaje 23 de accionamiento es girado.
El primer y segundo engranajes 24a y 24b accionados, accionan de forma giratoria respectivos primer y segundo ejes 25a y 25b de transmision. El primer y segundo ejes 25a y 25b de transmision estan apoyados de forma giratoria en la carcasa 11 mediante respectivos pares de cojinetes 26a y 26b. En el modo de realizacion ilustrado, el primer y segundo engranajes 24a y 24b accionados estan conectados respectivamente al primer y segundo ejes 25a y 25b de transmision para rotar con el mismo. Por ejemplo, el primer y segundo engranajes 24a y 24b accionados pueden estar enchavetados, respectivamente, al primer y segundo ejes 25a y 25b de transmision, de una manera convencional. Por lo tanto, el primer y segundo ejes 25a y 25b de transmision se giran respectivamente cada vez que el primer y segundo engranajes 24a y 24b accionados son girados. El primer y segundo ejes 25a y 25b de transmision se extienden respectivamente a traves de la tercera y cuarta aberturas 17 y 18 formadas a traves del segundo lado de la carcasa 11, en acoplamiento con las respectivas primera y segunda bombas 27a y 27b hidraulicas. En el modo de realizacion ilustrado, la primera y segunda bombas 27a y 27b hidraulicas estan apoyados en la carcasa 11 de la unidad 10 de salida de potencia hidraulica, aunque esto no es obligatorio.
La primera y segunda bombas 27a y 27b hidraulicas se puede realizar como cualquier estructura deseada que sea sensible a la rotacion de los respectivos primer y segundo ejes 25a y 25b de transmision para generar un flujo de fluido a presion. Por ejemplo, la primera y segunda bombas 27a y 27b hidraulicas se puede realizar como bombas de engranajes, bombas de gerotor, bombas de pistones axiales, bombas de eje inclinado, bombas de alabes, o similares. La primera y segunda bombas 27a y 27b hidraulicas incluyen respectivas llneas 28a y 28b de entrada que se comunican con un deposito (no mostrado) o un dispositivo de almacenamiento de presion de fluido relativamente baja, similar. Del mismo modo, la primera y segunda bombas 27a y 27b hidraulicas incluyen respectivas llneas 29a y 29b de salida que se comunican con respectivos dispositivos de accionamiento hidraulico (no mostrados). Si se desea, la unidad 10 de salida de potencia hidraulica puede estar provista de una sola de las primera y segunda bombas 27a y 27b hidraulicas. En tal caso, la abertura 17 o 18 que no esta provista de una de la primera y segunda bombas 27a y 27b hidraulicas puede estar cerrada por una tapa separada (no mostrada) para evitar que entre la suciedad, el agua y otros contaminantes en el interior de la unidad 10 de salida de potencia hidraulica.
La unidad 10 de salida de potencia hidraulica incluye, ademas, un amortiguador 30 de vibraciones que esta adaptado para amortiguar las vibraciones que se puedan generar en el eje 20 de entrada de la fuente de potencia de giro. Para lograr esto, el amortiguador 30 de vibraciones esta apoyado en el eje 20 de entrada para rotar con el mismo. Por ejemplo, el amortiguador 30 de vibraciones puede estar enchavetado al eje 20 de entrada, de una manera convencional. Por lo tanto, el amortiguador 30 de vibraciones se hace girar cada vez que el eje 20 de entrada es girado. El amortiguador 30 de vibraciones se puede realizar como cualquier estructura conocida que es capaz de amortiguar vibraciones que pueden estar presentes en el eje 20 de entrada. Por ejemplo, el amortiguador 30 de vibraciones se puede realizar como un conjunto de amortiguador de torsion convencional que incluye una primera porcion que esta fijada al eje 20 de entrada para girar con el, una segunda porcion que se apoya en la primera porcion con un movimiento de rotacion con relacion a la misma, y una estructura de amortiguacion que reacciona entre la primera porcion y la segunda porcion. Normalmente, la estructura de amortiguacion esta configurada como uno o mas muelles que se extienden entre la primera porcion y la segunda porcion del amortiguador 30 de vibraciones. Cuando las vibraciones estan presentes en el eje 20 de entrada, las porciones primera y segunda del amortiguador 30 de vibraciones giran ligeramente una con respecto a la otra. La estructura de amortiguacion absorbe parte de la energla
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a partir de dichos movimientos de giro relativo, de este modo, amortiguando la magnitud de las vibraciones que de otro modo serlan transferidas desde la fuente de potencia de giro, y a traves del eje 20 de entrada, al engranaje 23 de accionamiento, el primer y segundo engranajes 24a y 24b accionados, el primero y segundo ejes 25a y 25b de transmision, y la primera y segunda bombas 27a y 27b hidraulicas. Como resultado, se reduce al mlnimo la cantidad de vibraciones no deseadas que se transmiten a traves de la unidad 10 de salida de potencia hidraulica a la primera y segunda bombas 27a y 27b hidraulicas.
Como se discutio anteriormente, la cubierta 16 se fija a la segunda cara de la carcasa 11 para cubrir la segunda abertura 13 y por lo tanto evitar que entre la suciedad, el agua y otros contaminantes en el interior de la unidad 10 de salida de potencia hidraulica. Preferiblemente, la cubierta 16 es selectivamente desmontable de la carcasa 11 para facilitar el acceso al amortiguador 30 de vibraciones cuando sea necesario. Dicho acceso puede ser deseable que se ajuste al funcionamiento del amortiguador 30 de vibraciones, por ejemplo mediante la suma, resta, o por otro lado el cambio de los resortes u otra estructura de amortiguacion. De esta manera, el funcionamiento del amortiguador 30 de vibraciones se puede personalizar para la aplicacion especlfica o el entorno, para la unidad 10 de salida de potencia hidraulica. Ademas, este acceso puede ser deseable para realizar el mantenimiento o reparaciones en los diversos componentes del amortiguador 30 de vibraciones.
La figura 2 es un diagrama esquematico de la unidad 10 de salida de potencia hidraulica ilustrada en la figura 1, utilizada junto con un primer modo de realizacion de un sistema de accionamiento hlbrido hidraulico, indicado generalmente por 40. La estructura y el modo de funcionamiento de la unidad 10 de salida de potencia hidraulica es sustancialmente el mismo que el descrito anteriormente con respecto a la figura 1, con la excepcion de que en el modo de realizacion ilustrado en la figura 2, la unidad 10 de salida de potencia hidraulica incluye solo un unico engranaje 24a de accionamiento, un eje 25a de transmision, una pareja 26a de rodamientos, y una bomba 27a hidraulica. Como se describio anteriormente, una cubierta 11a cubre la cuarta abertura 18 formada a traves del segundo lado de la carcasa 11.
El tren de accionamiento hlbrido hidraulico 40 tambien incluye una unidad de accionamiento, indicada generalmente por 41. La unidad 41 de accionamiento esta separada de la unidad 10 de salida de potencia hidraulica y se encuentra preferentemente entre un par de carriles laterales opuestos del chasis del vehlculo. La unidad 41 de accionamiento es generalmente convencional en el estado de la tecnica e incluye una carcasa 42 que tiene un primer y segundo lados opuestos. La unidad 41 de accionamiento incluye un motor 43 hidraulico que se comunica a traves de llneas 28a y 29a con la primera de las bombas 27a hidraulicas de la unidad 10 de salida de potencia hidraulica. Al ubicar el motor 43 hidraulico en el primer lado de la carcasa 42 que se encuentra mas cercano a la primera bomba 27a hidraulica de la unidad 10 de salida de potencia hidraulica, la cantidad de tuberlas de fluido entre la primera bomba 27a hidraulica y el motor 43 hidraulico se puede minimizar. En el modo de realizacion ilustrado, el motor 43 hidraulico se apoya directamente en la carcasa 42 de la unidad de accionamiento, aunque esto no es obligatorio. El fin y la forma de funcionamiento del motor 43 hidraulico se explicaran a continuacion.
El motor 43 hidraulico esta adaptado para accionar de forma giratoria un eje 44 que se extiende a traves de una primera abertura 45 formada a traves de la primera cara de la unidad 41 de accionamiento y, por lo tanto, funciona como un eje de entrada a la unidad 41 de accionamiento. El eje 44 de entrada de la unidad 41 de accionamiento puede estar apoyado para su rotacion con respecto a la carcasa 42 mediante uno o mas cojinetes, como se muestra en 45a dentro de la primera abertura 45. El eje 44 de entrada de la unidad 41 de accionamiento de transfiere la potencia de giro a un eje 46 de salida mediante cualquier medio conocido, como se indica por las llneas de puntos en la figura 2. Por ejemplo, la potencia de giro puede ser transferida desde el eje 44 de entrada de la unidad 41 de accionamiento al eje 46 de salida, ya sea directamente o mediante una pluralidad de engranajes (ahora mostrados) dispuestos dentro de la carcasa 42 de la unidad 41 de accionamiento. La pluralidad de engranajes puede proporcionar ya sea una sola relacion de transmision o una pluralidad de relaciones de transmision seleccionables por el usuario entre el eje 44 de entrada de la unidad 41 de accionamiento y el eje 46 de salida. El eje 46 de salida se extiende a traves de una segunda abertura 47 formada a traves del segundo lado de la unidad 41. El eje 46 de salida puede estar apoyado para su rotacion con respecto a la carcasa 42 por uno o mas cojinetes, como se muestra en 47a dentro de la segunda abertura 47. El eje 46 de salida de la unidad 41 de accionamiento puede estar alineado, coaxialmente con el eje 20 de entrada de la unidad 10 de salida de potencia hidraulica, aunque esto no es obligatorio. El eje 46 de salida esta conectado para accionar de forma giratoria una o varias ruedas (no mostradas) de un vehlculo u otro dispositivo accionado de forma giratoria.
El tren 40 de accionamiento hlbrido hidraulico tambien puede incluir uno o mas dispositivos 48 de almacenamiento de fluidos convencionales. Los dispositivos 48 de almacenamiento de fluidos son convencionales en el estado de la tecnica y pueden, por ejemplo, incluir uno o ambos de un deposito de baja presion y un acumulador de alta presion. La figura 2 ilustra esquematicamente los dispositivos 48 de almacenamiento de fluidos en una posicion entre la unidad 10 de salida de potencia hidraulica y la unidad 40 de accionamiento.
Durante el funcionamiento del tren 40 de accionamiento hlbrido hidraulico, se proporciona fluido hidraulico a PARR 24 presion a la primera bomba 27a hidraulica de la unidad 10 de potencia hidraulica. La primera bomba 27a hidraulica suministra fluido hidraulico a alta presion al motor 43 hidraulico de la unidad 40 de accionamiento. Como resultado, el motor 43 hidraulico hace que el eje 44 de entrada de la unidad 41 de accionamiento gire, lo que, a su vez, provoca la
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rotacion del eje 46 de salida para accionar las ruedas del vehlculo. Alternativamente, la primera bomba 27a hidraulica puede bombear fluido hidraulico en el acumulador de alta presion del dispositivo 48 de almacenamiento de fluido, y el fluido del acumulador de alta presion se puede utilizar posteriormente para accionar el motor 43 hidraulico.
Si el dispositivo 48 de almacenamiento de fluidos incluye un acumulador de alta presion, el tren 40 de accionamiento hlbrido hidraulico puede estar adaptado para recuperar y almacenar energla durante ciertos eventos, tal como el frenado del vehlculo. En esta situacion, la unidad 41 de accionamiento esta o bien adaptada para incluir una unidad hidraulica de bombeo (no mostrada) o un motor 43 hidraulico se puede realizar como un conjunto de bomba/ motor hidraulico convencional. En este caso, cuando se produce un evento de frenado, el fluido se bombea desde el conjunto de bomba/ motor hidraulico al acumulador de alta presion del dispositivo 48 de almacenamiento de fluidos. En un momento posterior, el fluido a presion almacenado en el acumulador de alta presion se suministra a la unidad el grupo hidraulico de la bomba/ motor y, a su vez, gira el eje 118 de salida y las ruedas tractoras del vehlculo.
La figura 3 es un diagrama esquematico de la unidad 10 de salida de potencia hidraulica ilustrada en la figura 1, utilizandose junto con un segundo modo de realizacion de un sistema de accionamiento hlbrido hidraulico, indicado generalmente por 50. La estructura y el modo de funcionamiento de la unidad 10 de salida de potencia hidraulica son sustancialmente los mismos que los descritos anteriormente con respecto a la figura 1.
El tren 50 de accionamiento hlbrido hidraulico tambien incluye una unidad de accionamiento, indicado generalmente por 51. La unidad 51 de accionamiento esta separada de la unidad 10 de salida de potencia hidraulica y se encuentra preferentemente entre un par de carriles laterales opuestos del chasis del vehlculo. La unidad 51 de accionamiento es generalmente convencional en el estado de la tecnica e incluye una carcasa 52 que tiene un primer y un segundo lados opuestos. La unidad 51 de accionamiento incluye un motor 53 hidraulico que se comunica a traves de las llneas 28a y 29a con la primera bomba 27a hidraulica de la unidad 10 de salida de potencia hidraulica. Al ubicar el motor 53 hidraulico en el primer lado de la carcasa 52 que se encuentra mas cercano a la primera bomba 27a hidraulica de la unidad 10 de salida de potencia hidraulica, la cantidad de tuberlas de fluido entre la primera bomba 27a hidraulica y el motor 53 hidraulico se puede minimizar. En el modo de realizacion ilustrado, el motor 53 hidraulico se apoya directamente en la carcasa 52 de la unidad de accionamiento, aunque esto no es obligatorio. El fin y forma de funcionamiento del motor 53 hidraulico se explicaran a continuacion. El motor 53 hidraulico esta adaptado para accionar de forma giratoria un primer eje 54 de entrada a la unidad 51de accionamiento. El primer eje 54 de entrada a la unidad 51 de accionamiento se extiende a traves de una primera abertura 55 formada a traves de la primer lado de la unidad 51 de accionamiento. El primer eje 54 de entrada a la unidad 51 de accionamiento puede estar apoyado para su rotacion con respecto a la carcasa 52 por uno o mas cojinetes, tal como se muestra en 55a dentro de la primera abertura 55.
En el modo de realizacion ilustrado en la figura 3, el segundo eje 25b de transmision de la unidad 10 de potencia hidraulica no esta conectado para accionar de forma giratoria la segunda bomba 27b hidraulica. Mas bien, el segundo eje 25b de transmision de la unidad 10 de salida de potencia hidraulica esta conectado para accionar de forma giratoria un segundo eje 56 de entrada a la unidad 51 de accionamiento. El segundo eje 25b de transmision de la unidad 10 de salida de potencia hidraulica puede estar conectado para accionar de forma giratoria el segundo eje 56 de entrada de la unidad 51 de accionamiento por cualquier medio convencional tal como, por ejemplo, un eje de transmision convencional (indicado esquematicamente por 56a) que se extiende entre los mismos. Preferiblemente, se proporciona un embrague (no mostrado) de tal manera que el segundo eje 25b de transmision de la unidad 10 de salida de potencia hidraulica se acopla selectivamente para accionar de forma giratoria el segundo eje 56 de entrada a la unidad 51 de accionamiento. Dicho embrague puede, por ejemplo, ser proporcionado como parte de la unidad 10 de salida de potencia hidraulica. En el segundo eje 56 de entrada a la unidad 51 de accionamiento se extiende a traves de una segunda abertura 57 formada a traves de la primera cara 51de la unidad de accionamiento. El segundo eje 56 de entrada a la unidad 51 de accionamiento puede estar apoyado para la rotacion con respecto la carcasa 52 por uno o mas cojinetes, tales como se muestra en 57a dentro de la primera abertura 57.
El primer eje 54 de entrada y el segundo eje 56 de entrada transfieren la energla de rotacion a un eje 58 de salida mediante cualquier medio conocido, como se indica por las llneas de trazos en la figura 2. Por ejemplo, un mecanismo de embrague convencional (no mostrado) puede estar dispuesto dentro de la carcasa 52 de la unidad 51 de accionamiento, de tal manera que o bien el primer eje 54 de entrada o el segundo eje 56 de entrada estan conectados para transferir la potencia de giro al eje 58 de salida. La potencia de giro se puede transferir desde uno del primer eje 54 de entrada o del segundo eje 56 de entrada al eje 58 de salida o bien directamente o bien mediante una pluralidad de engranajes (no mostrados) dispuestos dentro de la carcasa 52 de la unidad 51 de accionamiento. La pluralidad de engranajes puede proporcionar ya sea una sola relacion de transmision o una pluralidad de relaciones de transmision seleccionables por el usuario entre el primer eje 54 de entrada y el segundo eje 56 de entrada y el eje 58 de salida. El eje 58 de salida se extiende a traves de una segunda abertura 59 formada a traves del segundo lado de la unidad 51 de accionamiento. En el eje 58 de salida puede estar apoyado para su rotacion con respecto a la carcasa 52 por uno o mas cojinetes, como se muestra en 59a dentro de la segunda abertura 59. El eje 58 de salida de la unidad 51 de accionamiento puede estar alineado coaxialmente con el eje 20 de entrada de la unidad 10 de salida de potencia hidraulica, aunque esto no es obligatorio. El eje 58 de salida esta conectado para accionar de forma giratoria una o varias ruedas (no mostradas) de un vehlculo u otro dispositivo accionado de forma giratoria.
5
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25
El tren 50 de accionamiento hlbrido hidraulico tambien puede incluir uno o mas dispositivos 60 de almacenamiento de fluido convencional. Los dispositivos 60 de almacenamiento de fluido son convencionales en el estado de la tecnica y pueden, por ejemplo, incluir uno o ambos de un deposito de baja presion y un acumulador de alta presion. La figura 3 ilustra esquematicamente los dispositivos 60 de almacenamiento de fluido en una posicion entre la unidad 10 de salida de potencia hidraulica y la unidad 50 de accionamiento.
La figura 4 es una vista en alzado extremo, esquematica, de la primera porcion de la unidad 51 de accionamiento ilustrada en la figura 3. La unidad 51 de accionamiento puede incluir ademas una bomba/ motor 61 opcional ademas del motor 53 hidraulico. La bomba/ motor 61 puede funcionar como una bomba, un motor, o ambos una bomba y un motor para proporcionar fluido a los dispositivos 60 de almacenamiento de fluido o utilizar el fluido ya sea de la primera bomba 27a hidraulica o de los dispositivos 60 de almacenamiento de fluido.
Como tambien se muestra en la figura 4, el eje 56a de transmision que se extiende entre el segundo eje 25b de transmision de la unidad 10 de salida de potencia hidraulica y el segundo eje 56 de entrada a la unidad 51 de accionamiento, puede estar desfasado con respecto a los ejes de rotacion del eje 20 de entrada del eje 22 de transmision. Este desfase de eje 56a transmision permite que la unidad 51 de accionamiento sea mas compacta, mientras que aun tiene, tanto una conexion mecanica al segundo eje 25b de transmision de la unidad 10 de salida de potencia hidraulica como a al menos un motor 53 hidraulico. Tal y como ilustra la figura 4, esta compacidad de la unidad 102 de accionamiento permite que la unidad de accionamiento se encuentre entre los carriles 62 de lados opuestos del chasis del vehlculo. El modo de realizacion ilustrado en las figuras 3 y 4 puede funcionar de una manera que es similar al de la figura 2, anadiendo un modo de accionamiento directo para el accionamiento de las ruedas del vehlculo a traves del eje 20 de entrada, el segundo eje 25b de transmision, el eje 56a de transmision, y el eje 58 de salida.
El principio y el modo de funcionamiento de esta invention se han explicado e ilustrado en sus modos de realizacion preferidos. Sin embargo, se debe entender que esta invencion puede ponerse en practica de otro modo diferente al que especlficamente se ha explicado e ilustrado, sin apartarse de su alcance.

Claims (9)

  1. 5
    10
    15
    20
    25
    30
    35
    40
    45
    50
    REIVINDICACIONES
    1. Una unidad (10) de potencia hidraulica que comprende: una carcasa (11);
    un eje (20) de entrada que se extiende dentro de la carcasa (11) y esta adaptado para ser accionado de forma giratoria por una fuente de potencia de giro; y
    caracterizado por un engranaje (23) de accionamiento que se apoya sobre el eje (20) de entrada para rotar con el mismo; un primer engranaje (24a) accionado, el cual esta accionado de forma giratoria por el engranaje (23) de accionamiento y esta apoyado sobre un primer eje (25a) de transmision, de manera que acciona de forma giratoria una primera bomba (27a) hidraulica para bombear fluido hidraulico;
    un segundo engranaje (24b) accionado, el cual esta accionado de forma giratoria por el engranaje (23) de accionamiento y esta apoyado sobre un segundo eje (25b) de transmision, de manera que acciona de forma giratoria una segunda bomba (27b) hidraulica para bombear fluido hidraulico; y
    un amortiguador (30) de vibraciones proporcionado dentro de la carcasa, para amortiguar vibraciones en el eje (20) de entrada.
  2. 2. La unidad de salida de potencia hidraulica segun la reivindicacion 1 en la que el amortiguador (30) de vibraciones esta apoyado en el eje (23) de entrada para rotar con el mismo.
  3. 3. La unidad de salida de potencia hidraulica segun la reivindicacion 2 en la que el amortiguador (30) de vibraciones esta enchavetado al eje (23) de entrada.
  4. 4. Un conjunto de unidad de salida de potencia hidraulica y de unidad de accionamiento que comprende:
    la unidad (10) de salida de potencia hidraulica definida en la reivindicacion 1; y una unidad (41) de accionamiento que incluye un eje (44) de entrada, un motor (43) hidraulico que esta accionado de forma giratoria por la bomba hidraulica (27a / 27b) de la unidad de salida de potencia hidraulica y que acciona de forma giratoria el eje de entrada de la unidad de accionamiento y un eje (46) de salida que esta accionado de forma giratoria por el eje de entrada de la unidad de accionamiento.
  5. 5. El conjunto de unidad de salida de potencia hidraulica y de unidad de accionamiento definido en la reivindicacion 4, en el que el amortiguador (30) de vibraciones esta apoyado en el eje (20) de entrada de la unidad (10) de salida de potencia hidraulica para rotar con el mismo.
  6. 6. El conjunto de unidad de salida de potencia hidraulica y de unidad de accionamiento definido en la reivindicacion 5, en el que el amortiguador (30) de vibraciones esta enchavetado al eje (20) de entrada de la unidad (10) de salida de potencia hidraulica.
  7. 7. La unidad de salida de potencia hidraulica segun la reivindicacion 4, en la que el eje de entrada a la unidad (51) de accionamiento es un primer eje (54) de entrada, y en el que la unidad de accionamiento incluye ademas un segundo eje (56) de entrada, siendo el eje (58) de salida selectivamente accionado de forma giratoria tanto por el primer eje de entrada como por el segundo eje de entrada.
  8. 8. El conjunto de unidad de salida de potencia hidraulica y de unidad de accionamiento segun la reivindicacion 7, en el que la unidad (10) de salida de potencia hidraulica incluye ademas un engranaje (23) de accionamiento que se apoya en el eje de entrada para rotar con el mismo, un primer engranaje (24a) accionado, el cual es accionado de forma giratoria por el engranaje de accionamiento y se apoya en un primer eje (25a) de transmision para rotar con el mismo, con el fin de accionar de forma giratoria la primera bomba (27a) hidraulica, y un segundo engranaje (24b) accionado, el cual es accionado de forma giratoria por el engranaje de accionamiento y esta apoyado sobre un segundo eje (25b) de transmision para rotar con el mismo, el segundo eje de transmision de la unidad de salida de potencia hidraulica accionando de forma giratoria el segundo eje (56) de entrada de la unidad (51) de accionamiento.
  9. 9. Un conjunto de unidad de salida de potencia hidraulica y de unidad de accionamiento que comprende: la unidad de salida de potencia hidraulica definida en la reivindicacion 1; y
    una unidad (51) de accionamiento que incluye un eje (54) de entrada, un primer motor (53) hidraulico que esta accionado de forma giratoria por la primera bomba (27a) hidraulica de la unidad (10) de salida de potencia hidraulica y que acciona de forma giratoria el eje de entrada de la unidad de accionamiento, un segundo motor hidraulico que esta accionado de forma giratoria por la segunda bomba (27b) hidraulica de la unidad de salida de energla hidraulica
    y que acciona de forma giratoria el eje de entrada de la unidad de accionamiento, y un eje (58) de salida que esta accionado de forma giratoria por el eje de entrada de la unidad de accionamiento.
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