ES2222161T3 - Tambor selector de velocidades para caja de cambio de multiples relaciones para vehiculos automoviles. - Google Patents
Tambor selector de velocidades para caja de cambio de multiples relaciones para vehiculos automoviles.Info
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Abstract
Dispositivo de control interno de cambio de velocidad para la caja de cambios mecánica de un automóvil, constituido por un cilindro (4) solidario de un árbol de control (2) que es hecho girar por medios de accionamiento (8), estando el citado cilindro (4) provisto de al menos una rampa o ranura (5) dispuesta en su contorno, en la cual desliza al menos un dedo (6) o una forma complementaria de la rampa (5) solidaria de un elemento de aplicación (F1; F2; F3) de al menos una relación, con el fin de desplazar alternativa y sucesivamente en el sentido axial este último, que coopera con los elementos de accionamiento de un sincronizador (S1; S2; S3) o de garras, estando el citado elemento de aplicación (F1; F2; F3) montado coaxialmente de modo deslizante sobre el cilindro (4), estando la citada rampa (5) realizada en el cilindro (4) de tal modo que el ángulo formado en cualquier punto de la rampa entre el plano perpendicular al árbol de control (2) que pasa por ese punto y la tangente (T) a la rampa en ese punto es un ángulo comprendido entre 0 y 64 grados, preferentemente un ángulo inferior a 45 grados, estando el cilindro constituido por dos partes acopladas (41, 42) que tienen una orientación angular, caracterizado porque las dos partes (41, 42) están acopladas la una a la otra con ayuda de una parte cilíndrica macho en la primera parte (42) y de una parte complementaria en la otra parte (41), consiguiéndose la orientación angular de una de las partes con relación a la otra por medio de, al menos, una patilla (30) solidaria de la parte hembra (41), destinada a encajar en una ranura longitudinal (31) realizada en la parte macho (40).
Description
Tambor selector de velocidades para caja de
cambio de múltiples relaciones para vehículos automóviles.
El presente invento se refiere a un dispositivo
de control interno del cambio de velocidad para la caja de cambios
mecánica de un automóvil, según el preámbulo de la reivindicación
1, conocido por el documento
EP-A-741258.
El invento se refiere más en particular a un
dispositivo de control o de pilotaje interno del cambio de
velocidad, del tipo diseñado con un tambor o un cilindro de levas
para caja de velocidades, destinado a permitir el cambio de
velocidades de forma secuencial, es decir, aumentando cada relación
en su orden numérico o reduciendo las relaciones de velocidades ya
engranadas en su orden numérico inverso.
Se conoce ya un dispositivo de control interno de
cambio de velocidades por tambor para caja de velocidades mecánica,
que está constituido por un cilindro o tambor que comprende una
rampa para cada horquilla con el fin de desplazar alternativamente
en el sentido axial estas últimas. Cada una de estas horquillas
está montada de forma deslizante sobre un único eje y trabaja, por
un lado, con un órgano de accionamiento de un sincronizador de
marcha adelante destinado a engranar la relación deseada y, por
otro lado, con la rampa asociada por medio de un cuadrado macho que
recibe una pieza de rozamiento en forma de cilindro que se
introduce en la rampa. El tambor es accionado a rotación, en un
sentido o en el otro, por mediación de un motor eléctrico que está
fijado al cárter de la caja de velocidades.
La invención tiene por objeto proponer otro
dispositivo distinto al descrito anteriormente, que sea más
compacto y que sea simple de realización y de funcionamiento.
A tal efecto, la invención tiene por objeto un
dispositivo de control interno del cambio de velocidad para la caja
de cambios mecánica de un automóvil, según las características de
la reivindicación 1.
Con una configuración tal, se garantiza un buen
rendimiento de la unión con el dedo, y que el esfuerzo de rotación
de la horquilla no sea demasiado importante.
Según una primera variante, el cilindro está
provisto de al menos dos rampas, cada una de las cuales trabaja con
un dedo único.
Ventajosamente y según esta primera variante, el
dedo está formado por un pasador, provisto en su extremidad libre de
un rodillo.
Según una segunda variante, el cilindro está
provisto de una única rampa que trabaja con varios dedos.
Siguiendo algunas disposiciones interesantes de
esta segunda variante:
- -
- los dedos de control de los elementos de ajuste se reparten angularmente alrededor del cilindro, de manera que garantizan que las horquillas están situadas en todo momento en posición de punto muerto o enclavadas en una relación única,
- -
- el cilindro constituido por dos partes distintas y separables forma, una vez ensambladas éstas, la citada ranura de flancos paralelos y dispuesta en su perímetro,
- -
- el cilindro está provisto de la citada rampa que sobresale del diámetro de este último y dispuesta en el contorno del cilindro,
- -
- los dedos de cada uno de los elementos de ajuste están constituidos por una pieza que presenta la forma general de una "U", cuyos brazos están redondeados en su parte interna,
- -
- el cilindro está realizado bien por sinterización, o bien por moldeo.
Ventajosamente y según el invento, el dispositivo
para accionar a rotación el árbol de control está constituido por
un motor eléctrico del tipo paso a paso, que engrana con un piñón
solidario al árbol de control.
Las características del invento mencionadas
anteriormente, así como otras, se verán de manera más clara tras la
lectura de la siguiente descripción de dos ejemplos de realización,
haciendo referencia a los dibujos adjuntos, en los cuales:
- la figura 1 es una vista parcial del
dispositivo de control interno del cambio de velocidad para una
caja de velocidades, según una primera variante del invento;
- la figura 2 es una vista parcial del
dispositivo de control interno del cambio de velocidad para una
caja de velocidades, según una segunda variante del invento;
- la figura 3 es una vista similar a la de la
figura 2, según otro modo de realización;
- la figura 4 es una vista parcial en sección de
la figura 3, según III-III; y
- la figura 5 es una vista en perspectiva de una
variante de realización del cilindro del dispositivo de control
según el invento.
Por claridad, la descripción detallada que sigue
está hecha, en primer lugar, para la primera variante (figura 1) y,
después, para la segunda variante (figuras 2 a 5).
Se ha representado en la figura 1 el eje
geométrico, designado por la referencia general 1, del árbol
primario o árbol de entrada de una caja de cambio mecánica, en el
cual están montados los elementos de accionamiento S1, S2 y S3 de
un sincronizador o de garras de marcha adelante y / o de marcha
atrás.
En nuestro modo de realización, el árbol primario
está provisto de tres elementos de accionamiento S1, S2 y S3 de un
sincronizador que corresponden, respectivamente, considerando la
figura de izquierda a derecha, al sincronizador de relación de
primera velocidad P1 y de segunda velocidad P2, de relación de
tercera velocidad P3 y de cuarta velocidad P4, y de relación de
quinta velocidad P5 y de marcha atrás
\hbox{P.ar.}
Cada uno de estos tres elementos de accionamiento
S1, S2 y S3 de un sincronizador está asociado a un elemento de
aplicación de una relación u horquilla, designado respectivamente
por F1, F2 y F3, apto para desplazarse en un sentido axial,
representado por la flecha A, sobre un árbol paralelo 2 y
desplazado con relación al árbol primario. El desplazamiento en
sentido axial de los elementos de aplicación F1, F2 y F3 de una
relación se realiza por mediación de un dispositivo interno 3 del
tipo cilindro o tambor 4 en el cual están dispuestas las rampas
5.
Según el presente invento, este dispositivo
interno 3 de control del cambio de la relación de velocidad es
solidario al árbol 2 que lleva los elementos de aplicación de las
relaciones, designado en la descripción que sigue árbol de control
2.
Como se observa en la figura única, cada uno de
los elementos de aplicación F1, F2 y F3 de las relaciones está
montado coaxialmente en el cilindro o tambor 4 de control.
El desplazamiento en sentido axial sobre el árbol
de control 2 de cada uno de los elementos de aplicación F1, F2 y F3
de las relaciones se realiza por mediación de una rampa 5 o ranura,
dispuesta en el contorno del cilindro 4, en la cual desliza al
menos un dedo o una forma complementaria de la rampa, que es
solidaria de cada uno de los elementos de aplicación F1, F2 y
F3.
Las rampas 5 están realizadas sobre el cilindro 4
de tal modo que el ángulo \alpha formado entre una recta
perpendicular al árbol de control 2 y la tangente que pasa por el
radio de curvatura de la rampa está comprendido entre 20 y 64
grados, preferentemente es un ángulo inferior a 45 grados, con el
fin de garantizar un buen rendimiento de la unión con el dedo, y
que no se genere un esfuerzo importante de rotación de la
horquilla.
En nuestro modo de realización, el dedo 6 está
formado por un pasador que, ventajosamente, en su extremidad libre,
que coopera con la ranura, puede estar provisto de un rodillo, no
representado, para minimizar así el rozamiento.
El árbol de control 2 está montado en rotación en
el cárter de la caja de velocidades designado por la referencia
general 7, y está provisto en una de sus extremidades libres de un
medio de accionamiento a rotación. Este medio de accionamiento a
rotación está constituido por un piñón 8 solidario del árbol de
control 2 que engrana, por ejemplo, con una cascada de piñones no
representada, unida a un motor eléctrico del tipo paso a paso,
igualmente no representado. Este motor eléctrico está fijado,
ventajosamente, al cárter 7 de la caja de velocidades.
Según un modo de realización, este motor
eléctrico puede ser reemplazado por un medio mecánico del tipo de
trinquete, bien conocido por un experto en la técnica.
El funcionamiento del dispositivo según la
presente invención se desprende de la descripción que sigue.
En efecto, se comprende que la rotación del árbol
de control 2 por mediación del motor eléctrico conlleva el
movimiento en rotación del cilindro 4 y, en consecuencia, el
desplazamiento axial de uno de los elementos de aplicación F1 o F2
o F3 de una relación, por mediación de la cooperación de la rampa 5
o ranura con el dedo 6 solidario de la horquilla. El desplazamiento
de la horquilla conlleva, previamente, la
fricción de los elementos del órgano de sincronización S1 o S2 o S3 tras el cambio de la relación.
fricción de los elementos del órgano de sincronización S1 o S2 o S3 tras el cambio de la relación.
Ventajosamente, se advertirá que una vuelta
completa en rotación del tambor 4 permite mandar en traslación
sucesivamente todos los elementos de aplicación F1, F2 y F3 de las
relaciones y, por tanto, engranar sucesivamente todas las
relaciones en su orden numérico, a saber, desde el punto muerto a la
relación P1, P2, P3, P4 y P5, o desde el punto muerto a P.ar. Así,
las horquillas están situadas en todo momento, ya sea en posición
de punto muerto, tal como se ha representado en la figura única, o
enclavadas en una única relación. Tal disposición garantiza que
sólo se engranará una relación a la vez.
Según una variante, cada una de las rampas o
ranuras o incluso sólo una de las rampas, previstos en el contorno
del cilindro, puede no constituir un anillo, como en el modo de
realización descrito, sino una hélice de dos extremidades, con el
fin de adaptar los diferentes tipos de elementos de
sincronización.
Se ha representado en la figura 2 el eje
geométrico, designado por la referencia general 1, de uno de los
árboles, primario o secundario, de una caja de velocidades
mecánica, sobre el cual están montados los elementos de
accionamiento S1, S2 y S3 de un sincronizador o de garras de marcha
adelante y / o de marcha atrás.
En nuestro modo de realización, el árbol
secundario está provisto de tres elementos de accionamiento S1, S2 y
S3 de un sincronizador o de garras correspondientes,
respectivamente, considerando la figura de izquierda a derecha, al
sincronizador de relación de primera velocidad P1 y de segunda
velocidad P2, de relación de tercera velocidad P3 y de cuarta
velocidad P4, y de relación de quinta velocidad P5 y de marcha
atrás P.ar.
Cada uno de los tres elementos de accionamiento
S1, S2 y S3 de un sincronizador está asociado a un elemento de
aplicación de una relación u horquilla, designado respectivamente
como F1, F2 y F3, apto para desplazarse en un sentido axial,
representado por la flecha A, sobre un árbol paralelo 2 y
desplazado con relación al árbol primario. El desplazamiento, en
sentido axial, de los elementos de accionamiento F1, F2 y F3 de una
relación, se realiza por mediación de un dispositivo interno 3 del
tipo cilindro o tambor 4 en el que está dispuesta una rampa 5.
Según la presente invención, este dispositivo
interno 3 de control del cambio de relación de velocidad es
solidario del árbol 2 que lleva los elementos de aplicación F1, F2
y F3 de las relaciones, designado en lo que sigue de la descripción
como árbol de control 2.
Como se observa en la figura 3, cada uno de los
elementos de aplicación F1, F2 y F3 de las relaciones está montado
de modo deslizante coaxialmente sobre el árbol de control 2.
Como se mencionó anteriormente, el desplazamiento
en el sentido axial sobre el árbol de control 2 de cada uno de los
elementos de aplicación F1, F2 y F3 de las relaciones se realiza
por mediación del dispositivo interno 3, que comprende un cilindro
o tambor 4, llevado por el árbol de control 2, en el que está
prevista una sola rampa 5 o ranura, dispuesta en el contorno del
cilindro 4, en la cual deslizan dedos 6 o una forma complementaria
de la rampa que son solidarios respectivamente, de cada uno de los
elementos de aplicación F1, F2 y F3. Así, la rotación del cilindro
4 controla sucesivamente en traslación las horquillas.
Los dedos de control 6 de los elementos de
aplicación u horquillas F1, F2, F3, se reparten angularmente
alrededor del cilindro 4 de forma que se garantice que las
horquillas están situadas en todo momento en posición de punto
muerto o enclavadas en una única relación.
La rampa 5 está realizada en el cilindro 4 de tal
modo que el ángulo \alpha formado entre una recta perpendicular
al árbol de control 2 y la tangente T que pasa por el radio de
curvatura de la rampa está comprendido entre 20 y 64 grados,
siendo, preferentemente, un ángulo inferior a 45 grados, con el fin
de garantizar un buen rendimiento de la unión con el dedo, y que no
se genere un esfuerzo importante de rotación de la horquilla.
El árbol de control 2 está montado en rotación en
el cárter de la caja de velocidades designado por la referencia
general 7, y está provisto en una de sus extremidades libres de un
medio de accionamiento a rotación. Este medio de accionamiento a
rotación está constituido por un piñón 8 solidario al árbol de
control 2 que engrana, por ejemplo, con una cascada de piñones no
representada, unida a un motor eléctrico del tipo paso a paso,
igualmente no representado. Este motor eléctrico está fijado,
ventajosamente, al cárter 7 de la caja de velocidades.
Según un modo de realización, este motor
eléctrico puede ser reemplazado por un medio mecánico del tipo de
trinquete, bien conocido por un experto en la técnica.
El funcionamiento del dispositivo según la
presente invención se desprende de la descripción que sigue.
En efecto, se comprende que la rotación del árbol
de control 2 por mediación del motor eléctrico conlleva el
movimiento en rotación del cilindro 4 y, en consecuencia, el
desplazamiento axial de uno de los elementos de F1 o F2 o F3 de una
relación, por medio de la cooperación de la rampa 5 o ranura con uno
de los dedos 6 solidario de las horquillas. El desplazamiento de la
horquilla conlleva previamente la
fricción de los elementos del órgano de sincronización S1 ó S2 ó S3 tras el cambio de relación.
fricción de los elementos del órgano de sincronización S1 ó S2 ó S3 tras el cambio de relación.
Ventajosamente, se advertirá que una vuelta
completa en rotación del tambor 4 permite mandar en traslación
sucesivamente todos los elementos de aplicación F1, F2 y F3 de las
relaciones y, por tanto, engranar sucesivamente todas las
relaciones en su orden numérico, a saber, desde el punto muerto a la
relación P1, P2, P3, P4 y P5, o desde el punto muerto a P.ar. Así,
las horquillas están en todo momento situadas, ya sea en posición
de punto muerto, tal como se ha representado en la figura 1, o
enclavadas en una única relación. Una disposición tal garantiza que
sólo se engranará una relación a la vez.
En la figura 5, se muestra una representación a
mayor escala y en perspectiva de un cilindro o tambor 4 que está
constituido por dos partes distintas y separables, designadas por
las referencias generales 40 y 41.
Cada una de las partes 40 y 41 está realizada,
por ejemplo, por moldeado o por sinterización, y está provista de
un orificio central 42 destinado a recibir el árbol de control 2.
Las dos partes, 41 y 42, están acopladas la una a la otra mediante
una forma conjugada complementaria, parte hembra 41 y parte macho
42, como se ve en la figura 4. Con el fin de garantizar el
paralelismo y la igualdad de distancias entre las dos partes en
todo su contorno, se ha realizado una orientación angular de una de
las partes con relación a la otra, por mediación de, al menos, una
patilla 30 solidaria de la parte hembra, destinada a encajar en una
ranura longitudinal 31 realizada en la parte macho.
Las partes 40 y 41 forman, una vez ensambladas,
una ranura 5 de lados paralelos.
Se ha representado en la figura 3 una variante de
realización del dispositivo según la presente invención. Con el fin
de facilitar la comprensión y la descripción, piezas que idénticas
llevan las mismas referencias numéricas.
En esta variante de realización, el cilindro 4
está provisto de una rampa 50 que sobresale con respecto al
diámetro del cilindro 4 en el contorno de este último. Los dedos 60
de cada uno de los elementos de aplicación están, entonces,
constituidos por una pieza 61 que presenta la forma general de una
"U" cuyos brazos están redondeados en su parte interna, como
se observa en la figura 3, con el fin de asegurar un contacto
permanente con la rampa 50 en posición de funcionamiento.
Se observará que, de manera ventajosa, la rampa
puede obtenerse fácilmente bien por moldeo, o bien por
sinterización. En este último caso, la pieza 61 que forma el dedo
está igualmente realizada por sinterizado y está montada sobre la
horquilla con el fin de garantizar un buen rendimiento de la
unión.
El funcionamiento es idéntico al descrito
anteriormente.
Se desprende, de la lectura de la descripción
anterior, que la presente invención permite, con respecto a la
técnica anterior, tener un buen rendimiento mecánico por el número
reducido de piezas, y ser igualmente compacta y simple de
realización.
Claims (9)
1. Dispositivo de control interno de cambio de
velocidad para la caja de cambios mecánica de un automóvil,
constituido por un cilindro (4) solidario de un
árbol de control (2) que es hecho girar por medios de accionamiento
(8),
estando el citado cilindro (4) provisto de al
menos una rampa o ranura (5) dispuesta en su contorno, en la cual
desliza al menos un dedo (6) o una forma complementaria de la rampa
(5) solidaria de un elemento de aplicación (F1; F2; F3) de al menos
una relación, con el fin de desplazar alternativa y sucesivamente
en el sentido axial este último, que coopera con los elementos de
accionamiento de un sincronizador (S1; S2; S3) o de garras,
estando el citado elemento de aplicación (F1; F2;
F3) montado coaxialmente de modo deslizante sobre el cilindro
(4),
estando la citada rampa (5) realizada en el
cilindro (4) de tal modo que el ángulo \alpha formado en
cualquier punto de la rampa entre el plano perpendicular al árbol
de control (2) que pasa por ese punto y la tangente (T) a la rampa
en ese punto es un ángulo comprendido entre 0 y 64 grados,
preferentemente un ángulo inferior a 45 grados,
estando el cilindro constituido por dos partes
acopladas (41, 42) que tienen una orientación angular,
caracterizado porque
las dos partes (41, 42) están acopladas la una a
la otra con ayuda de una parte cilíndrica macho en la primera parte
(42) y de una parte complementaria en la otra parte (41),
consiguiéndose la orientación angular de una de las partes con
relación a la otra por medio de, al menos, una patilla (30)
solidaria de la parte hembra (41), destinada a encajar en una
ranura longitudinal (31) realizada en la parte macho (40).
2. Dispositivo según la reivindicación 1,
caracterizado porque el cilindro está provisto de, al menos,
dos rampas (5) cada una de las cuales coopera con un único dedo
(6).
3. Dispositivo según la reivindicación 2,
caracterizado porque el dedo (6) está constituido por un
pasador, provisto en su extremidad libre de un rodillo.
4. Dispositivo según la reivindicación 1,
caracterizado porque los dedos (6) de control de los
elementos de aplicación se reparten angularmente alrededor del
cilindro (4), de manera que garantizan que las horquillas están
situadas, en todo momento, en posición de punto muerto o enclavadas
en una única relación.
5. Dispositivo según la reivindicación 4,
caracterizado porque el cilindro, constituido por dos partes
distintas y separables, forma, una vez ensambladas éstas, la citada
ranura (5) de flancos paralelos y prevista en su contorno.
6. Dispositivo según la reivindicación 4,
caracterizado porque el cilindro está provisto de la citada
rampa saliente del diámetro de este último y prevista en el
contorno del cilindro.
7. Dispositivo según la reivindicación 6,
caracterizado porque los dedos de cada uno de los elementos
de aplicación están constituidos por una pieza que presenta la
forma general de una "U", cuyos brazos están redondeados en su
parte interna.
8. Dispositivo según una de las reivindicaciones
precedentes, caracterizado porque el cilindro está realizado
bien por sinterización, o bien por moldeo.
9. Dispositivo según una cualquiera de las
reivindicaciones precedentes, caracterizado porque los
medios de accionamiento a rotación del árbol de control están
constituidos por un motor eléctrico del tipo paso a paso, que
engrana con un piñón (8) solidario del árbol de control (2).
Applications Claiming Priority (4)
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| FR9909504 | 1999-07-22 | ||
| FR9909502A FR2796695B1 (fr) | 1999-07-22 | 1999-07-22 | Dispositif de commande interne de changement de vitesse pour boite de vitesses mecanique d'un vehicule automobile |
| FR9909502 | 1999-07-22 | ||
| FR9909504A FR2796696B1 (fr) | 1999-07-22 | 1999-07-22 | Dispositif de commande interne de changement de vitesse pour boite de vitesses mecanique d'un vehicule automobile |
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| ES2222161T3 true ES2222161T3 (es) | 2005-02-01 |
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ID=26235050
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| ES00401722T Expired - Lifetime ES2222161T3 (es) | 1999-07-22 | 2000-06-16 | Tambor selector de velocidades para caja de cambio de multiples relaciones para vehiculos automoviles. |
Country Status (4)
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| AT (1) | ATE267968T1 (es) |
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