ES2245758T3 - Engranaje de inversion de ruedas dentadas con dos engranajes divisores que, dentro de la transmision de fuerza, estan dispuestos de forma paralela entre si. - Google Patents

Abstract

Engranaje de inversión de ruedas dentadas, en el cual un árbol de entrada (10) está unido con un engranaje diferencial (20) por medio de un primer engranaje divisor (78) y de un segundo engranaje divisor (80) que -dentro de la transmisión de la fuerza están dispuestos de forma paralela entre sí, y cada uno de los mismos posee un embrague de cambio de carga en arrastre de fricción (K1, K2) así como un respectivo árbol intermedio (12, 14), que están dispuestos de forma concéntrica entre sí así como de manera coaxial al árbol de entrada (10); en este caso, el respectivo árbol intermedio (12, 14) puede estar unido con el árbol de entrada (10) -a efectos de su trabajo- a través del embrague de cambio de carga (K1, K2); y con por lo menos una rueda dentada por cada árbol intermedio (12, 14) de los cuales por lo menos uno puede ser colocado en una unión efectiva con un primer árbol inducido (16), que está dispuesto de forma paralela a los árboles intermedios (12, 14) y el cual transmite -de una manera directa o indirecta- hacia el engranaje diferencial (20).

Description

Engranaje de inversión de ruedas dentadas con dos engranajes divisores que, dentro de la transmisión de fuerza, están dispuestos de forma paralela entre sí.

La presente invención se refiere a un engranaje de inversión de ruedas dentadas con dos engranajes divisores que, dentro de la transmisión de fuerza, están dispuestos de forma paralela entre sí; conforme a lo indicado en el preámbulo de la reivindicación de patente 1).

Los mecanismos de cambio manual con un embrague de fricción, los cuales se emplean predominantemente en los vehículos automóviles, son sencillos y robustos; los mismos tienen, sin embargo, el inconveniente de que durante el cambio de las marchas se presenta una interrupción en la fuerza de tracción. Los mecanismos de cambio automático con un variador hidrodinámico, si bien impiden una interrupción en la fuerza de tracción durante el cambio de las marchas, son, sin embargo, a causa del variador, de un menor rendimiento en comparación con los mecanismos de cambio manual. Los mismos tienen, además, un mayor peso y son de un costo mas elevado.

En los engranajes de inversión de ruedas dentadas con dos embragues de cambio de carga en arrastre de fricción y con dos engranajes divisores, dispuestos de forma paralela entre sí dentro de la transmisión de fuerza, los cambios de marcha pueden ser efectuados bajo una carga, concretamente mediante un control de interferencia de los embragues de cambio de carga. De esta manera, se pueden conseguir unos mecanismos de cambio automático de un costo mas favorable y con un buen rendimiento. Por regla general, las marchas de engranaje de números pares están asignadas a un engranaje divisor, mientras que las marchas de engranaje de números nones están previstas para el otro engranaje divisor, de tal modo que de forma secuencial pueda ser cambiado de marchas bajo carga, pero no pueden ser saltadas, sin tener problemas, unas individuales marchas de engranaje, es decir, el llamado cambio doble hacia arriba o el cambio doble hacia abajo.

A través de la Patente Europea Núm. EP 0 288 779 A2 (que comprende las características del preámbulo de la reivindicación de patente 1)) ya es conocido un engranaje de inversión de ruedas dentadas, en el cual un árbol de entrada está unido con un engranaje diferencial mediante un primer engranaje divisor así como a través de un segundo engranaje divisor. Los dos engranajes divisores están dispuestos de forma paralela entre sí dentro de la transmisión de fuerza, y cada uno de los mismos posee un respectivo embrague de cambio de carga en arrastre de fricción así como el correspondiente árbol intermedio. Estos dos árboles intermedios están dispuestos de manera concéntrica entre sí y de forma coaxial con respecto al árbol de entrada. Por medio del embrague de cambio de carga, el respectivo árbol intermedio puede ser unido, a efectos de su trabajo, con el árbol de entrada. Sobre los dos árboles intermedios está dispuesta -de una manera segura al giro- una respectiva rueda fija. A efectos de su trabajo, los dos árboles intermedios pueden ser unidos con unos respectivos árboles inducidos, que están dispuestos de forma paralela a los árboles intermedios. Los dos árboles inducidos transmiten -por medio de una respectiva rueda dentada, que está dispuesta por el extremo de su árbol inducido- hacia el engranaje diferencial. Los dos árboles intermedios poseen una respectiva rueda fija, que se encuentra en engrane tanto con una rueda dentada dispuesta en el primer árbol inducido como asimismo con una rueda dentada dispuesta en el segundo árbol inducido.

Además, de la Patente Núm. 4 461 188 de los Estados Unidos es conocido un engranaje de inversión de ruedas dentadas con dos engranajes divisores. En este caso, dentro de tres planos de ruedas dentadas están previstas seis marchas de engranaje, de tal manera que un respectivo plano de ruedas dentadas sostenga dos marchas de engranaje.

A través de la Patente Núm. 4 658 663 de los Estados Unidos es conocido un engranaje de inversión de ruedas dentadas, en el cual un árbol de entrada está unido con un árbol de salida por medio de un primer engranaje divisor y de un segundo engranaje divisor que, dentro de la transmisión de la fuerza, están dispuestos de forma paralela entre sí, y cada uno de los mismos posee un embrague de cambio de carga en arrastre de fricción. Por medio de los embragues de cambio de carga, unos árboles intermedios de los engranajes divisores, los cuales están dispuestos de forma concéntrica entre sí, pueden ser unidos con el árbol de entrada. A través de unas constantes del engranaje, mediante un árbol de transmisión común, que está dispuesto de forma paralela al árbol de entrada, así como a través de unas parejas de ruedas dentadas, estos árboles intermedios pueden ser unidos -a efectos de su trabajo- con el árbol de salida. Las parejas de ruedas dentadas para las marchas de engranaje hacia adelante I, III y IV, así como la pareja de ruedas dentadas para la marcha de engranaje hacia atrás forman parte del primer engranaje divisor. La cuarta marcha de engranaje está realizada como una marcha de engranaje directa, y la misma puede ser colocada por la inserción de un elemento de cambio entre el árbol de salida y el árbol intermedio del primer engranaje divisor.

Del segundo engranaje divisor forman parte las parejas de ruedas dentadas de las marchas de engranaje hacia adelante, II y V, así como una pareja adicional de ruedas dentadas, cuya multiplicación es igual a la multiplicación de la tercera marcha de engranaje, cuya pareja de ruedas dentadas forma parte del primer engranaje divisor. Dentro del primer engranaje divisor, un acoplamiento de las ruedas dentadas de la tercera marcha de engranaje así como el acoplamiento directo para la cuarta marcha de engranaje están unidos entre sí para formar un embrague de cambio con un manguito de empuje de cambio común, que puede estar acoplado a una rueda suelta de la pareja de ruedas dentadas para la tercera marcha de engranaje o bien el manguito puede estar acoplado al árbol de salida.

Si bien con este engranaje de inversión de ruedas dentadas existe la posibilidad de efectuar -sin ninguna interrupción en la transmisión del momento de giro- todos estos dobles cambios, tanto hacia arriba como hacia abajo, sin embargo, los cambios desde la directa marcha de engranaje cuarta hacia la marcha de engranaje primera y hacia la marcha de engranaje tercera -cuyas parejas de ruedas dentadas son asimismo parte del primer engranaje divisor piden la momentánea intervención de la adicional pareja de ruedas dentadas de la tercera marcha de engranaje. Además, a lo largo del árbol de transmisión común está dispuesto un total de siete parejas de ruedas dentadas, por lo cual este engranaje de inversión de ruedas dentadas es de una construcción relativamente larga. Para el arranque desde la primera marcha de engranaje es empleado siempre el primer embrague de cambio de carga del primer engranaje divisor, por lo que en este embrague se presenta un mayor desgaste en comparación con el segundo embrague de cambio de carga.

La presente invención tiene el objeto de desarrollar un engranaje de inversión de ruedas dentadas con una más reducida inversión en la construcción, en especial con una menor longitud de construcción, con un menor peso y con un más elevado rendimiento. De acuerdo con la presente invención, este objeto se consigue por medio de las características de la reivindicación de patente independiente. Unas ampliaciones de la forma de realización de la invención pueden ser apreciadas en las reivindicaciones secundarias.

La presente invención está basada en un engranaje de inversión de ruedas dentadas en el cual un árbol de entrada está unido con un engranaje diferencial a través de un primer engranaje divisor y de un segundo engranaje divisor que, dentro de la transmisión de la fuerza, se encuentran dispuestos de forma paralela entre sí. Cada engranaje divisor posee un embrague de cambio de carga en arrastre de fricción y un árbol intermedio, que están dispuestos de manera concéntrica entre sí así como de forma coaxial con respecto al árbol de entrada; en este caso, el respectivo árbol intermedio puede ser unido -a efectos del trabajo y a través del embrague de cambio de carga- con el árbol de entrada. Cada árbol intermedio tiene por lo menos una rueda dentada. Por lo menos uno de los árboles intermedios puede estar unido -a efectos de su trabajo- con un árbol inducido, que está dispuesto de forma paralela a los árboles intermedios y el cual transmite directa o indirectamente hacia el engranaje diferencial; por ejemplo, de forma indirecta a través de un árbol adicional, un árbol lateral o un escalonamiento lateral, etc. etc. No obstante, este árbol inducido transmite, de una manera especialmente conveniente, de forma directa hacia una rueda dentada del engranaje diferencial, por lo cual se ahorra espacio de construcción, y con muy pocos engranes de las ruedas dentadas puede ser inducido con un más elevado rendimiento. El engranaje diferencial puede estar realizado como un engranaje separado o bien el mismo forma parte integrante del engranaje de inversión.

Es propuesto que, de forma paralela a este primer árbol inducido, esté dispuesto por lo menos un segundo árbol inducido que con respecto a los árboles intermedios y/o al engranaje diferencial guarda una distancia de ejes que es distinto a la distancia de ejes del primer árbol inducido, como asimismo es propuesto que por lo menos una rueda dentada de por lo menos un árbol intermedio se encuentre en engrane tanto con una rueda dentada sobre el primer árbol inducido como con una rueda dentada dispuesta sobre el segundo árbol inducido.

Por lo menos una rueda dentada, de una manera conveniente varias ruedas dentadas, dispuestas sobre un árbol intermedio, y de forma conveniente sobre los dos árboles intermedios, pueden estar asignadas a dos marchas de engranaje. En el caso de existir más de dos árboles inducidos, estas ruedas dentadas también pueden estar asignadas a más de dos marchas de engranaje. Con una longitud de construcción mas corta y con muy pocos planos de ruedas dentadas, de una manera especial pueden ser conseguidas muchas posibilidades de cambio de carga, y sobre todo pueden ser conseguidos unos cambios de marcha secuenciales así como por lo menos los más importantes cambios dobles hacia arriba y hacia abajo, todo ello bajo carga y sin unos adicionales planos de ruedas dentadas. Son más reducidos el espacio de construcción, el peso así como los costos, y puede ser incrementado el rendimiento. En base a la corta longitud de construcción, que puede ser obtenida, el engranaje de inversión de ruedas dentadas de la presente invención está especialmente apropiado para su montaje transversal en un vehículo automóvil con transmisión frontal. No obstante, y como principio, este engranaje asimismo está apropiado para un montaje longitudinal en un vehículo automóvil.

Según la presente invención, resulta que dentro de un árbol intermedio está dispuesto el segundo árbol intermedio, que en el sentido axial sobresale del primer árbol; en este caso, la zona del segundo árbol intermedio, la cual sobresale axialmente del primer árbol intermedio, sostiene

- varias ruedas dentadas, que son colindantes entre sí en el sentido axial; y

- la rueda fija de una quinta marcha de engranaje por el extremo axial del árbol; así como

- sobre un árbol intermedio está dispuesta una rueda fija que, a los efectos de constituir una marcha hacia adelante, está exclusivamente en engrane con una rueda suelta que, dentro de esta marcha hacia adelante, está acoplada -a través de un elemento de cambio- con el árbol inducido; y, de manera colindante con la antes mencionada rueda fija, sobre el árbol intermedio está dispuesta una rueda fija que, a los efectos de constituir la primera marcha hacia adelante, está en engrane -dentro de un plano de ruedas dentadas- exclusivamente con una rueda suelta que, dentro de la primera marcha hacia adelante y por medio de un elemento de cambio, se encuentra acoplada al otro árbol inducido.

Al estar previstas la primera marcha de engranaje y la segunda marcha de engranaje sobre un árbol inducido común, la transmisión de fuerza puede ser inducida -en un cambio de marchas desde la primera hacia la segunda marcha de engranaje- a través del mismo árbol inducido. Así puede ser evitado un cambio en los árboles inducidos y, gracias a ella, puede ser incrementado el confort en el cambio de marcha de la primera hacia la segunda marcha de engranaje, el cual es efectuado, en la mayoría de los casos, bajo una elevada carga.

La solución ofrecida por la presente invención según la reivindicación de patente 1) contribuye a un aumento en las posibilidades de un cambio bajo carga así como en el rendimiento; al ahorro en los planos de ruedas dentadas y en espacio de construcción; como asimismo contribuye a la posibilidad de efectuar unos cambios secuenciales bajo carga.

Los embragues de cambio de carga también pueden estar realizados de manera distinta para los diferentes procesos de arranque y/o los mismos pueden ser empleados -de forma individual o en su conjunto- para un arranque desde una marcha de engranaje que no sea la primera. De una manera conveniente, los embragues de cambio de carga son empleados -en función de por lo menos un parámetro del funcionamiento- de una manera individual o en su conjunto para el arranque del vehículo como, por ejemplo, en función de la carga o fuerza, que es detectada en los embragues de cambio de carga; en función de la fricción, de la temperatura y/o de un desgaste, etc., etc.

Otras ventajas más de la presente invención pueden ser apreciadas en la descripción, relacionada a continuación para los planos adjuntos, en los cuales están representados algunos ejemplos para la realización de la invención. Tanto esta descripción como las reivindicaciones comprenden numerosas características de combinación. De una manera conveniente, la persona familiarizada con este ramo técnico también puede considerar estas características por si solas o bien puede unir las mismas para obtener otras combinaciones prácticas.

En estos planos:

La Figura 1 muestra la vista esquematizada de un engranaje de inversión de ruedas dentadas, en el cual dos árboles inducidos guardan unas distintas distancias de eje con respecto a dos árboles intermedios;

La Figura 2 indica la vista esquematizada de un engranaje de inversión de ruedas dentadas, en el cual dos árboles intermedios pueden ser unidos entre sí por medio de unos elementos de cambio;

La Figura 3 muestra la vista lateral esquematizada del engranaje de inversión de ruedas dentadas según la Figura 1; mientras que

La Figura 4 indica la vista lateral esquematizada de una variante de construcción del engranaje de la Figura 1.

La Figura 1 muestra un engranaje de inversión de ruedas dentadas, en el cual un árbol de entrada 10 se encuentra unido con un engranaje diferencial 20 a través de un primer engranaje divisor 78 y de un segundo engranaje divisor 80 que, dentro de la transmisión de la fuerza, están dispuestos de forma paralela entre sí. Cada engranaje divisor, 78 y 80, posee un embrague de cambio de carga en arrastre de fricción, K1 y K2, así como un árbol intermedio, 12 y 14, que están dispuestos de manera concéntrica entre sí así como de forma coaxial con respecto al árbol de entrada 10; en este caso, el respectivo árbol intermedio, 12 o 14, puede ser unido -a efectos de su trabajo y a través del embrague de cambio de carga, K1 o K2- con el árbol de entrada 10. Sobre cada árbol intermedio, 12 y 14, están dispuestas tres respectivas ruedas fijas 34, 58, 60 así como 38, 62, 64.

Según la presente invención, al lado de un primer árbol inducido 16 -que está dispuesto de forma paralela a los árboles intermedios, 12 y 14- está dispuesto, también de forma paralela, un segundo árbol inducido 18. Este segundo árbol inducido 18 posee partiendo de su eje central 86 -una distancia de eje 24 al eje central 82 del árbol de entrada 10 y a los árboles intermedios, 12 y 14, la cual es más pequeña que una distancia de eje 22 partiendo de un eje central 84 el primer árbol inducido 16 con respecto al eje central 82 (Figuras 1 y 4). En la Figura 3, los ejes centrales 82, 84 y 86 así como las distancias entre ejes, 22 y 24, están indicados, de forma esquematizada, en una vista lateral. Los ejes centrales, 84 y 86, de los árboles inducidos, 16 y 18, guardan una misma distancia de eje 26 en relación con un eje central 88 del engranaje diferencial 20.

La rueda fija 34, dispuesta sobre el árbol intermedio 14, está en engrane tanto con una rueda suelta 42 -que, en el primer árbol inducido 16, está alojada de manera concéntrica y de forma giratoria- como asimismo está en engrane con una rueda suelta 50 que, en el segundo árbol inducido 18, está dispuesta de forma concéntrica y giratoria. Además, la rueda fija 38 sobre el árbol intermedio 12 engrana tanto con una rueda suelta 46, que está situada de forma concéntrica y giratoria sobre el primer árbol inducido 16, como con una rueda suelta 54, alojada de forma concéntrica y giratoria sobre el segundo árbol inducido 18. A causa de las diferentes distancias de eje, 22 y 24, resulta que un plano de ruedas dentadas ZIII/VI, con la rueda fija 34 y con las ruedas sueltas, 42 y 50, así como un plano de ruedas dentadas ZII/IV, con la rueda fija 38 y con las ruedas sueltas, 46 y 54, pueden estar asignados a dos respectivas marchas de engranaje III y VI así como II y IV.

En el ejemplo de realización según la Figura 4, el engranaje de inversión de ruedas dentadas de la Figura 1 está indicado con unas distintas distancias de eje 28, 30 y 32. Los árboles inducidos, 16 y 18, tienen -partiendo de sus ejes centrales, 84 y 86 una misma distancia de eje 28 con respecto al eje central 82 del árbol de entrada 10 y de los árboles intermedios, 12 y 14, y los primeros guardan unas distintas distancias de eje, 30 y 32, en relación con el eje central 88 del engranaje diferencial 20. Las distancias entre ejes, 30 y 32, son elegidas de tal manera, que al igual que en el ejemplo de realización según la Figura 1 -en el plano de ruedas dentadas ZII/IV se pueda producir un salto de escalonamiento desde la segunda hacia la cuarta marcha de engranaje II-IV, el cual corresponde a un salto de escalonamiento desde la tercera hacia la sexta marcha de engranaje III-VI, el que está asignado al plano de ruedas dentadas ZIII/VI. Aparte de los ejemplos de realización aquí representados, la persona familiarizada con este ramo técnico puede pensar también en otras distintas formas de realización, que pueden resultar prácticas como, por ejemplo, en unas formas de realización en las que los árboles inducidos, 16 y 18, guardan unas distintas distancias de eje en relación con el eje central 82 del árbol de entrada 10 y de los árboles intermedios, 12 y 14, así como con respecto al eje central 88 del engranaje diferencial 20.

Sobre el árbol inducido 16 están dispuestas -aparte de la rueda suelta 42- otras tres ruedas sueltas 90, 46 y 92, que están alojadas de manera concéntrica y giratoria, así como una rueda fija 94, que está dispuesta de forma concéntrica y de manera segura al giro. Dentro del plano de ruedas dentadas ZIII/VI, está rueda suelta 42 está en engrane con la rueda fija 34, dispuesta en el árbol intermedio 14, y la primera está prevista para la tercera marcha de engranaje III. Dentro de un plano de ruedas dentadas ZI, la rueda suelta 90 se encuentra en engrane con la rueda fija 58, que está situada sobre el árbol intermedio 14, y la primera está asignada a la primera marcha de engranaje I. Entre las ruedas sueltas, 42 y 90, está dispuesto un acoplamiento de ruedas dentadas S1, que acopla el árbol inducido 16 en la tercera marcha de engranaje III a la rueda suelta 42 y lo acopla, dentro de la primera marcha de engranaje I, a la rueda suelta 90.

Dentro del plano de ruedas dentadas ZII/IV, la rueda suelta 46 está en engrane con la rueda fija 38, que está alojada sobre el árbol intermedio 12, y la misma está asignada a la segunda marcha de engranaje II. La rueda suelta 92, que está prevista para la marcha hacia atrás R, se encuentra en engrane -dentro del plano de ruedas dentadas ZR- con una rueda dentada para la inversión del sentido de giro, la que aquí no está indicada con más detalle la que está en engrane, a su vez, con la rueda fija 62, dispuesta en el árbol intermedio 12. Entre las ruedas sueltas, 46 y 92, se encuentra dispuesto un acoplamiento de ruedas dentadas 82, que acopla el árbol inducido 16, dentro de la segunda marcha de engranaje II, a la rueda suelta 46 y lo acopla, dentro de la marcha hacia atrás R, a la rueda suelta 92.

La rueda fija 94 transmite directamente, con una multiplicación fija, hacia una rueda dentada 96 del engranaje diferencial 20. La primera y la segunda marcha de engranaje, I y II, están previstas en el árbol inducido 16. Durante un cambio de marchas desde la primera hacia la segunda marcha de engranaje, I - II, la transmisión es siempre inducida a través del árbol inducido 16. Queda impedido un cambio entre los árboles inducidos, 16 y 18, y puede ser conseguido, por consiguiente, un más elevado confort en el cambio de las marchas.

Aparte de la rueda suelta 50, sobre el árbol inducido 18 están dispuestas otras tres ruedas sueltas 98, 54 y 100, que están alojadas de forma concéntrica y giratoria, como asimismo está dispuesta una rueda fija 102, que está alojada de forma concéntrica y de manera segura al giro. Dentro del plano de ruedas dentadas ZIII/VI, está rueda suelta 50 está en engrane con la rueda fija 34 -que está dispuesta sobre el árbol intermedio 14- y la misma está asignada a la sexta marcha de engranaje VI. Dentro del plano de ruedas dentadas ZIV, la rueda suelta 98 está en engrane con la rueda fija 60, que está alojada sobre el árbol intermedio 14, y la primera está prevista para la cuarta marcha de engranaje IV. Entre las ruedas sueltas, 50 y 98, está dispuesto un acoplamiento de ruedas dentadas S3, que acopla el árbol inducido 18, dentro de la sexta marcha de engranaje VI, a la rueda suelta 50 y lo acopla, dentro de la cuarta marcha de engranaje IV, a la rueda suelta 98.

Dentro del plano de ruedas dentadas ZII/IV, la rueda suelta 54 se encuentra en engrane con la rueda fija 38 -que está alojada en el árbol intermedio 12- y la misma está asignada a la cuarta marcha de engranaje IV. Dentro del plano de ruedas dentadas ZV, la rueda suelta 100 está en engrane con la rueda fija 64, que está alojada sobre el árbol intermedio 12, y la primera está prevista para la quinta marcha de engranaje V. Entre las ruedas sueltas, 54 y 100, se encuentra dispuesto un acoplamiento de ruedas dentadas S4, que acopla el árbol inducido 18, dentro de la cuarta marcha de engranaje IV, la rueda suelta 54 y lo acopla, dentro de la quinta marcha de engranaje V, a la rueda suelta 100. La rueda fija 102 transmite directamente, con una multiplicación fija, hacia una rueda dentada 96 del engranaje diferencial 20.

Tal como esto puede ser apreciado fácilmente, desde la primera marcha de engranaje I hasta la cuarta marcha de engranaje IV puede ser cambiado -de manera secuencial y bajo carga- en el sentido ascendente por medio de un control de interferencia de los dos embragues de cambio de carga, K1 y K2. Por un tal control de interferencia ha de ser entendido siempre el control de la capacidad de transmisión de los dos embragues de cambio de carga, K1 y K2, durante el cual la suma de las capacidades de transmisión es mantenida aproximadamente de forma constante, mientras que la capacidad de transmisión del embrague de cambio de carga, que ha de ser desenganchado, se esté acercando a cero.

Después de un cambio ascendente desde la tercera marcha de engranaje hacia la cuarta marcha de engranaje, III-IV, la transmisión de la fuerza es efectuada -dentro de la cuarta marcha de engranaje IV- desde el árbol de entrada 10 hacia el engranaje diferencial 20, pasando la misma por el primer embrague de cambio de carga K1; por el árbol intermedio 12; por la rueda fija 38; por la rueda suelta 54; por el acoplamiento de ruedas dentadas 54; por el árbol inducido 18 así como por la rueda fija 102. Para un cambio de marchas, ascendente desde la cuarta marcha de engranaje hacia la quinta marcha de engranaje, IV-V, la rueda suelta 98 del plano de ruedas dentadas ZIV queda acoplada -mediante el acoplamiento de ruedas dentadas S3- con el árbol inducido 18. A través de un control de interferencia desde el primer embrague de cambio de carga K1 hasta el segundo embrague de cambio de carga K2, es cambiado -bajo carga- desde la cuarta marcha de engranaje IV, dentro del plano de ruedas dentadas ZII/IV, hacia la cuarta marcha de engranaje IV dentro del plano de ruedas dentadas ZIV. En este caso, la transmisión de la fuerza tiene lugar desde el árbol de entrada 10 hacia el engranaje diferencial 20, y la misma pasa por el segundo embrague de cambio de carga K2; por el árbol intermedio 14; por la rueda fija 60; por la rueda suelta 98; por el acoplamiento de ruedas dentadas 33; por el árbol inducido 18 así como por la rueda fija 102.

Según puede ser aquí apreciado fácilmente, desde la cuarta marcha de engranaje IV dentro del plano de ruedas dentadas ZIV puede ser cambiado -bajo carga, de manera secuencial y por medio de un control de interferencia de los embragues de cambio de carga, K1 y K2- hacia la quinta marcha de engranaje, y desde la quinta hacia la sexta marcha de engranaje VI. Desde la sexta marcha de engranaje VI y de forma análoga al cambio secuencial ascendente, puede ser cambiado en retorno, de manera secuencial y bajo carga.

Bajo carga y por medio de un control de interferencia del primer embrague de cambio de carga K1 con respecto al segundo embrague de cambio de carga K1, puede ser cambiado desde la segunda marcha de engranaje II hacia la cuarta marcha de engranaje IV dentro del plano de ruedas dentadas ZIV y, de forma correspondiente, de la cuarta marcha de engranaje VI puede ser cambiado -bajo carga- hacia la segunda marcha de engranaje II. Existe, además, la posibilidad de efectuar -bajo carga- los dobles cambios hacia arriba y hacia abajo, a través de un control de interferencia de los embragues de cambio de carga, K1 y K2, entre la tercera y la quinta marcha de engranaje, III-V, así como entre la cuarta marcha de engranaje IV, dentro del plano de ruedas dentadas ZII/IV, y la sexta marcha de engranaje VI. Según este engranaje de inversión de ruedas dentadas, bajo carga pueden ser cambiadas de forma secuencial -por medio de un control de interferencia- todas las marchas de engranaje, I hasta VI, pueden ser efectuados, además, por medio de un control de interferencia de los embragues de cambio de carga, K1 y K2, los más importantes cambios dobles hacia arriba y hacia abajo, los cuales se necesitan sobre todo antes y después de una maniobra de adelantamiento.

La Figura 2 indica una variante de realización del engranaje de inversión de la Figura 1, según la cual el árbol de entrada 10 está unido con el engranaje diferencial 20 a través de un primer engranaje divisor 114 y de un segundo engranaje divisor 116 que, dentro de la transmisión de la fuerza, están dispuestos de forma paralela entre sí. Las partes componentes esencialmente idénticas entre sí están indicadas aquí con las mismas referencias. A continuación, se describen con más detalle las particularidades del ejemplo de realización de la Figura 2, en comparación con el ejemplo de realización de la Figura 1. En cuanto a unos detalles y funciones invariados, se remite a la descripción efectuada en relación con el ejemplo de realización de la Figura 1.

En el árbol intermedio 14 están alojadas, de forma concéntrica y de una manera segura al giro, dos ruedas fijas, 36 y 74, mientras que sobre el árbol intermedio 12 están dispuestas la rueda suelta 40 -de forma concéntrica y giratoria- así como las dos ruedas fijas, 70 y 72, de forma concéntrica y de una manera segura al giro.

Partiendo de su eje central 86, el segundo árbol inducido 18 tiene una distancia de eje 120 con respecto al eje central 82 del árbol de entrada 10 y de los árboles intermedios, 12 y 14, la que es más pequeña que la distancia de eje 118 partiendo del eje central 84 del primer árbol inducido 16 y en relación con el eje central 82.

La rueda fija 36, dispuesta sobre el árbol intermedio 14, está en engrane tanto con una rueda suelta 44 -que sobre el primer árbol inducido 16 está alojada de forma concéntrica y giratoria- como asimismo se encuentra esta rueda fija en engrane con una rueda suelta 52, que sobre el segundo árbol inducido 18 está alojada de forma concéntrica y giratoria. La rueda suelta 74 está en engrane con otra rueda suelta 122, que sobre el árbol inducido 18 está alojada de forma concéntrica y giratoria, como asimismo se encuentra la primera en engrane con una rueda dentada para la inversión del sentido de giro, la cual no está indicada aquí con más detalle y la que, a su vez, engrana con una rueda suelta 124, que en el árbol inducido 16 está alojada de forma concéntrica y giratoria. Además, la rueda suelta 40 sobre el árbol intermedio 12 está en engrane tanto con una rueda suelta 48 -que sobre el primer árbol inducido 16 está alojada de forma concéntrica y giratoria como asimismo está en engrane con otra rueda suelta 56, que sobre el segundo árbol inducido 18 está dispuesta de forma concéntrica y giratoria. Debido a las distintas distancias de eje, 118 y 120, resulta que un plano de ruedas dentadas ZIV/VI, con la rueda fija 36 y con las ruedas sueltas, 44 y 52; un plano de ruedas dentadas ZR/II, con la rueda fija 74 y con las ruedas sueltas, 122 y 124, así como otro plano de ruedas dentadas ZIII/IV, con las ruedas sueltas 40, 48 y 56, pueden estar asignados a dos respectivas marchas de las marchas de engranaje IV, VI, R, II, III y IV.

Las distancias de eje, 118 y 120, son elegidas de tal manera, que dentro del plano de ruedas dentadas ZIII/IV se pueda producir un salto de escalonamiento desde La tercera hacia la cuarta marcha de engranaje, III-IV, el cual corresponde a un salto de escalonamiento desde la cuarta hacia la sexta marcha de engranaje, IV-VI, al que está asignado el plano de ruedas dentadas ZIV/VI.

Aparte de la rueda suelta 44, sobre el árbol inducido 16 están dispuestas otras tres ruedas sueltas 124, 48 y 126 -alojadas de forma concéntrica y giratoria- así como una rueda fija 128, que está alojada de forma concéntrica y de una manera segura al giro. La rueda suelta 44 -que está situada dentro del plano de ruedas dentadas ZIV/VI- queda asignada a la cuarta marcha de engranaje IV, y está rueda puede ser acoplada, mediante un acoplamiento de ruedas dentadas S5, al árbol inducido 16.

La rueda suelta 124, que está dispuesta dentro del plano de ruedas dentadas ZR/II, está prevista para la marcha hacia atrás R, mientras que la rueda suelta 48, que está dispuesta dentro del plano de ruedas dentadas ZIII/IV, está asignada a la tercera marcha de engranaje III. Entre las ruedas sueltas, 124 y 48, está previsto un acoplamiento de ruedas dentadas S6, que acopla el árbol inducido 16, dentro de la marcha hacia atrás R, a la rueda suelta 124 y lo acopla, dentro de la tercera marcha de engranaje III, a la rueda suelta 48.

La rueda suelta 126 -que, dentro del plano de ruedas dentadas ZVb se encuentra en engrane con la rueda fija 72, dispuesta en el árbol intermedio 12- está prevista para la quinta marcha de engranaje V, y esta rueda suelta puede estar acoplada, por medio de un acoplamiento de ruedas dentadas S7, al árbol inducido 16. La rueda fija 128 transmite -de una manera directa así como con una multiplicación fija- hacia la rueda dentada 96 del engranaje diferencial 20.

Aparte de la rueda suelta 52, sobre el árbol inducido 18 están dispuestas otras tres ruedas sueltas 122, 56 y 76 -alojadas de forma concéntrica y giratoria- así como una rueda fija 130, que está alojada de forma concéntrica y de una manera segura al giro. La rueda suelta 52 -que está situada dentro del plano de ruedas dentadas ZIV/VI- está asignada a la sexta marcha de engranaje VI. La rueda suelta 122, que está dispuesta dentro del plano de ruedas dentadas ZR/II, está prevista para la segunda marcha de engranaje II. Entre las ruedas sueltas, 52 y 122, está previsto un acoplamiento de ruedas dentadas S8, que acopla el árbol inducido 18, dentro de la sexta marcha de engranaje VI, a la rueda suelta 52 y lo acopla, dentro de la segunda marcha de engranaje II, a la rueda suelta 122.

La rueda suelta 56, que está dispuesta dentro del plano de ruedas dentadas ZIII/IV, está asignada a la cuarta marcha de engranaje IV. Dentro de un plano de ruedas dentadas ZIb, la rueda suelta 76 está en engrane con la rueda fija 70 -que está alojada sobre el árbol intermedio 12- y la rueda suelta está prevista para la primera marcha de engranaje I. Entre las ruedas sueltas, 56 y 76, está dispuesto un acoplamiento de ruedas dentadas 59, que acopla el árbol inducido 18, dentro de la cuarta marcha de engranaje IV, a la rueda suelta 56 y lo acopla, dentro de la primera marcha de engranaje I, a la rueda suelta 76. La rueda fija 130 transmite de manera directa y con una multiplicación fija -sobre la rueda dentada 96 del engranaje diferencial 20.

La primera marcha de engranaje I y la segunda marcha de engranaje II están previstas sobre el árbol inducido 18. Durante el cambio de marcha desde la primera hacia la segunda marcha de engranaje, I-II, la transmisión es inducida siempre a través del árbol inducido 18. Queda impedido, por consiguiente, un cambio en los árboles inducidos, 16 y 18, por lo cual puede ser conseguido un más elevado confort durante los cambios de marcha.

De acuerdo con la presente invención, según el ejemplo de realización indicado en la Figura 2, y adicionalmente al ejemplo de realización de la Figura 1, es así que las ruedas dentadas 36, 74, 40, 70 y 72, dispuestas sobre los árboles intermedios, 12 y 14, pueden ser colocadas en una unión efectiva con el primer embrague de cambio de carga K1 así como con el segundo embrague de cambio de carga K2.

La rueda suelta 40 -alojada, dentro del plano de ruedas dentadas ZIII/IV, sobre el árbol intermedio 12- puede estar acoplada, a través de un acoplamiento de ruedas dentadas S10, con el árbol intermedio 14, y la misma puede ser colocada en una unión efectiva con el embrague de cambio de carga K2. Además, esta rueda suelta 40 puede estar acoplada -por medio de un acoplamiento de ruedas dentadas S11- al árbol intermedio 12, y la misma puede ser colocada en una unión efectiva con el embrague de cambio de carga K1. A través de la rueda suelta 48, que está asignada a la tercera marcha de engranaje III, y por medio de la rueda suelta 56, que está prevista para la cuarta marcha de engranaje IV, la respectiva impulsión puede ser inducida tanto con el embrague de cambio de carga K1 cerrado como asimismo con el embrague de cambio de carga K2 cerrado. De forma secuencial y bajo carga puede ser cambiado hacia arriba, desde la primera marcha hasta la sexta marcha de engranaje, I-VI, a través de un control de interferencia de los embragues de cambio de carga, K1 y K2, como también puede ser cambiado -de manera secuencial y bajo carga- en retorno, igualmente por medio de un control de interferencia de los embragues de cambio de carga, K1 y K2.

Para un proceso de cambio hacia la tercera o la cuarta marcha de engranaje, III y IV, o bien desde las mismas, siempre es elegida la tercera marcha de engranaje o la cuarta marcha de engranaje, hacia la cual o desde la cual puede ser cambiado bajo carga y a través de un control de interferencia de los embragues de cambio de carga, K1 y K2. Pueden ser llevados a efecto -bajo carga todos los dobles cambios hacia arriba y hacia abajo, es decir, los cambios de marcha I-III, II-IV, III-V y IV-VI, mediante un control de interferencia de los embragues de cambio de carga, K1 y K2.

Por medio de los acoplamientos de ruedas dentadas, S10 y S11, pueden ser colocados en una unión efectiva entre si los árboles intermedios, 12 y 14, concretamente por el hecho de que el acoplamiento de ruedas dentadas S10 acopla la rueda suelta 40 al árbol intermedio 14, mientras que el acoplamiento de ruedas dentadas S11 acopla esta rueda suelta 40 al árbol intermedio 12. La transmisión puede ser efectuada a través del primer embrague de cambio de carga K1, mediante el árbol intermedio 12, el acoplamiento de ruedas dentadas S11, la rueda suelta 40 y por el acoplamiento de ruedas dentadas S10 sobre el árbol intermedio 14 así como por medio de las ruedas fijas, 74 y 36. La transmisión puede ser efectuada, además, a través del segundo embrague de cambio de carga K2, mediante el árbol intermedio 14, el acoplamiento de ruedas dentadas S10, la rueda suelta 40 y por el acoplamiento de ruedas dentadas S11 sobre el árbol intermedio 12 así como por medio de las ruedas fijas, 70 y 72. Ante todo resulta que, gracias a ello, con el primer embrague de cambio de carga K1 o con el segundo embrague de cambio de carga K2 o conjuntamente con los dos embragues de cambio de carga, K1 y K2, puede ser arrancado desde la primera marcha de engranaje I así como también desde la segunda marcha de engranaje II. En lugar de con dos acoplamientos de ruedas dentadas, Sl0 y S11, los árboles intermedios, 12 y 14, como principio también pueden ser colocados en una unión efectiva entre sí mediante un solo elemento de cambio.

Al realizarse el arranque desde la primera marcha de engranaje I y con los dos embragues de cambio de carga, K1 y K2, estos dos embragues de cambio de carga están cerrados. El acoplamiento de ruedas dentadas S10 acopla la rueda suelta 40 con el árbol intermedio 14, mientras que el acoplamiento de ruedas dentadas S11 acopla la rueda suelta con el árbol intermedio 12. Además, el acoplamiento de ruedas dentadas S9 acopla la rueda suelta 76 con el árbol inducido 18. La transmisión de fuerza se extiende, desde el árbol de entrada 10, por el primer embrague de cambio de carga K1, por el árbol intermedio 12, por la rueda fija 70, por la rueda suelta 76, por el acoplamiento de ruedas dentadas S9, por el árbol inducido 18 así como a través de la rueda fija 130 hacia el engranaje diferencial 20, como asimismo se extiende la transmisión de fuerza, desde el árbol de entrada 10, por el segundo embrague de cambio de carga K2, por el árbol intermedio 14, por la rueda suelta 40, por el acoplamiento de ruedas dentadas S11, por el árbol intermedio 12, por la rueda fija 70, por la rueda suelta 76, por el acoplamiento de ruedas dentadas 59, por el árbol inducido 18 así como a través de la rueda fija 130 hacia el engranaje diferencial 20. Al reducirse el número de revoluciones de diferencia en los embragues de cambio de carga, K1 y K2, a cero, se abre el embrague de cambio de carga K2.

Al arrancarse desde la primera marcha de engranaje I solamente con el segundo embrague de cambio de carga K2, por la transmisión hacia el embrague de cambio de carga K1 puede ser pasado -sin ninguna interrupción en la fuerza de transmisión, o bien de forma directa, con una interrupción en la fuerza de transmisión- a la segunda marcha de engranaje II. De manera análoga puede ser arrancado también desde la segunda marcha de engranaje II.

Según otra forma de realización resulta que, de una manera conveniente, un árbol inducido se encuentra asignado a la cuarta marcha, a la quinta marcha así como a la sexta marcha de engranaje, mientras que otro árbol inducido está previsto para la primera marcha, para la segunda marcha, para la tercera marcha de engranaje y para la marcha hacia atrás; a este efecto, el plano de ruedas dentadas para la tercera y para la sexta marcha de engranaje, un plano de ruedas dentadas para la primera marcha de engranaje así como otro plano de ruedas dentadas para la cuarta marcha de engranaje poseen una respectiva rueda dentada en el primer árbol intermedio, mientras que el plano de ruedas dentadas para la segunda marcha y para la cuarta marcha de engranaje, un plano de ruedas dentadas para la quinta marcha de engranaje así como otro plano de ruedas dentadas para la marcha hacia atrás poseen una respectiva rueda dentada en el otro árbol intermedio.

Con el objeto de ahorrar aún más espacio de construcción en el sentido axial, es propuesto disponer sobre cada árbol intermedio como máximo dos ruedas dentadas. Para ello resulta conveniente, que un árbol inducido esté asignado a la segunda marcha, a la tercera marcha, a la quinta marcha de engranaje y a la marcha hacia atrás, mientras que otro árbol inducido esté previsto para la primera, para la cuarta y para la sexta marcha de engranaje; en este caso, el plano de ruedas dentadas para la tercera y para la sexta marcha de engranaje y un plano de ruedas dentadas para la marcha hacia atrás y para la primera marcha de engranaje poseen una respectiva rueda dentada sobre un árbol intermedio, mientras que el plano de ruedas dentadas para la segunda y para la cuarta marcha de engranaje así como un plano de ruedas dentadas para la quinta marcha de engranaje poseen una respectiva rueda dentada sobre el otro árbol intermedio.

Según otra conveniente forma de realización, prevista para un más amplio campo de aplicación, es así que un plano de ruedas dentadas se encuentra asignado a la tercera y a la cuarta marcha de engranaje, mientras que una rueda dentada del plano de ruedas dentadas, la cual está alojada sobre el árbol intermedio, puede ser colocada en una unión efectiva con el primer embrague de cambio de carga así como con el segundo embrague de cambio de carga. Según esta forma de realización y de una manera conveniente, resulta que un árbol inducido está asignado a la primera marcha, a la segunda marcha, a la cuarta marcha y a la sexta marcha de engranaje, mientras que el otro árbol inducido está asignado a la tercera, a la cuarta y a la quinta marcha de engranaje así como a la marcha hacia atrás; a este efecto, un plano de ruedas dentadas para la cuarta y para la sexta marcha de engranaje así como otro plano de ruedas dentadas para la marcha hacia atrás y para la segunda marcha de engranaje poseen una respectiva rueda dentada sobre un árbol intermedio, mientras que un plano de ruedas dentadas para la tercera y para la cuarta marcha de engranaje y otro plano de ruedas dentadas para la primera marcha de engranaje así como un plano de ruedas dentadas para la quinta marcha de engranaje tienen una respectiva rueda dentada sobre el otro árbol intermedio.

Claims (7)

1. Engranaje de inversión de ruedas dentadas, en el cual un árbol de entrada (10) está unido con un engranaje diferencial (20) por medio de un primer engranaje divisor (78) y de un segundo engranaje divisor (80) que -dentro de la transmisión de la fuerza están dispuestos de forma paralela entre sí, y cada uno de los mismos posee un embrague de cambio de carga en arrastre de fricción (K1, K2) así como un respectivo árbol intermedio (12, 14), que están dispuestos de forma concéntrica entre sí así como de manera coaxial al árbol de entrada (10); en este caso, el respectivo árbol intermedio (12, 14) puede estar unido con el árbol de entrada (10) -a efectos de su trabajo- a través del embrague de cambio de carga (K1, K2); y con por lo menos una rueda dentada por cada árbol intermedio (12, 14) de los cuales por lo menos uno puede ser colocado en una unión efectiva con un primer árbol inducido (16), que está dispuesto de forma paralela a los árboles intermedios (12, 14) y el cual transmite -de una manera directa o indirecta- hacia el engranaje diferencial (20); a este efecto, de forma paralela al primer árbol inducido (16) está previsto por lo menos un segundo árbol inducido (18) que, en relación con los árboles intermedios (12, 14) y/o con el engranaje diferencial (20), guarda una distancia de eje (22, 24, 30, 32, 118, 120), que es distinta a la distancia de eje del primer árbol inducido (16); y por lo menos una rueda dentada (34, 36, 38, 40) de por lo menos un árbol intermedio (12, 14) se encuentra en engrane, tanto con una rueda dentada (42, 44, 46, 48), dispuesta sobre el primer árbol inducido (16), como asimismo está en engrane con una rueda dentada (50, 52, 54, 56), dispuesta sobre el segundo árbol inducido (18); en este caso, dentro de un árbol intermedio (14) está dispuesto el segundo árbol intermedio (12), que sobresale en el sentido axial del primero, y la zona del segundo árbol intermedio (12), la cual sobresale axialmente del primer árbol intermedio (14), sostiene varias ruedas dentadas, que están dispuestas de forma colindante entre sí en el sentido axial; engranaje de inversión éste que está caracterizado porque la zona saliente sostiene -por el extremo axial de la misma- la rueda fija de una quinta marcha de engranaje (V); en este caso, sobre el árbol intermedio (14) está alojada una rueda fija (60) que, a los efectos de constituir una marcha hacia adelante, está exclusivamente en engrane con una rueda suelta (98) que, dentro de esta marcha hacia adelante, se encuentra acoplada, a través de un elemento de cambio (S3), con el árbol inducido (18) y, de forma colindante con la antes mencionada rueda fija (60), sobre el árbol intermedio (14) está alojada una rueda fija (58) que, a los efectos de constituir la primera marcha hacia adelante, está en engrane -dentro de un plano de ruedas dentadas (ZI)- exclusivamente con una rueda suelta (90) que, dentro de la primera marcha hacia adelante, se encuentra acoplada al otro árbol inducido (16) por medio de un elemento de cambio (S1).

2. Engranaje de inversión de ruedas dentadas conforme a la reivindicación 1) y caracterizado porque por lo menos una rueda dentada (34, 38, 36, 40), dispuesta en un árbol intermedio (12, 14), está asignada a dos marchas de engranaje.

3. Engranaje de inversión de ruedas dentadas conforme a una de las reivindicaciones anteriormente mencionadas y caracterizada porque la primera marcha de engranaje (I) y la segunda marcha de engranaje (II) están dispuestas sobre un árbol inducido común (16, 18).

4. Engranaje de inversión de ruedas dentadas conforme a la reivindicación 3) y caracterizado porque la primera marcha de engranaje (I) y la segunda marcha de engranaje (II) están dispuestas sobre un árbol inducido común (16, 18) de tal manera que, durante un cambio desde la primera marcha de engranaje (I) hacia la segunda marcha de engranaje (II), la transmisión pueda ser efectuada a través de un mismo árbol inducido (16 y 18, respectivamente); en este caso puede ser impedido un cambio de los árboles inducidos (16, 18), con lo cual puede ser incrementado el confort en el cambio de marchas -que, en la mayoría de los casos, tiene lugar bajo una elevada carga- desde la primera marcha de engranaje (I) hacia la segunda marcha de engranaje (II).

5. Engranaje de inversión de ruedas dentadas conforme a una de las reivindicaciones anteriormente mencionadas y caracterizada porque dentro de un árbol intermedio (14) se encuentra alojado el segundo árbol intermedio (12), que sobresale del primero en el sentido axial.

6. Engranaje de inversión de ruedas dentadas conforme a una de las reivindicaciones anteriormente mencionadas y caracterizado porque una rueda suelta (100) está en engrane -dentro de un plano de ruedas dentadas (ZV)- con la rueda fija (64), que está alojada sobre el árbol intermedio (12), y esta rueda suelta está prevista para la quinta marcha de engranaje (V).

7. Engranaje de inversión de ruedas dentadas conforme a una de las reivindicaciones anteriormente mencionadas y caracterizado porque los embragues de cambio de carga (K1, K2) están realizados de una manera distinta para los diferentes procesos de arranque y/o los mismos son empleados de forma individual para el arranque desde una marcha de engranaje más elevada.