ES2287838T3

ES2287838T3 - Dispositivo para la transmision de movimientos de cambio en una caja de cambios de un automovil y procedimiento de fabricacion de dicho dispositivo.

Info

Publication number: ES2287838T3
Application number: ES05011874T
Authority: ES
Inventors: Matthias Volk
Original assignee: Selzer Fertigungstechnik GmbH and Co KG
Current assignee: Selzer Fertigungstechnik GmbH and Co KG
Priority date: 2004-07-03
Filing date: 2005-06-02
Publication date: 2007-12-16
Anticipated expiration: 2025-06-02
Also published as: ATE366883T1; DE102004032293B4; DE102004032293A1; EP1612459A1; DE502005001001D1; EP1612459B1

Abstract

Dispositivo para la transmisión de movimientos de cambio de marchas en una caja de cambios de un automóvil, con un eje de mando de la horquilla (10) y una horquilla de cambio (12), que mediante un pivote de giro (14) orientado perpendicularmente respecto al eje geométrico del eje de mando de la horquilla están fijados relativamente entre sí de modo no desplazable en la dirección del eje geométrico del eje de mando de la horquilla, mientras que se pueden girar relativamente entre sí una magnitud angular reducida alrededor del eje del pivote de giro, caracterizado porque el eje de mando de la horquilla (10) y la horquilla de cambio (12) están taladrados conjuntamente formando un orificio escalonado (16), con un escalón (18) en el eje de mando de la horquilla (10) y un escalón (20) en la horquilla de cambio (12), porque el pivote de giro (14) presenta dos superficies anulares (22, 24), de las cuales cada una se corresponde con un escalón (18, 20) del orificio escalonado (16), y cuya separaciónaxial (A) es ligeramente mayor que la separación axial (a) entre los escalones (18, 20) del orificio escalonado (16), porque el diámetro exterior (D) del pivote de giro (14) es ligeramente menor entre sus superficies anulares (22, 24) que el diámetro interior (d) del orificio escalonado (16) entre sus escalones (18, 20), y porque el pivote de giro (14) va fijado de tal modo en el orificio escalonado (16), que su superficie anular (24) de menor diámetro asienta contra el escalón de menor diámetro (20) del orificio escalonado (16), mientras que la superficie anular (22) de mayor diámetro del pivote de giro (14) queda frente al escalón (18) de mayor diámetro del orificio escalonado (16).

Description

Dispositivo para la transmisión de movimientos de cambio en una caja de cambios de un automóvil y procedimiento de fabricación de dicho dispositivo.

Aspecto técnico

La invención se refiere a un dispositivo para la transmisión de movimientos de cambio de marchas en una caja de cambios de un automóvil, conforme al preámbulo de la reivindicación 1, tal como se utilizan masivamente en la industria del automóvil, e incluye también un procedimiento para su fabricación.

Estado de la técnica

Dentro del estado de la técnica se conocen ya dispositivos para la transmisión de movimientos de cambios de marcha en una caja de cambios de un automóvil, que comprenden una horquilla de cambio y un eje de mando de la horquilla, que van fijados entre sí de forma indesplazable en la dirección del eje de mando de la horquilla, mediante un pivote de giro orientado perpendicularmente al eje geométrico del eje de mando de la horquilla, mientras que alrededor del eje del pivote de giro se pueden girar entre sí en una magnitud angular reducida. La reducida holgura del ángulo de giro de aproximadamente 1 a 2º, que aquí resulta posible, sirve para compensar los movimientos de tambaleo que durante el funcionamiento realiza el manguito de cambio, en el cual encaja la horquilla de cambio por sus extremos de horquilla, y evitar de este modo que se transmitan vibraciones al varillaje del cambio.

Un dispositivo de esta clase se da a conocer en el documento EP 1 079 154 B1 de la Solicitante, que forma especie. En este estado de la técnica la horquilla de cambio lleva conformado mediante técnica de forja un resalte de alojamiento, que presenta un orificio para alojar el eje de mando de la horquilla, en el cual están realizadas dos superficies de guía planas y paralelas entre sí, enfrentadas entre sí, realizadas por mecanizado con arranque de viruta del resalte de alojamiento, que guían la horquilla de cambio en el eje de mando de la horquilla de forma giratoria alrededor del pivote de giro que pasa a través del resalte de alojamiento, en dirección perpendicular a las superficies guía, y a través del eje de mando de la horquilla.

Para la fabricación del dispositivo antes conocido es preciso que primeramente se determine la separación útil entre las superficies guía en el orificio del resalte de alojamiento de la horquilla de cambio por una parte, y el grueso del tramo del eje de mando de la horquilla que se ha de alojar en el orificio del resalte de alojamiento, por otra parte, con el fin de conseguir un guiado de fácil movimiento. A continuación se desliza la horquilla de cambio sobre el eje de mando de la horquilla, fijándose el eje de mando de la horquilla mediante unas superficies de referencia de la misma, y la horquilla de cambio mediante superficies funcionales de los extremos de la horquilla, en posición exactamente ajustada entre sí. A continuación se taladran conjuntamente en un mismo proceso de taladrado el resalte de alojamiento en la horquilla de cambio y el eje de mando de la horquilla en esta posición relativa establecida, para formar un orificio de alojamiento para el pivote de giro, antes de que finalmente se introduzca el pivote de giro en el orificio de alojamiento para realizar la unión giratoria de la horquilla de cambio con el eje de mando de la horquilla.

Si bien en este estado de la técnica, la horquilla de cambio va alojada con giro en el eje de mando de la horquilla con escasas tolerancias y a pesar de ello con facilidad de movimiento, el dispositivo ya conocido necesita todavía mejorarse en cuanto a lograr una fabricación económica.

Exposición de la invención

La invención tiene por lo tanto como objetivo crear un dispositivo para la transmisión de movimientos de cambio de marcha en una caja de cambios de un automóvil, que comprenda una horquilla de cambio y un eje de mando de la horquilla, donde la horquilla de cambio vaya apoyada con giro en el eje de mando de la horquilla con la máxima suavidad de movimientos y a pesar de ello con una holgura de basculamiento reducida, que pueda fabricarse más económica con respecto al estado de la técnica. El objetivo de la invención comprende también la descripción de un proceso de fabricación especialmente adecuado para ello.

Este objetivo se resuelve mediante las características que figuran en la reivindicación 1 ó 9. Unos perfeccionamientos ventajosos o convenientes de la invención constituyen el objeto de las reivindicaciones 2 a 8 así como 10 y 11.

En un dispositivo para la transmisión de movimientos de cambio de marcha en una caja de cambios de un automóvil, que presente un eje de mando de una horquilla y una horquilla de cambio, que estén fijados sin posibilidad de deslizamiento entre sí en la dirección del eje geométrico del eje de mando de la horquilla por medio de un pivote de giro orientado perpendicularmente al eje geométrico del eje de mando de la horquilla, mientras que alrededor del eje del pivote de giro se pueden girar relativamente entre sí en una magnitud angular reducida, estando taladrados conjuntamente conforme a la invención el eje de mando de la horquilla y la horquilla de cambio, formando un orificio escalonado, con un escalón en el eje de mando de la horquilla y un escalón en la horquilla de cambio, mientras que el pivote de giro presenta dos superficies anulares, cada una de las cuales se corresponde con un escalón del orificio escalonado, y cuya separación axial es ligeramente mayor que la separación axial entre los escalones del orificio escalonado, siendo el diámetro exterior del pivote de giro entre sus superficies anulares ligeramente inferior al diámetro interior del orificio escalonado entre sus escalones, y donde el pivote de giro va fijado de tal manera en el orificio escalonado, que su superficie anular de menor diámetro asiente en el escalón de menor diámetro del orificio escalonado, mientras que la superficie anular de mayor diámetro del pivote de giro queda frente al escalón de mayor diámetro del orificio escalonado.

Debido a la formación de la unión giratoria entre el eje de mando de la horquilla y la horquilla de cambio, por medio del orificio escalonado que presenta un escalón, tanto en el eje de mando de la horquilla como en la horquilla de cambio, y dentro del cual está colocado el pivote de giro que está dotado de dos superficies anulares correspondientes a los escalones, ya no importa tanto la precisión o las tolerancias de espesor del eje de mando de la horquilla y de la horquilla de cambio, a diferencia del estado de la técnica que forma la especie, de modo que tanto para el eje de mando de la horquilla como también para la horquilla de cambio se puede utilizar una materia prima económica, que como tal no tiene por qué conservar unas tolerancias dimensionales estrechas, y que tampoco ha de prepararse costosamente en la zona de unión entre el eje de mando de la horquilla y la horquilla de cambio. Para la facilidad de movimiento y para que haya un juego de bamboleo reducido en la unión giratoria son determinantes exclusivamente las relaciones antes descritas de distancias y diámetros en el orificio escalonado y en el pivote de giro, de acuerdo con las cuales la distancia axial entre las superficies anulares en el pivote de giro es ligeramente mayor que la distancia axial de los escalones del orificio escalonado, mientras que el diámetro exterior del pivote de giro es ligeramente inferior entre sus superficies anulares que el diámetro interior del orificio escalonado entre sus escalones, lo cual se puede realizar con un coste relativamente reducido.

Así, el pivote de giro se puede tornear económicamente, por ejemplo en un torno automático partiendo de material de barra, sin necesidad de operaciones de repaso. En cambio los distintos tramos del orificio escalonado se pueden realizar por principio, por ejemplo con herramientas de taladrado consecutivo en un mismo amarre del eje de mando de la horquilla y la horquilla de cambio. Pero con vistas a conseguir de forma económica tolerancias estrechas en el orificio escalonado se prefiere sin embargo especialmente un procedimiento para la fabricación del dispositivo conforme a la invención, que comprende los pasos siguientes: (a) Superposición, alineación y fijación de la horquilla de cambio y del eje de mando de la horquilla en una posición exactamente ajustada entre sí, (b) taladrado conjunto de la horquilla de cambio y del eje de mando de la horquilla para formar el orificio escalonado mediante una broca escalonada doble, en un solo proceso de taladrado, (c) colocación del pivote de giro en el orificio escalonado, y (d) fijación del pivote de giro en el orificio escalonado.

Con el fin de tener buena accesibilidad al punto de mecanizado para realizar el orificio escalonado, es ventajoso que el orificio escalonado se dé partiendo del eje de mando de la horquilla, en el eje de mando de la horquilla y en la horquilla de cambio. Pero de acuerdo con las necesidades funcionales respectivas (intradós del agujero en la horquilla de cambio/copartícipe en la fricción para el movimiento relativo del pivote de giro y la horquilla de cambio), sin embargo puede ser también conveniente realizar el orificio escalonado partiendo de la horquilla de cambio, en la horquilla de cambio y en el eje de mando de la horquilla.

En otra realización del dispositivo objeto de la invención, el orificio escalonado puede presentar tres tramos de orificio, con diámetros que se van reduciendo de tramo en tramo, y que están unidos entre sí por medio de los escalones, teniendo el pivote de giro un reborde que forma la superficie anular de mayor diámetro, alojado en el tramo del orificio de mayor diámetro, un tramo de apoyo que constituye la superficie anular de menor diámetro, alojado en el tramo central del orificio, y un tramo de fijación alojado en el tramo del orificio de diámetro más pequeño, mediante el cual el pivote de giro va fijado en el orificio escalonado, de manera que durante el montaje de la unión giratoria solamente es preciso manejar tres piezas, que son el eje de mando de la horquilla, la horquilla de cambio y el pivote de giro. Para esto cabe por principio imaginar que el pivote de giro se fije en el orificio escalonado, p.ej. mediante una unión roscada, para lo cual el tramo de fijación del pivote de giro está dotado de una rosca que se enrosca en una rosca compañera prevista en el tramo del orificio de diámetro más pequeño del orificio escalonado. Ahora bien, y especialmente con vistas a una fabricación económica, se prefiere sin embargo una realización en la que el tramo de fijación del pivote de giro sobresalga con su extremo del tramo de orificio del diámetro más pequeño del orificio escalonado, recalcándose el extremo del tramo de fijación que sobresale para formar una cabeza de remache, de manera que el pivote de giro queda sujeto en el tramo del orificio de diámetro más pequeño del orificio escalonado entre su superficie anular de menor diámetro y la cabeza del remache. La fijación del pivote de giro en el orificio escalonado para formar la cabeza del remache puede comprender ventajosamente el remachado, p.ej. remachado en caliente, remachado oscilante o similares, del extremo del tramo de fijación del pivote de giro que sobresale del tramo de orificio de diámetro más pequeño del orificio escalonado.

En una alternativa con respecto a la realización antes descrita del dispositivo objeto de la invención, el orificio escalonado puede presentar tres tramos de orificio cuyos diámetros se vayan reduciendo de tramo en tramo, que estén unidos entre sí por los escalones, presentando el pivote de giro un reborde que forma la superficie anular de mayor diámetro, alojado en el tramo del orificio de mayor diámetro, un tramo de apoyo que forma la superficie anular de menor diámetro, alojado en el tramo del orificio intermedio, y un orificio pasante central para alojar un elemento de fijación que sujeta por detrás con una cabeza el reborde del pivote de giro y que se extiende a través del orificio pasante en el pivote de giro hasta el tramo de orificio de diámetro más pequeño del orificio escalonado, con un vástago mediante el cual se puede fijar en el orificio escalonado el elemento de fijación y por lo tanto el pivote de giro. El pivote de giro, que debido a estar previsto el orificio pasante tiene forma de casquillo o vaina, se puede fabricar por lo tanto ventajosamente de un material para cojinetes, p.ej. una aleación de cobre, con el fin de optimizar el emparejamiento de fricción de las piezas con giro relativo entre sí, con vistas a la facilidad de movimiento del movimiento de giro y el desgaste de las superficies de fricción, mientras que el material del elemento de fijación (p.ej. acero) se puede elegir con independencia del material del pivote de giro, de acuerdo con las respectivas necesidades de fijación. En este caso cabe imaginar por principio y de forma semejante a la alternativa antes descrita, fijar el elemento de fijación en el orificio escalonado, por ejemplo mediante una unión roscada para lo cual el vástago del elemento de fijación está dotado por su extremo de una rosca que se enrosca en una rosca compañera prevista en el tramo del orificio escalonado de diámetro más pequeño. Ahora bien, especialmente con vistas a una fabricación económica, se prefiere también aquí una realización en la que el vástago del elemento de fijación sobresalga con su extremo del tramo del orificio escalonado de diámetro más pequeño, recalcándose el extremo del vástago que sobresale para formar una cabeza de remache, de manera que el pivote de giro es atraído con su superficie anular de menor diámetro contra el escalón de menor diámetro del orificio escalonado, por medio de la cabeza del elemento de fijación que agarra por detrás su reborde. Para ello, la fijación del pivote de giro en el orificio escalonado puede comprender ventajosamente las fases siguientes: Colocación del elemento de fijación en el orificio pasante del pivote de giro y remachado del extremo del vástago del elemento de fijación que sobresale del tramo de orificio de diámetro más pequeño del orificio escalonado, para formar la cabeza del remache. En principio, la horquilla de cambio por último puede estar realizada de cualquier material, p.ej. puede estar forjada en estampa de un acero para forjar, mientras que el eje de mando de la horquilla se puede fabricar por ejemplo a partir de un material redondo. Pero especialmente con vistas a reducir los costes de las piezas brutas se prefiere una realización en la que el eje de mando de la horquilla y/o la horquilla de cambio estén fabricados de un material plano.

Breve descripción de los dibujos

A continuación se describe la invención sirviéndose de ejemplos de realización preferidos y haciendo referencia a los dibujos que se adjuntan, donde piezas iguales o equivalentes llevan los mismos signos de referencia. En los dibujos se puede ver:

Fig. 1 una representación quebrada en perspectiva de un dispositivo para la transmisión de movimientos de cambio según un primer ejemplo de realización de la invención, que comprende una horquilla de material plano, un eje de mando de la horquilla de material redondo y un pivote de giro en forma de un bulón remachado con reborde,

Fig. 2 una vista en planta fraccionada del dispositivo según la Fig. 1,

Fig. 3 una vista en sección fraccionada del dispositivo según la Fig. 1, conforme a la línea de sección III-III de la Fig. 2,

Fig. 4 una vista en sección del dispositivo según la Fig. 1, conforme a la línea de sección IV-IV de la Fig. 3,

Fig. 5 una vista en sección fraccionada del dispositivo según la Fig. 1, de acuerdo con la línea de sección III-III de la Fig. 2, a una escala notablemente mayor con respecto a la Fig. 3, de donde se pueden deducir más detalles relativos a la formación de la unión giratoria entre la horquilla de cambio y el eje de mando de la horquilla,

Fig. 6 una vista lateral del pivote de giro utilizado en el dispositivo según la Fig. 1, correspondiente a la escala de la Fig. 5, en estado sin remachar, es decir sin deformar,

Figs. 7 a 10 vistas en sección fraccionadas de la horquilla de cambio y del eje de mando de la horquilla del dispositivo según la Fig. 1, que en cuanto a trazado de la sección y escala se corresponden con la Fig. 3, y que muestran pasos de fabricación consecutivos en la formación de la unión giratoria entre la horquilla de cambio y el eje de mando de la horquilla,

Fig. 11 una vista fraccionada en perspectiva de un dispositivo para la transmisión de movimiento de cambio de acuerdo con un segundo ejemplo de realización de la invención, que comprende una horquilla de cambio de material plano, un eje de mando de la horquilla de material plano, y un pivote de giro en forma de un bulón con cabeza remachado,

Fig. 12 una vista en sección fraccionada, correspondiente a la Fig. 5 en cuanto al trazado de la sección y a la escala, del dispositivo según la Fig. 11, de la cual se pueden deducir detalles relativos a la formación de la unión giratoria entre la horquilla de cambio y el eje de mando de la horquilla,

Fig. 13 una vista lateral correspondiente en cuanto a escala a la Fig. 12, del pivote de giro utilizado en el dispositivo según la Fig. 11, en estado no remachado, es decir sin deformar,

Fig. 14 una vista fraccionada en perspectiva de un dispositivo para la transmisión de movimientos de cambio según un tercer ejemplo de realización de la invención, que presenta una horquilla de cambio de material plano, un eje de mando de la horquilla de material redondo, un pivote de giro en forma de un casquillo con reborde y un remache que atraviesa este último,

Fig. 15 una vista en sección fraccionada del dispositivo según la Fig. 14, correspondiente en cuanto a trazado de la sección y escala a la Fig. 5, de la cual se pueden deducir detalles relativos a la formación de la unión de giro entre la horquilla de cambio y el eje de mando de la horquilla,

Fig. 16 una vista lateral del pivote de giro utilizado en el dispositivo según la Fig. 14, que en cuanto a escala se corresponde con la Fig. 15,

Fig. 17 una vista fraccionada en perspectiva de un dispositivo para la transmisión de movimientos de cambio según un cuarto ejemplo de realización de la invención, que presenta una horquilla de cambio de material plano, un eje de mando de la horquilla de material plano, un pivote de giro en forma de casquillo con reborde y un remache que atraviesa este último,

Fig. 18 una vista fraccionada en sección del dispositivo según la Fig. 17, que en cuanto al trazado de la sección y escala se corresponde con la Fig. 5, de la cual se pueden deducir detalles relativos a la formación de la unión de giro entre la horquilla de cambio y el eje de mando de la horquilla, y

Fig. 19 una vista lateral del pivote de giro utilizado en el dispositivo según la Fig. 17, que en cuanto a escala se corresponde con la Fig. 18.

Descripción detallada de los ejemplos de realización

Las Figs. 1 a 10 muestran un primer ejemplo de realización de un dispositivo para la transmisión de movimientos de cambio de marchas en una caja de cambios de un automóvil, en estado no instalado, que presenta un eje de mando de la horquilla 10 y una horquilla de cambio 16, apoyada con giro sobre aquel de manera especial. Dicho con mayor precisión, el eje de mando de la horquilla 10 y la horquilla de cambio 12, están fijados, sin desplazamiento relativo entre sí en la dirección del eje geométrico del eje de mando de la horquilla, mediante un pivote de giro 14 orientado perpendicularmente al eje geométrico del eje de mando de la horquilla, mientras que alrededor del eje del pivote de giro se pueden girar relativamente entre sí un pequeño ángulo. Lo importante es que, tal como muestran especialmente las Figs. 3 a 6 y a continuación se explicará todavía con mayor detalle, el eje de mando de la horquilla 10 y la horquilla de cambio 12 están taladrados conjuntamente formado un orificio escalonado 16, con un escalón 18 en el eje de mando de la horquilla 10 y un escalón 20 en la horquilla de cambio 12, mientras que el pivote de giro 14 presenta dos superficies anulares 22, 24, de las cuales cada una se corresponde con un escalón 18, 20 del orificio escalonado 16, y cuya separación axial A (véase la Fig. 6) es ligeramente mayor que la separación axial a (véase la Fig. 5) entre los escalones 18, 20 del orificio escalonado 16, siendo el diámetro exterior D del pivote de giro 14, entre sus superficies anulares 22, 24 (véase la Fig. 6), ligeramente menor que el diámetro interior d del orificio escalonado 16, entre sus escalones 18, 20 (véase la Fig. 5), estando fijado el pivote de giro 14 en el orificio escalonado 16 de tal modo que su superficie anular de menor diámetro 24 asienta contra el escalón 20 de menor diámetro del orificio escalonado 16, mientras que la superficie anular 22 de mayor diámetro del pivote de giro 14 queda enfrentada al escalón de mayor diámetro 18 del orificio escalonado 16.

De acuerdo con las Figs. 1 a 4, la horquilla de cambio 12 presenta un cuerpo base 26, que en el ejemplo de realización representado está fabricado a partir de un material metálico plano. El cuerpo base 26 presenta, visto en planta (véase la Fig. 2) una base plana 28 esencialmente rectangular con dos lados longitudinales y dos lados transversales. El orificio escalonado 16 transcurre centrado entre los lados longitudinales y transversales de la base 28, a través de la base 28, tal como muestran las Figs. 3 y 4. Desde cada lado transversal de la base 28 se extiende con simetría bilateral respecto a un plano imaginario que transcurre a través del eje longitudinal del orificio escalonado 16, un brazo de la horquilla de cambio, estando los dos brazos de la horquilla de cambio 30 acodados hacia el mismo lado desde la base 28, de manera que con la base 28 encierran un ángulo predeterminado, que en el ejemplo de realización representado es de aproximadamente 55º, tal como se puede ver en la Fig. 4. De esta última también se deduce que los brazos de la horquilla de cambio 30 están acodados por segunda vez, de tal manera que sus extremos libres quedan ortogonales respecto a la base 28. En el ejemplo de realización representados, los extremos libres de los brazos de la horquilla de cambio 30 están dotados finalmente con sendos orificios de fijación 32, que sirven para la fijación de unos cuerpos de acoplamiento no representados, denominados también "Padden", por medio de los cuales la horquilla de cambio 12 se puede unir activamente y de forma conocida con el manguito de cambio o manguito deslizante (no representado) de la caja de cambios del automóvil.

En el ejemplo de realización representado, el eje de mando de la horquilla 10 está fabricado en un material redondo metálico, que cerca de su extremo está dotado por lados opuestos de sendos aplanamientos o rebajes 34, que están mecanizados del material redondo, p.ej. mediante brochado. Los rebajes 34 forman superficies planas paralelas 36, de las cuales la superficie que en las Figs. 3 y 4 queda en la parte inferior sirve como superficie de guía para la horquilla de cambio 12, o más exactamente, para su base 28. El rebaje 34, que en las Figs. 3 y 4 queda en la parte superior, podría suprimirse. También a través del eje de mando de la horquilla 10 se extiende el orificio escalonado 16, situado centrado con respecto a los rebajes 34 y que transcurre perpendicular al eje longitudinal del eje de mando de la horquilla 10 y de las superficies 36.

De la Fig. 5 se pueden deducir otros detalles relativos al pivote de giro 14 y al orificio escalonado 16, que en el ejemplo de realización representado está realizado partiendo del eje de mando de la horquilla 10 dentro del eje de la horquilla mando 10 y de la horquilla de cambio 12, pero que de acuerdo con las respectivas necesidades también puede estar realizado partiendo de la horquilla de cambio 12 dentro de la horquilla de cambio 12 y del eje de mando de la horquilla 10. De acuerdo con la Fig. 5, el orificio escalonado 16 presenta tres tramos de orificio 38, 40 y 42, con diámetros que se van reduciendo de tramo en tramo, y que están unidos entre sí por los escalones 18 ó 20 respectivamente. El tramo de orificio 38 de mayor diámetro está situado sólo dentro del eje de mando de la horquilla 10, el tramo de orificio intermedio 40 se extiende desde el eje de mando de la horquilla 10 a la horquilla de cambio 12, o más exactamente dentro de su base 28, y el tramo de orificio con el diámetro más pequeño 42 está situado únicamente en la horquilla de cambio 12. Si el orificio escalonado 16 estuviera realizado partiendo desde la horquilla de cambio 12 a la horquilla de cambio 12 y el eje de mando de la horquilla 10, entonces el escalón 18 de mayor diámetro estaría situado en la horquilla de cambio 12, y el escalón de menor diámetro 20 en el eje de mando de la horquilla 10, con el tramo de orificio de mayor diámetro 38 en la horquilla de cambio 12, el tramo de orificio intermedio 40 en la horquilla de cambio 12 y el eje de mando de la horquilla 10, y el tramo de orificio 42 de diámetro más pequeño en el eje de mando de la horquilla 10.

De acuerdo con la Fig. 5, el pivote de giro 14 tiene además un borde cilíndrico 44, alojado en el tramo de orificio 38 de mayor diámetro del orificio escalonado 16 y que forma la superficie anular 22 de mayor diámetro, un tramo de apoyo cilíndrico 46 alojado en el tramo intermedio del orificio 40 del orificio escalonado 16 que forma la superficie anular 24 de menor diámetro, y un tramo de fijación 48 alojado en el tramo del orificio 42 de diámetro más pequeño del orificio escalonado 16, mediante el cual el pivote de giro 14 va fijado en el orificio escalonado 16. Mejor dicho, el tramo de fijación 48 del pivote de giro 14 sobresale en el ejemplo de realización representado con su extremo que en la Fig. 5 queda en la parte inferior, más allá del tramo de orificio 42 del diámetro más pequeño del orificio escalonado 16, estando recalcado el extremo que sobresale del tramo de fijación 48 desde su forma original cilíndrica para formar una cabeza de remache 50, de manera que el pivote de giro metálico 14 queda sujeto entre su superficie anular 24 de menor diámetro y la cabeza de remache 50, en el tramo de orificio 42 del diámetro más pequeño del orificio escalonado 16.

Debido a la configuración y dimensionado descritos del pivote de giro 14 y del orificio escalonado 16, ya no importa la precisión o tolerancia de espesor del eje de mando de la horquilla 10 y de la horquilla de cambio 12, en lo referente a facilidad de movimiento y ausencia de holgura de la unión giratoria entre el eje de mando de la horquilla 10 y la horquilla de cambio 12. Las eventuales faltas de precisión, tolerancias y/o variaciones de tolerancia en el eje de mando de la horquilla 10 y la horquilla de cambio 12, quedan más bien compensadas cuasi-automáticamente por el orificio escalonado 16 y el pivote de giro 14 adaptado en la forma antes descrita al orificio escalonado 16.

Para establecer el dispositivo se fabrican previamente el eje de mando de la horquilla 10, la horquilla de cambio 12 y el pivote de giro 14. Después de cortar la longitud el eje de mando de la horquilla 10, se realizan los rebajes 34 en el eje de mando de la horquilla 10, p.ej. mediante brochado, para lo cual la separación entre las superficies 36 en el eje de mando de la horquilla 10 no tiene que cumplir unas tolerancias dimensionales estrechas. El cuerpo base 26 de la horquilla de cambio 12 se fabrica primeramente, p.ej. mediante un corte de precisión a partir de un materia plano, primeramente como pieza plana con la base 28 y los brazos de la horquilla de cambio 30, pudiendo realizarse al mismo tiempo los orificios de fijación 32 para los cuerpos de acoplamiento, antes de que se acoden los brazos de la horquilla de cambio 30 respecto a la base 28 tal como está mostrado de forma definida en la Fig. 4. El pivote de giro 14 se mecaniza terminado p.ej. en un torno automático con unas dimensiones definidas, en particular estando predeterminada la distancia axial A con tolerancias de las superficies anulares 22, 24 y el diámetro exterior D del tramo de asiento 46.

A continuación se superponen el eje de mando de la horquilla 10 y la horquilla de cambio 12, de manera que la base 28 de la horquilla de cambio 12 con su superficie que en la Fig. 7 queda en la parte superior, asienta plana contra la superficie 36 que en la Fig. 7 queda en la parte inferior del correspondiente rebaje 34 en el eje de mando de la horquilla 12, y se sujetan en posición exactamente definida entre sí.

A continuación, se taladran conjuntamente el eje de mando de la horquilla 10 y la horquilla de cambio 12, en el ejemplo de realización representado partiendo desde el eje de mando de la horquilla 10, para formar el orificio escalonado, para lo cual se emplea preferentemente una broca de dos diámetros (no representada), de manera que sólo se necesite una operación de taladrado. El tramo de corte de la broca de dos diámetros presenta para esto tres zonas de corte, que durante un giro de la broca y con movimiento de avance axial definen respectivamente una curva envolvente en forma de una envolvente cilíndrica, incrementándose el diámetro exterior de las envolventes cilíndricas, partiendo del extremo libre de la broca, de acuerdo con el diámetro interior de los tramos de orificio 42, 40 y 38 del orificio escalonado 16. Entre estas zonas de corte, la broca escalonada doble presenta unos filos de corte axiales, de manera que la broca sirve al mismo tiempo para refrentar los escalones 18, 20, que por lo tanto se producen simultáneamente durante el proceso de taladrado, como superficies anulares planas que sobresalen perpendicularmente respecto al eje de giro del movimiento de corte. La Fig. 8 muestra el resultado del proceso de taladrado antes descrito.

A continuación se coloca el pivote de giro 14 en el orificio escalonado 16, con lo cual la superficie anular 24 del pivote de giro 14, que en la Fig. 9 queda en la parte inferior, llega a asentar contra el escalón 20 del orificio escalonado 16 que en la Fig. 9 está en la parte inferior. Debido al ajuste realizado entre las dimensiones longitudinales a y A del tramo de orificio 40 del orificio escalonado 16 o del tramo de asiento 46 del pivote de giro 14 respectivamente, se establece entre el escalón 18 del orificio escalonado 16, que en la Fig. 9 está en la parte superior, y la superficie anular 22 del pivote de giro, que en la Fig. 9 está en la parte superior, un pequeño intersticio, que en las figuras no se reconoce debido a la escala de éstas.

Por último, se fija el pivote de giro 14 en el orificio escalonado 16, para lo cual se remacha el extremo del tramo de fijación 48 del pivote de giro 14 que sobresale hacia abajo, más allá del tramo del orificio de diámetro más pequeño 42 del orificio escalonado 16 de la Fig. 9, para formar la cabeza del remache 50 según la Fig. 10. Después de fijar los cuerpos de acoplamiento (no representados) en los orificios de fijación 32, si es que no se ha hecho esto ya con anterioridad, se puede terminar de montar el dispositivo premontado en la caja de cambios del automóvil, de forma de por sí conocida.

A continuación se trata de describir el segundo ejemplo de realización del dispositivo, haciendo referencia a las Figs. 11 a 13, únicamente en la medida en que se diferencia de modo importante del primer ejemplo de realización descrito con referencia a las Figs. 1 a 10.

A diferencia del primer ejemplo de realización, en el segundo ejemplo de realización el eje de mando de la horquilla 10 no está fabricado de un material redondo sino de un material metálico plano, de manera que en el segundo ejemplo de realización se omite el mecanizado de los rebajes 34, puesto que el material bruto para el eje de mando de la horquilla 10 ya trae consigo las superficies paralelas 36. Además, en el segundo ejemplo de realización, las dimensiones radiales del pivote de giro 14 y del orificio escalonado 16, especialmente en el tramo de apoyo 46 del pivote de giro 14 o tramo de orificio 40 del orificio escalonado 16, se han elegido algo mayores en comparación con el primer ejemplo de realización, lo que es ventajoso para la pared del orificio, en el eje de mando de horquilla 10 de menor espesor en comparación con el primer ejemplo de realización.

También el tercer ejemplo de realización del dispositivo se describirá a continuación mediante las Figs. 14 a 16, únicamente en la medida en que se diferencia de modo importante del primer y del segundo ejemplo de realización.

Igual que en el primer ejemplo de realización, el eje de mando de la horquilla 10 está realizado en el tercer ejemplo de realización de un material redondo metálico. El orificio escalonado 16 que atraviesa el eje de mando de la horquilla 10 y la horquilla de cambio 12 presenta además en el tercer ejemplo de realización igualmente tres tramos de orificio 38, 40, 42, con diámetros que se van reduciendo de tramo en tramo, y que están unidos entre sí por los escalones 18 ó 20 respectivamente.

Si embargo el pivote de giro 14 está realizado de modo distinto a los ejemplos de realización anteriores: si bien el pivote de giro 14 también tiene un reborde 44 que forma la superficie anular 22 de mayor diámetro, alojado en un tramo de orificio 38 del mayor diámetro, y un tramo de asiento 46 que forma la superficie anular de menor diámetro 24, alojado en el tramo intermedio 40 del orificio, sin embargo no presenta ningún tramo de fijación como en los ejemplos de realización anteriores. El pivote de giro 14, fabricado preferentemente de un material de cojinetes tal como una aleación de cobre, presenta más bien un orificio de paso central 52 para alojamiento de un elemento de fijación 54, cuyo diámetro interior se corresponde esencialmente con el diámetro interior del tramo de orificio 42 del diámetro más pequeño del orificio escalonado 16. En estado montado del elemento de fijación 54, que en el ejemplo de realización representado es un remache comercial, el elemento de fijación 54 sujeta por detrás el reborde 44 del pivote de giro 14 mediante una cabeza 56, y se extiende a través del orificio pasante 52 del pivote de giro 14, al tramo de orificio 42 del diámetro más pequeño del orificio escalonado 16, con un vástago 58 mediante el cual el elemento de fijación 54, y por lo tanto el pivote de giro 14, va fijado en el orificio escalonado 16. Dicho más exactamente, en el ejemplo de realización representado, el vástago 58 del elemento de fijación 54 sobresale hacia abajo con su extremo del tramo de orificio 42 del diámetro más pequeño del orificio escalonado 16 en la Fig. 16. Aquí el extremo del vástago 58 que sobresale está recalcado para formar una cabeza de remache 60, de manera que el pivote de giro 54 es atraído con su superficie anular 24 de menor diámetro contra el escalón de menor diámetro 20 del orificio escalonado 16, por medio de la cabeza 56 del elemento de fijación 54 que sobresale de su reborde 44.

La fabricación o montaje del dispositivo según el tercer ejemplo de realización se diferencia del procedimiento descrito con relación al primer ejemplo de realización únicamente en lo referente a la fabricación previa del pivote de giro 14, que se puede tornear p.ej. de una materia prima sin tramo de fijación, y por la fijación del pivote de giro 14 en el orificio escalonado 16. En este caso, para la fijación del pivote de giro 14 introducido en el orificio escalonado 16 se introduce primeramente el elemento de fijación 54 con su vástago 58 en el orificio pasante 52 del pivote de giro 14 y a través del tramo de orificio 42 del diámetro más pequeño del orificio escalonado 16. A continuación, el extremo del vástago 58 del elemento de fijación 54 que sobresale del tramo de orificio 42 del diámetro más pequeño del orificio escalonado 16, se remacha para formar la cabeza de remache 60, por ejemplo remachando en caliente o mediante remachadora oscilante.

El cuarto ejemplo de realización del dispositivo, representado en las Figs. 17 a 19, se diferencia por último del tercer ejemplo de realización descrito con referencia a las Figs. 14 a 16, esencialmente porque también el eje de mando de la horquilla 10 está realizado en un material metálico plano. Lo expuesto con respecto al segundo ejemplo de realización descrito con referencia a las Figs. 11 a 13 es aquí válido de forma análoga.

Se da a conocer un dispositivo para la transmisión de movimientos de cambio que puede fabricarse de modo especialmente económico, con un eje de mando de la horquilla y una horquilla de cambio, que están fijados entre sí mediante un pivote de giro, sin desplazamiento en la dirección del eje geométrico del eje de mando de la horquilla, y que puede girar fácilmente alrededor del eje del pivote de giro, teniendo a pesar de ello sólo un reducido juego de basculamiento. Para ello, el eje de mando de la horquilla y la horquilla de cambio están taladrados conjuntamente de acuerdo con la invención, preferentemente mediante una broca escalonada de dos diámetros, formando un orificio escalonado, con un escalón para el eje de mando de la horquilla y un escalón para la horquilla de cambio, presentando el pivote de giro dos superficies anulares, cada una de las cuales se corresponde con uno de los escalones, y cuya separación axial es ligeramente mayor que la que hay entre los escalones. Además, el diámetro exterior del pivote de giro es entre estas superficies anulares ligeramente inferior al diámetro interior del orificio escalonado entre sus escalones. El pivote de giro va fijado de tal manera en el orificio escalonado que su superficie anular de menor diámetro asienta contra el escalón de menor diámetro, mientras que la superficie anular de mayor diámetro se encuentra frente al escalón de mayor diámetro, ligeramente separada de él.

Lista de referencias

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10

\tabul

Eje de mando de la horquilla

12

\tabul

Horquilla de cambio

14

\tabul

Pivote de giro

16

\tabul

Orificio escalonado

18

\tabul

Escalón

20

\tabul

Escalón

22

\tabul

Superficie anular

24

\tabul

Superficie anular

26

\tabul

Cuerpo base

28

\tabul

Base

30

\tabul

Brazo de la horquilla de cambio

32

\tabul

Orificio de fijación

34

\tabul

Rebaje

36

\tabul

Superficie

38

\tabul

Tramo del orificio

40

\tabul

Tramo del orificio

42

\tabul

Tramo del orificio

44

\tabul

Reborde

46

\tabul

Tramo de asiento

48

\tabul

Tramo de fijación

50

\tabul

Cabeza de remache

52

\tabul

Orificio pasante

54

\tabul

Elemento de fijación

56

\tabul

Cabeza

58

\tabul

Vástago

60

\tabul

Cabeza del remache

a

\tabul

Separación axial entre los escalones 18, 20

A

\tabul

Separación axial entre las superficies anulares 22, 24

d

\tabul

Diámetro interior del tramo del orificio 40

D

\tabul

Diámetro exterior del tramo de asiento 46.

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Claims

1. Dispositivo para la transmisión de movimientos de cambio de marchas en una caja de cambios de un automóvil, con un eje de mando de la horquilla (10) y una horquilla de cambio (12), que mediante un pivote de giro (14) orientado perpendicularmente respecto al eje geométrico del eje de mando de la horquilla están fijados relativamente entre sí de modo no desplazable en la dirección del eje geométrico del eje de mando de la horquilla, mientras que se pueden girar relativamente entre sí una magnitud angular reducida alrededor del eje del pivote de giro,

caracterizado porque el eje de mando de la horquilla (10) y la horquilla de cambio (12) están taladrados conjuntamente formando un orificio escalonado (16), con un escalón (18) en el eje de mando de la horquilla (10) y un escalón (20) en la horquilla de cambio (12),

porque el pivote de giro (14) presenta dos superficies anulares (22, 24), de las cuales cada una se corresponde con un escalón (18, 20) del orificio escalonado (16), y cuya separación axial (A) es ligeramente mayor que la separación axial (a) entre los escalones (18, 20) del orificio escalonado (16),

porque el diámetro exterior (D) del pivote de giro (14) es ligeramente menor entre sus superficies anulares (22, 24) que el diámetro interior (d) del orificio escalonado (16) entre sus escalones (18, 20), y

porque el pivote de giro (14) va fijado de tal modo en el orificio escalonado (16), que su superficie anular (24) de menor diámetro asienta contra el escalón de menor diámetro (20) del orificio escalonado (16), mientras que la superficie anular (22) de mayor diámetro del pivote de giro (14) queda frente al escalón (18) de mayor diámetro del orificio escalonado
(16).

2. Dispositivo según la reivindicación 1, caracterizado porque el orificio escalonado (16) está taladrado partiendo desde el eje de mando de la horquilla (10), en el eje de mando de la horquilla (10) y en la horquilla de cambio (12).

3. Dispositivo según la reivindicación 1 ó 2, caracterizado porque el orificio escalonado (16) presenta tres tramos de orificio (28, 40, 42), cuyos diámetros se van reduciendo de tramo en tramo y que están unidos entre sí por los escalones (18, 20), teniendo el pivote de giro (14) un reborde (44) que forma la superficie anular (22) de mayor diámetro, alojado en un tramo de orificio (38) del mayor diámetro, un tramo de asiento (46) que constituye la superficie anular de menor diámetro (24), alojado en el tramo intermedio del orificio (40), y un tramo de fijación (48) alojado en el tramo del orificio (42) del diámetro más pequeño, mediante el cual está fijado el pivote de giro (14) en el orificio escalonado (16).

4. Dispositivo según la reivindicación 3, caracterizado porque el tramo de fijación (48) del pivote de giro (14) sobresale con su extremo del tramo de orificio (42) de diámetro más pequeño del orificio escalonado (16), estando recalcado el extremo que sobresale del tramo de fijación (48) para formar una cabeza de remache (50), de manera que el pivote de giro (14) queda sujeto entre su superficie anular (24) de menor diámetro y la cabeza de remache (50), en el tramo de orificio de diámetro más pequeño (42) del orificio escalonado (16).

5. Dispositivo según la reivindicación 1 ó 2, caracterizado porque el orificio escalonado (16) presenta tres tramos de orificio (38, 40, 42) con diámetros que se van reduciendo de tramo en tramo, que están unidos entre sí por los escalones (18, 20), teniendo el pivote de giro (14) un reborde (44) que forma la superficie anular (22) de mayor diámetro, alojado en el tramo de orificio (38) de mayor diámetro, un tramo de asiento (46) que forma la superficie anular (24) de menor diámetro, alojado en el tramo intermedio del orificio (40), y un orificio de paso central (52) para alojar un elemento de fijación (54), que sujeta por detrás con una cabeza el reborde (44) del pivote de giro (14), y que se extiende a través del orificio pasante (52) en el pivote de giro (14) al tramo de orificio (42) de diámetro más pequeño del orificio escalonado (16) con un vástago (58), mediante el cual el elemento de fijación (54), y con él el pivote de giro (14), está fijado en el orificio escalonado (16).

6. Dispositivo según la reivindicación 5, caracterizado porque el vástago (58) del elemento de fijación (54) sobresale con su extremo del tramo de orificio (42) de diámetro más pequeño del orificio escalonado (16), estando recalcado el extremo que sobresale del vástago (58) para formar una cabeza de remache (60), de manera que el pivote de giro (14) es atraído con su superficie anular (24) de menor diámetro contra el escalón de menor diámetro (20) del orificio escalonado (16), por medio de la cabeza del elemento de fijación (54) que sujeta por detrás su reborde (44).

7. Dispositivo según una de las reivindicaciones anteriores, caracterizado porque el eje de mando de la horquilla (10) está fabricado de un material
plano.

8. Dispositivo según una de las reivindicaciones anteriores, caracterizado porque la horquilla de cambio (12) está fabricada de un material plano.

9. Procedimiento para la fabricación de un dispositivo para la transmisor de movimientos de cambio de marchas en una caja de cambios de un automóvil según una de las reivindicaciones anteriores, que comprende los pasos siguientes

(a) Superponer, alinear y sujetar la horquilla de cambio (12) y el eje de mando de la horquilla (10) en una posición exactamente ajustada entre sí,

(b) taladrar conjuntamente la horquilla de cambio (12) y el eje de mando de la horquilla (10) para formar el orificio escalonado (16) en un solo proceso de taladrado mediante una broca escalonada de dos diámetros,

(c) colocar el pivote de giro (14) en el orificio escalonado (16), y

(3) fijar el pivote de giro (14) en el orificio escalonado (16).

10. Procedimiento según la reivindicación 9, donde la fijación del pivote de giro (14) en el orificio escalonado (16) comprende, en el caso de la realización del dispositivo según la reivindicación 4, para formar la cabeza del remache (50), el remachado del extremo que sobresale del tramo de orificio (42) de diámetro más pequeño del orificio escalonado (16), del tramo de fijación (48) del pivote de giro (14).

11. Procedimiento según la reivindicación 9, donde la fijación del pivote de giro (14) en el orificio escalonado (16) comprende, en el caso de la realización del dispositivo según la reivindicación 6, los pasos siguientes:

Colocar el elemento de fijación (54) en el orificio pasante (52) del pivote de giro (14), y

remachar el extremo del vástago (58) del elemento de fijación (54) que sobresale del tramo de orificio (42) del diámetro más pequeño del orificio escalonado (16), para formar la cabeza del remache (60).