ES2235101T3 - Dispositivo para controlar la presion de contacto en una transmision de regulacion continua. - Google Patents

Abstract

Dispositivo que sirve para controlar la presión de contacto sobre un medio de transmisión (16) que forma parte de una caja de cambios de regulación continua (10), especialmente del medio de tracción de una caja de cambios al medio de tracción para vehículos automóviles, que comprende un par de discos de accionamiento (12) y un par de discos accionados, siendo un disco móvil (20), de los pares de discos desplazable cada vez axialmente para cambiar la desmultiplicación, y un segundo medio de transmisión que ejerce directa o indirectamente la presión de contacto por un movimiento relativo función del momento de giro que está aplicado en el tren de accionamiento de al menos un disco móvil, caracterizado porque el segundo medio de transmisión está constituido por al menos dos palancas (32; 70) que están unidas a un elemento de caja de cambios de accionamiento (52) y a un elemento de caja de velocidades accionado (20, 26; 42) y que actúan, cada vez por medio de al menos un elemento rodante (58; 84, 86), sobre un elemento de caja de cambios (36) axialmente móvil que ejerce directa o indirectamente la presión de contacto, y porque la longitud de palanca (b) eficaz para la fuerza de presión de contacto es variable en función de la posición regulada del disco móvil.

Description

Dispositivo para controlar la presión de contacto en una transmisión de regulación continua.

El invento se refiere a un dispositivo que sirve para controlar la presión de contacto sobre un medio de transmisión de una caja de cambios de regulación continua según el preámbulo de la reivindicación 1.

Las cajas de cambios de regulación continua de este tipo son, por ejemplo, cajas de cambios toroidales o cajas de cambios por medio de tracción, estando la presión de contacto sobre los medios de transmisión -por ejemplo, una cadena de eslabones o una banda de engranaje móvil- la mayor parte del tiempo mandada en función del momento de giro. Esto debe permitir, por una parte, transmitir el par motor muy ampliamente sin deslizamiento pero, por otra parte, tratar de disminuir las pérdidas de rendimiento y el desgaste debidos a una presión de contacto demasiado fuerte sobre los medios de transmisión.

Por el documento DE 195 45 492 A1 genérico, se sabe igualmente configurar el control de presión de contacto, de forma que sea, además, en función de la desmultiplicación, en cuyo caso, cuando se tiene por ejemplo que tratar una caja de cambios por medio de tracción, la presión aplicada sobre la cadena de eslabones se considera que es más elevada cuando el radio de enrollamiento eficaz en el lado de accionamiento es pequeño y es menor cuando el radio de enrollamiento en el lado de accionamiento es grande.

El objeto del invento es proponer un dispositivo que sirve para controlar la presión de contacto sobre un medio de transmisión de una caja de cambios de regulación continua, siendo dicho dispositivo a la vez que es de una construcción simple y robusta, permite una adaptación continua de la presión aplicada, tanto en función del momento de giro como en función de la desmultiplicación.

Este objeto se resuelve según el invento gracias a las particularidades características de la reivindicación 1. De las otras reivindicaciones se pueden extraer perfeccionamientos ventajosos del invento.

Mientras que, en el dispositivo conocido que sirve para controlar la presión de contacto (véase, por ejemplo, la figura 2 del documento DE 195 45 492 A1 mencionado anteriormente), se utilizan elementos rodantes o bolas que ruedan sobre rampas frontales correspondientes situadas sobre el elemento de caja de cambios de accionamiento y sobre el elemento de caja de cambios accionado, se propone según el invento utilizar palancas cuya longitud eficaz puede ser modificada en función de la posición regulada del disco móvil, conforme a las particularidades formuladas en las reivindicaciones, y que solicitan entonces directamente, por medio de elementos rodantes, el elemento de caja de cambios que ejerce la presión de contacto, y ello, bien por el medio suplementario de rampas, o bien sin ayuda de rampa alguna.

Haciendo esto, el control de presión de contacto puede realizarse directamente, es decir simplemente por medio de las palancas y de los elementos rodantes, o indirectamente por control, por estrangulamiento de una presión de contacto hidráulica superpuesta.

Para lo referente a otras particularidades y ventajas del invento, se remite al lector a la descripción, realizada a continuación, de dos modos de realización.

Los dibujos esquemáticos adjuntos representan:

Figura 1: un detalle de una caja de cambios por enrollamiento con regulación continua para vehículo automóvil con el par de discos de accionamiento parcialmente representada en sección longitudinal y un dispositivo que sirve para controlar la presión de contacto sobre el medio de tracción en función del momento de giro y de la desmultiplicación;

Figura 2: una vista en planta del dispositivo según la figura 1, el cual comprende palancas rectilíneas así como rodillos como elementos rodantes;

Figura 3: igualmente, con forma de vista en planta, la conformación de otro dispositivo que comprende palancas de varios brazos así como bolas como elementos rodantes;

Figura 4: una sección del segundo dispositivo según la línea IV-IV de la figura 3; y

Figura 5: una vista en planta según la flecha X de la figura 4.

La figura 1 representa, en parte, una caja de cambios por enrollamiento con regulación continua 10 que, para todo lo que no está descrito, corresponde al tipo conocido; en la que sobre este tema, se remite, por ejemplo, a la figura 1 del documento DE 195 45 492 A1.

De manera conocida, la caja de cambios por enrollamiento 10 comprende un par de discos de accionamiento 12 que está montada de forma móvil en rotación en un cárter de caja de cambios (no representado) por medio de un árbol de control 14 y que acciona un par de discos accionados (no representados) por medio de una cadena de eslabones 16.

El par de discos de accionamiento 12 (y, por supuesto, también el par de discos accionados) comprende un disco fijo 18 así como un disco móvil 20 que no es móvil de forma rotativa sino que lo es de forma axial por medio de un dentado 19; pudiendo la cadena de eslabones 16 ser desplazada de forma continua, debido al desplazamiento hidráulico del disco móvil 20 con respecto al disco fijo 18, en los límites de las dos posiciones finales dibujadas, y esto, para regular una relación de transmisión deseada. Para esto, líquido hidráulico a presión es llevado por un control hidráulico (no representado) hasta una primera cámara hidráulica 24, donde es evacuado de esta última por medio del canal 22 situado en el árbol de control 14.

El disco móvil 20 lleva, de forma solidaria en rotación, una campana de accionamiento 26 que, por medio de accionadores 28 que están en saliente radialmente hacia el interior, atraviesa guías de corredera orientadas axialmente 30 dispuestas en las palancas que se extienden de forma rectilínea 32 (véase igualmente la figura 2).

Además, los accionadores 28 penetran en ranuras longitudinales 34 de un manguito de control anular 36 que está guiado sobre el árbol 14 por medio de una sección que forma buje 38, formando un estrangulamiento el borde anular 38a de dicho árbol, en unión con un canal de evacuación 40 destinado al líquido hidráulico.

El espacio hidráulico 44 delimitado por el manguito de control 36 y un tabique anular 42 mantenido solidariamente sobre el árbol 14 puede ser alimentado de líquido hidráulico por medio de un canal 46 dispuesto en el árbol 14, e igualmente unido al control de caja de cambios hidráulica, así como por medio de otro canal 48 dispuesto en el tabique 42, pudiendo ser mandada la presión (= la fuerza de presión sobre la cadena de eslabones 16), entre otras, por medio del estrangulamiento 38a.

Se han previsto seis palancas 32 repartidas en la periferia, que cada vez son unidas de forma articulada, por medio de pasadores 50, a una rueda dentada de accionamiento 52 de la caja de cambios por enrollamiento 10. No están representados los otros elementos de caja de cambios situados en el lado accionado, que comprenden una rueda dentada 54 montada sobre otro árbol de transmisión. La rueda dentada motriz 52 está montada de forma móvil en rotación sobre el árbol de transmisión 14 por medio de un cojinete de rodillos 56.

Las palancas 32 llevan cada una, entre el punto de apoyo al nivel de los accionadores 28 y la unión por bulón 50, un rodillo 58 que está montado de forma móvil en rotación sobre un bulón 60 de la palanca 32 y que coopera cada vez con una rampa 62, estando las rampas 62 formadas en el manguito de control 36. Es preciso además mencionar que los accionadores 28 situados sobre la campana de accionamiento 26 están alojados sin ninguna holgura en la guía de corredera 30 y mantienen el manguito de control 36 de forma solidaria en rotación por medio de las ranuras longitudinales 34.

El control de presión de contacto ejercido sobre la cadena de eslabones 16 por medio del disco móvil 20 se realiza como sigue:

Cuando un par de accionamiento se transmite por medio de la rueda dentada motriz 52, éste se transmite a la campana de accionamiento 26 y al disco móvil 20 por medio de las seis levas 32 (véase la figura 2) y de los accionadores 28.

Haciendo esto, el manguito de control 36 se tensiona previamente, hacia la izquierda en las figuras 1 y 2, por la presión del líquido hidráulico en el espacio hidráulico 44, siendo empujadas las rampas 62 contra los rodillos 58 y oponiéndose, por consiguiente, debido a su configuración (parte oblicua), a un desplazamiento de las palancas 32 en los dos sentidos de rotación (= tracción o empuje).

Cuando aumenta el par de accionamiento, las palancas 32 son desviadas después de haber superado la fuerza de tensión previa hidráulica, desplazándose los rodillos 58, hacia la derecha de la figura 1, yendo el manguito de control 36 por medio de las rampas 62 y yendo el borde de control 38a hacia el canal de evacuación 40 o estrangulándolo. Esto acciona, debido al caudal de aceite aportado, un aumento de la presión en el espacio hidráulico 44 y, como consecuencia, una presión de contacto mayor sobre la cadena de eslabones 16 por medio del disco móvil 20.

Puesto que, cuando se produce un cambio de desmultiplicación de la caja de cambios por enrollamiento 10, el disco móvil 20 o la campana de accionamiento 26, que está solidariamente unida a esta última, se desplazan axialmente la distancia s (véase la figura 1), los accionadores 28 también se desvían consecuentemente con respecto a las palancas 32 en el interior de los agujeros longitudinales 30. Esto origina un cambio de las relaciones de palanca a (invariable) en b (variable), en cuyo caso la presión aplicada es evidentemente menor cuando la longitud de palanca b aumenta(= cadena de eslabones 16 fuera); la presión aplicada, en función del momento de giro, disminuye pues de forma continua cuando la cadena de eslabones 16 se desplaza hacia el exterior.

Las figuras 3 y 4 muestran otro modo de realización que, para evitar las repeticiones, no se describe más que en la medida en la que difiere sensiblemente del modo de realización según las figuras 1 y 2. Las piezas idénticas están dotadas de los mismos indicativos.

Según las figuras 3 y 4, las tres palancas 70 son cruciformes, en cuyo caso, el brazo 72 se articula por medio de un bulón 74 en la rueda dentada motriz 52', el brazo saliente opuesto 76 penetra en los vaciados alveolares 78 del tabique anular 42' y los dos brazos transversales 80, 82 cooperan con elementos rodantes o bolas 84, 86.

Las bolas 84, 86 de las tres palancas 70 están alojadas en las cajas de bolas anulares contiguas unas de otras 88, 90, comprendiendo las cajas de bolas 88, 90 accionadores salientes radialmente 92, 94 que penetran en las ranuras de guía 96, 98, orientadas oblicuamente, de una prolongación anular 100 situada sobre la campana de accionamiento 26'.

Como se puede ver en la figura 5, las ranuras de guía 96, 98 de cada palanca 70 convergen de manera que, cuando se produce un desplazamiento del disco móvil 20 con la campana de accionamiento 26 o 26', las cajas de bolas 88, 90 experimentan una rotación de una respecto a otra por medio de los accionadores 92, 94 o que, como está representado en la figura 3, con la ayuda de las bolas 84, las bolas 84, 86 se desplazan una hacia otra o se alejan, formando así la longitud de palanca variable b.

La longitud de palanca invariable a resulta de la separación entre la unión por bulón 74 de los brazos 72 y el punto de aplicación de los brazos 76 sobre los vaciados alveolares 78 del tabique 42'.

Las bolas 84, 86 actúan a su vez sobre una superficie de parada anular radial 102 situada en el manguito de control 36'.

Cuando se produce la transmisión de un par de accionamiento de la rueda dentada motriz 52' en el tabique solidario del árbol 42' por medio de las palancas 70, las palancas 70 pivotan alrededor de los pasadores 74, siendo por tanto desplazado el manguito de control 36' por medio de los brazos 80, 82 (cuando se produce una solicitación de tracción o de empuje) y por medio de las bolas 84, 86. El funcionamiento es entonces idéntico al descrito anteriormente con referencia a las figuras 1 y 2.

Cuando se produce un cambio de desmultiplicación de la caja de cambios por enrollamiento 10, el disco móvil 20 se desplaza con la campana de accionamiento 26', experimentando las jaulas de cojinetes de rodamientos 88, 90 provistas de las bolas 84, 86 una rotación de una con respecto a otra por medio de las ranuras de guía oblicuas 96, 98 y de los accionadores 92, 94 y siendo desplazadas las bolas 84, 86, una con respecto a otra o alejadas una de otra para modificar la longitud de palanca b.

Haciendo esto, se ejerce el control de presión de contacto por medio del manguito de control 36', por las bolas 84 en la dirección de accionamiento (solicitación de tracción) y por las bolas 86 en caso de solicitación de empuje (o viceversa).

Si, cuando se produce un desplazamiento axial del disco móvil 20 y de la campana de accionamiento 26', las jaulas de cojinetes de rodamientos 88, 90 provistas de bolas 84, 86 experimentan una rotación, de forma que la bola decisiva en caso de par de accionamiento (por ejemplo, la bola 84) sea desplazada más cerca del eje de pivotamiento (bulón 72) de las palancas 70, mientras que, como se ha descrito en lo anterior, la presión de contacto hidráulico sobre la cadena de eslabones 16 aumenta debido a esta reducción del brazo de palanca b (véase la figura 3). La misma cosa vale en caso de inversión de los momentos (funcionamiento en empuje), actuando entonces las bolas en la forma correspondiente.

Claims (11)

1. Dispositivo que sirve para controlar la presión de contacto sobre un medio de transmisión (16) que forma parte de una caja de cambios de regulación continua (10), especialmente del medio de tracción de una caja de cambios al medio de tracción para vehículos automóviles, que comprende un par de discos de accionamiento (12) y un par de discos accionados, siendo un disco móvil (20), de los pares de discos desplazable cada vez axialmente para cambiar la desmultiplicación, y un segundo medio de transmisión que ejerce directa o indirectamente la presión de contacto por un movimiento relativo función del momento de giro que está aplicado en el tren de accionamiento de al menos un disco móvil, caracterizado porque el segundo medio de transmisión está constituido por al menos dos palancas (32; 70) que están unidas a un elemento de caja de cambios de accionamiento (52) y a un elemento de caja de velocidades accionado (20, 26; 42) y que actúan, cada vez por medio de al menos un elemento rodante (58; 84, 86), sobre un elemento de caja de cambios (36) axialmente móvil que ejerce directa o indirectamente la presión de contacto, y porque la longitud de palanca (b) eficaz para la fuerza de presión de contacto es variable en función de la posición regulada del disco móvil.

2. Dispositivo según la reivindicación 1, caracterizado porque las palancas (32) son rectilíneas y se articulan sobre el elemento de caja de cambios de accionamiento (52), porque las palancas (32) se apoyan, en el lado accionado, contra el elemento de caja de cambios (26, 20) accionado y desplazable axialmente por medio de una guía de corredera (30, 28), y porque los elementos rodantes (58) están dispuestos entre los dos y actúan, por medio de rampas correspondientes (62), sobre el elemento de caja de cambios (36) que ejerce la presión de contacto.

3. Dispositivo según la reivindicación 2, caracterizado porque los elementos rodantes están montados móviles en rotación sobre las palancas (32) en forma de rodillos (58), y porque las rampas correspondientes (62) están realizadas sobre el elemento de caja de cambios (36) que ejerce la presión de contacto.

4. Dispositivo según las reivindicaciones 1 a 3, caracterizado porque las palancas (32, 70) se articulan de forma oscilante sobre el elemento de caja de cambios (52) por medio de pasadores (50, 74).

5. Dispositivo según una o varias de las reivindicaciones precedentes, caracterizado porque las palancas (70) comprenden brazos transversales salientes (80, 82) que solicitan, cada vez por medio de dos elementos rodantes (84, 86), el elemento de caja de cambios (36') que ejerce la presión de contacto, siendo los elementos rodantes (84, 86) desplazables en la dirección periférica en función de la posición del disco móvil.

6. Dispositivo según la reivindicación 5, caracterizado porque uno de los brazos axiales (72, 76) de las palancas (70) penetra en los vaciados frontales (78) del elemento de caja de cambios accionado (42').

7. Dispositivo según la reivindicación 5 ó 6, caracterizado porque los elementos rodantes (84, 86) están contenidos en dos jaulas de cojinetes de rodamientos (88, 90), y porque las jaulas de cojinetes de rodamientos (88, 90) penetran, por medio de los accionadores que forman saliente radialmente (92, 94), en ranuras de guía (96, 98) que se extienden oblicuamente en sentido opuesto a la dirección de desplazamiento del elemento de caja de cambios accionado (42, 20, 26').

8. Dispositivo según una de las reivindicaciones 1 a 7, caracterizado porque los elementos rodantes (58; 82, 84) son bolas.

9. Dispositivo según una de las reivindicaciones 1 a 8, caracterizado porque el elemento de caja de cambios (36') que ejerce la presión de contacto está montado en rotación y de manera axialmente móvil en el árbol de transmisión (14).

10. Dispositivo según una de las reivindicaciones 1 a 9, caracterizado porque en una caja de cambios por medio de tracción (10), el elemento de caja de cambios de accionamiento es una rueda dentada (52) que está montada en el árbol de transmisión correspondiente (14) de manera rotativa y porque el elemento de caja de cambios accionado es un disco móvil desplazable axialmente (20) de uno de los pares de discos (12).

11. Dispositivo según la reivindicación 10, caracterizado porque el elemento de caja de cambios (16) que ejerce la presión de contacto sobre el medio de tracción es un manguito de control anular (36) que controla una alimentación hidráulica del disco móvil (20) con ayuda de un borde de control (38a) cuando se produce un desplazamiento axial sobre el árbol de transmisión (14).