ES2256694T3 - Caja de velocidades de vehiculo automovil que permite una lubricacion apropiada en los virajes. - Google Patents

Abstract

Caja de velocidades (1) que consta de un cárter (1''), una primera abertura (2) practicada en el fondo (10) del cárter adaptada para recibir el extremo de una línea de eje de dicha caja en la cual se ha implantado, en el interior del cárter, un piñón de marcha atrás, dos respectivamente segunda y tercera aberturas (3, 4) también practicadas en el fondo del cárter adaptadas para recibir cada una el extremo de una línea de árbol hueco en la cual se ha implantado, en el exterior del cárter, al menos un piñón de marcha adelante, varias aberturas (5) también practicadas en el fondo del cárter de diámetro inferior al de la primera, segunda y tercera aberturas y adaptadas para recibir cada una el extremo del eje de una horquilla y una tapa (7) fijado en el fondo del cárter en el exterior de éste de manera que los piñones de marcha adelante se implantan entre la cara exterior del cárter y la tapa, caracterizada porque la primera abertura (2) está obturada por una pieza (9) que consta de un cuerpo (91) perforado prolongado por un extremo saliente (92) adaptado para permitir el paso del aceite procedente del espacio comprendido entre la tapa y el fondo del cárter hacia el interior del cárter y porque la perforación (93) del cuerpo y las de las líneas de árboles huecos de marcha adelante (3, 4) constituyen los únicos pasos del aceite procedente del espacio comprendido entre la tapa y el fondo del cárter hacia el interior del cárter.

Description

Caja de velocidades de vehículo automóvil que permite una lubricación apropiada en los virajes.

La presente invención se refiere a una caja de velocidades que consta de un cárter, una primera abertura practicada en el fondo del cárter adaptada para recibir el extremo de una línea de eje de dicha caja sobre, la cual se implanta, en el interior del cárter, un piñón de marcha atrás, dos respectivamente segunda y tercera aberturas igualmente practicadas en el fondo del cárter adaptadas para recibir cada una el extremo de una línea de árbol hueco sobre, la cual se implanta, en el exterior del cárter, al menos un piñón de marcha adelante, varias aberturas igualmente practicadas en el fondo del cárter con un diámetro inferior al de la primera, segunda y tercera abertura y adaptadas para recibir a cada una el extremo del eje de una horquilla y una tapa fijada en el fondo del cárter en el exterior del mismo de manera que los piñones de marcha adelante
se implanten entre la cara exterior del cárter y la tapa.

Más concretamente se aplica a las cajas de velocidades que montan los vehículos automóviles.

El documento FR 1 383 283, considerado como el estado de la técnica más próximo, describe una caja de velocidades que consta de un cárter con tres aberturas practicadas en el fondo del cárter y adaptadas para recibir al extremo de tres líneas de árboles de dicha caja. Uno de los ejes se ha perforado, prolongado y adaptado para permitir el paso del aceite procedente del espacio comprendido entre la tapa y el fondo del cárter hacia el interior del cárter.

La lubricación de los elementos mecánicos que constituyen una caja de velocidades mecánica está garantizada generalmente por las proyecciones de aceite generadas por los chapoteos de los engranajes de la caja en funcionamiento.

En las cajas de velocidades mecánicas que montan los vehículos automóviles, el comportamiento del vehículo y, en especial, la inclinación que puede tomar la caja de velocidades en función de las condiciones de rodaje pueden influir directamente en la importancia de estos chapoteos y, por tanto, en el nivel de lubricación de los elementos mecánicos que la constituyen.

Así, resulta que para un determinado tipo de caja de velocidades que consta de un compartimento llamado "quinta", la lubricación de los dientes de los piñones motor y receptor de la quinta relación implantados entre el fondo del cárter y de la tapa que los protegen a veces no es suficiente.

De hecho, se ha constatado que cuando el vehículo provisto con esta caja está rodando en línea recta, la lubricación de dicho compartimento es suficiente, mientras que cuando el vehículo inicia una curva y, especialmente, una curva hacia la izquierda, el aceite de lubricación se escapa de dicho compartimento por la abertura del pozo de marcha atrás y por otra abertura de diámetro menos importante llamada "orificio de retorno de aceite" y entra en el interior del cárter de la caja de velocidades.

Esta ausencia de aceite de dicho compartimento causa un desgaste anormal y prematuro en los dientes de los piñones motor y receptor de la quinta relación que provoca a su vez un ruido "de sirena" que sólo se percibe algo en el habitáculo del vehículo.

La finalidad de la invención es proponer una mejora en el mencionado tipo de caja de velocidades para mejorar aún más el confort acústico del vehículo automóvil provisto de la misma.

Para ello, la invención tiene por objeto una caja de velocidades que comprende un cárter, una primera abertura practicada en el fondo del cárter adaptada para recibir el extremo de una línea de eje de dicha caja sobre, la cual se implanta, en el interior del cárter, un piñón de marcha atrás, dos respectivamente segunda y tercera aberturas igualmente practicadas en el fondo del cárter adaptadas para recibir cada una el extremo de una línea de árbol hueco sobre la cual se implanta, en el exterior del cárter, al menos un piñón de marcha adelante, varias aberturas igualmente practicadas en el fondo del cárter de diámetro inferior al de la primera, segunda y tercera abertura y adaptadas para recibir cada una el extremo del eje de una horquilla y una tapa fijada en el fondo del cárter en el exterior de éste de manera que los piñones de marcha adelante están implantados entre la cara exterior del cárter y la tapa, caracterizada porque la primera abertura esta obturada por una pieza que consta de un cuerpo perforado prolongado por un extremo saliente adaptado para dejar pasar el aceite procedente del espacio comprendido entre la tapa y el fondo del cárter hacia el interior del cárter y porque dicha perforación del cuerpo y las de las líneas de árboles huecos constituyen los únicos pasos del aceite procedente del espacio comprendido entre la tapa y el fondo del cárter hacia el interior del cárter.

Tal solución permite garantizar una lubricación en cantidad suficiente de los dientes de los piñones del par quinta relación, evitándose así un desgaste anormal de la caja de velocidades.

Tal solución permite igualmente garantizar una circulación mínima del aceite entre el interior del cárter de la caja de velocidades y el espacio comprendido entre el cárter y la tapa llamado "compartimento quinta" dejando a la vez una cantidad mínima de aceite en el interior de este compartimento.

Tal solución permite además suprimir el ruido de sirena arriba mencionado.

Por último, esta solución evita un desmontaje de la caja de velocidades para un cambio de piñones anormalmente desgastados como los que equipan a la caja de velocidades según el estado técnica.

Según una característica de la invención, los piñones de marcha adelante implantados en el exterior del cárter de la caja de velocidades son respectivamente el piñón motor y el piñón receptor de la quinta relación de marcha adelante.

Ventajosamente, la pieza de obturación de la primera abertura es una pieza monobloque.

Preferentemente, la pieza de obturación de la primera abertura es una pieza moldeada de material sintético.

Según una característica ventajosa, el extremo saliente presenta un bisel en su parte extrema cuya forma está adaptada para acoplarse sustancialmente al de la tapa.

Preferentemente también, la tapa es metálica.

Otras características y detalles ventajosos se desprenderán mejor con la lectura de la descripción detallada de un ejemplo de realización de la invención efectuada con referencia a las figuras 1 a 3 que representan respectivamente:

- figura 1: una vista en perspectiva de un cárter de caja de velocidades según el estado de la técnica no provisto de la tapa de compartimento "quinta";

- figura 2: una vista en perspectiva de un cárter de caja de velocidades según la invención provista de tapa de compartimento "quinta";

- figura 3: una vista en perspectiva de una pieza de obturación utilizada en la caja de velocidades según la invención.

La figura 1 es una vista en perspectiva de un cárter 1 de una caja de velocidades 1' según el estado de la técnica. Este cárter 1 realizado en hierro fundido está perforado en su fondo 10 primero por una abertura 2 desembocante prevista para alojar al eje de marcha atrás de la caja de velocidades.

Asimismo, está perforado por dos aberturas circulares desembocantes 3, 4 a través de las cuales pasan los extremos de las líneas de árbol primario y secundario de la caja de velocidades sobre las cuales se montan respectivamente el piñón motor y receptor de la quinta relación de marcha adelante aquí no representados.

Está perforado por varias aberturas circulares desembocantes 5 de diámetro más reducido previstas para alojar a los ejes de horquilla que accionan el desplazamiento de manguitos de sincronizadores aquí no representados. También está perforado por varios orificios roscados 6 realizados en los resaltes que permiten recibir las varillas roscadas de fijación de una tapa 7 que define un compartimento llamado "compartimento quinta" en el cual se implantan los piñones receptor y motor citados de la quinta relación.

Por último, está perforado por un orificio desembocante 8 que permite el paso del aceite entre el compartimento quinta y el interior del cárter.

Con este cárter, el paso del aceite para permitir normalmente una lubricación de los dientes de los piñones motor y receptor en esta caja de velocidades está garantizado por una parte por el orifico 8 descrito más arriba y por otra por la abertura 2 de la marcha atrás.

Se han realizado pruebas en un vehículo automóvil equipado con una caja de velocidades con un cárter según se ha descrito. De hecho, previamente, resultó que esta caja emitía un ruido cuando el vehículo rodaba. Este ruido se traducía por un ruido de sirena en el habitáculo del vehículo.

Estas pruebas permitieron encontrar la causa de este ruido. De hecho, aunque cuando se rueda en línea recta, la lubricación del compartimento quinta es suficiente y, por tanto, también la de los piñones motor y receptor, en el inicio de una curva a izquierda del vehículo, el aceite se escapa por la abertura de marcha atrás 2 y por el orificio de retorno de aceite 9 y vuelve al interior del cárter.

Esta ausencia de aceite en el compartimento provoca un desgaste anormal y prematuro de los dientes de los piñones motor y receptor de la quinta. Este desgaste provoca entonces el ruido de "sirena" ya mencionado.

Para resolver este problema de falta de aceite en el compartimento quinta, los inventores proponen un cárter de caja de velocidades según la figura 2.

A efectos de claridad, el cárter representado retoma las mismas referencias que las dadas al cárter según el estado de la técnica para las partes en común.

En este cárter, el orifico de retorno de aceite 8 se ha suprimido y se ha colocado un recogedor de aceite 10 en la abertura de marcha atrás. Esta modificación garantiza constantemente la presencia de aceite en el compartimento quinta permitiéndose así una lubricación suficiente de los dientes de los piñones motor y receptor de la quinta relación.

El recogedor de aceite 9 es una pieza monobloque realizada en plástico y presenta un cuerpo 91 de sección circular con el mismo diámetro que la abertura de marcha atrás y prolongado por un canal 92 cuyo extremo libre tiene una forma biselada a fin de adaptarse sustancialmente a la tapa de quinta.

El cuerpo 91 también está perforado por un canal 93 que permite el paso del aceite del interior del árbol de marcha atrás al compartimento quinta como se representa en la figura 2 (véase flecha f indicando el recorrido seguido por el aceite). Este canal de abertura reducida permite además reducir el caudal de aceite hacia el cárter.

Como se ve en la figura 3, el recogedor 9 también presenta dos patas 94 idénticas y dispuestas a 120º en el extremo del cuerpo 91.

Estas patas 94 permiten orientar el recogedor con relación al material bruto del cárter de la caja de velocidades.

El recogedor 9 presenta por último una pata longitudinal 95 dispuesta en el eje del canal 93 y que permite compensar en relación con el despojo del cárter.

Esta modificación permite obtener una circulación de aceite entre ambos compartimentos de la caja de velocidades dejando a la vez una cantidad mínima en el compartimento quinta.

Ni que decir tiene que se pueden aportar otras modificaciones o mejoras al cárter de caja de velocidades según la invención, sin por ello salirse del marco de la invención.

Por ejemplo, el recogedor puede tener otras dimensiones, formas, ...

Asimismo, la invención se puede aplicar a cualquier otro tipo de caja que conste de dos compartimentos y en el cual la lubricación del compartimento exterior al definido por el interior del cárter es insuficiente para los elementos mecánicos que se implanten en su interior.

Claims (6)

1. Caja de velocidades (1) que consta de un cárter (1'), una primera abertura (2) practicada en el fondo (10) del cárter adaptada para recibir el extremo de una línea de eje de dicha caja en la cual se ha implantado, en el interior del cárter, un piñón de marcha atrás, dos respectivamente segunda y tercera aberturas (3,4) también practicadas en el fondo del cárter adaptadas para recibir cada una el extremo de una línea de árbol hueco en la cual se ha implantado, en el exterior del cárter, al menos un piñón de marcha adelante, varias aberturas (5) también practicadas en el fondo del cárter de diámetro inferior al de la primera, segunda y tercera aberturas y adaptadas para recibir cada una el extremo del eje de una horquilla y una tapa (7) fijado en el fondo del cárter en el exterior de éste de manera que los piñones de marcha adelante se implantan entre la cara exterior del cárter y la tapa, caracterizada porque la primera abertura (2) está obturada por una pieza (9) que consta de un cuerpo (91) perforado prolongado por un extremo saliente (92) adaptado para permitir el paso del aceite procedente del espacio comprendido entre la tapa y el fondo del cárter hacia el interior del cárter y porque la perforación (93) del cuerpo y las de las líneas de árboles huecos de marcha adelante (3,4) constituyen los únicos pasos del aceite procedente del espacio comprendido entre la tapa y el fondo del cárter hacia el interior del cárter.

2. Caja de velocidades según la reivindicación 1, caracterizada porque los piñones de marcha adelante implantados en el exterior del cárter de caja de velocidades son respectivamente el piñón motor y el piñón receptor de la quinta relación de marcha adelante.

3. Caja de velocidades según la reivindicación 1 ó 2, caracterizada porque la pieza de obturación (9) de la primera abertura es una pieza monobloque.

4. Caja de velocidades según cualquiera de las reivindicaciones anteriores, caracterizada porque la pieza de obturación de la primera abertura (9) es una pieza moldeada de material sintético.

5. Caja de velocidades según cualquiera de las reivindicaciones anteriores, caracterizada porque el extremo saliente presente un bisel en su parte extrema cuya forma se adapta para acoplarse sustancialmente al de la tapa.

6. Caja de velocidades según cualquiera de las reivindicaciones anteriores, caracterizada porque la tapa (7) es metálica.