ES2285659T3 - Dispositivo de control de una transmision para vehiculos automoviles. - Google Patents

Abstract

Dispositivo de mando de una caja de cambios para vehículo automóvil, del tipo que comprende medios de mando que permiten pasar la marcha atrás del vehículo y un primer sincronizador (5) asociado a una de las marchas hacia delante de la caja de cambios, en particular la primera velocidad de marcha hacia delante, el sincronizador (5) comprende un manguito de mando (5b) que coopera con una horquilla (8) con el fin de desplazarlo hacia una posición de bloqueo en la que está puesta la primera velocidad de marcha hacia delante, caracterizado porque, durante la operación de paso de la marcha atrás del vehículo, una pieza (23) móvil bloquea la horquilla (8) de paso de la primera velocidad de marcha hacia delante en una posición inactiva de punto muerto del manguito de mando (5b), y porque los medios de mando de paso de la marcha atrás comprenden un basculador (23) con un extremo (20) que forma una prominencia que coopera con un dedo de mando (19) para girar el extremo opuesto (25) del basculador (23) provisto de una horquilla (21) de paso de la marcha atrás, el basculador (23) está provisto de un brazo (26) que forma parte de medios de frenado de los piñones de velocidad de marcha atrás que cooperan con elementos de accionamiento de otro sincronizador (7) asociado en particular a una de las velocidades de marcha hacia delante más elevada de la caja de cambios, y porque el basculador (23) constituye la pieza móvil de bloqueo de la horquilla (8) de paso de la primera marcha hacia delante.

Description

Dispositivo de control de una transmisión para vehículos automóviles.

La presente invención se refiere a un dispositivo de mando de una caja de cambios para vehículo automóvil, como se conoce gracias a EP 1 127 014, que divulga todas las características del preámbulo de la reivindicación 1.

Las actuales cajas de cambios pueden utilizar arquitecturas de marcha atrás que utilizan un piñón desplazable de marcha atrás que puede interponerse, por traslación, entre piñones solidarios con los ejes primario y secundario montados paralelamente uno con respecto a otro en un cárter de la caja de cambios, y eso para invertir el movimiento a la salida de la caja de cambios.

Determinadas cajas de cambios utilizan una arquitectura de marcha atrás específica debido a que el manguito del sincronizador doble de paso de la primera o de la segunda velocidad de marcha hacia delante del vehículo mantiene el piñón receptor de marcha atrás.

Tal arquitectura tiene como ventaja que ocupa poco espacio en la dirección longitudinal de la caja de cambios. En cambio el mantenimiento de la posición axial del manguito de sincronizador se realiza por medio de la horquilla de paso de la primera o de la segunda velocidad de marcha hacia delante, quedando bloqueado el manguito en esta horquilla. Así un medio mecánico tiene que mantener axialmente esta últi-
ma.

Para garantizar el mantenimiento en posición del piñón desplazable de marcha atrás cuando éste está embragado, es necesario concebir que este piñón tenga un dentado con un pequeño ángulo de apoyo llamado "ángulo de destalonado". Este ángulo permite mantener el piñón desplazable en apoyo contra su tope constituido por el cárter de la caja de cambios, cuando ésta es una caja bajo par, y también mantener un contacto con el manguito de sincronización de la primera y de la segunda velocidad de marcha hacia delante. Sin embargo, como un dentado helicoidal, este ángulo de destalonado aplica un esfuerzo de traslación sobre este manguito de sincronización hacia el piñón de la segunda velocidad de marcha hacia delante.

El dispositivo de mantenimiento de la horquilla de paso de la primera y de la segunda velocidad de marcha hacia delante entre los piñones correspondientes de primera y de segunda, en el punto muerto de la palanca de cambio de velocidad, se realiza con un sistema de enclavamiento de tipo semicilíndrico que utiliza dos tramos de cilindro que vienen a corresponder con otro cilindro sensiblemente equivalente que el dedo de cambio de velocidad mantiene. Este dedo también mantiene aberturas que liberan el enclavamiento cuando tiene que embragarse la horquilla.

Este dispositivo conocido tiene la ventaja de ser sencillo y de garantizar un bloqueo en traslación de la horquilla cuando las correspondientes aberturas no se sitúan frente a la horquilla.

En cambio este dispositivo de enclavamiento tiene como inconveniente que precisa numerosos juegos de funcionamiento debido a que elementos no unidos, a saber la horquilla en un lado y el dedo de cambio de velocidad en otro lado, mantienen los diferentes elementos cilíndricos de bloqueo. En efecto es importante el número de cotas que definen este dispositivo de enclavamiento y la dispersión de fabricación provoca un juego axial entre la horquilla y el dedo de cambio de velocidad.

Además la horquilla de paso de la primera y de la segunda velocidad de marcha hacia delante gira alrededor de su eje y su parada en rotación se efectúa gracias al contacto de los patines de la horquilla en el fondo del manguito de sincronización correspondiente, de modo que resulta necesario añadir dispersiones funcionales suplementarias que van en un sentido de aumento de los juegos de funcionamiento. Por último el esfuerzo transmitido por el manguito a la horquilla puede doblar esta última en sentido axial así como en rotación.

Este dispositivo conocido no permite pues un mantenimiento axial de la horquilla de paso de la primera y de la segunda velocidad de marcha suficientemente preciso para la arquitectura de marcha atrás arriba descrita. Por consiguiente el manguito de sincronización de la primera y de la segunda velocidad de marcha hacia delante puede desplazarse y entrar en fase de sincronización de la segunda velocidad. La acción simultánea de paso de la marcha atrás y la sincronización en marcha hacia delante del vehículo (segunda velocidad) ejerce tensiones no coherentes y gasta de manera prematura el dispositivo de sincronización de la segunda velocidad de marcha hacia delante.

La presente invención tiene por objetivo eliminar los inconvenientes anteriores proponiendo un dispositivo que permita bloquear precisamente en traslación la horquilla de paso de la primera y de la segunda velocidad de marcha hacia delante del vehículo sólo cuando está puesta la velocidad de marcha atrás, este dispositivo siendo inactivo para todas las otras velocidades de marcha hacia delante.

Al efecto la invención se refiere a un dispositivo de mando de una caja de cambios para vehículo automóvil, del tipo que comprende medios de mando que permiten pasar la marcha atrás del vehículo y un primer sincronizador asociado a una de las marchas hacia delante de la caja de cambios, en particular la primera velocidad de marcha hacia delante, el sincronizador comprende un manguito de mando que coopera con una horquilla con el fin de desplazarlo hacia una posición de bloqueo en la que está puesta la primera velocidad de marcha hacia delante, y que se caracteriza porque, durante la operación de paso de la marcha atrás del vehículo, una pieza móvil bloquea la horquilla de paso de la primera velocidad de marcha hacia delante en una posición inactiva de punto muerto del manguito de mando.

Los medios de mando de paso de la marcha atrás comprenden un basculador con un extremo que forma una prominencia que coopera con un dedo de mando para girar el extremo opuesto del basculador provisto de una horquilla de paso de la marcha atrás, el basculador está provisto de un brazo que forma parte de medios de frenado de los piñones de velocidad de marcha atrás que cooperan con elementos de accionamiento de otro sincronizador asociado en particular a una de las velocidades de marcha hacia delante más elevada de la caja de cambios, y el basculador constituye la pieza móvil de bloqueo de la horquilla de paso de la primera marcha hacia delante, el basculador comprende una muesca en la que encaja una espiga solidaria con la prominencia de la horquilla de paso de la primera velocidad de marcha hacia delante cuando está puesta la velocidad de marcha atrás, con el fin de bloquear axialmente esta horquilla.

La muesca se realiza en el brazo del basculador en el lado opuesto de su eje de rotación con respecto al cárter de la caja de cambios.

El primer sincronizador es un sincronizador doble de paso selectivo de la primera y de la segunda velocidad de marcha hacia delante.

Podrá entenderse mejor la invención y aparecerán más claramente otros objetivos, características, detalles y ventajas de ésta en la descripción explicativa realizada a continuación con respecto a los dibujos anexos dados únicamente a modo de ejemplo y que ilustran un modo de realización de la invención y en los que:

- la figura 1 es una vista en sección longitudinal de una caja de cambios para vehículo automóvil a la que se aplica la invención;

- la figura 2 es una vista en perspectiva del mando interno de la caja de cambios en posición de punto muerto y que comprende los medios de la invención que permiten bloquear en posición axial la horquilla de paso de las primera y segunda velocidades de marcha hacia delante cuando está puesta la marcha atrás del vehículo; y

- la figura 3 es la vista en perspectiva de la figura 2 y representa los medios en su posición de bloqueo de la horquilla de paso de las primera y segunda velocidades de marcha hacia delante cuando está puesta la marcha atrás.

Refiriéndose a las figuras, la referencia 1 representa el cárter o caja de una caja de cambios para vehículo automóvil que comprende un eje primario 2 unido a la salida de un embrague, no representado, cuya entrada está unida a un motor de combustión interna, tampoco representado, y un eje secundario o de salida 3 montado paralelamente al eje primario en el cárter 1 de la caja de cambios.

El eje secundario 3 se une a las ruedas motrices del vehículo gracias a medios que comprenden en particular un diferencial, no representado.

Los ejes primario 2 y secundario 3 comprenden varios pares de piñones engranados, lo que permite el cambio por sincronizadores de un número correspondiente de relaciones de transmisión de marcha hacia delante.

Como se representa en la figura 1 la caja de cambios comprende seis velocidades de marcha hacia delante y una velocidad de marcha atrás.

Así la caja de cambios comprende seis piñones 4a a 4f previstos en el eje secundario 3 que engranan respectivamente con los piñones 4g a 4l previstos en el eje primario 2 para definir respectivamente los primer, segundo, tercer, cuarto, quinto y velocidad de marcha hacia delante. El eje secundario 3 está provisto de un sincronizador doble 5 interpuesto entre los piñones 4a, 4b de primera y segunda velocidad de marcha hacia delante para solidarizar selectivamente uno u otro de estos dos piñones con el eje secundario 3. Un segundo sincronizador doble 6 también está previsto en el eje secundario 3 e interpuesto entre los piñones 4c y 4d de las tercera y cuarta velocidades de marcha hacia delante para solidarizar selectivamente uno u otro de estos dos piñones con el eje secundario 3. Un tercer sincronizador doble 7 está previsto en el eje primario 2 e interpuesto entre los piñones 4k y 4l de las quinta y sexta velocidades de marcha hacia delante, para solidarizar selectivamente uno u otro de estos dos piñones con el eje primario 2. Cada sincronizador 5, 6, 7 comprende, de manera clásica, un cubo 5a, 6a, 7a solidario con el eje correspondiente 3, 2 y un manguito de mando 5b, 6b, 7b montado de modo axialmente deslizante en el cubo correspondiente 5a, 6a, 7a. Cada manguito de mando 5b, 6b, 7b puede desplazarse mediante una horquilla 8, 9, 10 entre una posición inactiva y activa de bloqueo de uno u otro de ambos piñones que corresponden al eje secundario o primario 2, 3 según el sentido de desplazamiento de la horquilla. Cada horquilla 8 de paso de la primera o de la segunda velocidad de marcha hacia delante, 9 de paso de la tercera o de la cuarta velocidad de marcha hacia delante y 10 de paso de la quinta o sexta velocidad de marcha hacia delante, está prevista en un eje de mando 11, 12, 13 paralelo a los ejes primario y secundario 2, 3 y montado de modo axialmente deslizante en el cárter 1 de la caja de cambios. Además una cabeza o prominencia, la prominencia 14 de las primera y segunda velocidades de marcha hacia delante es la única claramente visible en las figuras 2, 3, es solidaria en traslación con cada eje de mando 11, 12, 13 y coopera, cuando está puesta la velocidad de marcha hacia delante correspondiente, con un dedo de mando, no representado, de un módulo 15 de selección y de paso de una velocidad de marcha hacia delante o de una marcha atrás.

El módulo 15 comprende una palanca de mando 16 montada de modo giratorio en el cárter 1 y desplazable de una y otra parte de una posición de punto muerto representada en la figura 2 hacia una posición de una velocidad seleccionada de marcha hacia delante o hacia una posición de marcha atrás.

Un eje de reenvío 18 paralelo a los ejes primario y secundario 2, 3 lleva un piñón desplazable de marcha atrás 17. El piñón desplazable 17 puede desplazarse entre una posición inactiva de liberación y una posición de acoplamiento a un piñón de marcha atrás, con el fin de invertir el sentido de rotación del piñón de marcha hacia delante 4a, para accionar el vehículo en marcha atrás.

Los medios de desplazamiento del piñón desplazable 17 comprenden la palanca 16 del módulo 15 que comprende un dedo de mando 19 destinado a cooperar, cuando está puesta la marcha atrás, con una prominencia o cabeza 20, con el fin de desplazar una horquilla 21 prevista en un eje de mando 22 paralelo a los ejes primario y secundario 2, 3 y montado de modo axialmente deslizante en el cárter 1 de la caja de cambios.

La prominencia 20 forma un extremo de un basculador 23 de mando de marcha atrás montado de modo giratorio en el cárter 1 alrededor de un eje fijo 24 que se extiende perpendicularmente a los ejes de mando 11, 12, 13, 22. El basculador 23 comprende un brazo 25 en el lado opuesto a la prominencia 20 que coopera con el eje 22 para desplazar el piñón desplazable 17 entre sus posiciones activa e inactiva.

Además de su función de mando de marcha atrás el basculador 23 forma parte de medios de frenado de marcha atrás detalladamente descritos en particular en la solicitud de patente francesa nº 2 728 041 cuya descripción se integra en la presente solicitud. Al efecto el basculador 23 comprende un brazo 26 opuesto al eje de rotación 24 provisto de una guía 27 en el que se aloja un dedo de mando 28 unido en traslación al eje deslizante 13 de mando de paso de la quinta marcha hacia delante de la caja de cambios, la guía 27 de leva plegable permite accionar la horquilla 10 de paso de la quinta velocidad de marcha hacia delante para frenar en rotación el eje primario 2 mediante el sincronizador 7 asociado a la horquilla 10.

Según la invención el brazo 26 del basculador 23 comprende en uno de sus extremos una muesca lateral 29 que se extiende sensible y perpendicularmente a los ejes de mando 11, 13 por encima de éstos y que se abre hacia la prominencia 14 de la primera velocidad de marcha hacia delante que comprende una espiga 30 que se extiende perpendicularmente a la prominencia 14 y al eje de mando 11 por encima de este último. Cuando está puesta la velocidad de marcha atrás, el dedo de cambio 19 acciona en rotación el basculador 23 alrededor del eje 24, como se indica con la flecha F1, lo que acciona en traslación el piñón desplazable de marcha atrás 17 mediante la horquilla 21, como se indica con la flecha F2. Mientras esto el basculador 23 provisto de una guía 27 acciona la horquilla 10 de la quinta velocidad de marcha hacia delante para frenar en rotación el eje primario 2 mediante el sincronizador 7, y la muesca 29 del basculador 23 se engancha de una y otra parte de la espiga 30 extendiéndose perpendicularmente al plano del basculador 23, con el fin de bloquear en traslación la prominencia 14 y la horquilla 8 de las primera y segunda velocidades de marcha hacia delante y por consiguiente el manguito 5b del sincronizador 5.

Los medios de bloqueo en posición axial de la horquilla de paso de las primera y segunda velocidades de marcha hacia delante cuando está puesta la marcha atrás tienen una estructura muy sencilla y disminuyen significativamente los juegos funcionales de bloqueo en traslación de esta horquilla, puesto que basta con prever una muesca 29 de un ancho ligeramente superior al espesor de la espiga 30 que encaja en la muesca 29 cuando gira el basculador 23, lo que se representa en la figura 3. Estos medios de bloqueo pueden adaptarse sin modificaciones sustanciales a las actuales cajas de cambios.

Claims (4)

1. Dispositivo de mando de una caja de cambios para vehículo automóvil, del tipo que comprende medios de mando que permiten pasar la marcha atrás del vehículo y un primer sincronizador (5) asociado a una de las marchas hacia delante de la caja de cambios, en particular la primera velocidad de marcha hacia delante, el sincronizador (5) comprende un manguito de mando (5b) que coopera con una horquilla (8) con el fin de desplazarlo hacia una posición de bloqueo en la que está puesta la primera velocidad de marcha hacia delante, caracterizado porque, durante la operación de paso de la marcha atrás del vehículo, una pieza (23) móvil bloquea la horquilla (8) de paso de la primera velocidad de marcha hacia delante en una posición inactiva de punto muerto del manguito de mando (5b), y porque los medios de mando de paso de la marcha atrás comprenden un basculador (23) con un extremo (20) que forma una prominencia que coopera con un dedo de mando (19) para girar el extremo opuesto (25) del basculador (23) provisto de una horquilla (21) de paso de la marcha atrás, el basculador (23) está provisto de un brazo (26) que forma parte de medios de frenado de los piñones de velocidad de marcha atrás que cooperan con elementos de accionamiento de otro sincronizador (7) asociado en particular a una de las velocidades de marcha hacia delante más elevada de la caja de cambios, y porque el basculador (23) constituye la pieza móvil de bloqueo de la horquilla (8) de paso de la primera marcha hacia delante.

2. Dispositivo según la reivindicación 1, caracterizado porque el basculador (23) comprende una muesca (29) en la que encaja una espiga (30) solidaria con la prominencia (14) de la horquilla (8) de paso de la primera y segunda velocidad de marcha hacia delante cuando está puesta la velocidad de marcha atrás, con el fin de bloquear axialmente esta horquilla.

3. Dispositivo según la reivindicación 2, caracterizado porque la muesca (29) se realiza en el brazo (26) del basculador (23) en el lado opuesto de su eje de rotación (24) con respecto a la caja (1) de la caja de cambios.

4. Dispositivo según una de las anteriores reivindicaciones, caracterizado porque el primer sincronizador (5) es un sincronizador doble de paso selectivo de la primera y de la segunda velocidad de marcha hacia delante.