ES2306181T3 - Procedimiento y dispositivo de mando de una caja de cambio. - Google Patents
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Abstract
Un procedimiento de mando de una caja de cambio (10) de velocidades que comprende al menos dos dispositivos de accionamiento de cambio (200, 100), de los cuales un primer dispositivo de accionamiento (200) se dedica a las maniobras de apertura y de cierre de un embrague de entrada en funcionamiento normal, caracterizado porque se utiliza un segundo dispositivo de accionamiento (100) para las maniobras del embrague en caso de fallo del primero.
Description
Procedimiento y dispositivo de mando de una caja
de cambio.
\global\parskip0.930000\baselineskip
La presente invención se refiere a una caja de
cambio de velocidades mecánica, en particular para una vehículo
automóvil, que comprende al menos un dispositivo de accionamiento de
cambio capaz de suministrar la energía mecánica y la fuerza
necesarias para los cambios de velocidad.
Más precisamente, esta invención tiene como
propósito un dispositivo y un procedimiento de gobierno o mando de
una caja de cambio de velocidades que comprende un embrague de
entrada gobernado por una horquilla de desembrague, y al menos dos
dispositivos de accionamiento de cambio que gobiernan, cada uno de
ellos, el cambio de dos relaciones de velocidad de marcha
adelante.
Encuentra una aplicación privilegiada, pero no
limitativa, en una caja de cambio de velocidades "robotizada",
en la que una parte de las operaciones de cambio de velocidades se
toma a cargo por parte de sistemas de accionamiento
electromecánicos, emplazados bajo el control de un dispositivo
calculador.
Por la publicación EP 1318335 se conoce un tipo
de caja de cambio de velocidades robotizada, equipada con
dispositivos de acoplamiento en las relaciones de velocidad de
segunda a quinta, que comprenden dos sistemas de accionamiento
electromecánicos. El primero de ellos garantiza el acoplamiento, de
una parte, de las relaciones de velocidad o marchas impares tercera
y quinta, y, de otra parte, del embrague. La segunda asegura el
acoplamiento de las relaciones de velocidad pares, segunda y
cuarta.
El inconveniente de esta disposición es que, en
caso de fallo del dispositivo de accionamiento dedicado a las
maniobras de apertura y de cierre del embrague, el vehículo se
encuentra en situación de avería inmovilizante, pues la puesta en
marcha del vehículo resulta imposible.
Con el fin de remediar este inconveniente, la
invención propone una disposición de mando más segura, que permita
utilizar el dispositivo de accionamiento de acoplamiento de las
relaciones de velocidad o marchas segunda y cuarta, para las
maniobras de apertura y de cierre de embrague.
Con este fin, propone fijar en el eje de mando
del embrague un casquillo de engrane doble, o dos casquillos de
engrane simples, solicitados, respectivamente, por un primer
dispositivo de accionamiento en modo normal, y por un segundo
dispositivo de accionamiento en caso de fallo del primero.
De preferencia, el primer casquillo de engrane,
o una primera parte del casquillo de engrane doble, coopera con un
dedo de cambio del dispositivo de accionamiento de las marchas
tercera y quinta, y el segundo casquillo de engrane (o la segunda
parte del casquillo de engrane doble) coopera con un dedo de cambio
del dispositivo de accionamiento de las marchas segunda y
cuarta.
De conformidad con la invención, el dedo del
dispositivo de accionamiento de las marchas segunda y cuarta puede
tener dos posiciones axiales: enfrentado a un casquillo de engrane
de un eje de horquilla de cambio de velocidad o marcha, y
enfrentado a un casquillo de engrane del eje de mando de
embrague.
Según un modo de realización particular, el eje
de cada dispositivo de accionamiento tiene dos posiciones, y pasa
de la una a la otra bajo la acción de una fuerza motriz
electromecánica (por ejemplo, un electroimán) en un sentido, y por
la acción de un muelle o resorte de solicitación en el otro
sentido.
Cada dispositivo de accionamiento puede poseer
sus medios de marcación o ubicación de la posición del dedo, por
ejemplo, simples dispositivos de contacto.
De conformidad con la invención, se utiliza, por
tanto, otro dispositivo de accionamiento para las maniobras del
embrague en el caso de fallo del dispositivo de accionamiento
normalmente dedicado a éstas.
Según una característica de la invención, el
dispositivo de accionamiento dedicado a las maniobras del embrague
en funcionamiento normal se utiliza también para el cambio de dos
relaciones de velocidad de marcha hacia delante, de la misma manera
que el que se utiliza en caso de fallo de éste.
Otras características y ventajas de la presente
invención se pondrán de manifiesto claramente de la lectura de la
siguiente descripción que se proporciona en lo que sigue, para la
que se hará referencia a los dibujos que se acompañan, en los
cuales:
- la Figura 1 muestra una vista del mando en la
cual los dedos de los dispositivos de accionamiento están, ambos,
situados enfrente de los casquillos de engrane de accionamiento de
los dispositivos de acoplamiento internos de la caja;
- la Figura 2 muestra una vista del mando en la
cual el dedo del dispositivo de accionamiento superior se encuentra
enfrentado al casquillo de engrane de accionamiento del embrague, y
el dedo del dispositivo de accionamiento lateral está enfrente del
casquillo de engrane de dispositivos de acoplamiento internos de la
caja; y
\global\parskip1.000000\baselineskip
- la Figura 3 ilustra una vista del mando en la
cual el dedo del dispositivo de accionamiento lateral se encuentra
enfrente del casquillo de engrane de accionamiento del embrague, y
el dedo del dispositivo de accionamiento superior está situado
enfrente del casquillo de engrane de accionamiento de dispositivos
de acoplamiento internos de la caja.
En la Figura 1, se observa el conjunto del
dispositivo de mando 10 para una caja de cambio de velocidades, que
comprende una primera horquilla 20 de mando del manguito deslizante
de las marchas segunda y cuarta. La horquilla 20 es portada por un
eje 21 que comprende un casquillo de engrane 22 en unión con un
primer dispositivo de mango 100 por la intermediación de un dedo
doble 110 portado por el eje 120. El dispositivo de accionamiento
100 gobierna, por tanto, la maniobra de dos relaciones de velocidad
de marcha hacia delante en funcionamiento normal.
El dispositivo de mando comprende una segunda
horquilla 30 de mando del manguito deslizante de las marchas
tercera y quinta. La horquilla 30 es portada por un eje 31 que
comprende un casquillo de engrane 32 en unión con un segundo
dispositivo de mando 200, por la intermediación del dedo 210 portado
por el eje 220. El dispositivo de accionamiento 200 es, por tanto,
utilizado para el cambio de dos relaciones de velocidad de marcha
hacia delante. De esta forma, el dispositivo de mando propuesto
comprende un primer dispositivo de accionamiento 200 de maniobra
del embrague y dos relaciones de velocidad superiores de marcha
hacia delante, y un segundo dispositivo de accionamiento 100 de
cambio de otras dos relaciones de velocidad superiores de marcha
hacia delante, y de las maniobras del embrague en caso de fallo del
primero.
Una tercera horquilla 50 gobierna el embrague de
entrada. Esta horquilla es portada por un tercer eje 51 que
comprende un casquillo de engrane de accionamiento de embrague doble
52, solicitado por el primer dispositivo de accionamiento 200 en el
modo normal, y por el segundo dispositivo de accionamiento 100 en
caso de fallo del primero.
Como variante, el dispositivo puede comprender
dos casquillos de engrane de accionamiento de embrague simples,
solicitados, respectivamente, por el primer dispositivo de
accionamiento 200 en el modo normal y por el segundo dispositivo de
accionamiento 100 en caso de fallo del primero.
Una cuarta horquilla 60 gobierna el manguito
deslizante de las marchas primera y marcha atrás. Está portada por
un eje 61 que comprende un casquillo de engrane 62 en unión con un
dispositivo de mando manual 300, por la intermediación del dedo
310. La entrada o acoplamiento de la primera relación de velocidad
de marcha hacia delante y de la marcha atrás se garantizan
independientemente de los primer y segundo dispositivos de
accionamiento 200, 100, por medios de mando manual 300 de tipo
mecánico.
El conjunto del dispositivo comprende, por
tanto, dos sistemas de mando idénticos 100 y 200 que presentan dos
posiciones.
Los dispositivos de accionamiento 100, 200
comprenden, cada uno de ellos, una primera fuente de energía,
constituida por un motor eléctrico 130, 230 conectado por un
mecanismo de reducción, respectivamente, a los dedos 110 y 210, y
que comunica un movimiento de rotación a dichos dedos, y por una
segunda fuente de energía 140, 240, constituida, por ejemplo, por
un electroimán que incorpora un medio de solicitación mecánica (por
ejemplo, un muelle o resorte) y medios de medición de la posición
(por ejemplo, dispositivos de contacto eléctricos). Los
electroimanes proporcionan a los dedos 110, 210 un movimiento de
desplazamiento axial. De esta forma, cada dispositivo de
accionamiento 200, 100 pasa de una a otra de sus dos posiciones
axiales bajo la acción de una fuerza electromagnética en un
sentido, y bajo la acción de un resorte de solicitación en el
sentido inverso.
Los dispositivos de accionamiento 100, 200
comprenden igualmente medios de medición 150, 250 de la posición
angular de los dedos 110, 210.
De acuerdo con la invención, el dispositivo de
mando de la caja de cambio de velocidades está dotado, por tanto,
de dos mecanismos de accionamiento del embrague. El funcionamiento
de este dispositivo de mando es el siguiente.
En el momento de la puesta en marcha del
vehículo, el dedo de accionamiento 210 del dispositivo de
accionamiento superior 200 se coloca en posición baja, como se
indica en la Figura 2. Se encuentra de cara a la rama 52a del
casquillo de engrane de accionamiento de la horquilla de desembrague
50. El sistema de manejo de los cambios de velocidades abre el
embrague y permite al conductor meter o engranar la relación de
velocidades de marcha atrás o la marcha primera (engrane que se
interpreta por el sistema de manejo de los cambios de velocidades
como la marcha hacia delante), al actuar directamente sobre la
horquilla 60 por la intermediación de un mando de unión o conexión
mecánica. Simultáneamente, la rama 110a del dedo de mando 110 del
dispositivo de accionamiento lateral 100 está situada enfrente del
casquillo de engrane 22 del acoplamiento o entrada de las marchas
segunda y cuarta. De esta forma, el sistema está listo para hacer
entrar la marcha segunda más allá de una cierta velocidad del
vehículo en la marcha primera, de tal manera que esta primera
relación de velocidades de marcha hacia delante no es desacoplada
en el momento del acoplamiento de las marchas superiores.
Cuando el vehículo alcanza una cierta velocidad
en la segunda marcha, el dedo 210 del dispositivo de accionamiento
200 pasa a una posición alta y se coloca enfrentado al casquillo de
engrane de accionamiento 32 de las marchas tercera y quinta. En
esto consiste el funcionamiento normal del sistema.
\newpage
En caso de fallo del dispositivo de
accionamiento superior -imposibilidad de colocar el dedo 210 en
posición baja o fallo de la fuente de energía 230-, el sistema
reacciona desplazando el dedo 110 de manera que la rama 110b se
coloque frente a la rama 52b del casquillo de engrane de
accionamiento del embrague, como se indica en la Figura 3. De esta
forma, el sistema de manejo de los cambios de velocidades está en
disposición de abrir el embrague, y permite al conductor meter o
engranar la relación de velocidades de marcha atrás o la marcha
primera. El funcionamiento global se encuentra entonces en un modo
degradado y la caja dispone únicamente de sus relaciones de
velocidades primera, de marcha atrás, segunda y cuarta.
En caso de fallo del dispositivo de
accionamiento lateral, las marchas segunda y cuarta no son
accesibles. El sistema de manejo de los cambios de velocidades está
en disposición de abrir el embrague haciendo intervenir el
dispositivo de accionamiento superior, y permite al conductor meter
la relación de velocidades de marcha atrás o la marcha primera. La
caja dispone entonces de sus relaciones de velocidades primera, de
marcha atrás, tercera y quinta.
En conclusión, la invención disminuye, gracias a
su doble mando de embrague, los riesgos de inmovilización por la
imposibilidad de puesta en desplazamiento del vehículo, incluso en
caso de fallo de uno de sus dispositivos de accionamiento de
mando.
En efecto, en caso de fallo del dispositivo de
accionamiento de las marchas tercera y quinta, que garantizan
normalmente las maniobras de desembrague, el sistema de manejo de
los cambios de la caja recurre al dispositivo de accionamiento de
las marchas segunda y cuarta.
En esta situación particular de fallo del
dispositivo de accionamiento de embrague habitual, la caja dispone
de las relaciones de velocidades primera, de marcha atrás, segunda y
cuarta. Además, en caso de fallo del dispositivo de accionamiento
de las marchas segunda y cuarta, la caja puede disponer de las
relaciones de velocidades primera, de marcha atrás, tercera y
quinta.
Claims (14)
1. Un procedimiento de mando de una caja de
cambio (10) de velocidades que comprende al menos dos dispositivos
de accionamiento de cambio (200, 100), de los cuales un primer
dispositivo de accionamiento (200) se dedica a las maniobras de
apertura y de cierre de un embrague de entrada en funcionamiento
normal, caracterizado porque se utiliza un segundo
dispositivo de accionamiento (100) para las maniobras del embrague
en caso de fallo del primero.
2. Un procedimiento de mando de acuerdo con la
reivindicación 1, caracterizado porque el primer dispositivo
de accionamiento (200) es también utilizado para el cambio de dos
relaciones de velocidades de marcha hacia delante.
3. Un procedimiento de mando de acuerdo con la
reivindicación 2, caracterizado porque el segundo dispositivo
de accionamiento (100) gobierna la maniobra de otras dos relaciones
de velocidades de marcha hacia delante en funcionamiento
normal.
4. Un procedimiento de mando de acuerdo con la
reivindicación 1, 2 ó 3, caracterizado porque la entrada o
acoplamiento de la primera relación de velocidades de marcha hacia
delante y de la marcha atrás se garantizan independientemente de
los primer y segundo dispositivos de accionamiento (200, 100).
5. Un procedimiento de mando de acuerdo con una
de las reivindicaciones precedentes, caracterizado porque el
acoplamiento de la primera relación de velocidades de marcha hacia
delante y de la marcha atrás se garantizan por medios de mando
manuales (300).
6. Un procedimiento de mando de acuerdo con una
de las reivindicaciones precedentes, caracterizado porque la
primera relación de velocidades de marcha hacia delante no es
desacoplada en el momento del acoplamiento de relaciones de
velocidades o marchas superiores.
7. Un dispositivo de mando de caja de cambio de
velocidades, que comprende un embrague de entrada gobernado por una
horquilla de desembrague (50) y al menos dos dispositivos de
accionamiento de cambio (200, 100) que gobiernan, cada uno de
ellos, el cambio de dos relaciones de velocidades de marcha hacia
delante, caracterizado porque el eje de mando de la
horquilla de desembrague (50) puede ser desplazado por uno u otro de
dos dispositivos de accionamiento (200, 100).
8. Un dispositivo de mando de acuerdo con la
reivindicación 7, caracterizado porque comprende un casquillo
de engrane (52) de accionamiento de embrague doble, solicitado o
impulsado por el primer dispositivo de accionamiento (200) en modo
normal, y por el segundo dispositivo de accionamiento (100) en caso
de fallo del primero.
9. Un dispositivo de mando de acuerdo con una de
las reivindicaciones 1 a 7, caracterizado porque comprende
dos casquillos de engrane de accionamiento de embrague, solicitados,
respectivamente, por el primer dispositivo de accionamiento (200)
en modo normal, y por el segundo dispositivo de accionamiento (100)
en caso de fallo del primero.
10. Un dispositivo de mando de acuerdo con la
reivindicación 8 ó la reivindicación 9, caracterizado porque
los dos dispositivos de accionamiento (200, 100) tienen, cada uno de
ellos, dos posiciones.
11. Un dispositivo de mando de acuerdo con la
reivindicación 10, caracterizado porque cada dispositivo de
accionamiento (200, 100) pasa de una a otra de sus posiciones por la
acción de una fuerza electromagnética en uno de los sentidos, y por
la acción de un muelle o resorte de solicitación en el sentido
inverso.
12. Un dispositivo de mando de acuerdo con la
reivindicación 7, caracterizado porque comprende un primer
dispositivo de accionamiento (200) de maniobra del embrague y de dos
relaciones de velocidades superiores de marcha hacia delante, así
como un segundo dispositivo de accionamiento (100) de cambio de
otras dos relaciones de velocidades superiores de marcha hacia
delante y de las maniobras del embrague en caso de fallo del
primero.
13. Un dispositivo de mando de acuerdo con la
reivindicación 12, caracterizado porque comprende un tercer
dispositivo de accionamiento (300) de cambio de la primera relación
de velocidades de marcha hacia delante y de la relación de
velocidades de marcha atrás.
14. Un dispositivo de mando de acuerdo con la
reivindicación 13, caracterizado porque el tercer dispositivo
de accionamiento (300) es mecánico.
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