ES2310912T3 - Sincronizador de caja de cambios manual con asistencia al engrane integrado. - Google Patents
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Abstract
Un sincronizador de caja de cambios manual que comprende un cubo (1) fijado sobre un árbol de caja (2), un engranaje desplazable (3) que se desliza axialmente sobre el cubo (1) para empujar un anillo de sincronización (4) contra un piñón loco (6) de manera que iguale la velocidad angular del anillo con la del piñón, antes de atravesar el anillo para continuar su recorrido en la dirección del piñón loco y venir a engranar con este último, caracterizado porque el engranaje desplazable (3) comprende al menos un resorte de asistencia (9) al paso de velocidades, que está dispuesto entre un manguito interior (7) del engranaje desplazable que se desliza sobre el cubo y un manguito exterior (8) que se desliza sobre el manguito interior (7) y libera su energía durante la fase de vuelo libre.
Description
Sincronizador de caja de cambios manual con
asistencia al engrane integrado.
El presente invento se refiere a un
sincronizador de caja de cambios manual que comprende un cubo fijado
sobre un árbol de caja y un engranaje desplazable que se desliza
axialmente sobre el cubo para empujar un anillo de sincronización
contra un piñón loco de manera que iguale la velocidad angular del
anillo con la del piñón, antes de atravesar el anillo para
continuar su recorrido en la dirección del piñón loco y venir a
engranar con este último.
Después, la sincronización, cuando los dientes
del engranaje desplazable han atravesado los del anillo de
sincronización, y continúan en "vuelo libre" su recorrido en
dirección del piñón loco, la velocidad de desplazamiento del
engranaje desplazable está normalmente unida al esfuerzo aplicado
por el conductor sobre su palanca durante el cambio de marcha. Este
esfuerzo puede resultar insuficiente, en caso de paso "lento" o
"tranquilo", para asegurar el engrane del engranaje
desplazable sobre el piñón loco. En efecto, si el engranaje
desplazable emplea demasiado tiempo para recorrer la distancia de
vuelo libre después de haber sincronizado su velocidad angular con
la del piñón loco, se desincroniza de nuevo, y su entrada en
contacto con el piñón loco se traduce en un choque de dentados
denominado "rascado", sentido desagradablemente por el
conductor.
Para acelerar el engranaje desplazable en su
fase de vuelo libre, ya se ha propuesto utilizar una asistencia al
nivel del mando interno de la caja, por ejemplo sobre la palanca de
paso en la entrada de la caja de cambios, o sobre el eje de la
horquilla, entre el tetón de engrane y la horquilla, de manera que
tome el relevo del esfuerzo impulsado por el conductor. Tal sistema
es conocido por el documento DE 16228499A1.
Sin embargo, estos sistemas de asistencia al
paso están alejados del engranaje desplazable, de modo que las
holguras del mando absorben una parte de la energía restituida por
el resorte.
El presente invento pretende utilizar plenamente
la energía de un resorte de asistencia para acelerar el engranaje
desplazable durante la fase de vuelo libre.
Con este fin, propone que el engranaje
desplazable comprenda al menos un resorte de asistencia al paso de
las velocidades que libere su energía durante la fase de vuelo
libre.
De preferencia, el resorte está dispuesto entre
un manguito interior del engranaje desplazable que se desliza sobre
el cubo y un manguito exterior que se desliza sobre el manguito
interior.
Otras características y ventajas del invento
aparecerán claramente con la lectura de la descripción siguiente de
éste, en unión con los dibujos adjuntos, en los que:
La fig. 1 muestra un primer modo de realización
del invento,
La fig. 2 muestra una variante de la fig. 1,
y
Las figuras 3 y 3A; 4 y 4A; 5 y 5A, ilustran el
funcionamiento del sincronizador de la fig. 1, representándole
respectivamente en el punto muerto, en fase de sincronización, y en
fase de vuelo libre.
El sincronizador al que se aplica el invento,
comprende de forma clásica un cubo 1 fijado sobre un árbol de caja
2, y un engranaje desplazable 3 que se desliza axialmente sobre el
cubo 1. Puede así empujar un anillo de sincronización 4 contra un
piñón loco 6 de manera que iguale la velocidad angular del anillo 4
con la del piñón 6, antes de atravesar el anillo 4, para continuar
su recorrido en dirección del piñón loco y venir a engranar con éste
último.
En todas las figuras, el engranaje desplazable 3
propuesto comprende dos manguitos cilíndricos 7, 8, a saber un
manguito interior 7 del engranaje desplazable que se desliza sobre
el cubo 1, y un manguito exterior 8 que se desliza sobre el
manguito interior 7. Sin embargo, el manguito exterior 8 está
detenido axialmente de los dos lados sobre el maguito interior
7.
En la fig. 1, así como en las figs. 3 a 5A, el
engranaje desplazable 3 comprende un solo resorte 9 de asistencia
al paso de las velocidades. El resorte 9 es por ejemplo una arandela
ondulada. El manguito interior 7 lleva el dentado 7a del engranaje
desplazable 3, que asegura las funciones de armamento de
sincronización y de engrane del engranaje desplazable sobre el
piñón. El manguito exterior 8 recibe la horquilla de paso de las
velocidades (no representada). Conforme al invento, el resorte 9
libera su energía durante la fase de vuelo libre para acelerar el
desplazamiento del manguito interior 7, y por tanto del dentado del
engranaje desplazable 7a, en la dirección del dentado 6a, o
dientes, del piñón.
Según el modo de realización no limitativo del
invento, ilustrado por las figs. 3 a 5A, el recorrido del manguito
exterior 8 sobre el manguito interior 7, está limitado por el lado
derecho por un escalón o resalte 7b del manguito interior 7. Por el
lado izquierdo, el manguito exterior es detenido por un anillo de
tope 11, fijado sobre el manguito interior 7. El resorte de
asistencia 9 se apoya sobre un borde 8b del manguito exterior 8, y
sobre el escalón 7b del manguito interior 7.
En el punto muerto (figs. 3 y 3A), el engranaje
desplazable 3 es centrado sobre el cubo 1, y sus dientes 7a están a
la misma distancia de los dos anillos de sincronización 4 y de los
dientes 6a de los dos piñones locos 6. El resorte 9 es tensado
previamente por un esfuerzo F1 que permite aplicar el manguito
exterior 8 hacia la izquierda, contra el anillo de tope 11. El
manguito exterior 8 está a una distancia d del escalón 7b.
En fase de sincronización (figs. 4 y 4A), el
desplazamiento del engranaje desplazable 3 hacia la derecha está
asegurado por una horquilla (no representada) hasta el contacto de
las entradas de los dentados 3a del engranaje desplazable con las
entradas de los dentados 4a del anillo de sincronización 4. El
esfuerzo necesario F2 para la sincronización es superior a F1. Es
aplicado sobre el manguito exterior 8, y comprime axialmente el
resorte 9, reduciendo la holgura axial entre el escalón 7b y el
reborde 8b, hasta el tope de los dos manguitos (e = 0). El resorte 9
almacena energía sin poder liberarla.
En fase de vuelo libre (figs. 5 y 5A), los
dientes 7a del engranaje desplazable han atravesado el anillo 4, y
prosiguen su recorrido en dirección de los dientes 6a del piñón.
Durante la liberación del esfuerzo del resorte 9, que sigue a la
sincronización, el manguito interior 7 se beneficia del efecto
"lanzado de la piedra" que le permite alcanzar los dientes 6a
del piñón fijo con suficiente impulso para suprimir cualquier riesgo
de "rascado" mencionado más arriba.
La función resorte de la arandela ondulada 9,
puede también ser desempeñada por un resorte helicoidal de
compresión, o por una arandela compuesta de un material elastómero
que responda a las calidades requeridas.
En el modo de realización no limitativo descrito
anteriormente, el engranaje desplazable 3 comprende un anillo de
tope 11, y un solo resorte. Sin embargo sin salir del marco del
invento se pueden considerar otros apilamientos con por ejemplo dos
anillos de tope 11, como en la fig. 2, en que un segundo anillo de
tope retiene una arandela de apoyo 12 del resorte 9.
Se puede también prever disposiciones
simétricas, para asistir al engrane de dos piñones asociados al
sincronizador, con por ejemplo dos resortes de asistencia
simétricos colocados a una y otra parte del manguito exterior, y
detenidos por arandelas o escalones. Los dos resortes estarán
entonces apoyados entre los bordes del manguito exterior o de las
arandelas fijas inmovilizadas por anillos de tope.
Claims (10)
1. Un sincronizador de caja de cambios manual
que comprende un cubo (1) fijado sobre un árbol de caja (2), un
engranaje desplazable (3) que se desliza axialmente sobre el cubo
(1) para empujar un anillo de sincronización (4) contra un piñón
loco (6) de manera que iguale la velocidad angular del anillo con la
del piñón, antes de atravesar el anillo para continuar su recorrido
en la dirección del piñón loco y venir a engranar con este último,
caracterizado porque el engranaje desplazable (3) comprende
al menos un resorte de asistencia (9) al paso de velocidades, que
está dispuesto entre un manguito interior (7) del engranaje
desplazable que se desliza sobre el cubo y un manguito exterior (8)
que se desliza sobre el manguito interior (7) y libera su energía
durante la fase de vuelo libre.
2. Un sincronizador según la reivindicación 1ª,
caracterizado porque el manguito interior (7) lleva el
dentado (7a) del engranaje desplazable, que asegura las funciones
de armamento, de sincronización, y de engrane del engranaje
desplazable sobre el piñón.
3. Un sincronizador según la reivindicación 2ª,
caracterizado porque el manguito exterior (8) recibe la
horquilla de paso de velocidades.
4. Un sincronizador según la reivindicación 1ª,
2ª o 3ª caracterizado porque el manguito exterior (8) es
detenido axialmente por los dos lados sobre el manguito interior
(7).
5. Un sincronizador según la reivindicación 4ª,
caracterizado porque el resorte de asistencia (9) se apoya
sobre un borde del manguito exterior (8) y sobre el escalón (7b) del
manguito interior (7).
6. Un sincronizador según la reivindicación 5ª,
caracterizado porque el manguito exterior (8) es detenido
por un lado por el escalón (7b) del manguito interior y por el otro
lado por un anillo de tope (11), fijado sobre el manguito interior
(7).
7. Un sincronizador según una de las
reivindicaciones precedentes, caracterizado porque el
engranaje desplazable (3) comprende un segundo anillo de tope (11)
que retiene una arandela de apoyo (12) del resorte.
8. Un sincronizador según una de las
reivindicaciones precedentes, caracterizado porque el
engranaje desplazable (3) comprende dos resortes de asistencia (9)
apoyados entre los bordes del manguito exterior (8) y escalones del
manguito interior (7).
9. Un sincronizador según la reivindicación 5ª,
caracterizado porque el engranaje desplazable (3) comprende
dos resortes de asistencia (9) apoyados entre los bordes del
manguito exterior (8) y de las arandelas (12) fijadas sobre el
manguito interior (7).
10. Un sincronizador según una de las
reivindicaciones precedentes, caracterizado porque el resorte
(9) es una arandela ondulada.
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