ES2671868T3 - Unidad de sincronización para una caja de cambios, así como caja de cambios - Google Patents

Abstract

Unidad de sincronización para una caja de cambios, en particular de un vehículo de motor, con un buje (10) que se une sin posibilidad de giro a un árbol de transmisión (2) y presenta un dentado exterior (14) circunferencialmente continuo, un manguito deslizante (16) que está alojado de manera desplazable en el dentado exterior (14) del buje (10) en la dirección axial pero acoplado sin posibilidad de giro en la dirección circunferencial, al menos un anillo sincronizador (50, 54; 70) que presenta una superficie de fricción preferentemente cónica para el acoplamiento de fricción del anillo sincronizador con una rueda de escape (3, 4) de la caja de cambios y puede accionarse por el manguito deslizante (16), y una arandela de resorte (22, 24) que está dispuesta en un lado axial del dentado exterior (14) del buje (10) y está ajustada para bloquear el manguito deslizante (16) en una posición neutral, apoyándose la arandela de resorte (22, 24) contra un lado frontal (40) del manguito deslizante (16) y estando dispuesto de manera operativa entre el manguito deslizante (16) y el anillo sincronizador (50, 54; 70).

Description

DESCRIPCIÓN

Unidad de sincronización para una caja de cambios, así como caja de cambios

La presente invención se refiere a una unidad de sincronización para una caja de cambios de un vehículo a motor, así como a una caja de cambios con una unidad de sincronización de esa clase.

En las cajas de cambio modernas, tal como se utilizan en particular en vehículos a motor, cada etapa de transmisión está formada por dos ruedas dentadas que se engranan una con otra. Una de las ruedas dentadas está dispuesta sin posibilidad de giro sobre un árbol de transmisión, y la otra rueda dentada está dispuesta sobre el segundo árbol de transmisión, de forma giratoria, como una así llamada rueda loca. La rueda loca puede conectarse entonces sin posibilidad de giro con ese árbol de transmisión, cuando se pone una marcha correspondiente.

De este modo, la unidad de sincronización, al ponerse la marcha, sirve para adaptar la velocidad de rotación de la rueda loca a la velocidad de rotación del árbol de transmisión, con el cual la misma debe acoplarse sin posibilidad de giro.

Independientemente de la respectiva configuración concreta de la unidad de sincronización, el proceso de sincronización generalmente consiste en el hecho de que cuando el manguito deslizante se ajusta hacia el exterior, desde una posición neutral, para cambiar una marcha, primero en un así llamado chaflán de presincronización, un anillo sincronizador se aplica contra una superficie de fricción asociada al mismo. El anillo sincronizador rota junto con un buje, en el cual está alojado el manguito deslizante, y la superficie de fricción está conectada sin posibilidad de giro con la rueda de escape que debe conmutarse. El par de fricción se encarga de que la velocidad de rotación de la rueda de escape se adapte a la velocidad de rotación del anillo sincronizador y, con ello, a la velocidad de rotación del buje, y también del árbol de transmisión.

Cuando las velocidades de rotación de la rueda de escape y el árbol de transmisión están adaptadas, el manguito deslizante puede interconectarse, de manera que la rueda de de escape, mediante el manguito deslizante y el buje, está acoplada sin posibilidad de giro con el árbol de transmisión.

Un ejemplo de una unidad de sincronización de esa clase se conoce como la "sincronización de Borg-Warner". En la solicitud DE 2331053 A1 se muestra una unidad de sincronización para una caja de cambios, que comprende un buje conectado sin posibilidad de giro con un árbol de transmisión, con un dentado exterior, así como un manguito deslizante con un dentado interior. El manguito deslizante puede desplazarse en dirección axial sobre el buje, y está acoplado con el buje sin posibilidad de giro, en dirección circunferencial. La unidad de sincronización tiene además anillos sincronizadores que actúan como acoplamiento cónico de fricción, así como respectivamente un dispositivo arrancador asociado a los anillos sincronizadores, que se compone de un anillo dividido y de una caja. Los anillos divididos están dispuestos en ranuras cónicas que están realizadas en los dos lados del manguito deslizante, desde el dentado interior. El anillo dividido se monta en este caso en dirección axial, a través de la caja. El objeto de la invención consiste en crear una unidad de sincronización que se caracterice por un espacio de instalación muy reducido, en particular en dirección axial.

Para solucionar dicho objeto, según la invención, está proporcionada una unidad de sincronización para una caja de cambios, en particular de un vehículo de motor, con un buje que se une sin posibilidad de giro a un árbol de transmisión y presenta un dentado exterior circunferencialmente continuo, un manguito deslizante que puede desplazarse en la dirección axial sobre el dentado exterior del buje, pero que está alojado acoplado sin posibilidad de giro en la dirección circunferencial, al menos un anillo sincronizador que presenta una superficie de fricción preferentemente cónica para el acoplamiento de fricción del anillo sincronizador con una rueda de escape de la caja de cambios y que puede ser accionado por el manguito deslizante, y una arandela elástica que está dispuesta en un lado axial del dentado exterior del buje y está adaptada para bloquear el manguito deslizante en una posición neutral, en donde la arandela elástica se apoya contra un lado frontal del manguito deslizante y está dispuesta de manera operativa entre el manguito deslizante y el anillo sincronizador. La arandela elástica sirve en este caso como elemento de presincronización, de forma similar a las piezas de presión, que en las unidades de sincronización conocidas sirven para transmitir un movimiento axial del manguito deslizante hacia el anillo sincronizador, y lo presionan contra la superficie de fricción asociada al mismo. Sin embargo, puesto que la arandela elástica está situada en el área del lado frontal del manguito deslizante, es posible realizar de forma continua el dentado exterior del buje, en la dirección circunferencial. Esto aumenta la resistencia del buje y la capacidad del dentado exterior, de poder transmitir un par de rotación. Por lo tanto, el buje puede realizarse más compacto de forma axial.

Por el término "lado frontal del manguito deslizante" se entiende aquí una superficie que señala en la dirección axial.

Aquí no debe tratarse necesariamente de una de las superficies que se sitúa de forma más alejada en el exterior, en dirección axial. Tampoco debe tratarse de una superficie que esté orientada perpendicularmente con respecto al eje central del manguito deslizante y, con ello, con respecto al eje central de uno de los árboles de transmisión.

La unidad de sincronización según la invención puede utilizarse con un único anillo sincronizador - rueda de escape. Si en el anillo sincronizador deben transmitirse pares de rotación más elevados, también pueden utilizarse conjuntos de anillo sincronizador de varias superficies, tal como se conocen en principio por el estado de la técnica.

Preferentemente se prevé que la arandela elástica sea un anillo de chapa conformado. Esto posibilita realizar las propiedades elásticas deseadas en dirección axial, en el caso de dimensiones muy reducidas. En particular pueden realizarse dimensiones mucho más reducidas que lo posible con una arandela elástica de alambre.

La arandela elástica preferentemente está interrumpida circunferencialmente, para que la misma sea elástica en dirección radial. Además, esto facilita el montaje. Según una variante de la invención se prevé que la arandela elástica, en la posición neutral del manguito deslizante, se apoye contra un dentado interior del manguito deslizante, preferentemente contra un chaflán de presincronización del dentado interior. De este modo se garantiza que la arandela elástica no perjudique el enganche entre el manguito deslizante y los dientes de bloqueo del anillo sincronizador. La arandela elástica, de forma similar a una pieza de presión, puede servir como elemento de presincronización.

Según una configuración de la invención se prevé que el dentado interior del manguito deslizante sea circunferencialmente continuo. Esto también aumenta la posibilidad de transmitir un par de rotación desde el buje hacia el manguito deslizante.

Según una configuración de la invención, la arandela elástica presenta varios rebajos de guía, mediante los cuales la misma es guiada en la dirección axial y en la dirección circunferencial, en el buje. Los rebajos de guía, que por ejemplo están diseñados como collar de guía conformado o como lengüetas de guía que se extienden de forma axial, impiden que la arandela elástica se estire radialmente bajo el efecto de fuerzas centrífugas, de forma no deseada.

Preferentemente, la arandela elástica comprende dos o más lengüetas elásticas que se extienden esencialmente de forma axial, que se enganchan en una escotadura proporcionada en el buje. Las lengüetas elásticas impiden que la arandela elástica rote relativamente con respecto al buje, de forma no deseada.

Las lengüetas elásticas pueden comprender una sección doblada o curvada radialmente hacia el exterior, con la cual la arandela elástica puede acoplarse con el buje, en la dirección axial.

Preferentemente, la lengüeta elástica, en la posición neutral, se apoya contra una superficie de retención de la arandela elástica del buje, en donde la superficie de retención de la arandela elástica preferentemente está dispuesta en una superficie lateral, que se sitúa radialmente en el exterior, de la escotadura, y/o preferentemente se extiende de forma oblicua con respecto a un plano axial del buje. En esa configuración, la lengüeta elástica sirve también para cargar la arandela elástica en dirección axial, en su posición inicial, en la cual la misma se apoya contra el lado frontal del buje.

La superficie de retención de la arandela elástica puede estar enganchada por detrás, en dirección axial, por la lengüeta elástica, de manera que está garantizado un buen acoplamiento axial.

Según una forma de realización preferente de la invención están proporcionadas dos arandelas elásticas que están dispuestas sobre lados del buje axialmente opuestos entre sí. Debido a esto resulta una estructura simétrica en el caso de una unidad de sincronización con la cual se sincronizan dos ruedas de escape.

Las arandelas elásticas pueden estar dispuestas desplazadas relativamente una con respecto a otra, de manera que no se tocan entre sí. Por lo tanto, no existe ninguna reacción desde la arandela elástica de un lado, hacia la arandela elástica del otro lado.

De manera alternativa puede preverse que las lengüetas elásticas de las arandelas elásticas dispuestas sobre lados axialmente opuestos entre sí, se apoyen radialmente unas junto a otras, en forma de pares. En esa variante, el conjunto formado por las dos arandelas elásticas está fijado de forma conjunta, relativamente con respecto al buje. De este modo, en particular se prevé que las arandelas elásticas que se apoyan una contra otra en forma de pares, se enganchen por detrás en la dirección axial. Gracias a esto resulta un montaje muy sencillo, ya que las dos arandelas elásticas se enganchan automáticamente entre sí.

Según una forma de realización de la invención se prevé que el anillo sincronizador esté provisto de levas de referencia, que están dispuestas radialmente dentro del contorno exterior. Esto garantiza un dentado del buje completamente cerrado en la dirección circunferencial.

Según una configuración de la invención se prevé que el buje presente al menos otro rebaje para el alojamiento de las levas de referencia, de manera que las mismas sean guiadas de forma precisa en la dirección circunferencial, de forma relativa con respecto al buje.

Según una forma de realización preferente de la invención está proporcionado un conjunto de sincronización con un anillo sincronizador y con un anillo sincronizador adicional, en donde el anillo sincronizador está provisto de al menos una leva de referencia que presenta una escotadura en la que está alojada una prolongación de acoplamiento que está colocada en el anillo sincronizador adicional. Debido a esto se incrementa el tamaño de las superficies de fricción que se encuentra disponible para la transmisión de un par de rotación entre el buje y el anillo de acoplamiento.

Preferentemente, el anillo sincronizador adicional está provisto de al menos una leva de acoplamiento que se engancha en un compartimento que está proporcionado en el buje. Debido a esto, en el chaflán de presincronización un par de rotación puede transmitirse directamente desde el anillo sincronizador adicional hacia el buje, sin que se aplique el anillo sincronizador. El mismo, por lo tanto, puede rotar de forma óptima hacia la posición de bloqueo, en la cual éste impide una interconexión del manguito deslizante.

La escotadura en la cual se engancha la leva de referencia puede estar realizada como un rebaje cerrado, a modo de un compartimento, de manera que esté aumentada la resistencia de la escotadura.

A continuación, la invención se describe mediante diferentes formas de realización que están representadas en los dibujos que se adjuntan. Muestran:

Figura 1 una unidad de sincronización según la invención en un corte esquemático a lo largo del plano I-I de la figura 5, en donde para la sincronización de la rueda de escape izquierda mostrada en la figura 1 está representado un conjunto de anillo sincronizador de varias superficies, y para la sincronización de la rueda de escape izquierda un anillo sincronizador con una única superficie de fricción;

Figura 2 la unidad de sincronización de la figura 1 en un corte a lo largo del plano ll-ll de la figura 5;

Figura 3 la unidad de sincronización de la figura 1, en una vista en despiece;

Figura 4 el buje utilizado en la unidad de sincronización de la figura 1, con dos arandelas elásticas, en una vista en despiece;

Figura 5 una vista superior del buje utilizado en la unidad de sincronización de la figura 1, con arandelas elásticas colocadas en el mismo;

Figura 6 las dos arandelas elásticas de la figura 4, en el estado montado una junto a otra;

Figura 7 una de las arandelas elásticas de la figura 4, en una vista en perspectiva;

Figura 8 una vista superior del buje de la figura 4;

Figura 9 una vista en perspectiva del buje;

Figura 10 el manguito deslizante utilizado en la unidad de sincronización de la figura 1, con las dos arandelas elásticas colocadas en el mismo, en una vista en perspectiva;

Figura 11 el dentado interior del manguito deslizante de la figura 10, en una vista en perspectiva ampliada;

Figura 12 en una vista en sección correspondiente a aquella de la figura 1, una unidad de sincronización según una primera variante de realización;

Figura 13 el conjunto de sincronización utilizado en la primera variante de realización, en una vista en perspectiva; Figura 14 la unidad de sincronización de la figura 12 en una posición neutral, en una vista superior;

Figura 15 la unidad de sincronización de la figura 12 en una posición de presincronización, en una vista superior; Figura 16 la unidad de sincronización de la figura 12 en una posición de bloqueo, en una vista superior;

Figura 17 un conjunto de sincronización para una unidad de sincronización según una segunda variante de realización, en una vista en perspectiva;

Figura 18 el conjunto de sincronización 25 de la figura 17, junto con el buje de la unidad de sincronización según la segunda variante de realización, en una vista en despiece en perspectiva;

Figura 19 la unidad de sincronización de la figura 18 en una posición neutral, en una vista superior;

Figura 20 la unidad de sincronización de la figura 18 en una posición de presincronización, en una vista superior; Figura 21 un buje con arandelas elásticas colocadas en el mismo, según una segunda forma de realización, en una vista en sección discontinua;

Figura 22 el buje con las arandelas elásticas de la figura 21, en una vista en perspectiva; y

Figura 23 las arandelas elásticas utilizadas en la segunda forma de realización, en una vista en perspectiva.

Mediante las figuras 1 a 11 se describe a continuación una primera forma de realización de la invención.

En las figuras 1 y 2 se muestra un árbol de transmisión 2, en el cual dos ruedas de escape 3, 4 están dispuestas como ruedas locas. Las mismas, para conmutar la marcha correspondiente, se conectan sin posibilidad de giro con el árbol de transmisión 2. La conexión sin posibilidad de giro tiene lugar mediante un buje 10, que está dispuesto sin posibilidad de giro en el árbol de transmisión 2. Con esa finalidad, el árbol de transmisión 2 está provisto de un dentado del árbol de transmisión 5, sobre el cual el buje 10 está montado sin posibilidad de giro en la dirección circunferencial, y fijado de forma axial.

Sobre su lado interior, el buje 10 está provisto de un dentado del buje 12 que se engancha en el dentado del árbol de transmisión 5 del árbol de transmisión 2. Sobre su lado exterior, el buje 10 está provisto de un dentado exterior 14.

El dentado exterior 14 es continuo en la dirección circunferencial. "De forma continua en la dirección circunferencial" significa aquí que el dentado exterior 14 no está interrumpido para el alojamiento de otros componentes. A este respecto, no es perjudicial que uno u otro diente estén diseñados posiblemente con otra geometría, o que se supriman por completo. En cuanto a la capacidad de poder transmitir un par de rotación elevado, es determinante el hecho de que el anillo de material que porta el dentado exterior 14 sea continuo por debajo del diámetro del círculo base.

Sobre el dentado exterior 14 del buje 10 está dispuesto un manguito deslizante 16, que sobre su lado exterior está provisto de una ranura de la horquilla de mando 18. La horquilla de mando (no representada aquí) posibilita ajustar el manguito deslizante 16 en dirección axial, para conmutar la marcha correspondiente (referido a las figuras 1 y 2, por tanto, hacia la izquierda, para poner la marcha con la rueda de escape 3, y hacia la derecha, para poner la marcha con la rueda de escape 4).

El manguito deslizante 16, sobre su lado interior, está provisto de un dentado interior 20 o dentado del manguito deslizante, que está adaptado al dentado exterior 14 del buje 10, de manera que el manguito deslizante 16, en la dirección circunferencial, está alojado sin posibilidad de giro en el buje 10, pero puede desplazarse relativamente con respecto al mismo en la dirección axial.

A ambos lados del buje 10 se encuentra dispuesta respectivamente una arandela elástica 22, 24, que se explica en detalle en particular mediante las figuras 6 y 7.

Cada arandela elástica 22, 24 se compone de chapa, en particular de chapa flexible. Se trata de piezas curvadas de chapa troqueladas.

De este modo, cada arandela elástica 22, 24 está realizada ranurada, por tanto, interrumpida en la dirección circunferencial.

Cada arandela elástica presenta una pluralidad de rebajos de guía 26, con los cuales la misma es guiada en la dirección axial, y en la dirección circunferencial, en el buje 10. En el ejemplo de realización de las figuras 6 y 7, cada arandela elástica 22, 24 está provista de una pluralidad de lengüetas de guía 28 que se extienden esencialmente de forma axial, que junto con el pasaje hacia la arandela elástica propiamente dicha, forman respectivamente el rebajo de guía 26.

Además, cada arandela elástica 22, 24 está provista de una pluralidad de lengüetas elásticas 30, 32 que se extienden esencialmente de forma axial. Las mismas se extienden a través de escotaduras 34 en el buje 10 (véanse también las figuras 8 y 9), y se enganchan entre sí.

Cada arandela elástica 22, 24 está provista de una lengüeta elástica más larga 30 y de una lengüeta elástica más corta 32, que están dispuestas de forma opuesta entre sí. Cada lengüeta elástica, de este modo, está curvada o doblada radialmente de forma mínima (véanse los bordes de flexión 36), de manera que las lengüetas elásticas 30, 32 se enganchan elásticamente entre sí cuando las arandelas elásticas 22, 24 se montan en el buje 10.

Como puede apreciarse en particular en la figura 5, el diámetro externo de las arandelas elásticas 22, 24 está seleccionado de manera que el diámetro máximo de las arandelas elásticas 22, 24; en el estado montado, se sitúa entre el diámetro del círculo base y el diámetro del círculo superior del dentado exterior 14 del buje 10.

Debido al diámetro externo de las arandelas elásticas 22, 24, las mismas están situadas enfrente de un lado frontal del manguito deslizante. En concreto, ese lado frontal del manguito deslizante está formado por una pluralidad de chaflanes de presincronización 40 que están formados sobre lados que se sitúan en el exterior, apartados unos de otros, de los dientes 42 individuales del dentado interior 20 del manguito deslizante 16. Los chaflanes de presincronización 40, de este modo, referido a un plano radial, están orientados de forma oblicua, de manera que el extremo que se sitúa más radialmente en el interior, de los chaflanes de presincronización, se sitúa más cerca de un plano central del manguito deslizante 16, que el extremo que se sitúa radialmente en el exterior.

Las arandelas elásticas 22, 24; de este modo, en el estado montado se sitúan dentro del manguito deslizante 16 (por lo tanto, más cerca de su plano central que las secciones del manguito deslizante, que definen su longitud en la dirección axial), y además en los lados frontales axiales del buje 10 (esto puede apreciarse en particular en las figuras 1 y 2).

El manguito deslizante 16, además, está provisto de una pluralidad de dientes de tope 44 (véase en particular la figura 10), en cuya área, cada una de las arandelas elásticas 22, 24; está provista de un rebaje 46 en el área exterior. Debido a esto resulta una marcha suave con respecto a los dientes de tope 44. Los dientes de tope 44 sirven para limitar el recorrido de conmutación axial máximo del manguito deslizante 16.

Para la sincronización de la rueda de escape está proporcionado aquí un conjunto sincronizador de varias piezas. El mismo presenta el anillo sincronizador 50 propiamente dicho, que del lado externo está provisto de una pluralidad de dientes de bloqueo 52, así como un anillo sincronizador adicional 54. Los dos están acoplados al buje 10 sin posibilidad de giro, en la dirección circunferencial, ya que los mismos se enganchan con una pluralidad de levas de referencia 56 en escotaduras 34 que están proporcionadas en el buje 10 (véase también la figura 1). Dentro de la leva de referencia 56 está proporcionada una escotadura 57, en la cual se engancha una prolongación de acoplamiento 59 que está colocada en el anillo sincronizador adicional 54.

Las escotaduras 57 están proporcionadas aquí como rebajes abiertos de un lado.

Entre el anillo sincronizador 50 y el anillo sincronizador adicional 54 está dispuesto un anillo de fricción 60 que está conectado sin posibilidad de giro con un anillo de acoplamiento 62 (véase la leva de referencia 63). El anillo de acoplamiento 62 está conectado sin posibilidad de giro con la rueda de escape 3, y presenta una superficie de fricción 64. De ese modo se forma un conjunto de sincronización conocido, de varias superficies.

Del lado de la rueda de escape 4 está dispuesto un único anillo sincronizador 70, que del lado externo está provisto igualmente de dientes de bloqueo 52. Del lado interno, el anillo sincronizador 70 interactúa con una superficie de fricción 64 que está proporcionada en un anillo de acoplamiento 62, que está conectado con la rueda de escape 4, sin posibilidad de giro.

El anillo sincronizador 70 igualmente está acoplado sin posibilidad de giro con el buje 10. Para ello, en el anillo sincronizador están proporcionadas dos levas de referencia 72. Las mismas se extienden a través de dos escotaduras 74 diametralmente opuestas entre sí, en el buje 10.

Puesto que las levas de referencia 56, 72 de los anillos sincronizadores 50, 54; así como 70; están dispuestas situándose en el interior de forma radial, no existe ninguna necesidad de una debilitación o discontinuidad del buje 10 en el área del dentado exterior 40.

Cuando el manguito deslizante 16 se encuentra en la posición neutral (véanse las figuras 1 y 2), por tanto cuando ninguna de las marchas está conmutada, el mismo se mantiene en una posición central mediante el apoyo de los chaflanes de presincronización 40 contra las arandelas elásticas 22, 24. En la misma, los anillos sincronizadores están ventilados de ambos lados del buje 10.

Si debe conmutarse una de las marchas (por ejemplo aquella con la rueda de escape 4), el manguito deslizante 16, partiendo desde su posición mostrada en las figuras 1 y 2, se desplaza en la dirección axial, por tanto, en este ejemplo, hacia la derecha. De este modo, en primer lugar, el manguito deslizante 16, mediante los chaflanes de presincronización 40, arrastra la arandela elástica 24 en la dirección axial. El mismo, con ello, actúa como elemento de presincronización y presiona el anillo sincronizador 70 en la dirección axial, hasta que se produce un enganche por fricción en la superficie de fricción 64. La arandela elástica 24 puede seguir ese movimiento, ya que sus lengüetas elásticas 30, 32 se deslizan sobre las lengüetas elásticas 30, 32 de la arandela deslizante 22.

Mediante el par de fricción en la superficie de fricción 64, el anillo sincronizador 70 rota de manera conocida, relativamente con respecto al buje 10, de manera que sus dientes de bloqueo 52 impiden una interconexión temprana del manguito deslizante 16. Sólo cuando la velocidad de rotación de la rueda de escape 4 está suficientemente próxima a la velocidad de rotación del árbol de transmisión 2 y el anillo sincronizador 70 (prácticamente) ya no debe transmitir ningún par de rotación, las puntas de los dientes 43 de los dientes 42 del dentado interior 20 rotan los dientes de bloqueo 52 del anillo sincronizador en la dirección circunferencial, de manera que el manguito deslizante 16 puede interconectarse tanto en la dirección axial que el mismo llega a engancharse con un dentado de acoplamiento 80 de los anillos de acoplamiento 62.

Durante la interconexión, las arandelas elásticas (en el ejemplo descrito la arandela elástica 24), ya no pueden seguir el movimiento axial del manguito deslizante 16, puesto que son sostenidas por el anillo sincronizador correspondiente. Los chaflanes de presincronización 40, debido a su orientación oblicua, consiguen que la arandela elástica se mueva radialmente hacia el interior, de manera que la misma no impide otro movimiento del manguito deslizante 16. La arandela elástica, de este modo, con su circunferencia externa se apoya contra las superficies superiores de los dientes 42 del dentado interior 20.

Si debe ponerse nuevamente la marcha, el manguito deslizante, debido a la fricción entre la circunferencia externa de la arandela elástica correspondiente y la superficie superior de los dientes 42 del dentado interior 20, arrastra la arandela elástica correspondiente en la dirección axial, hacia el buje 10, hasta que la arandela elástica se apoya nuevamente contra el buje. Tan pronto como el manguito deslizante está conmutado suficientemente lejos, la arandela elástica se desliza sobre los chaflanes de presincronización 40, hacia el exterior, de manera que la arandela elástica tiene nuevamente su forma ampliada original. El manguito deslizante 16 se encuentra fijado ahora nuevamente en su posición neutral.

En las figuras 12 a 16 está representada una primera variante de realización. Para los componentes conocidos por la primera forma de realización se utilizan los mismos símbolos de referencia, y a este respecto se remite a las explicaciones anteriores.

Del mismo modo que en la forma de realización mostrada en las figuras 1 a 11, en la primera variante de realización se utiliza un conjunto de sincronización de varias piezas con un anillo sincronizador 50 y un anillo sincronizador adicional 54. Entre los mismos se encuentra dispuesto un anillo de fricción 60.

La diferencia entre la forma de realización mostrada en las figuras 1 a 11 y la variante de realización según las figuras 12 a 16 reside en el hecho de que en la variante de realización varias levas de acoplamiento 90 están proporcionadas en el anillo sincronizador adicional 54. De manera correspondiente, en el buje 10 están proporcionados varios compartimentos 92, en los cuales las levas de acoplamiento 90 se enganchan de manera que un par de rotación puede transmitirse entre el buje 10 y el anillo sincronizador adicional 54.

En el ejemplo de realización mostrado se utilizan cuatro levas de acoplamiento 90 y, de manera correspondiente, cuatro compartimentos 92, en el buje 10.

En la posición neutral, por tanto, cuando el manguito deslizante 16 se encuentra en su posición central (véase la figura 12), el conjunto de sincronización con el anillo sincronizador 50 y el anillo sincronizador adicional 54 se encuentra en la posición mostrada en la figura 14, en la cual las levas de acoplamiento 90 están dispuestas aproximadamente en el centro en los compartimentos 92, y las levas de referencia 56 se encuentran aproximadamente en el centro, en las escotaduras 34.

Si la marcha correspondiente debe conmutarse, el conjunto de sincronización se desplaza en la dirección axial, de manera que se produce un enganche por fricción con la superficie de fricción 64. Debido a esto, primero rota el anillo sincronizador adicional 54, hasta que las levas de acoplamiento 90 se apoyan contra un borde del compartimento 92 correspondiente (véase la figura 15). En este estado, sin embargo, no se introduce ningún par de rotación desde el anillo sincronizador adicional 54 hacia el anillo sincronizador 50, ya que en el área de las levas de referencia 56 se encuentra presente un juego mínimo S (véase la figura 13). Lo mencionado también puede apreciarse en la figura 15; la prolongación de acoplamiento 59 se encuentra en el centro, en la escotadura 57 asociada a la misma, de la leva de referencia 56.

De esto se deduce que el par de rotación transmitido desde el anillo de acoplamiento 62, mediante la superficie de fricción 64, hacia el anillo sincronizador 54, se transmite directamente mediante las levas de acoplamiento 90 y los compartimentos 92, hacia el buje 10.

Tan pronto como el manguito deslizante 16 se apoya contra los dientes de bloqueo 52 del anillo sincronizador 50, el anillo sincronizador rota hacia su posición de bloqueo (véase la figura 16), en la cual las prolongaciones de acoplamiento 59 se apoyan contra el borde de la escotadura 57 correspondiente de las levas de referencia 56. En ese estado, el anillo sincronizador 50 transmite una parte del par de fricción entre el buje 10 y el anillo de acoplamiento 62.

Partiendo de ese estado tienen lugar la sincronización posterior y la interconexión, del mismo modo que en la forma de realización mostrada en las figuras 1 a 11.

En las figuras 17 a 20 se muestra una segunda variante de realización. Para los componentes conocidos por la primera forma de realización y la primera variante de realización se utilizan los mismos símbolos de referencia, y a este respecto se remite a las explicaciones anteriores.

Del mismo modo que en la primera variante de realización y en la primera forma de realización, en la primera variante de realización mostrada en las figuras 17 a 20 se utiliza un conjunto de sincronización de varias piezas con un anillo sincronizador y un anillo sincronizador adicional 54. Entre los mismos se encuentra dispuesto un anillo de fricción 60.

La diferencia entre la primera variante de realización mostrada en las figuras 12 a 16 y la segunda variante de realización mostrada en las figuras 17 a 20, reside en el hecho de que en la segunda variante de realización las escotaduras 57, que están proporcionadas en cada leva de referencia 56, no están realizadas como rebajes abiertos de un lado, sino como compartimentos cerrados, en los cuales se engancha la leva de referencia 56 correspondiente.

El contorno cerrado, a modo de un compartimento, de las escotaduras 57, se obtiene mediante una barra 57A, que termina cada escotadura 57 en el lado que se sitúa radialmente en el interior. Debido a esto se alcanza una resistencia más elevada.

En las figuras 21 a 23 está representada una segunda forma de realización. La diferencia esencial en comparación con la primera forma de realización, en este caso, reside en el hecho de que las dos arandelas elásticas 22, 24 no se enganchan entre sí en el estado montado, sino que cada arandela elástica 22, 24 está montada en el buje 10 independientemente de la otra arandela elástica 24, 22. Con esa finalidad, cada arandela elástica 22, 24 presenta dos lengüetas elásticas 31 que, observado en la sección transversal, tienen la forma de una V muy plana (véase en particular la figura 13). El lado interno cóncavo de esa "V" se apoya contra una superficie de retención de la arandela elástica 90, que se sitúa sobre el lado que se sitúa radialmente en el exterior de la escotadura 34, el cual está conformado sobre el lado que se sitúa radialmente en el exterior, de las escotaduras 74 del buje 10.

Cuando el manguito deslizante 16 se produce partiendo desde la posición neutral, arrastrando de este modo la arandela elástica 22, 24 en la dirección axial, las lengüetas elásticas 31 de la arandela elástica 22, 24 correspondiente se deslizan sobre la superficie de retención de la arandela elástica 98, en donde las lengüetas elásticas 31 se desplazan hacia el interior, radialmente de forma elástica. Debido a esto se produce una pretensión que respalda el regreso de las arandelas elásticas 22, 24 a la posición inicial mostrada en la figura 13; al ponerse la marcha correspondiente.

Otra diferencia entre la primera y la segunda forma de realización reside en el hecho de que en la segunda forma de realización el rebajo 26, con el cual las arandelas elásticas están fijadas en la dirección axial y en la dirección circunferencial en el buje 10, está formado aquí por un collar de guía 29 periférico.

Claims (23)

1. REIVINDICACIONES

   I. Unidad de sincronización para una caja de cambios, en particular de un vehículo de motor, con un buje (10) que se une sin posibilidad de giro a un árbol de transmisión (2) y presenta un dentado exterior (14) circunferencialmente continuo, un manguito deslizante (16) que puede desplazarse en la dirección axial sobre el dentado exterior (14) del buje (10), pero que está alojado acoplado sin posibilidad de giro en la dirección circunferencial, al menos un anillo sincronizador (50, 54; 70) que presenta una superficie de fricción preferentemente cónica para el acoplamiento de fricción del anillo sincronizador con una rueda de escape (3, 4) de la caja de cambios y que puede ser accionado por el manguito deslizante (16), y una arandela elástica (22, 24) que está dispuesta en un lado axial del dentado exterior (14) del buje (10) y está adaptada para bloquear el manguito deslizante (16) en una posición neutral, en donde la arandela elástica (22, 24) se apoya contra un lado frontal (40) del manguito deslizante (16) y está dispuesta de manera operativa entre el manguito deslizante (16) y el anillo sincronizador (50, 54; 70).
2. 2. Unidad de sincronización según la reivindicación 1, caracterizada porque la arandela elástica (22, 24) es un anillo de chapa conformado.
3. 3. Unidad de sincronización según la reivindicación 1 o 2, caracterizada porque la arandela elástica (22, 24) está interrumpida circunferencialmente.
4. 4. Unidad de sincronización según una de las reivindicaciones anteriores, caracterizada porque la arandela elástica (22, 24), en la posición neutral del manguito deslizante (16), se apoya contra un dentado interior (20) del manguito deslizante (16), preferentemente contra un chaflán de presincronización (40) del dentado interior (20).
5. 5. Unidad de sincronización según la reivindicación 4, caracterizada porque el dentado interior (20) del manguito deslizante (16) es circunferencialmente continuo.
6. 6. Unidad de sincronización según una de las reivindicaciones anteriores, caracterizada porque la arandela elástica (22, 24) sirve como elemento de presincronización.
7. 7. Unidad de sincronización según una de las reivindicaciones anteriores, caracterizada porque la arandela elástica (22, 24) presenta al menos un rebajo de guía (26) mediante el cual la misma está guiada en el buje (10), en la dirección axial y en la dirección circunferencial.
8. 8. Unidad de sincronización según la reivindicación 7, caracterizada porque el rebajo de guía (26) está formado por un collar de guía (29) conformado y periférico.
9. 9. Unidad de sincronización según la reivindicación 7, caracterizada porque el rebajo de guía (26) presenta varias lengüetas de guía (28) que se extienden esencialmente de manera axial.
10. 10. Unidad de sincronización según una de las reivindicaciones anteriores, caracterizada porque la arandela elástica (22, 24) comprende dos o más lengüetas elásticas (30, 32; 31) que se extienden esencialmente de manera axial, que se enganchan en una escotadura proporcionada en el buje (10).
11. I I . Unidad de sincronización según la reivindicación 10, caracterizada porque la lengüeta elástica (30, 32; 31) comprende una sección doblada o curvada radialmente hacia el exterior.
12. 12. Unidad de sincronización según la reivindicación 10 u 11, caracterizada porque la lengüeta elástica (31), en la posición neutral, se apoya contra una superficie de retención de la arandela elástica (98) del buje (10), en donde la superficie de retención de la arandela elástica (98) preferentemente está dispuesta en una superficie lateral que se sitúa radialmente en el exterior, de la escotadura (34, 74) y/o se extiende de manera oblicua preferentemente con respecto a un plano axial del buje (10).
13. 13. Unidad de sincronización según la reivindicación 12, caracterizada porque la superficie de retención de la arandela elástica (98) está enganchada por detrás en la dirección axial por la lengüeta de resorte (31).
14. 14. Unidad de sincronización según una de las reivindicaciones anteriores, caracterizada porque están proporcionadas dos arandelas elásticas (22, 24) que están dispuestas en lados axialmente opuestos entre sí, del buje (10).
15. 15. Unidad de sincronización según la reivindicación 14, caracterizada porque las dos arandelas elásticas (22, 24) no se tocan.
16. 16. Unidad de sincronización según la reivindicación 14, caracterizada porque las lengüetas elásticas de las dos arandelas elásticas (22, 24) dispuestas en lados axialmente opuestos entre sí, del buje (10), se apoyan una contra otra radialmente en forma de pares.
17. 17. Unidad de sincronización según la reivindicación 16, caracterizada porque las arandelas elásticas (22, 24) que se apoyan una contra otra en forma de pares se enganchan por detrás en la dirección axial.
18. 18. Unidad de sincronización según una de las reivindicaciones anteriores, caracterizada porque el anillo sincronizador está provisto de levas de referencia (56, 72) que están dispuestas radialmente dentro del contorno exterior.
19. 19. Unidad de sincronización según la reivindicación 18, caracterizada porque el buje (10) presenta al menos otra escotadura (74) para alojar las levas de referencia.
20. 20. Unidad de sincronización según una de las reivindicaciones anteriores, caracterizada porque está proporcionado un conjunto de sincronización con un anillo sincronizador (50) y un anillo sincronizador adicional (54), en donde el anillo sincronizador está provisto de al menos una leva de referencia (56) que presenta una escotadura (57) en la que está alojada una prolongación de acoplamiento (59) que está colocada en el anillo sincronizador adicional (54).
21. 21. Unidad de sincronización según la reivindicación 20, caracterizada porque el anillo sincronizador adicional (54) está provisto de al menos una leva de acoplamiento (90) que se engancha en un compartimento (92) que está proporcionado en el buje (10).
22. 22. Unidad de sincronización según la reivindicación 20 o la reivindicación 21, caracterizada porque la escotadura está realizada como un compartimento cerrado.
23. 23. Caja de cambios para un vehículo con al menos una unidad de sincronización (10, 16, 22, 24) según una de las reivindicaciones anteriores.