ES2208229T3 - Caja de velocidades copn marcha atras sincronizada. - Google Patents
Caja de velocidades copn marcha atras sincronizada.Info
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Abstract
Una caja de velocidades para un automóvil, que tiene al menos dos árboles paralelos y axiales, primario y secundario, y que comprende al menos un piñón loco, que es susceptible de ser sincronizado y, a continuación, acoplado de forma rotativa al árbol primario por medios de imbricación o ensambladura y de sincronización en deslizamiento axial, a fin de definir una relación de velocidades de marcha hacia delante, al menos un piñón fijo, que está destinado a engranarse con un piñón fijo del árbol secundario por la intermediación de un piñón intermediario móvil que comprende medios de imbricación, un balancín (16), asociado a la relación de velocidades de marcha hacia atrás y que está montado de forma deslizante y pivotante según una dirección transversal (C), a fin de que al menos un brazo radial (20) del balancín (16) seleccione de forma deslizante, y se acople con, de forma pivotante, la relación de velocidades de marcha atrás al cooperar con los medios de imbricación del piñón intermediario, comprendiendo el balancín (16) asociado a la relación de velocidades de marcha atrás y los medios de imbricación y de sincronización del piñón loco de marcha hacia delante, un dispositivo de trinquete (44) que arrastra parcialmente en deslizamiento axial una corredera (12) de gobierno de los medios de imbricación y de sincronización del piñón loco de marcha hacia delante, de modo que se lleve a cabo la imbricación del mismo tan solo en el momento del acoplamiento de la relación de velocidades de marcha atrás, comprendiendo el dispositivo de trinquete (44) una palanca (46) susceptible de ser escamoteada o retirada a una posición no operativa, la cual está unida a la corredera axial (12) y es capaz de cooperar con un dedo (48) soportado por el balancín (16) asociado a la relación de velocidades de marcha atrás, caracterizada por que el dedo (48) es cilíndrico y se extiende transversalmente según un eje paralelo al eje (C) del balancín.
Description
Caja de velocidades con marcha atrás
sincronizada.
La invención se refiere a una caja de velocidades
para un vehículo automóvil.
La invención se refiere, más particularmente, a
una caja de velocidades para un automóvil, que tiene al menos dos
árboles paralelos y axiales, primario y secundario, los cuales
comprenden al menos un piñón loco que es susceptible de ser
sincronizado y acoplado en rotación, a continuación, con el árbol
primario por la acción de medios de imbricación o ensambladura y de
sincronización de deslizamiento axial, a fin de definir una relación
de marcha hacia delante, al menos un piñón fijo que está destinado
a engranarse con un piñón fijo del árbol secundario con la
intermediación de un piñón intermediario móvil que comprende medios
de imbricación, un balancín asociado a la relación de marcha hacia
atrás y que está montado en deslizamiento y de forma pivotante
según una dirección transversal a fin de que al menos un brazo
radial del balancín seleccione, al deslizar, y se acople con, al
pivotar, la relación de marcha atrás en cooperación con los medios
de imbricación del piñón intermediario, comprendiendo el balancín
asociado a la relación de marcha atrás y los medios de imbricación
y de sincronización del piñón loco de marcha hacia delante un
dispositivo de trinquete que arrastra parcialmente en deslizamiento
axial una corredera para el gobierno de los medios de imbricación y
para la sincronización del piñón loco de marcha hacia delante de
modo que se produzca su imbricación o ensambladura solamente en el
momento del acoplamiento de la relación de marcha atrás.
Se conocen numerosos ejemplos de cajas de
velocidades del tipo descrito en lo anterior.
De una forma general, la imbricación de un piñón
intermediario asociado a una relación de transmisión de marcha
hacia atrás se obtiene generalmente, en una caja de velocidades,
por desplazamiento axial del piñón considerado, de forma que éste
establezca una unión a rotación entre dos piñones fijos respectivos
del árbol primario y del árbol secundario. A tal efecto, el piñón
intermediario de marcha atrás engrana de forma permanente con un
piñón fijo del árbol primario, y es susceptible de ser imbricado
sobre el piñón fijo del árbol secundario.
Con el fin de llevar a cabo tal imbricación, el
piñón intermediario y el piñón fijo del árbol secundario son
necesariamente piñones de dientes rectos, lo que hace su engrane
particularmente delicado en el momento de la operación de
imbricación.
En efecto, la operación de imbricación del piñón
de marcha atrás tiene lugar después de que el conductor ha
desacoplado el árbol primario del motor del vehículo al actuar
sobre el embrague del vehículo. Como consecuencia de las inercias
de las masas en rotación montadas sobre el árbol primario, como,
por ejemplo, los piñones de relaciones de marcha hacia delante y el
embrague, el árbol primario continúa girando a una velocidad de
rotación superior a la velocidad ideal para la imbricación del
piñón de marcha atrás.
Así pues, se estima que el árbol primario
continúa girando a una velocidad próxima a la del ralentí del
motor, que puede ser de aproximadamente 800 vueltas por minuto,
durante varios segundos después del desacoplamiento del árbol
primario.
De aquí que se estime también que, para realizar
una imbricación silenciosa y sin un esfuerzo importante del piñón
intermediario de marcha atrás, la velocidad diferencial, o
diferencia de velocidades de rotación entre el piñón de marcha
atrás y el piñón fijo del árbol secundario con el que engrana, debe
ser inferior a 150 vueltas por minuto.
Cuando no se cumple esta condición y la velocidad
diferencial es superior a 150 vueltas por minuto, la imbricación
del piñón intermediario de marcha atrás viene acompañada de
chasquidos desagradables para el conductor del vehículo, y puede
incluso conducir a un deterioro de los dientes del piñón
intermediario de marcha atrás y de los piñones fijos del árbol
secundario.
Con el fin de solventar este inconveniente, se ha
pensado en frenar el piñón intermediario de marcha atrás y, en
consecuencia, el árbol primario, dotando al piñón intermediario de
marcha atrás de un dispositivo de frenado, realizado, por ejemplo,
en la forma de un intervalo o tramo cónico del piñón intermediario
de marcha atrás que coopera con un tramo cónico incorporado en el
cárter de la caja de velocidades.
Esta solución es costosa y, debido al
calentamiento de los tramos cónicos en contacto, tiende adherirlos
el uno al otro, lo que resulta perjudicial para una buena
imbricación del piñón intermediario de marcha atrás.
Con el fin de solucionar este inconveniente, se
han concebido dispositivos que permiten frenar el árbol primario
utilizando un dispositivo de sincronización de otro piñón del árbol
primario y, en particular, de un piñón loco asociado a una relación
de velocidades de marcha hacia delante, lo que permite aproximar la
velocidad del árbol primario a la del árbol secundario, es decir,
alcanzar una velocidad de rotación prácticamente nula.
Una tal disposición se describe y representa en
el documento
FR-A-2.662.775.
Este documento describe y representa un
dispositivo que comprende un dedo de selección que es susceptible
de disponerse enfrentado con una primera corredera que gobierna los
medios de imbricación del piñón intermediario de marcha atrás, y
desplazarla axialmente con el fin de realizar la imbricación del
piñón intermediario de marcha atrás. Cuando el dedo de selección se
lleva a una posición enfrentada a la primera corredera, éste
rechaza simultánea y parcialmente una segunda corredera, que se
desliza sobre la primera en el sentido opuesto y gobierna los
medios de imbricación y de sincronización de un piñón loco de la
cuarta velocidad de marcha hacia delante. Esto tiene por efecto, al
arrastrar tan solo a los medios de sincronización del piñón loco de
la cuarta relación de marcha hacia delante sin llevar a cabo la
imbricación de éste, el hecho de ralentizar el árbol primario antes
de la imbricación del piñón intermediario de marcha atrás.
Este dispositivo presenta un primer inconveniente
que reside en la importancia de las superficies de contacto que
entran en juego por la acción de las correderas en contacto mutuo.
Se necesitan grandes superficies de contacto para asegurar un
guiado correcto de las correderas, pero ello conlleva también el
riesgo de producir una adhesión de las correderas entre sí.
Por otra parte, este dispositivo presenta un
segundo inconveniente que está asociado al hecho de que los medios
de sincronización del piñón loco de la cuarta relación de
velocidades se ponen en funcionamiento desde la selección de la
relación correspondiente a la cuarta relación de velocidades de
marcha hacia delante, o desde la selección de la relación de
velocidades de marcha atrás. Por ello, si el conductor del vehículo
tarda en acoplar la relación de velocidades, los medios de
sincronización destinados a sincronizar el piñón loco de la cuarta
relación de velocidades de marcha hacia delante permanecen bajo
solicitación, lo que conlleva un desgaste acelerado del
sincronizador asociado a los mismos.
Con el propósito de remediar este inconveniente,
se ha propuesto un dispositivo genérico del mismo tipo que el que ha
sido descrito y representado en el documento
DE-A1-3.600.185.
Este documento describe y representa un
dispositivo de frenado del árbol primario por los medios de
imbricación y de sincronización de un piñón loco de marcha hacia
delante en el cual estos medios son solicitados únicamente en el
momento del acoplamiento de la relación de velocidades de marcha
hacia atrás. Más particularmente, el balancín asociado a la
relación de velocidades de marcha atrás y los medios de imbricación
y de sincronización del piñón loco de marcha hacia delante
comprenden un dispositivo de trinquete que arrastra parcialmente en
deslizamiento axial, solamente en el momento del acoplamiento de la
relación de velocidades de marcha atrás, los medios de imbricación y
de sincronización del piñón loco de marcha hacia delante, con el
fin de frenar el árbol primario al sincronizar el piñón loco de
marcha hacia delante sin llevar a cabo su imbricación. Estos medios
de imbricación y de sincronización del piñón loco de marcha hacia
delante comprenden una corredera axial y un dispositivo de
trinquete que está dispuesto entre la corredera axial y el balancín
asociado a la relación de velocidades de marcha atrás. El
dispositivo de trinquete comprende una palanca retirable a una
posición no operativa y que está unida a la corredera axial que
gobierna los medios de imbricación y de sincronización del piñón
loco de marcha hacia delante, y cuyo extremo es susceptible de
cooperar con el extremo de una palanca que se extiende radialmente a
partir del eje de rotación del balancín y con el cual es solidaria
en pivotamiento.
La invención propone una caja de velocidades de
acuerdo con las características de la reivindicación 1.
Según otras características de la invención:
- el acoplamiento de los medios de imbricación
axial del piñón intermediario de marcha atrás sobre los piñones
fijos se lleva a cabo axialmente y en el mismo sentido que el
acoplamiento de los medios de imbricación y de sincronización del
piñón loco de marcha hacia delante,
- a la hora de efectuar el acoplamiento de la
relación de velocidades de marcha hacia delante, la rotación del
balancín asociado al acoplamiento de los medios de desimbricación
del piñón intermediario de marcha atrás provoca, sucesivamente, una
fase neutra, en la que el dedo no está en contacto con la palanca,
una fase de sincronización, en la cual el dedo está en contacto con
la palanca y la arrastra axialmente en traslación, con el fin de
poner en funcionamiento los medios de sincronización del piñón loco
de marcha hacia delante, y una fase de imbricación, en la cual el
dedo se escapa de la palanca, retornando entonces la corredera que
gobierna los medios de imbricación y de sincronización del piñón
loco de marcha hacia delante, a una posición de reposo, en la cual
el piñón intermediario de marcha atrás está imbricado,
- a la hora de desacoplar la relación de
velocidades de marcha atrás, la rotación inversa del balancín
asociado al acoplamiento de los medios de imbricación del piñón
intermediario de marcha atrás provoca, sucesivamente, una fase de
desimbricación del piñón intermediario de marcha atrás, una fase de
retracción o retirada a una posición no operativa, en la cual el
dedo está en contacto con la palanca y lleva a la palanca a
retirarse a una posición no operativa sin solicitar los medios de
sincronización del piñón loco de marcha hacia delante, y la fase
neutra,
- la trayectoria de rotación del dedo alrededor
del eje del balancín asociado a la relación de velocidades de
marcha atrás corta la trayectoria de traslación de la palanca de
tal forma que existe al menos un recorrido angular de contacto del
balancín para el cual el dedo es susceptible de deslizar a lo largo
de la palanca, y en el cual la palanca arrastra la corredera axial
que gobierna los medios de imbricación y de sincronización del
piñón loco de marcha hacia delante sobre una parte de su recorrido
que corresponde únicamente a la sincronización del piñón loco de
marcha hacia delante, escapándose el dedo de la palanca al salir de
este recorrido angular de contacto,
- la palanca está soportada por una primera placa
que se extiende a partir de, la corredera que gobierna los medios
de imbricación y de sincronización del piñón loco de marcha hacia
delante, perpendicularmente a la dirección transversal, y comprende
dos caras laterales opuestas que permiten un contacto con el dedo
del balancín,
- la palanca está montada en rotación en la
primera placa, en torno a un pivote de eje transversal, y es
solicitada elásticamente por un resorte contra una pata transversal
que forma un tope, de tal manera que únicamente es susceptible de
retirarse a una posición no operativa cuando el dedo del balancín
es solicitado en el sentido de desacoplamiento de la relación de
velocidades de marcha atrás,
- el dedo cilíndrico transversal del balancín es
un contacto cilíndrico que está montado en apriete dentro de un
taladro complementario de una segunda placa que se extiende a
partir del balancín, perpendicularmente a la dirección transversal,
enfrentada a la primera placa de la corredera de marcha hacia
delante, contra la cual es susceptible de deslizarse cuando se
selecciona la relación de velocidades de marcha atrás,
- el balancín asociado a la relación de
velocidades de marcha atrás comprende dos brazos radiales que están
descentrados o desalineados transversalmente y que se corresponden,
respectivamente, con dos posiciones transversales distintas del
balancín siguiendo su eje de deslizamiento, correspondiendo dichas
posiciones, respectivamente, a la selección de los medios de
imbricación y de sincronización del piñón loco de marcha hacia
delante, y a la selección de los medios de imbricación del piñón
intermediario de marcha atrás.
Otras características y ventajas de la invención
se harán evidentes a partir de la lectura de la descripción
detallada que sigue, para cuya comprensión se hará referencia a los
dibujos que se acompañan, en los cuales:
- la Figura 1 es una vista en perspectiva
despiezada del dispositivo de trinquete de acuerdo con la
invención;
- la Figura 2 es una vista de acuerdo con la
Figura 1, del dispositivo de trinquete, que se representa
ensamblado;
- la Figura 3 es una vista axial tomada desde
abajo del dispositivo de trinquete, que se representa en el límite
entre la fase neutra y la fase de sincronización;
- la Figura 3A es una vista detallada del dedo y
de la palanca del dispositivo de trinquete que se representa en la
Figura 3;
- la Figura 4 es una vista según el eje
transversal del dispositivo de trinquete que se representa en el
curso de la fase de sincronización;
- la Figura 4A es una vista en detalle del dedo y
de la palanca del dispositivo de trinquete que se representa en la
Figura 5;
- la Figura 5 es una vista según el eje
transversal del dispositivo de trinquete, el cual se representa en
el límite entre la fase de sincronización y la fase de imbricación
o ensambladura;
- la Figura 5A es una vista en detalle del dedo y
de la palanca del dispositivo de trinquete de conformidad con la
Figura 7;
- la Figura 6 es una vista según el eje
transversal del dispositivo de trinquete, el cual se representa
durante la fase de imbricación;
- la Figura 7 es una vista según el eje
transversal del dispositivo de trinquete, que se representa en el
límite entre la fase de desimbricación y la fase de retirada a una
posición no operativa;
- la Figura 7A es una vista en detalle del dedo y
de la palanca del dispositivo de trinquete de acuerdo con la Figura
10;
- la Figura 8 es una vista según el eje
transversal del dispositivo de trinquete, el cual se ha
representado durante la fase de retirada a una posición no
operativa; y
- la Figura 8A es una vista en detalle del dedo y
de la palanca del dispositivo de trinquete de acuerdo con la Figura
12.
En la descripción que se proporciona en lo que
sigue, las mismas referencias numéricas designan piezas idénticas o
que tienen funciones similares.
En las Figuras 1 y 2 se han representado medios
de gobierno o control 10 que comprenden medios de sincronización y
de imbricación de un piñón loco de marcha hacia delante y de un
piñón intermediario de marcha hacia atrás de una caja de
velocidades realizada de acuerdo con la invención.
De forma conocida, estos medios de gobierno 10
comprenden dos correderas paralelas, 12 y 14, que están montadas de
manera que puedan deslizar dentro de un cárter (no representado) de
la caja de velocidades, según dos ejes paralelos respectivos, A y
B, que son paralelos también a los árboles primario y secundario de
la caja de velocidades.
La corredera 12 puede, en efecto, desplazarse en
deslizamiento según el eje A entre dos posiciones extremas: una
posición de reposo, representada en la Figura 1 y en la cual los
medios de gobierno de la sincronización y de la imbricación del
piñón loco de marcha hacia delante no se ponen en funcionamiento, y
una posición adelantada de imbricación (no representada), situada
hacia la derecha en la Figura 1, y en la cual la corredera 12 es
desplazada axialmente de forma deslizante con el fin de poner en
funcionamiento, sucesivamente, los medios de sincronización y, a
continuación, los medios de imbricación del piñón loco de marcha
hacia delante.
En efecto, de forma conocida, los medios de
sincronización del piñón loco de marcha hacia delante asociados a
la corredera 12 comprenden, de manera convencional, un anillo que
está unido a la corredera 12 y que, cuando la corredera es
desplazada siguiendo el eje A y hacia delante, arrastra en
deslizamiento sobre el árbol primario de la caja de velocidades un
sincronizador que lleva al piñón loco de marcha hacia delante a
girar a la misma velocidad de rotación que el árbol primario que lo
soporta. A continuación, cuando la corredera 12 se sitúa más hacia
delante, el anillo es desplazado a su vez axialmente más hacia
delante, lo que lleva a los medios de imbricación del piñón loco de
marcha hacia delante asociados a la corredera 12 a establecer una
unión de rotación del piñón loco de marcha hacia delante con el
árbol primario.
De una manera análoga, la corredera 14 es capaz
de desplazarse en deslizamiento según el eje B entre dos posiciones
extremas: una posición de reposo, representada en la Figura 1 y en
la cual los medios de gobierno de la imbricación del piñón loco de
marcha hacia delante no se ponen en funcionamiento, y una posición
adelantada de imbricación (no representada), hacia la derecha en la
Figura 1, en la cual la corredera 14 es desplazada axialmente de
forma deslizante con el fin de poner en funcionamiento los medios de
imbricación del piñón intermediario móvil de marcha atrás.
En efecto, de manera conocida, los medios de
imbricación del piñón intermediario móvil de marcha atrás asociados
a la corredera 14 permiten, de forma convencional, desplazar el
piñón intermediario móvil, el cual engrana con un piñón fijo
asociado del árbol primario, hasta una posición axial de
imbricación en la cual engrana también con un piñón fijo asociado
del árbol secundario. Esta operación se hace posible gracias al
hecho de que el piñón intermediario móvil de marcha atrás y los
piñones fijos asociados de los árboles primario y secundario son
piñones de dientes rectos, consistiendo el deslizamiento axial del
piñón móvil intermediario de marcha atrás en un resbalamiento de
los dientes rectos de este piñón móvil intermediario sobre los
dientes rectos de los piñones fijos de los árboles primario y
secundario.
En el modo de realización preferida de la
invención, el deslizamiento axial de las correderas 12 y 14 según
sus ejes respectivos A y B está gobernado por un balancín 16 común,
que está montado en deslizamiento según un eje C transversal que es
perpendicular a los ejes A y B. El balancín 16 es también
susceptible de pivotar alrededor del eje C.
El balancín 16 comprende dos brazos radiales 18 y
20 que se extienden radialmente a partir de un fuste 19 del
balancín 16, y que se encuentran descentrados o desalineados
transversalmente y están destinados a cooperar respectivamente con
las correderas 12 y 14.
De forma ventajosa, el balancín 16 se confecciona
por moldeo, lo que permite realizar de una sola pieza el fuste 19 y
los brazos radiales 18 y 20.
El brazo radial 18 comprende, en su extremo
libre, una tecla 22 cuyos flancos cilíndricos 24 están destinados a
ser recibidos entre los flancos laterales paralelos 26 de una
entalladura 28 practicada en una primera placa 30, la cual está
unida rígidamente a la corredera 12 y se extiende paralelamente a
la corredera 12 y paralelamente a la dirección radial del brazo
18.
De forma ventajosa, la primera placa 30 está
soldada directamente a la corredera 12.
De este modo, cuando la corredera 12 se encuentra
en su posición de reposo, la cual corresponde a una posición de
punto muerto de la caja de velocidades, el balancín 16 puede ser
llevado a una primera posición transversal sobre el eje C, en la
cual la tecla 22 es recibida en la entalladura 28 de la primera
placa 30 unida a la corredera 12.
El brazo radial 20 es soportado por una segunda
placa 32 que es solidaria con el balancín 16. De manera ventajosa,
la segunda placa 32 se confecciona de una sola pieza con el fuste
19 del balancín 16.
El brazo radial 20 comprende, en su extremo, una
tecla 34 cuyos flancos cilíndricos 36 están destinados a ser
recibidos entre los flancos laterales paralelos 38 de una
entalladura 40 practicada en una tercera placa 42, la cual está
unida rígidamente a la corredera 14 y se extiende paralelamente con
respecto a la corredera 14, y paralelamente con respecto a la
dirección radial del brazo 20.
De forma ventajosa, la tercera placa 42 está
soldada directamente a la corredera 14.
De esta forma, cuando la corredera 14 se
encuentra en su posición de reposo, la cual corresponde también a
la posición de punto muerto de la caja de velocidades, el balancín
16 puede ser llevado a una segunda posición transversal situada
sobre el eje C, en la cual la tecla 34 es recibida en la entalladura
40 de la tercera placa 32 unida a la corredera 14.
Las primera y segunda posiciones transversales
del balancín 26 se corresponden con las respectivas selecciones de
relación de marcha hacia delante y de relación de marcha hacia
atrás.
El acoplamiento respectivo de la relación de
marcha hacia delante y de la relación de marcha atrás se realiza,
por tanto, en cada una de las posiciones de selección escogidas,
por medio de una rotación en el sentido horario del balancín 26
alrededor del eje C.
De acuerdo con la invención, el balancín 16 y la
corredera 12 comprenden un dispositivo de trinquete 44,
representado ensamblado en la Figura 2, el cual, únicamente en el
momento del acoplamiento de la relación de velocidades de marcha
atrás, arrastra parcialmente en deslizamiento axial la corredera 12
con el fin de frenar el árbol primario sincronizando el piñón loco
de marcha hacia delante sin efectuar su imbricación.
A tal efecto, la primera placa 30 de la corredera
12 incorpora una palanca 46 susceptible de ser retirada hasta una
posición no operativa, la cual es capaz de cooperar con un dedo 48
soportado por la segunda placa 32 del balancín 16.
La palanca 46 susceptible de ser retirada hasta
una posición no operativa está montada a rotación sobre la primera
placa 30, alrededor de un pivote 50 de eje transversal D, paralelo
al eje C. El pivote 50 consiste, por ejemplo, en un contacto
cilíndrico que está montado en apriete dentro de un taladro
complementario de la primera placa 30.
La palanca 46 es solicitada elásticamente, por
medio de un resorte 52 de acción angular, contra una pata
transversal 54 de la primera placa 30, que está realizada,
ventajosamente, de una sola pieza con la primera placa 30, de tal
manera que la palanca 46 no es susceptible de pivotar alrededor del
pivote 50 más que cuando es solicitada hacia atrás, es decir, hacia
la izquierda en la Figura 1.
El dedo 48 es también un contacto cilíndrico que
está montado en apriete dentro de un taladro complementario de la
segunda placa 32 del balancín 26. El dedo 48 se extiende
transversalmente según un eje paralelo al eje C, de tal forma que
coopera, para ciertas posiciones angulares del balancín 26, con la
palanca 46, como se verá ulteriormente en relación con las Figuras 3
a 5 y 7 a 8.
A tal efecto, la palanca 46 comprende dos caras
laterales, trasera o posterior 56 y delantera o anterior 58, las
cuales, como se verá más adelante en relación con las Figuras 3 a 5
y 7 a 8, permiten al dedo 48 de la segunda placa 32 actuar
conjuntamente con la palanca 46.
Se describirá en lo que sigue el funcionamiento
del dispositivo de trinquete 44 en el momento del acoplamiento y, a
continuación, en el momento del desacoplamiento de una relación de
velocidades de marcha atrás.
Cuando el conductor del vehículo desea acoplar la
relación de velocidades de marcha atrás, debe, en primer lugar,
accionar una palanca de gobierno de las velocidades del vehículo,
la cual está unida a una barra o varilla (no representada) que está
conectada al balancín 16, a fin de seleccionar con antelación la
relación de velocidades de marcha atrás. El balancín 16 es entonces
accionado de forma deslizante según el eje C, de tal forma que la
tecla 34 del segundo brazo 20 del balancín sea recibida
transversalmente en la entalladura 40 de la tercera placa 42. A
continuación, por una acción de acoplamiento de la palanca de
gobierno de las velocidades del vehículo (no representada), ésta
comunica al balancín 16 una rotación en el sentido horario, lo que
permite desplazar axialmente hacia delante la tercera placa 42, que
está unida a la corredera 14 que gobierna los medios de imbricación
de la relación de velocidades de marcha atrás. En el curso de esta
operación, el dispositivo de trinquete 44 pasa de una fase neutra,
en la cual el dedo 48 no está en contacto con la palanca 46, a una
fase de sincronización, en la cual el dedo 48 está en contacto con
la palanca 46 y la rechaza enviándola hacia delante.
La Figura 3 representa el dispositivo de
trinquete 44 en el límite entre la fase neutra y la fase de
sincronización, portando el dedo 48 de la segunda placa 32 el
segundo brazo 20, que viene a abordar, como se ilustra en la Figura
3A, una cara lateral trasera 56 de la palanca 46.
En esta configuración, cuando el balancín 16
prosigue su rotación en el sentido horario en torno al eje C, el
dedo 48 rechaza la palanca 46 al ejercer hacia delante una fuerza
de contacto sensiblemente perpendicular a la cara lateral trasera
56 de ésta, tal como se ilustra en relación con las Figuras 4 y
4A.
El dispositivo de trinquete se encuentra entonces
en una fase de sincronización en la cual el segundo brazo 20, al
arrastrar la corredera 14 con el fin de llevar a cabo a
continuación la imbricación del piñón intermediario móvil de marcha
atrás, arrastra también, por la intermediación de la palanca 46, la
corredera 12 a lo largo de una parte de su recorrido, de tal manera
que pone en funcionamiento los medios de sincronización del piñón
loco de marcha hacia delante sin poner en funcionamiento los medios
de imbricación del piñón loco de marcha hacia delante. A lo largo
de toda esta fase de sincronización, el dedo 48 se desliza a lo
largo de la cara lateral trasera de la palanca 46, la cual se
encuentra inmovilizada en rotación alrededor del eje C por la pata
transversal 54.
A continuación, cuando, como se ilustra en
relación con las Figuras 5 y 5A, que representan el dispositivo de
trinquete 44 en el límite entre la fase de sincronización y una
fase de imbricación, el balancín 16 prosigue su rotación en el
sentido horario alrededor del eje C, el dedo 48 se escapa de la
cara lateral trasera 56 de la palanca 48, al mismo tiempo que el
segundo brazo 20 continúa arrastrando la corredera 14 axialmente
hacia delante para gobernar la imbricación del piñón intermediario
móvil de marcha atrás.
La imbricación del piñón intermediario móvil de
marcha atrás se realiza así de un modo silencioso, cuando el árbol
primario ha sido ya previamente frenado por la puesta en
funcionamiento de los medios de sincronización del piñón loco de
marcha hacia delante.
De manera ventajosa, como se ilustra en las
Figuras 5, 5A y 6, una vez que el dedo 48 se ha escapado de la cara
lateral trasera 56 de la palanca 46, los medios de sincronización
del piñón loco de marcha hacia delante no entran ya más en
funcionamiento y vuelven a su posición de reposo. Esto puede
obtenerse, por ejemplo, por medio de un anillo elástico (no
representado), que se dispone convencionalmente en el interior del
sincronizador del piñón loco de marcha hacia delante.
Ventajosamente, en un modo de realización
preferido de la invención, la posición angular del balancín para la
cual el dedo 48 se escapa de la palanca 46 se corresponde con la
posición angular del balancín para la cual piñón intermediario
móvil de marcha atrás comienza a ser imbricado.
Cuando el conductor del vehículo desea desacoplar
la relación de velocidades de marcha atrás, debe accionar la palanca
de gobierno de las velocidades del vehículo con el fin de imprimir
una rotación inversa al balancín 16 alrededor de su eje C, es
decir, una rotación en el sentido anti-horario.
La Figura 7 representa una fase de desimbricación
o desensamblaje del piñón intermediario móvil de marcha atrás en la
cual el balancín pivota en el sentido opuesto
anti-horario, de tal forma que el dedo 48 se lleva a
contacto con la palanca 46, y, más particularmente, a contacto con
la cara lateral delantera 58 de la palanca 46.
En esta configuración, el segundo brazo 20
rechaza la corredera 14 del piñón intermediario móvil de marcha
atrás, de tal forma que los medios de imbricación del piñón
intermediario móvil de marcha atrás no se ponen ya más en
funcionamiento.
Como los medios de sincronización y de
imbricación del piñón loco, y de imbricación del piñón
intermediario móvil, únicamente pueden ponerse en funcionamiento en
un mismo sentido de rotación del balancín, es importante que los
medios de sincronización y de imbricación del piñón loco, que se
encuentran en reposo, no sean solicitados.
De esta forma, en el momento de la desimbricación
del piñón intermediario móvil de marcha atrás, el dispositivo de
trinquete 44 permite ventajosamente que el segundo brazo 20
arrastre solamente la corredera 14 unida al piñón intermediario
móvil de marcha atrás, sin arrastrar la corredera 12 unida a los
medios de sincronización y de imbricación del piñón loco de marcha
hacia delante.
En efecto, como se ilustra en las Figuras 8 y 8A,
cuando el balancín se hace pivotar alrededor del eje C en el
sentido anti-horario, el dedo 48 rechaza la cara
lateral delantera 58 de la palanca 46 de forma que ésta va al
encuentro del resorte de solicitación 52, y lleva a la palanca 46 a
una posición no operativa al pivotar alrededor de su eje D, lo que
permite a la palanca 46 eludir el paso del dedo 46 sin arrastrar a
la corredera 12. Por fin, cuando el balancín 16 ha terminado su
rotación inversa en el sentido anti-horario y su
traslación inversa hacia el punto muerto, el dispositivo 44 se
vuelve a llevar a su posición de reposo, que se ha representado en
la Figura 2.
La caja de velocidades de acuerdo con la
invención permite, por tanto, llevar a cabo de una forma ventajosa
la sincronización de una relación de velocidades de marcha atrás
utilizando elementos preexistentes de la caja de velocidades, lo
que permite ventajosamente no tener que añadir un dispositivo de
sincronización específico al piñón intermediario móvil de marcha
atrás, realizar un dispositivo de sincronización del piñón de
marcha atrás fiable y reducir los costes de fabricación de una tal
caja.
Claims (9)
1. Una caja de velocidades para un automóvil, que
tiene al menos dos árboles paralelos y axiales, primario y
secundario, y que comprende al menos un piñón loco, que es
susceptible de ser sincronizado y, a continuación, acoplado de
forma rotativa al árbol primario por medios de imbricación o
ensambladura y de sincronización en deslizamiento axial, a fin de
definir una relación de velocidades de marcha hacia delante, al
menos un piñón fijo, que está destinado a engranarse con un piñón
fijo del árbol secundario por la intermediación de un piñón
intermediario móvil que comprende medios de imbricación, un balancín
(16), asociado a la relación de velocidades de marcha hacia atrás y
que está montado de forma deslizante y pivotante según una
dirección transversal (C), a fin de que al menos un brazo radial
(20) del balancín (16) seleccione de forma deslizante, y se acople
con, de forma pivotante, la relación de velocidades de marcha atrás
al cooperar con los medios de imbricación del piñón intermediario,
comprendiendo el balancín (16) asociado a la relación de velocidades
de marcha atrás y los medios de imbricación y de sincronización del
piñón loco de marcha hacia delante, un dispositivo de trinquete
(44) que arrastra parcialmente en deslizamiento axial una corredera
(12) de gobierno de los medios de imbricación y de sincronización
del piñón loco de marcha hacia delante, de modo que se lleve a cabo
la imbricación del mismo tan solo en el momento del acoplamiento de
la relación de velocidades de marcha atrás, comprendiendo el
dispositivo de trinquete (44) una palanca (46) susceptible de ser
escamoteada o retirada a una posición no operativa, la cual está
unida a la corredera axial (12) y es capaz de cooperar con un dedo
(48) soportado por el balancín (16) asociado a la relación de
velocidades de marcha atrás,
caracterizada porque el dedo (48) es
cilíndrico y se extiende transversalmente según un eje paralelo al
eje (C) del balancín.
2. Una caja de velocidades de acuerdo con la
reivindicación precedente, caracterizada porque el
acoplamiento de los medios de imbricación axial del piñón
intermediario de marcha atrás sobre los piñones fijos se efectúa
axialmente en el mismo sentido que el acoplamiento de los medios de
imbricación y de sincronización del piñón loco de marcha hacia
delante.
3. Una caja de velocidades de acuerdo con la
reivindicación precedente, caracterizada porque, en el
momento del acoplamiento de la relación de velocidades de marcha
atrás, la rotación del balancín (16) asociado al acoplamiento de
los medios de imbricación del piñón intermediario de marcha atrás
provoca, sucesivamente:
- una fase neutra, en la cual el dedo (48) no
está en contacto con la palanca (46),
- una fase de sincronización, en la cual el dedo
(48) está en contacto con la palanca (46) y la arrastra axialmente
en traslación, a fin de poner en funcionamiento los medios de
sincronización del piñón loco de marcha hacia delante, y
- una fase de imbricación o ensambladura, en la
cual el dedo (48) se escapa de la palanca (46), retornando entonces
la corredera (12) que gobierna los medios de imbricación y de
sincronización del piñón loco de marcha hacia delante a una
posición de reposo, y en la cual se realiza la imbricación del
piñón intermediario de marcha atrás.
4. Una caja de velocidades de acuerdo con la
reivindicación precedente, caracterizada porque, en el
momento del desacoplamiento de la relación de velocidades de marcha
atrás, la rotación inversa del balancín (16) asociado al
acoplamiento de los medios de imbricación del piñón intermediario de
marcha atrás provoca, sucesivamente:
- una fase de desimbricación del piñón
intermediario de marcha atrás,
- una fase de escamoteado o retirada a una
posición no operativa, en la cual el dedo (46) está en contacto con
la palanca (48) y lleva la palanca (48) a retirarse sin producir la
solicitación de los medios de sincronización del piñón loco de
marcha hacia delante, y
- la fase neutra.
5. Una caja de velocidades de acuerdo con una
cualquiera de las reivindicaciones 2 a 4, caracterizada
porque la trayectoria de la rotación del dedo (48) alrededor del
eje (C) del balancín (16) asociado a la relación de velocidades de
marcha atrás corta la trayectoria de traslación de la palanca (46)
de tal forma que existe al menos un recorrido angular de contacto
del balancín (16) para el cual el dedo (48) es susceptible de
deslizarse a lo largo de la palanca (46), y en el cual la palanca
(46) arrastra a la corredera axial (12) que gobierna los medios de
imbricación y de sincronización del piñón loco de marcha hacia
delante sobre una parte de su recorrido que se corresponde
únicamente con la sincronización del piñón loco de marcha hacia
delante, escapándose el dedo (48) de la palanca (46) a la salida de
este recorrido angular de contacto.
6. Una caja de velocidades de acuerdo con la
reivindicación precedente, caracterizada porque la palanca
(46) está soportada por una primera placa (30) que se extiende a
partir de la corredera (12) que gobierna los medios de imbricación
y de sincronización del piñón loco de marcha hacia delante
perpendicularmente a la dirección transversal, y por que aquélla
comprende dos caras laterales y opuestas (56, 58) que permiten un
contacto con el dedo (48) del balancín (16).
7. Una caja de velocidades de acuerdo con la
reivindicación precedente, caracterizada porque la palanca
(46) está montada de forma rotatoria sobre la primera placa (30),
alrededor de un pivote de eje transversal, y por que es solicitada
elásticamente por un resorte (52) contra una pata transversal (54)
que forma un tope, de tal manera que tan solo es susceptible de
retirarse a una posición no operativa cuando el dedo (48) del
balancín la solicita en el sentido del desacoplamiento de la
relación de velocidades de marcha atrás.
8. Una caja de velocidades de acuerdo con la
reivindicación precedente, caracterizada porque el dedo
cilíndrico y transversal (48) del balancín (16) consiste en un
contacto cilíndrico que está montado en apriete dentro de un
taladro complementario o conjugado de una segunda placa (32) que se
extiende a partir del balancín (16), perpendicularmente a la
dirección transversal y enfrentada a la primera placa (30) de la
corredera (12) de marcha hacia delante, contra la cual es
susceptible de deslizar cuando se selecciona la relación de
velocidades de marcha atrás.
9. Una caja de velocidades de acuerdo con una
cualquiera de las reivindicaciones precedentes, caracterizada
porque el balancín (16) asociado a la relación de velocidades de
marcha atrás comprende dos brazos radiales (18, 20) que están
desalineados transversalmente y que corresponden, respectivamente,
a dos posiciones transversales distintas del balancín (16) según el
eje (C) de deslizamiento, correspondiéndose dichas posiciones,
respectivamente, a la selección de los medios de imbricación y de
sincronización del piñón loco de marcha hacia delante, y a la
selección de los medios de imbricación del piñón intermediario de
marcha atrás.
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