ES2261167T3 - Conjunto sincronizador de marcha atras para una transmision de un vehiculo automovil. - Google Patents

Conjunto sincronizador de marcha atras para una transmision de un vehiculo automovil.

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ES2261167T3 ES00401999T ES00401999T ES2261167T3 ES 2261167 T3 ES2261167 T3 ES 2261167T3 ES 00401999 T ES00401999 T ES 00401999T ES 00401999 T ES00401999 T ES 00401999T ES 2261167 T3 ES2261167 T3 ES 2261167T3
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Abstract

Conjunto sincronizador de marcha atrás para una transmisión de un vehículo automóvil, que comprende, ensamblados en un eje intermedio (5), un piñón intermedio de marcha atrás (4) que engrana con un piñón de ataque de marcha atrás (3) llevado por un eje primario (1), un manguito de embrague (12) que puede desplazarse axialmente según el eje intermedio (5) por medio de una horquilla de mando (11), un anillo de sincronización (16) adyacente al manguito de embrague (12) y que puede desplazarse axialmente gracias a éste, y un piñón de transmisión (9) con corona de embrague (21) ensamblado libremente en el eje intermedio (5) y axialmente espaciado del anillo de sincronización (16) que puede unirse en rotación por fricción al piñón (9) durante un desplazamiento axial del manguito de embrague (12) hacia el piñón (9), caracterizado porque el manguito de embrague (12) y el piñón intermedio de marcha atrás (4) se realizan de una sola pieza, con el piñón intermedio (4) ensamblado axialmente de forma corredera y libremente en rotación relativamente al eje intermedio (5).

Description

Conjunto sincronizador de marcha atrás para una transmisión de un vehículo automóvil.
La presente invención se refiere a un conjunto sincronizador de marcha atrás para una transmisión de un vehículo automóvil.
Los conjuntos de sincronización, que se utilizan en transmisiones manuales para vehículos automóviles, suelen tener una construcción voluminosa y requieren un número de piezas relativamente impor-
tante.
Por ejemplo, tal conjunto se conoce del documento FR 2 770 599. La presente invención tiene por objeto eliminar los inconvenientes arriba mencionados proponiendo un conjunto sincronizador de marcha atrás con una construcción simplificada, poco voluminosa, y por consiguiente que exija sólo un número mínimo de piezas.
A tal efecto, el conjunto sincronizador de marcha atrás para una transmisión de un vehículo automóvil, del tipo que comprende, ensamblados en un eje intermedio, un piñón intermedio de marcha atrás que engrana con un piñón de ataque de marcha atrás llevado por un eje primario, un manguito de embrague que puede desplazarse axialmente según el eje intermedio por medio de una horquilla de mando, un anillo de sincronización adyacente al manguito de embrague y que éste puede desplazar axialmente, y un piñón de transmisión con corona de embrague, ensamblado en el eje intermedio y axialmente espaciado del anillo de sincronización que puede unirse en rotación por fricción al piñón durante un desplazamiento axial del manguito de embrague hacia el piñón, se caracteriza porque el manguito de embrague y el piñón intermedio de marcha atrás se realizan de una sola pieza con el piñón intermedio ensamblado axialmente de manera corredera y libremente en rotación relativamente al eje intermedio.
Ventajosamente, el conjunto sincronizador comprende un anillo elástico abierto de disparo con una configuración plana, que comprende tres trozos entrantes, cada uno situándose entre dos trozos salientes adyacentes del anillo, y alojados en una parte anular del anillo de sincronización situada enfrente del manguito de embrague, cada trozo saliente del anillo de disparo forma un saliente radialmente al exterior de la parte anular del anillo de sincronización, y el manguito de embrague se ajusta como para dar, durante su desplazamiento axial relativo hacia el piñón de transmisión, contra los lados de los trozos salientes del anillo de disparo, para desplazar axialmente y de manera concomitante el anillo de disparo y, con este último, el anillo de sincronización que se ajusta por fricción con el piñón de transmisión.
El manguito de embrague comprende trozos de superficies internas troncocónicos que forman rampas realizadas entre dientes internos de entrada del manguito de embrague y dientes internos traseros de este manguito que definen respectivamente dos pasos circulares de mayor diámetro y de menor diámetro, los trozos que forman las rampas son adyacentes a los trozos salientes del anillo para dar contra éstos y desplazar axialmente el anillo comprimiéndolo radialmente durante el desplazamiento axial del manguito de embrague y ajustarlo por fricción en el paso circular interno de menor diámetro del manguito de embrague.
El anillo de sincronización tiene su parte de alojamiento de los trozos entrantes del anillo de disparo alojada en el manguito de embrague, y su paso central parcialmente delimitado por una superficie troncocónica que puede dar por fricción contra un asiento troncocónico conjugado del piñón de transmisión durante el desplazamiento axial del manguito de embrague, y comprende, en el lado opuesto al manguito de embrague, tres sectores dentados externos que pueden venir a engranar con los dientes internos del manguito de embrague durante el desplazamiento axial de este último que comprende tres segmentos de ajuste que forman salientes de la cara radial extrema del manguito de embrague y que se ajustan respectivamente en tres espacios definidos, cada uno, entre dos sectores dentados adyacentes del anillo de sincronización.
Según una variante de realización, los tres trozos entrantes del anillo de disparo se mantienen en la parte anular del anillo de sincronización por medio de un anillo de retención alojado en tres ranuras arqueadas radialmente internas, cada una se realiza en un segmento arqueado coaxial que forma un saliente de una cara radial extrema del anillo de sincronización.
Según otra variante de realización, la parte anular del anillo de sincronización que sirve de alojamiento para los trozos entrantes del anillo de disparo comprende tres ventanas arqueadas radiales a través de las que, respectivamente, los tres trozos salientes del anillo de disparo forman salientes.
El anillo de sincronización se mantiene axialmente con respecto al piñón de transmisión, en el sentido opuesto al del ajuste por fricción con este último, por medio de un anillo de retención ensamblado en una muesca externa de una parte anular solidaria con el piñón de transmisión.
La horquilla de mando actúa directamente sobre el piñón intermedio ensamblado en un anillo que forma un cojinete de material con pequeño coeficiente de fricción y llevado por el eje intermedio.
La horquilla de mando se ensambla de forma corredera en un eje fijo que comprende dos muescas en una de las que se ajusta una bola de ajuste alojada en la horquilla y retornada elásticamente hacia el eje por medio de un muelle helicoidal con el fin de mantener la horquilla en una posición de punto muerto del piñón intermedio o una posición de mantenimiento de éste en marcha atrás.
La invención también tiene por objeto una caja de cambios para vehículo automóvil, caracterizada porque comprende el conjunto sincronizador de marcha atrás tal como arriba definido.
Podrá entenderse mejor la invención y aparecerán más claros otros objetivos, características, detalles y ventajas de ésta en la descripción explicativa realizada a continuación con respecto a los dibujos anexos dados únicamente a título de ejemplo y que ilustran dos modos de realización de la invención.
La figura 1 representa esquemáticamente la arquitectura de una caja de cambios de un vehículo automóvil que comprende el conjunto sincronizador de marcha atrás de la invención.
La figura 2 es una vista en sección longitudinal del conjunto sincronizador de marcha atrás de la invención.
La figura 3 es una vista en perspectiva despiezada del conjunto sincronizador de la figura 1.
La figura 4 es una vista en perspectiva despiezada siguiendo la flecha III del conjunto sincronizador de la figura 3.
La figura 5 representa en perspectiva despiezada una variante de realización del anillo de sincronización del conjunto sincronizador de la invención.
La figura 6 representa un modo de realización de una horquilla de mando del desplazamiento del piñón intermedio de marcha atrás del conjunto sincronizador de la invención.
En la caja de cambios manual para vehículo automóvil representada en la figura 1, las referencias 1 y 2 designan respectivamente el eje primario y el eje secundario que llevan los pares de engranajes que tienen que venir a engranar por debajo del mando de la palanca de cambios (no representado), el número de engranajes depende del número de cambios posibles del vehículo. En el caso presente, la caja de cambios es de tipo con cinco cambios como indicado por 1 v a 5 v.
El eje primario 1 lleva un piñón de marcha atrás 3 que engrana con el piñón intermedio de marcha atrás 4 llevado por un eje intermedio 5.
Como se representa en la figura 2, el eje intermedio 5 se ensambla de forma libre o ajustada en el cárter 60 de embrague y lleva el conjunto sincronizador de marcha atrás de la invención que se va a describir ahora.
Este conjunto comprende el piñón intermedio 4 que se ensambla de forma corredera y con rotación relativamente al eje intermedio 5 por un anillo alargado 7 realizado con un material de pequeño coeficiente de fricción y ensamblado coaxialmente en el eje 5. El anillo 7 se mantiene axialmente fijo con respecto al eje 5 por sus dos extremos, de los que uno descansa en una cara radial correspondiente del cárter 6 y el otro extremo descansa en una cara radial extrema de una parte anular 8 solidaria, en su extremo opuesto, con un piñón de transmisión 9, preferentemente la parte anular 8 y el piñón 9 se realizan de una sola pieza. El anillo 7 comprende un collarín 7a situado en el lado opuesto a la parte anular 8 y en la cara radial 7a1 del que puede venir a descansar el extremo de una parte anular 10 que forma parte del piñón intermedio 4 y, preferentemente, realizada de una sola pieza con éste. La parte anular 10 comprende una muesca externa 10a en la que se ajusta el extremo libre 11a de una horquilla de mando 11 que se describirá más adelante y que controla el desplazamiento axial del piñón intermedio 4.
El conjunto sincronizador también comprende un manguito de embrague 12 concéntrico al eje 5, situado en el lado opuesto a la parte anular 10 y que se realiza de una sola pieza con el piñón intermedio 4.
El manguito de embrague 12 comprende en el interior de éste una parte circular de entrada acanalada y una parte trasera circular acanalada, los dientes 13 de la parte de entrada del manguito 12 se prolongan por los dientes 14 de la parte circular trasera y se unen respectivamente a estos últimos mediante rampas 15 que van subiendo de los dientes 13 hacia los dientes 14 y que definen así trozos de superficies internas troncocónicos.
El conjunto sincronizador también comprende un anillo de sincronización 16 situado coaxialmente al eje 5 y que puede desplazarse axialmente relativamente a éste hacia el piñón de transmisión 9 durante el desplazamiento axial en el mismo sentido del piñón intermedio 4.
El anillo de sincronización 16 comprende, como se representa en las figuras 2 a 4, tres segmentos arqueados 17 que forman salientes de una cara radial 18 del anillo 16 hacia el piñón intermedio 4 y que se alojan en el manguito de embrague 12. El anillo 16 también comprende, en el exterior del manguito de embrague 12 cuando el piñón intermedio 4 está en posición de punto muerto representada en la figura 2, tres sectores dentados externos 19 que son angularmente equidistantes uno del otro.
El manguito de embrague 12 comprende tres segmentos arqueados 12a espaciados angularmente de manera equidistante uno del otro y que se ajustan respectivamente en los tres espacios definidos entre los tres sectores dentados 19. Los tres segmentos 12a permiten ajustar el anillo de sincronización 16 relativamente al manguito de embrague 12 para ajustar los dientes de los sectores 19 entre los dientes 13 de este manguito cuando el piñón intermedio 4 está acoplado al piñón de transmisión 9.
Por último, el anillo de sincronización 16 comprende una parte central delimitada por una superficie troncocónica 20 situada en el lado opuesto a los tres segmentos arqueados 17 y que puede dar por fricción contra un asiento troncocónico conjugado 8a de la parte anular 8 durante el desplazamiento axial del manguito de embrague 12 hacia el piñón 9. Este último comprende una corona dentada de embrague 21 concéntricamente solidaria con este piñón y situada enfrente del manguito de embrague 12 y de los sectores dentados 19 del anillo de sincronización 16.
Por último, el conjunto sincronizador comprende un anillo elástico abierto de disparo 22 con una configuración plana y que comprende tres trozos arqueados entrantes y equidistantes 23, cada uno se une por medio de dos brazos laterales 24 respectivamente a dos trozos salientes arqueados adyacentes 25, uno de los trozos salientes está constituido por los dos brazos extremos situados enfrente uno del otro del anillo, abriendo este último, como se pone más de relieve en la figura 3.
Los tres trozos entrantes 23 del anillo 22 se alojan respectivamente en los tres segmentos arqueados 17 del anillo de sincronización 16 y se mantienen en éstos por medio de un anillo de retención que forma un anillo elástico 26 alojado parcialmente en tres ranuras arqueadas radialmente internas 17a de los segmentos 17. Los tres trozos salientes 25 del anillo 22 forman un saliente radialmente al exterior de los espacios entre los segmentos arqueados 17 del anillo de sincronización 16 y se sitúan con juego, en la posición de punto muerto de la figura 2, en las zonas correspondientes de transición entre los dientes 13 y las rampas 15.
El anillo de sincronización 16 se bloquea axialmente hacia el piñón intermedio 4 por medio de un anillo de retención que forma un anillo elástico 27 alojado en una muesca 8b de la parte anular 8, como se representa en la figura 2.
La parte anular 8 y el piñón 9 se ensamblan de forma giratoria relativamente al eje 5 mediante un cojinete 28 de rodillos elásticos 29 formando un cojinete y ensamblado coaxialmente en el eje 5.
El funcionamiento del conjunto sincronizador ya se destaca de la descripción que acaba de hacerse y va a explicarse ahora.
Cuando el piñón intermedio 4 se desplaza hacia la derecha con respecto a la figura 2 por la horquilla de mando 11 durante el paso de la marcha atrás, el manguito de embrague 12 también se desplaza en el mismo sentido y las rampas 15 dan contra los lados de los trozos salientes 25 del anillo de disparo 22 que se desplaza axialmente, comprimiéndolo radialmente, por medio del manguito 12. El desplazamiento axial del anillo de disparo 22 provoca el desplazamiento concomitante del anillo de sincronización 16 hacia el piñón 9 hasta que el anillo 16 resulte unido en rotación al piñón 9 por su superficie interna troncocónica 20 que da por fricción contra el asiento troncocónico conjugado 8a de la parte anular 8, entonces se introducen los sectores dentados 19 del anillo 16 entre los dientes 13 del manguito de embrague 12. En esta posición, que corresponde al final de la fase de sincronización, los trozos salientes 25 del anillo de disparo 22, que pasaron por las rampas 15, se sitúan al principio de los dientes 14 justo después de la zona de transición de éstos con las rampas 15, de suerte que el anillo de disparo 22 resulta radialmente comprimido al máximo. El piñón intermedio 4 y el manguito de embrague 12 siguen desplazándose axialmente relativamente al eje 5 hasta que los dientes 13 del manguito 12 vengan a ajustarse por engranaje con la corona de embrague 21 de suerte que el piñón intermedio 4 y el piñón 9 resulten unidos en rotación. En estas condiciones, se efectúa el paso de la marcha atrás.
Se mantiene la marcha atrás no sólo gracias a los engranajes móviles de la corona de embrague 21 y a los dientes de las acanaladuras internas del piñón intermedio 4 que pegan este último contra el piñón 9, sino también gracias a la horquilla de mando 11 que va a describirse ahora con respecto a la figura 6.
En esta figura, la horquilla 11 se ensambla de forma corredera controlada, por medio de la palanca de cambios, en un eje fijo 28 que se extiende paralelamente al eje 5. El eje 28 comprende dos muescas 29 realizadas a lo largo de un mismo generador del eje 28 y en cada una de las que puede ajustarse una bola de ajuste 30 alojada en una perforación 31 de la horquilla 11 y retornada elásticamente hacia el eje 28 mediante un muelle helicoidal 32 ensamblado en la horquilla 11 perpendicularmente al eje 28. Así, cuando se acoplan en rotación uno al otro el piñón intermedio 4 y el piñón 9, para el paso de la marcha atrás, el piñón intermedio 4 queda mantenido en la posición de marcha atrás gracias a la horquilla por la fuerza de retroceso del muelle 32 en la muesca correspondiente 29.
Para sacar la marcha atrás, la horquilla 11 se desplaza en el eje 28 hacia la izquierda con respecto a la figura 6, con el fin de arrastrar en traslación el piñón intermedio 4 y el manguito de embrague 12. Este último arrastra por fricción el anillo de disparo 22 cuyas partes salientes 25 se mantienen elásticamente contra los dientes 14 que definen el paso circular trasero del manguito 12. Así, el manguito 12 arrastra axialmente en el mismo sentido el anillo de sincronización 16 no sólo mediante trozos salientes 25 del anillo 22, sino también mediante el anillo de retención 26 contra el que vienen a dar los trozos entrantes 23 de este anillo. Cuando el piñón intermedio 4 vuelva a la posición inicial de la figura 2, el anillo de sincronización 16 da contra el anillo de retención 27, lo que permite rearmar el anillo de disparo 22.
Según la variante de realización representada en la figura 5, la parte anular 17 del anillo de sincronización 16 comprende tres ventanas arqueadas radiales equidistantes a través de las que, respectivamente, los tres trozos salientes 25 del anillo de disparo 22 forman salientes. Así, el número de piezas del conjunto sincronizador disminuye más, puesto que es inútil la presencia del anillo de retención 26 de la primera variante de realización del anillo 16.
Si el conjunto sincronizador anteriormente descrito se realiza de suerte que el piñón intermedio de marcha atrás también haga las veces de manguito de embrague, el número de piezas de este conjunto disminuye, lo que conduce así a una reducción de su volumen.

Claims (10)

1. Conjunto sincronizador de marcha atrás para una transmisión de un vehículo automóvil, que comprende, ensamblados en un eje intermedio (5), un piñón intermedio de marcha atrás (4) que engrana con un piñón de ataque de marcha atrás (3) llevado por un eje primario (1), un manguito de embrague (12) que puede desplazarse axialmente según el eje intermedio (5) por medio de una horquilla de mando (11), un anillo de sincronización (16) adyacente al manguito de embrague (12) y que puede desplazarse axialmente gracias a éste, y un piñón de transmisión (9) con corona de embrague (21) ensamblado libremente en el eje intermedio (5) y axialmente espaciado del anillo de sincronización (16) que puede unirse en rotación por fricción al piñón (9) durante un desplazamiento axial del manguito de embrague (12) hacia el piñón (9), caracterizado porque el manguito de embrague (12) y el piñón intermedio de marcha atrás (4) se realizan de una sola pieza, con el piñón intermedio (4) ensamblado axialmente de forma corredera y libremente en rotación relativamente al eje intermedio (5).
2. Conjunto sincronizador según la reivindicación 1, caracterizado porque comprende un anillo elástico abierto de disparo (22) con una configuración plana, que comprende tres trozos entrantes (23), cada uno se sitúa entre dos trozos salientes adyacentes (25) del anillo (22), y se aloja en una parte anular (17) del anillo de sincronización (16) situada enfrente del manguito de embrague (12), cada trozo saliente (25) del anillo de disparo (22) forma un saliente radialmente al exterior de la parte anular (17) del anillo de sincronización (16), y porque el manguito de embrague (12) se ajusta como para dar, durante su desplazamiento axial relativo hacia el piñón de transmisión (9), contra los lados de los trozos salientes (25) del anillo de disparo (22), para desplazar axialmente el anillo de disparo (22) y, con este último, el anillo de sincronización (16) que se ajusta por fricción con el piñón de transmisión (9).
3. Conjunto sincronizador según la reivindicación 2, caracterizado porque el manguito de embrague (12) comprende trozos de superficies internas troncocónicos que forman rampas (15) realizadas entre dientes internos (13) de entrada del manguito de embrague (12) y dientes internos traseros (14) de este manguito que definen respectivamente un paso circular de gran diámetro y un paso circular de pequeño diámetro y que se sitúan de forma adyacente a los trozos salientes (25) del anillo (22) para dar contra éstos y desplazar axialmente el anillo (22) comprimiéndolo radialmente durante el desplazamiento axial del manguito de embrague (12) y ajustarlo por fricción en el paso cilíndrico interno de menor diámetro del manguito de embrague (12).
4. Conjunto sincronizador según la reivindicación 2 o 3, caracterizado porque el anillo de sincronización (16) tiene su parte (17) de alojamiento de los trozos entrantes (23) del anillo de disparo (22) alojada en el manguito de embrague (12), y su perforación central parcialmente delimitada por una superficie troncocónica (20) que puede dar por fricción contra un asiento troncocónico conjugado (8a) del piñón de transmisión (9) durante el desplazamiento axial del manguito de embrague (12), y comprende, en el lado opuesto al manguito de embrague (12), tres sectores dentados externos (19) que pueden venir a engranar con los dientes internos (13) del manguito de embrague (12) durante el desplazamiento axial de este último que comprende tres segmentos de ajuste (12a) que forman salientes de la cara radial extrema del manguito (12) y que se ajustan respectivamente en tres espacios definidos, cada uno, entre dos sectores dentados adyacentes (19) del anillo de sincronización (16).
5. Conjunto sincronizador según una de las reivindicaciones 2 a 4, caracterizado porque los tres trozos entrantes (23) del anillo de disparo (22) se mantienen en la parte anular (17) del anillo de sincronización (16) por medio de un anillo de retención (26) alojado en tres ranuras arqueadas radialmente internas (17a) realizadas respectivamente en tres segmentos arqueados (17) que definen la pared anular del anillo (16) y que forman salientes de una cara radial extrema del anillo de sincronización (16).
6. Conjunto sincronizador según una de las reivindicaciones 2 a 4, caracterizado porque la parte anular (17) del anillo de sincronización (16) que sirve de alojamiento para los trozos entrantes (23) del anillo de disparo (22) comprende tres ventanas arqueadas radiales a través de las que, respectivamente, los tres trozos salientes (25) del anillo de disparo (22) forman salientes.
7. Conjunto sincronizador según una de las reivindicaciones anteriores, caracterizado porque el anillo de sincronización (16) se mantiene axialmente relativamente al piñón de transmisión (9) en el sentido opuesto al del ajuste por fricción con este último, gracias a un anillo de retención (27) ensamblado en una muesca externa (8b) de una parte anular (8) solidaria con el piñón de transmisión (9).
8. Conjunto sincronizador según una de las reivindicaciones anteriores, caracterizado porque la horquilla de mando (11) actúa directamente sobre el piñón intermedio (4) ensamblado en el eje intermedio (5) mediante un anillo que forma un cojinete (7) de material con pequeño coeficiente de fricción.
9. Conjunto sincronizador según una de las reivindicaciones anteriores, caracterizado porque la horquilla de mando (11) se ensambla de forma corredera en un eje fijo (28) que comprende dos muescas (29) en una de las que se introduce una bola de ajuste (30) alojada en la horquilla (11) y retornada elásticamente hacia el eje (28) por medio de un muelle helicoidal (32) con el fin de mantener la horquilla (11) en una posición de punto muerto del piñón intermedio (4) o en una posición de mantenimiento de éste en marcha atrás.
10. Caja de cambios para vehículo automóvil, caracterizada porque comprende un conjunto sincronizador de marcha atrás tal como definido en una cualquiera de las reivindicaciones anteriores.
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