ES2264488T3 - Unidad de mando para la seleccion del programa de marchas o velocidades de una caja de cambios automatica de un automovil. - Google Patents

Abstract

Unidad de mando para una selección del programa de marchas o velocidades de una caja de cambios automática de automóvil, que presenta un mecanismo de desbloqueo de emergencia mediante el que a través de un dispositivo de manejo que puede accionarse por el conductor puede liberarse el freno de estacionamiento de la caja de cambios del automóvil con una carcasa (3) y una palanca de cambio (1) que puede colocarse en, al menos, dos posiciones finales, siendo el dispositivo de manejo del mecanismo de desbloqueo de emergencia parte integrante de la unidad de mando y presentando el dispositivo de manejo un elemento de tope (7) asegurado en un alojamiento (9) de la unidad de mando que puede liberarse mediante una mecánica de desbloqueo codificada (15), que en estado no accionado del mecanismo de desbloqueo de emergencia sirve como limitación del movimiento para el movimiento de liberación del freno de estacionamiento mediante el dispositivo de manejo, caracterizada porque el movimiento de liberación del freno de estacionamiento se realiza mediante un desplazamiento de la palanca de cambio (1) más allá de una de sus posiciones finales.

Description

Unidad de mando para la selección del programa de marchas o velocidades de una caja de cambios automática de un automóvil.

La invención se refiere a una unidad de mando para la selección del programa de marchas o velocidades de una caja de cambios automática de un automóvil, que presenta un mecanismo de desbloqueo de emergencia, a través del que puede liberarse un freno de estacionamiento de la caja de cambios del automóvil mediante un dispositivo de manejo que puede accionarse a través del conductor, con una carcasa y una palanca de cambio que puede colocarse en, al menos, dos posiciones finales.

Las cajas de cambios automáticas para las que puede usarse la unidad de manejo genérica, presentan normalmente diversos niveles de funcionamiento que pueden preseleccionarse manualmente por el conductor, que se denominan también niveles de marcha. Uno de los niveles de funcionamiento de una caja de cambios automática es una llamada posición de estacionamiento. Si la posición de estacionamiento en la caja de cambios automática se selecciona mediante la unidad de mando, mediante medidas adecuadas se produce un bloqueo en la caja de cambios, de forma que ya no es posible un movimiento del vehículo con la posición de estacionamiento introducida.

No obstante, son concebibles situaciones en las que el vehículo a pesar de tener el freno de estacionamiento introducido, debe moverse, por ejemplo, para el arrastre de un vehículo parado. Para poder prestar ayuda en este caso, se conoce del estado de la técnica prever mecanismos de desbloqueo de emergencia que permitan un desbloqueo mecánico del freno de estacionamiento introducido. Los mecanismos de desbloqueo de emergencia mencionados se componen normalmente de un dispositivo de manejo, por ejemplo, en forma de una palanca de tracción, con cuya ayuda el conductor mediante una tracción por cable puede liberar el freno de estacionamiento introducido en la caja de cambios del automóvil mediante un movimiento de tracción en el dispositivo de manejo. Naturalmente, de este modo, un desbloqueo de emergencia de este tipo puede eliminar también, adicionalmente, la introducción del freno de estacionamiento. Puesto que con el freno de estacionamiento introducido un vehículo no puede sustraerse ni rodando ni arrastrándolo, puede considerarse como medida antirrobo efectiva si sólo personas autorizadas pueden realizar un desbloqueo de emergencia del freno de estacionamiento.

El documento genérico US5.588.330 da a conocer una unidad de mando para la selección de programa de marchas o velocidades de una caja de cambios automática de automóvil, que presenta un mecanismo de desbloqueo de emergencia mediante el que puede liberarse un freno de estacionamiento de la caja de cambios de automóvil a través de un dispositivo de manejo. El dispositivo de manejo puede accionarse por el conductor y es una parte integrante de la unidad de mando, que presenta una carcasa y una palanca de cambio que puede colocarse en, al menos, dos posiciones finales y presenta además un elemento de tope asegurado en un alojamiento de la unidad de mando que puede liberarse mediante una mecánica de desbloqueo codificada. El elemento de tope sirve, en estado no accionado del mecanismo de desbloqueo de emergencia como limitación de movimiento para el movimiento de liberación del freno de estacionamiento mediante el dispositivo de manejo. Desventajosamente, el dispositivo de manejo presenta muchas piezas individuales y está configurado como una pieza de manejo separada accionable, de forma que esta unidad de mando es muy cara y costosa.

El objetivo de la presente invención es, por tanto, perfeccionar una unidad de mando del tipo genérico de forma que, por un lado, facilite un desbloqueo del freno de estacionamiento, que ayude a las medidas antirrobo habituales actualmente en automóviles y además esté configurada en su capacidad de servicio de forma que puedan eliminarse los dispositivos de manejo individuales habituales del estado de la técnica para el mecanismo de desbloqueo de emergencia del freno de estacionamiento de cajas de cambios automáticas de automóviles.

Este objetivo se alcanza en conjunto con las características genéricas de la reivindicación principal mediante la enseñanza técnica dada a conocer en la parte caracterizadora. El dispositivo de manejo del mecanismo de desbloqueo de emergencia es parte integrante de la unidad de mando y presenta un elemento de tope asegurado en un alojamiento de la unidad de mando que puede liberarse mediante una mecánica de desbloqueo codificada que sirve como limitación de movimiento para el movimiento de liberación del freno de estacionamiento mediante el dispositivo de manejo del mecanismo de desbloqueo de emergencia en estado no accionado.

Según la invención, el movimiento de liberación del freno de estacionamiento se realiza mediante un desplazamiento de la palanca de cambio para la selección del programa de marchas o velocidades, de forma que la posición de desbloqueo de emergencia se realiza mediante el desplazamiento de la palanca de cambio más allá de una de sus posiciones finales. El conductor dispone, de este modo, del mismo elemento de mando en forma de palanca de cambio tanto para el mando normal de la caja de cambios del automóvil como también para el accionamiento del desbloqueo de emergencia.

Mediante la integración completa del dispositivo de manejo del mecanismo de desbloqueo de emergencia, se ahorran por un lado costes de fabricación y montaje para una disposición separada de los elementos del mecanismo de desbloqueo de emergencia, además de que la integración contribuye a una reducción de los elementos de servicio necesarios para el conductor y, con ello, a un manejo ergonómicamente más favorable y más claro de la caja de cambios del automóvil. Además, mediante la mecánica de desbloqueo codificada del elemento de tope se satisfacen completamente los requisitos habituales de la protección antirrobo.

Configuraciones especiales del objeto de la invención se desprenden junto con la enseñanza técnica de la reivindicación principal de las características mencionadas en las reivindicaciones subordinadas.

El dispositivo de manejo para el mecanismo de desbloqueo de emergencia está realizado mediante un elemento de mando, que está dispuesto en la palanca de cambio, estando acoplado el elemento de mando mediante una pieza de unión al freno de estacionamiento dispuesto en la caja de cambios del automóvil.

El elemento de mando puede estar configurado según una variante ventajosa de la idea de la invención como un talón de arrastre, que encaja en una escotadura en forma de gancho en la palanca de cambio, tan pronto como ésta se coloca en la posición de liberación para el freno de estacionamiento, es decir, en la posición de desbloqueo de emergencia. El talón de arrastre puede, por ejemplo, estar acoplado mediante una tracción por cable como pieza de unión en el freno de estacionamiento, no estando limitada a esto la invención, porque es posible cualquier unión mecánica. La realización mecánica ofrece una posibilidad económica de la variante según la invención.

Para otros ámbitos de aplicación se ha comprobado como ventajoso proveer el elemento de mando de sensores Hall en la palanca de cambio, debiendo proveer la señal de mando generada por los sensores Hall y el imán permanente perteneciente como señal de supervisión e información para la posición del freno de estacionamiento.

La variante de configuración mencionada en último lugar ofrece, especialmente, la ventaja de que la posición de desbloqueo de emergencia de la palanca de cambio puede transmitirse mediante las conducciones de mando existentes en las conmutaciones shift-by-wire adicionalmente a la caja de cambios del automóvil.

Asimismo se ha comprobado como conveniente una variante de la invención en la que en la carcasa de la unidad de mando está dispuesto un dispositivo de encaje para la fijación del dispositivo de manejo en la posición de liberación para el freno de estacionamiento. El dispositivo de encaje garantiza que, por ejemplo, en caso de arrastrar el vehículo, en el que el dispositivo de manejo, preferentemente, la palanca de cambio, está colocada en la posición de desbloqueo de emergencia, ésta permanezca en la posición seleccionada y, con ello, se excluya un reencaje del bloque de estacionamiento durante el proceso de arrastre. Asimismo, el dispositivo de encaje, puede componerse de forma ventajosa de una palanca de trinquete alojada de forma giratoria en la carcasa con una escotadura y un saliente de encaje dispuesto de forma firme en la palanca de cambio, estando encajados la escotadura y el saliente de encaje en la posición de liberación del freno de estacionamiento de la palanca de cambio.

El elemento de tope que para accionar la posición de liberación de la palanca de cambio debe retirarse de su alojamiento dentro de la unidad de mando, puede asegurarse frente a una retirada involuntaria mediante una mecánica de desbloqueo que debe accionarse mediante un código de llave. Esto significa, por ejemplo, que la llave de encendido necesaria para el uso del vehículo debe introducirse en la mecánica de desbloqueo existente en el elemento de tope para retirar el elemento de tope y además poder accionar el desbloqueo de emergencia. De este modo, es posible un accionamiento del desbloqueo de emergencia para aquel que también dispone de la llave de encendido para el servicio del vehículo. Según otra configuración ventajosa, la mecánica de desbloqueo puede proveerse de un dispositivo de codificación electrónico. Este puede componerse, por ejemplo, de un teclado alfanumérico, en el que debe introducirse un código de varias posiciones, para liberar la mecánica de desbloqueo y permitir la retirada del elemento de
tope.

A continuación se explica en detalle un ejemplo de realización del objeto de la invención mediante los dibujos adjuntos. Se muestra:

Figura 1 una vista exterior en perspectiva de la unidad de mando según la invención,

Figura 2 una representación en sección de la unidad de mando en una primera posición final de cambio de la palanca de cambio,

Figura 3 una representación en sección de la unidad de mando con la palanca de cambio en una segunda posición final opuesta.

Figura 4 una representación en sección de la unidad de mando con la palanca de cambio en la posición de liberación para el freno de estacionamiento.

Figura 5 una vista lateral de la unidad de mando con una sección parcial para la explicación de los elementos de mando del dispositivo de manejo para calcular la posición de desbloqueo de emergencia así como las órdenes de nivel de marcha.

La unidad de mando representada en perspectiva en la figura 1 para la selección del programa de marchas o velocidades de una caja de cambios automática de automóvil presenta una palanca de cambio 1, que está dispuesta de forma basculante alrededor de un eje de giro 2 en una carcasa 3 de la unidad de mando. En el lado inferior de la carcasa 3 alejado de la palanca de cambio, ésta está provista de un zócalo 4, que sirve para la fijación de la unidad de mando en un alojamiento de un automóvil del lado de la carrocería no representado en detalle. La palanca de cambio 1 puede moverse debido al alojamiento mediante el eje de giro 2 en el sentido longitudinal de la carcasa 3 según las flechas P_{1} y P_{2}, de forma que además de la posición central representada en la figura 1 de la palanca de cambio 1 se desprenden dos posiciones finales laterales I y II.

De la figura 1 se desprende además que en un extremo longitudinal de la unidad de mando está dispuesto un elemento de sujeción 5 para una tracción por cable 6. El elemento de sujeción 5 sirve para la fijación y guía de un extremo libre de la tracción por cable 6 en la carcasa 3. El otro extremo de la tracción por cable 6 no representado está acoplado a un freno de estacionamiento no identificado en detalle, porque se conoce del estado de la técnica, en la caja de cambios de automóvil del automóvil correspondiente. En el otro extremo de la unidad de mando alejado del elemento de sujeción 5 se observa un elemento de tope 7, que en el estado montado representado en la figura 1 sirve como limitación de movimiento para el movimiento de liberación del freno de estacionamiento mediante la palanca de cambio 1. Las funciones del elemento de tope 7 se explican en detalle en las figuras siguientes en unión con un dispositivo de manejo para el accionamiento del mecanismo de desbloqueo de emergencia para el freno de estacionamiento.

De la figura 1 se desprende de forma complementaria que el elemento de tope 7 en su lado superior presenta una entrada 8 en forma de ranura para introducir una llave. Mediante la introducción de una llave codificada de forma correcta puede accionarse mediante su giro una mecánica de desbloqueo codificada dentro del elemento de tope, de forma que el elemento de tope 7 puede retirarse de su alojamiento 9 dentro de la carcasa 3 de la unidad de mando.

De la representación en sección de la figura 2 a través de la carcasa 3 de la unidad de mando se desprende que la palanca de cambio 1 en su extremo libre alojado en la carcasa 3 presenta una guía de corredera 10. La guía de corredera 10 se compone de una trayectoria de corredera 11 y una rueda 12 cargada por resorte que rueda por encima. La acción conjunta de la trayectoria de corredera 11 y la rueda 12 produce que la palanca de cambio 1 presente una posición central M estable, por el contrario las posiciones finales I y II existentes de la palanca de cambio 1 son posiciones "inestables", de las que la palanca de cambio 1, tras liberarse mediante el usuario regresa automáticamente a la posición central M estable. La limitación de movimiento para la posición final I está definida por un amortiguador de caucho 13 elástico, que está alojado en una abertura asignada de la carcasa 3. Para la posición final II definida de la palanca de cambio 1 existe igualmente un amortiguador de caucho 14, que está fijado en el elemento de tope 7 que puede retirarse de la carcasa 3. La mecánica de desbloqueo 15, a través de la que está asegurado el elemento de tope 7 dentro de la carcasa 3, en tanto no se introduce una llave codificada correctamente en la entrada 8 del elemento de tope 7, se encuentra en el lado inferior del elemento de tope 7.

En la figura 3 está representada la palanca de cambio 1 en su posición final II opuesta a la posición I, apoyándose la palanca de cambio I con una superficie de apoyo en el amortiguador de caucho 14 del elemento de tope 7. De la figura 3 se desprende además que en la carcasa 3 está alojado un dispositivo de encaje 16 (véase figura 4) que se compone de una palanca de trinquete 17 y un saliente de encaje 18 dispuesto en la pared lateral de la palanca de cambio 1, en el que la palanca de trinquete 17 mediante un resorte 23 que se desprende de la figura 2 presiona con su extremo anterior 20 libre contra el elemento de tope 7.

En la figura 4 se representa la unidad de mando en la posición de desbloqueo de emergencia, en la que la palanca de cambio 1 asume una posición final más basculada respecto a la posición II. La premisa para la posibilidad, de bascular la palanca de cambio 1 más allá de la posición final II es el hecho de que el elemento de tope 7, como se representa en la figura 4, se ha retirado de su alojamiento 9 en la carcasa. La retirada del elemento de tope 7 produce, por un lado, que el tope de caucho 14 existente en el elemento de tope 7 ya no sirve como limitación de la orientación en el sentido de la flecha P_{2} de la palanca de cambio 1 y, por otro lado, que mediante la falta del elemento de tope 7 la palanca de trinquete 17 bascula con apoyo de un resorte realizado como resorte de brazos 23 hacia arriba en el sentido de la palanca de cambio 1 y encaja en su posición final superior con el saliente de encaje 18 colocado lateralmente en la palanca de cambio 1. El encaje produce que la palanca de cambio 1 permanezca en la posición de desbloqueo de emergencia. El movimiento de liberación para el freno de estacionamiento se produce mediante un talón de arrastre 19, que se encuentra en el extremo de la tracción por cable 6 que se introduce en la unidad de mando. De forma correspondiente al talón de arrastre 19 se encuentra en el extremo inferior de la palanca de cambio 1 una escotadura 21 en forma de gancho que sirve, en caso de un movimiento de la palanca de cambio 1 más allá de la posición final II hacia la posición de desbloqueo de emergencia conforme al sentido de la flecha P_{2} para accionar el talón de arrastre con la tracción por cable 6 acoplada, y liberar el freno de estacionamiento acoplado con la tracción por cable 6 en otro extremo del lado del cambio.

La representación de la figura 5 ofrece otra variante de configuración, en la que el elemento de mando, que existe como parte del dispositivo de manejo para el mecanismo de desbloqueo de emergencia en la palanca de cambio 1, está configurado sensor Hall. Asimismo, en la zona de la pared de la carcasa de la unidad de mando está fijado un número de sensores Hall 22, que reaccionan de forma sensible a campos magnéticos y pueden generar señales de mando electrónicas correspondientes. Los sensores Hall 22 individuales esta asignados respectivamente a una posición correspondiente de la palanca de cambio 1. En la palanca de cambio 1 está fijado, al menos, un imán permanente en una posición que en caso de basculación de la palanca de cambio 1 explora uno o varios de los sensores Hall 2 o se opone en posiciones de basculación individuales a los sensores Hall responsables de esta posición, de manera que puede formarse una señal de emisor electrónica.

Una señal de emisor de este tipo puede generase tras la retirada del elemento de tope 7 y una basculación de la palanca de cambio 1 más allá de la posición final II a la posición de desbloqueo de emergencia también por los sensores Hall responsables de esta posición. Mediante una electrónica de mando y un cableado correspondiente, la orden generada de liberar el freno de estacionamiento del mecanismo de desbloqueo en la caja de cambios del automóvil, puede transmitirse de forma electrónica, de manera que puede renunciarse a la transmisión del orden de mando mediante una tracción por cable 6 mostrada en las figuras anteriores.

Naturalmente es concebible generar las órdenes de mando para los niveles de marcha de la caja de cambios automática del automóvil mediante sensores Hall, que es especialmente ventajoso bajo diversos puntos de vista de desgaste, la transmisión de la orden de mando para la liberación del freno de estacionamiento se transmite mecánicamente además mediante la tracción por cable 6, como se representa en las figuras 1 a 4, puesto que debe garantizarse también una liberación en caso de no existir tensión de abordo o ser insuficiente.

Lista de números de referencia

1.

Palanca de cambio

2.

Eje de giro

3.

Carcasa

4.

Zócalo

5.

Elemento de sujeción

6.

Tracción por cable

7.

Elemento de tope

8.

Entrada

9.

Alojamiento

10.

Guía de corredera

11.

Trayectoria de corredera

12.

Rueda

13.

Amortiguador de caucho

14.

Amortiguador de caucho

15.

Mecánica de desbloqueo

16.

Dispositivo de encaje

17.

Palanca de trinquete

18.

Saliente de encaje

19.

Talón de arrastre

20.

Extremo libre

21.

Escotadura

22.

Sensor Hall

23.

Resorte de brazos.

Claims (8)

1. Unidad de mando para una selección del programa de marchas o velocidades de una caja de cambios automática de automóvil, que presenta un mecanismo de desbloqueo de emergencia mediante el que a través de un dispositivo de manejo que puede accionarse por el conductor puede liberarse el freno de estacionamiento de la caja de cambios del automóvil con una carcasa (3) y una palanca de cambio (1) que puede colocarse en, al menos, dos posiciones finales, siendo el dispositivo de manejo del mecanismo de desbloqueo de emergencia parte integrante de la unidad de mando y presentando el dispositivo de manejo un elemento de tope (7) asegurado en un alojamiento (9) de la unidad de mando que puede liberarse mediante una mecánica de desbloqueo codificada (15), que en estado no accionado del mecanismo de desbloqueo de emergencia sirve como limitación del movimiento para el movimiento de liberación del freno de estacionamiento mediante el dispositivo de manejo, caracterizada porque el movimiento de liberación del freno de estacionamiento se realiza mediante un desplazamiento de la palanca de cambio (1) más allá de una de sus posiciones finales.

2. Unidad de mando según la reivindicación 1, caracterizada porque el dispositivo de manejo está realizado mediante un elemento de mando (19, 21, 22) en la palanca de cambio (1), estando acoplado el elemento de mando mediante un miembro de unión (6) al freno de estacionamiento dispuesto en la caja de cambios del automóvil.

3. Unidad de mando según la reivindicación 2, caracterizada porque el elemento de mando está configurado como talón de arrastre (19), que encaja en una escotadura (21) en forma de gancho, tan pronto como ésta está colocada en posición de liberación para el freno de estacionamiento.

4. Unidad de mando según la reivindicación 2, caracterizada porque el elemento de mando presenta sensores Hall (22) que pueden generar una señal de indicación eléctrica para la posición de freno de estacionamiento.

5. Unidad de mando según una de las reivindicaciones 1 a 4, caracterizada porque en la carcasa (3) está dispuesto un dispositivo de encaje (16) para la fijación del dispositivo de manejo para el freno de estacionamiento en su posición de liberación.

6. Unidad de mando según la reivindicación 5, caracterizada porque el dispositivo de encaje (16) presenta un palanca de trinquete (17) alojada de forma giratoria en la carcasa con una escotadura y un saliente de encaje (18) fijo en la palanca de cambio (1), estando escotadura y saliente de encaje encajados entre sí en la posición de liberación de la palanca de cambio para el freno de estacionamiento.

7. Unidad de mando según una de las reivindicaciones 1 a 6, caracterizada porque la mecánica de desbloqueo (15) del elemento de tope está asegurada mediante un código de llave.

8. Unidad de mando según una de las reivindicaciones 1 a 6, caracterizada porque la mecánica de desbloqueo (15) del elemento de tope está asegurada mediante un dispositivo de codificación electrónico.