ES2342352A1 - Dispositivo fiador para sistemas de sincronismo para mecanismos de transmision de potencia de vehiculos. - Google Patents
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Abstract
Dispositivo fiador para sistemas de sincronismo para mecanismos de transmisión de potencia de vehículos, del tipo de los que realizan una unión elástica entre un manguito de embrague (1) desplazable de un mecanismo de transmisión de potencia y un cubo sincronizador (2) de dicho mecanismo de transmisión de potencia. El dispositivo fiador está formado por al menos una carcasa (3), la cual alberga en su interior al menos un elemento elástico (4). La carcasa (3) contacta con el cubo sincronizador (2) estando dispuesta en un alojamiento (5) realizado en la periferia de éste, y el elemento elástico (4) es un muelle de torsión que ejerce tensión entre el manguito de embrague (1) y el cubo sincronizador (2).
Description
Dispositivo fiador para sistemas de sincronismo
para mecanismos de transmisión de potencia de vehículos.
La presente invención pertenece al campo de los
componentes auxiliares en el sector de la automoción y más
concretamente al relativo a sistemas de sincronismo para mecanismos
de transmisión de potencia de vehículos. El objeto se refiere a un
sistema de fiador para sistemas de sincronización basado en un
muelle de torsión.
El mercado del automóvil evoluciona rápidamente
marcando retos cada vez más ambiciosos en cuanto a las prestaciones
que deben cumplir los componentes que integran un automóvil.
En la actualidad, los mecanismos de transmisión
de potencia tales como cajas de cambios, reductores, etc. están
equipados con sistemas de sincronización que aseguran una mayor
fiabilidad y rendimiento en los cambios de marcha. La función de los
sistemas de sincronización es permitir que, en un mismo árbol de
transmisión, dos engranajes, uno solidario al árbol y otro loco con
distintas velocidades de rotación, igualen sus velocidades de
rotación para permitir el cambio de marcha mediante un manguito
desplazable y unos anillos de fricción.
En dicha operación, el manguito desplazable
avanza con movimiento axial hacia el engranaje de la marcha. El cubo
sincronizador, que se encuentra rígidamente unido al árbol de la
transmisión, gira con la misma velocidad de rotación que éste
último, guía y transmite la velocidad de rotación al manguito
desplazable durante su avance axial. A lo largo del proceso, el
manguito desplazable entra en contacto con el anillo de fricción y
avanza axialmente hacia el engranaje de la marcha. Uno de los
elementos más importantes en el proceso de sincronización es el
dispositivo fiador, elemento funcional que facilita el guiado del
manguito desplazable siendo solidario al mismo hasta hacer tope
contra el anillo de fricción.
El dispositivo fiador generalmente se compone de
un elemento elástico, un elemento posicionador y una carcasa que
retiene al elemento elástico y al elemento posicionador. La carcasa
está alojada en una ranura practicada en el dentado exterior del
cubo sincronizador y que profundiza una medida hacia el centro de la
pieza. El elemento posicionador contacta con el manguito, alojándose
en una estría de éste. El elemento elástico está apoyado contra la
carcasa y, en su caso, contra el elemento posicionador manteniendo
cierta tensión entre ellos, y consiguiendo el contacto entre el cubo
sincronizador y el manguito de embrague. Esto hace que, mientras no
se venza la fuerza del elemento elástico, el fiador y el manguito
permanezcan solidarios.
La mayoría de los fiadores utilizados
actualmente se basan en un muelle lineal de compresión como elemento
elástico alojado en un asiento en forma de T, el cual dispone de una
esfera en su parte superior como elemento posicionador. Este tipo de
dispositivo presenta inconvenientes relacionados con la elevada
profundidad que necesitan los asientos que alojan a los dispositivos
fiadores actuales, lo que ocasiona una disminución de la resistencia
mecánica del cubo de sincronización en dirección radial.
Este tipo de fiadores basados en muelles de
compresión se encuentran en las solicitudes de patentes con números
de publicación DE102005054743, DE 102005061481, DE102005061977,
DE10255802, EP1310693, y US5862900.
Existen también actualmente otro tipo de
dispositivos, basados en elementos elásticos diferentes a los
muelles de compresión. Uno de ellos es el descrito en la solicitud
de patente internacional WO 03/104670, basado en un elemento de
retención que consiste en un muelle de tipo arco con propiedades
elásticas situado en el interior de un elemento soporte y con una
cubierta terminada con un elemento en forma de esfera. Similar es
dispositivo descrito en la solicitud de patente con número de
publicación FR2785026, en el cual el elemento con forma de esfera ha
sido sustituida por una continuidad del propio elemento elástico.
Estos sistemas también originan una elevada necesidad de espacio
para el alojamiento del elemento elástico y de la esfera, en su
caso.
Era por tanto deseable un sistema que
consiguiera un contacto adecuado entre el cubo sincronizador y el
manguito de embrague de un sistema de sincronismo de mecanismos de
transmisión de potencia, evitando los inconvenientes existentes en
los anteriores sistemas del estado de la técnica.
La presente invención resuelve los problemas
existentes en el estado de la técnica mediante un dispositivo fiador
para sistemas de sincronismo para mecanismos de transmisión de
potencia de vehículos, que proporciona una unión elástica entre un
manguito de embrague desplazable de un mecanismo de transmisión de
potencia y un cubo sincronizador de dicho mecanismo de transmisión
de potencia.
El dispositivo fiador está formado por al menos
una carcasa que tiene en su interior un elemento elástico.
\newpage
Esta carcasa contacta con el cubo sincronizador
estando dispuesta en un alojamiento realizado en la periferia de
dicho cubo sincronizador, y el elemento elástico es un muelle de
torsión que ejerce tensión entre el manguito de embrague y el cubo
sincronizador.
Según distintas realizaciones de la invención, y
dependiendo de las necesidades específicas, puede existir más de una
carcasa con muelle de torsión para realizar el contacto, estando
dispuestas de manera uniforme a lo largo de la periferia del cubo
sincronizador.
Preferentemente, el fiador tiene además un
elemento posicionador alojado en la carcasa y que está en contacto
con el muelle de torsión, contactando con el manguito de embrague,
de tal forma que el muelle de torsión ejerce la tensión sobre el
manguito de embrague a través del elemento posicionador, y sobre el
cubo sincronizador a través de la carcasa.
Esta realización presenta la ventaja de
proporcionar mayor contacto, y por tanto una tensión más uniforme,
además de evitar el roce del muelle de torsión contra el manguito de
embrague, que originaría el deterioro de ambos elementos.
El elemento posicionador puede presentar
diferentes geometrías tales como una placa con protuberancia, o un
cuerpo semiesférico, cilindrico o semicilíndrico.
Adicionalmente, el dispositivo fiador puede
presentar una esfera posicionadora que se aloja en la carcasa
sobresaliendo parcialmente de ésta, de tal forma que el muelle de
torsión ejerce la tensión sobre el manguito de embrague a través de
la esfera posicionadora y sobre el cubo sincronizador a través de la
carcasa.
De acuerdo con una realización particular de la
invención, el muelle de torsión puede estar formado por un único
cuerpo de enrollamiento helicoidal y un par de brazos extremos de
este cuerpo de enrollamiento. Según esta realización, o bien el
cuerpo ejerce tensión hacia el manguito de embrague apoyándose en
los dos brazos extremos que ejercen tensión hacia el cubo
sincronizador, o bien el cuerpo puede descansar sobre un asiento
practicado en la carcasa, mientras que uno de los brazos ejerce
tensión hacia el cubo sincronizador y el otro ejerce tensión hacia
el manguito de embrague.
Según una realización alternativa de la
invención, el muelle de torsión presenta dos cuerpos de
enrollamiento helicoidal unidos por un tramo de unión central, y un
brazo extremo de cada uno de los cuerpos de arrollamiento. En este
caso, el tramo de unión central ejerce tensión hacia el manguito de
embrague y los brazos extremos hacia el cubo sincronizador o, según
una disposición opuesta del muelle de torsión, el tramo de unión
central ejerce tensión hacia el cubo sincronizador mientras que los
brazos extremos ejercen tensión hacia el manguito de tensión.
A continuación, para facilitar la comprensión de
la invención, a modo ilustrativo pero no limitativo se describirá
una realización de la invención que hace referencia a una serie de
figuras.
La figura 1 es una vista en perspectiva de un
sistema de transmisión de potencia en el que se dispone el fiador
objeto de la presente invención, estando el cubo sincronizador y el
manguito de embrague separados entre sí, y el fiador separado.
La figura 2 es una vista en perspectiva del
mismo sistema de transmisión de potencia y el fiador de la figura 1,
en la cual el cubo sincronizador y el manguito de embrague están
conectados por medio del fiador dispuesto entre ambos.
La figura 3 muestra una realización del fiador
objeto de la invención, en posición montada y desmontada.
La figura 4 muestra otra realización del fiador
objeto de la invención, en posición montada y desmontada.
La figura 5 muestra otra realización diferente
del fiador objeto de la invención, en posición montada y
desmontada.
La figura 6 muestra otra realización adicional
del fiador objeto de la invención, en posición montada y
desmontada.
La figura 7 muestra otra realización más del
fiador objeto de la invención, en posición montada y desmontada.
\vskip1.000000\baselineskip
En estas figuras se hace referencia a un
conjunto de elementos que son:
- 1.
- manguito de embrague
- 2.
- cubo sincronizador solidario a árbol de transmisión
- 3.
- carcasa del fiador
- 4.
- elemento elástico, muelle de torsión
- 5.
- alojamiento de cubo sincronizador
- 6.
- elemento posicionador del fiador
- 7.
- cuerpo de enrollamiento helicoidal del muelle de torsión
- 8.
- brazos del muelle de torsión
- 9.
- tramo de unión central de los cuerpos de enrollamiento helicoidal
- 10.
- esfera posicionadora
El objeto de la presente invención es un
dispositivo fiador del tipo de los utilizados en sistemas de
sincronismo para mecanismos de transmisión de potencia de
vehículos.
Las figuras 1 y 2 muestran la disposición del
dispositivo fiador en un mecanismo de transmisión de potencia de
vehículos, realizando dicho dispositivo fiador el contacto elástico
entre un manguito de embrague 1 desplazable del mecanismo de
transmisión de potencia y un cubo sincronizador 2 de dicho mecanismo
de transmisión de potencia.
Tal y como se puede observar en las figuras 1 y
2, y con más detalle en realizaciones particulares de las figuras 3
a 7, el dispositivo fiador tiene al menos una carcasa 3, que alberga
en su interior al menos un elemento elástico 4.
Esta carcasa contacta con el cubo sincronizador
2 quedando dispuesta en un alojamiento 5 realizado a tal efecto en
la periferia de este cubo sincronizador 2.
Por otro lado, el elemento elástico 4 es un
muelle de torsión 4, el cual ejerce tensión sobre el manguito de
embrague 1, y sobre el cubo sincronizador 2.
Según una realización particular de la
invención, este muelle de torsión 4 contacta directamente sobre el
manguito de embrague 1 ejerciendo tensión hacia éste.
En una realización alternativa, además de la
carcasa 3 y el muelle de torsión 4, el dispositivo fiador objeto de
la invención presenta un elemento posicionador 6 que está en
contacto con el muelle de torsión 4 y es el que contacta con el
manguito de embrague 1. De esta forma, el muelle de torsión 4 ejerce
la tensión sobre el cubo sincronizador a través de la carcasa 3, y
sobre el manguito de embrague 1 a través de este elemento
posicionador 6 consiguiéndose un contacto más uniforme, y por tanto
una transmisión de tensión más uniforme, además de evitar el roce
entre el muelle de torsión 4 y el manguito de embrague 1 que
provocaba el rayado y deterioro de ambos, obteniéndose una mayor
durabilidad de los componentes.
Las figuras 3 a 7 muestran diferentes
realizáciones de la invención dependiendo de diferentes
realizaciones de este elemento posicionador 6 y del muelle de
torsión 4.
En una realización particular de la invención,
el elemento posicionador 6 es una placa con una protuberancia que
sobresale parcialmente de la carcasa 3 y es la que realiza el
contacto con el manguito de embrague 1.
En otra realización alternativa, representada en
las figuras 5 y 6, el dispositivo comprende una esfera posicionadora
10 que se dispone sobre el elemento elástico 4 y se aloja en la
carcasa 3 sobresaliendo parcialmente de ésta, contactando con el
manguito de embrague 1, y siendo la que transmite la tensión del
muelle de torsión 4 al manguito de embrague 1.
En una solución alternativa, que se representa
en la figura 7, y se basa en una combinación de las dos
realizaciones anteriores, el dispositivo fiador comprende tanto la
plaquita 6 como la esfera posicionadora 10, estando la plaquita 6 en
contacto con el muelle de torsión 4, y la esfera posicionadora 10
sobre la plaquita 6 en contacto con ésta, y en contacto con el
manguito de embrague 1, al que transmite la tensión recibida de la
plaquita 6 que a su vez la recibe del muelle de torsión 4.
De acuerdo con una realización diferente a las
anteriores, el elemento posicionador 6 comprende un hueco en el cual
alberga a al menos parte del muelle de torsión 4, alojándose dicho
elemento posicionador 6 en la carcasa 3 y sobresaliendo al menos
parcialmente de ésta.
Según esta realización el elemento posicionador
6 que comprende el hueco puede tener una geometría semiesférica,
cilíndrica, como la representada en la figura 3, o semicilíndrica,
como la representada en la figura 4 o cualquier otra geometría que
proporcione un adecuado contacto entre el cubo sincronizador y el
manguito desplazable.
En cuanto al muelle de torsión 4, según la forma
de éste existen diferentes realizaciones de la invención.
Según una realización particular del muelle de
torsión 4, éste está formado por un único cuerpo de enrollamiento
helicoidal 7 y un par de brazos 8 extremos de éste cuerpo de
enrollamiento helicoidal 7.
En las figuras 3 y 4 está representada esta
realización del muelle de torsión 4, en la que es el cuerpo de
enrollamiento helicoidal 7 el que ejerce la tensión hacia el
manguito de embrague 1, apoyándose sobre el par de brazos 8 que
ejercen tensión hacia el cubo sincronizador 2.
En cambio, según una particularización
alternativa de esta realización, no representada en las figuras, el
cuerpo de enrollamiento helicoidal 7 se dispone en un asiento de la
carcasa 3, y uno de los brazos 8 ejerce tensión hacia el manguito de
embrague 1 y el otro brazo 8 en la dirección opuesta, hacia el cubo
sincronizador 2.
Existe otra configuración diferente del muelle
de torsión 4, que se muestra en la figura 5, en la que este muelle
de torsión comprende dos cuerpos de enrollamiento helicoidal 7
unidos entre sí por un tramo de unión central 9, y un brazo 8
extremo de cada uno de estos cuerpos de enrollamiento helicoidal
7.
De esta configuración pueden existir dos
versiones alternativas. En una de ellas el tramo de unión central 9
ejerce tensión hacia el manguito de embrague 1, mientras que los
brazos 8 ejercen tensión hacia el cubo sincronizador 2. Por el
contrario, en la otra alternativa, el tramo de unión central 9
ejerce tensión hacia el cubo sincronizador 2, y los brazos 8 ejercen
tensión hacia el manguito de embrague 1.
En estas últimas realizaciones del muelle de
torsión 4 con dos cuerpos de enrollamiento helicoidal 7 también se
puede disponer una esfera posicionadora 10, que en este caso iría
dispuesta sobre el tramo de unión central 9, o incluso se puede
disponer en el hueco de un elemento posicionador 6, o bien
cilindrico, o semicilíndrico, o semiesférico.
Claims (11)
-
\global\parskip0.970000\baselineskip
1. Dispositivo fiador para sistemas de sincronismo para mecanismos de transmisión de potencia de vehículos, que contacta elásticamente un manguito de embrague (1) desplazable de un mecanismo de transmisión de potencia y un cubo sincronizador (2) de dicho mecanismo de transmisión de potencia, dicho dispositivo fiador caracterizado porque- -
- comprende al menos
- -
- una carcasa (3), la cual alberga en su interior al menos
- -
- un elemento elástico (4),
- -
- porque la carcasa (3) contacta con el cubo sincronizador (2) estando dispuesta en un alojamiento (5) realizado en la periferia de dicho cubo sincronizador (2),
- -
- y porque el elemento elástico (4) es un muelle de torsión que ejerce tensión sobre el manguito de embrague (1), y sobre el cubo sincronizador (2).
- 2. Dispositivo fiador para sistemas de sincronismo de mecanismos de transmisión de potencia de vehículos, según la reivindicación 1, caracterizado porque comprende adicionalmente un elemento posicionador (6) que se aloja en la carcasa (3) y que está en contacto con el muelle de torsión (4), que contacta con el manguito de embrague (1), ejerciendo el muelle de torsión (4) la tensión sobre el manguito de embrague (1) a través del elemento posicionador (6) y sobre el cubo sincronizador (2) a través de la carcasa (3).
- 3. Dispositivo fiador para sistemas de sincronismo de mecanismos de transmisión de potencia de vehículos, según la reivindicación anterior, caracterizado porque el elemento posicionador (6) es una placa con una protuberancia que sobresale parcialmente de la carcasa (3).
- 4. Dispositivo fiador para sistemas de sincronismo de mecanismos de transmisión de potencia de vehículos, según la reivindicación 2, caracterizado porque el elemento posicionador (6) se aloja en la carcasa (3) sobresaliendo al menos parcialmente de ésta y comprende un hueco que alberga en su interior a al menos parte del muelle de torsión (4).
- 5. Dispositivo fiador para sistemas de sincronismo de mecanismos de transmisión de potencia de vehículos, según la reivindicación anterior, caracterizado porque el elemento posicionador (6) presenta una geometría seleccionada entre semiesférica, cilíndrica y semicilíndrica.
- 6. Dispositivo fiador para sistemas de sincronismo de mecanismos de transmisión de potencia de vehículos, según cualquiera de las reivindicaciones 1 y 2, caracterizado porque comprende adicionalmente una esfera posicionadora (10) que se aloja en la carcasa (3) sobresaliendo parcialmente de ésta y contactando con el manguito de embrague (1), ejerciendo el muelle de torsión (4) la tensión sobre el manguito de embrague (1) a través de la esfera posicionadora (10) y sobre el cubo sincronizador (2) a través de la carcasa (3).
- 7. Dispositivo fiador para sistemas de sincronismo de mecanismos de transmisión de potencia de vehículos, según cualquiera de las reivindicaciones anteriores, caracterizado porque el muelle de torsión (4) comprende al menos un cuerpo de enrollamiento helicoidal (7) y un par de brazos (8) extremos de este cuerpo de enrollamiento helicoidal (7).
- 8. Dispositivo fiador para sistemas de sincronismo de mecanismos de transmisión de potencia de vehículos, según la reivindicación anterior, caracterizado porque el cuerpo de enrollamiento helicoidal (7) ejerce tensión hacia el manguito de embrague (1) apoyándose sobre el par de brazos (8) que ejercen tensión hacia el cubo sincronizador (2).
- 9. Dispositivo fiador para sistemas de sincronismo de mecanismos de transmisión de potencia de vehículos, según la reivindicación 7, caracterizado porque
- -
- comprende un asiento dispuesto en la carcasa (3) en el que está dispuesto el cuerpo de enrollamiento helicoidal (7) del muelle de torsión (4),
- -
- y porque uno de los brazos (8) ejerce tensión hacia el manguito de embrague (1) y el otro brazo (8) ejerce tensión hacia el cubo sincronizador (2).
- 10. Dispositivo fiador para sistemas de sincronismo de mecanismos de transmisión de potencia de vehículos, según la reivindicación 7, caracterizado porque
- -
- el muelle de torsión (4) comprende dos cuerpos de enrollamiento helicoidal (7) unidos entre sí por un tramo de unión central (9), y un brazo (8) extremo de cada uno de estos cuerpos de enrollamiento helicoidal (7)
- -
- y porque el tramo de unión central (9) ejerce tensión hacia el manguito de embrague (1) y los brazos (8) ejercen tensión hacia el cubo sincronizador (2).
\global\parskip1.000000\baselineskip
- 11. Dispositivo fiador para sistemas de sincronismo de mecanismos de transmisión de potencia de vehículos, según la reivindicación 5, caracterizado porque
- -
- el muelle de torsión (4) comprende dos cuerpos de enrollamiento helicoidal (7) unidos entre sí por un tramo de unión central (9), y un brazo (8) extremo de cada uno de estos cuerpos de enrollamiento helicoidal (7)
- -
- y porque el tramo de unión central (9) ejerce tensión hacia el cubo sincronizador (2) y los brazos (8) ejercen tensión hacia el manguito de embrague (1).
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