ES2346117T3 - Transmision. - Google Patents
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Abstract
Un sistema de cambio de marchas de velocidad variable incluyendo dos unidades de embrague centrífugo (30, 50) yuxtapuestas en la dirección axial, proporcionando dicho sistema de cambio de marchas de velocidad variable (1) una pluralidad de relaciones de transmisión en respuesta al estado de enganche de embragues centrífugos (31, 51) de dichas dos unidades de embrague (30, 50), caracterizado porque dichas dos unidades de embrague centrífugo (30, 50) están provistas de elementos axialmente móviles (26a, 48a, 91, 121) uno enfrente de otro; incluyendo dicho sistema de cambio de marchas de velocidad variable (1): un elemento de pistón (62, 101) dispuesto en uno de dichos elementos axialmente móviles (48a) uno enfrente de otro; y un elemento de cilindro (61) dispuesto en el otro de dichos elementos axialmente móviles (26a, 91, 121) uno enfrente de otro, constituyendo dicho elemento de pistón (62, 101) y dicho elemento de cilindro (61) un meca-nismo amortiguador (60, 70, 80, 90, 100, 120) en combinación uno con otro.
Description
Transmisión.
La presente invención se refiere en general a un
sistema de cambio de marchas de velocidad variable y, más en
concreto, a un mecanismo para suprimir o reducir los tirones
(tirones por cambio de marcha) o vibraciones/sacudidas (sacudidas
por cambio de marcha) que pueden producirse al cambiar de
marcha.
Ya se conocen los cambios de marcha de velocidad
variable diseñados para cambiar las relaciones de transmisión por
el enganche/desenganche de embragues. La Publicación de Patente
japonesa número Hei 6-505082 (también publicada
bajo FR-A-2 668 231) describe a modo
de ejemplo un engranaje de velocidad variable del tipo en el que
los embragues son enganchados o desenganchados por fuerzas de empuje
aplicadas a embragues centrífugos y engranajes planetarios. Muestra
todas las características del preámbulo de la reivindicación 1.
En el caso de dichos embragues, el enganche y
desenganche de los embragues se efectúan mecánicamente, haciendo
difícil regular y controlar los movimientos de los embragues, que a
menudo dan lugar a la aparición de tirones o sacudidas del cambio
de marcha al cambiar de marcha.
En el caso de cambios de marcha de velocidad
variable que efectúan los cambios de marcha mediante el
accionamiento hidráulico de los embragues, se puede lograr un
enganche/desenganche suave del embrague controlando finamente la
presión hidráulica, aunque se requieren medios de control de presión
hidráulica que dan lugar a una estructura complicada.
Un objeto de la presente invención es
proporcionar un sistema de cambio de marchas de velocidad variable
que tiene una estructura simple para reducir los tirones o
sacudidas que pueden ser inducidos por cambios de marcha.
Según un aspecto de la presente invención, con
el fin de lograr el objeto anterior, se facilita un sistema de
cambio de marchas de velocidad variable incluyendo dos unidades de
embrague centrífugo yuxtapuestas en la dirección axial,
proporcionando el sistema de cambio de marchas de velocidad variable
una pluralidad de relaciones de transmisión en respuesta al estado
de enganche de embragues centrífugos de las dos unidades de
embrague, estando provistas las dos unidades de embrague centrífugo
de elementos axialmente móviles uno enfrente de otro; incluyendo el
sistema de cambio de marchas de velocidad variable un elemento de
pistón dispuesto en uno de los elementos axialmente móviles uno
enfrente de otro; y un elemento de cilindro dispuesto en el otro de
los elementos axialmente móviles uno enfrente de otro, constituyendo
el elemento de pistón y el elemento de cilindro un mecanismo
amortiguador en combinación uno con otro.
Dado que el mecanismo amortiguador proporciona
una resistencia contra los movimientos axiales de los elementos
móviles a los cambios de marcha dependiendo de la tasa de
movimientos, es posible suprimir cualquier movimiento brusco para
asegurar un enganche y desenganche suaves, para reducir por ello los
posibles tirones o sacudidas de cambio de marcha.
Además, el mecanismo amortiguador está
constituido por la combinación del elemento de pistón y el elemento
de cilindro con utilización del espacio definido entre los dos
elementos axialmente móviles uno enfrente de otro, por lo que es
posible que el sistema de cambio de marchas de velocidad variable
tenga una configuración simple y dimensiones reducidas sin
necesidad de dotar a cada embrague de un mecanismo amortiguador
dedicado y sin necesidad de un espacio dedicado para ello.
El sistema de cambio de marchas de velocidad
variable puede incluir además una cámara de aceite definida por el
elemento de pistón y el elemento de cilindro en cooperación,
teniendo la cámara de aceite un volumen expandido o contraído; y
pasos de comunicación que se extienden desde pasos de aceite
formados dentro de ejes para soportar axialmente de forma móvil los
elementos móviles de las unidades de embrague, a la cámara de
aceite.
Así, la cámara de aceite puede recibir en todo
momento aceite del paso de aceite dentro del eje a través de los
pasos de comunicación, y el mecanismo amortiguador de aceite es
implementado por el efecto de orificio de los pasos de comunicación
dejando que el aceite entre y salga debido a la expansión y
contracción de la cámara de aceite, por lo que es posible lograr un
enganche/desenganche suave del embrague para reducir los tirones
del cambio de marcha o las sacudidas del cambio de marcha.
El sistema de cambio de marchas de velocidad
variable también puede incluir medios de control de flujo dispuestos
en los pasos de comunicación para impartir diferentes zonas de paso
a los pasos de comunicación entre la expansión y contracción de la
cámara de aceite.
Las relaciones entre las configuraciones de
cambio de marcha y las magnitudes de los tirones por cambio de
marcha diferirán dependiendo de las circunstancias de uso del
sistema de cambio de marchas de velocidad variable.
Así, los medios de control de flujo proporcionan
un control con el fin de asegurar que las zonas de paso de los
pasos de comunicación sean más pequeñas a la expansión si las
configuraciones de cambio de marcha que cabe esperar que presenten
tirones más grandes de cambio de marcha se producen a la expansión
de la cámara de aceite, pero que las zonas de paso sean más
pequeñas a la contracción si las configuraciones de cambio de
marcha que cabe esperar que presenten tirones más grandes de cambio
de marcha se producen a la contracción de la cámara de aceite, por
lo que sus resistencias se incrementan de modo que los tirones por
cambio de marcha se puedan evitar efectivamente.
La figura 1 es un diagrama esquemático de la
configuración de un sistema de cambio de marchas de velocidad
variable según una realización de la presente invención.
La figura 2 es una vista en sección que
representa una estructura específica de un amortiguador de aceite
en el estado de primera velocidad del sistema de cambio de marchas
de velocidad variable.
La figura 3 es una vista en sección que
representa una estructura específica del amortiguador de aceite en
el estado de segunda velocidad del sistema de cambio de marchas de
velocidad variable.
La figura 4 es una vista en sección que
representa una estructura específica del amortiguador de aceite en
el estado de tercera velocidad del sistema de cambio de marchas de
velocidad variable.
La figura 5 es una vista en sección que
representa una estructura específica del amortiguador de aceite en
el estado de cuarta velocidad del sistema de cambio de marchas de
velocidad variable.
La figura 6 es una vista en sección del
amortiguador de aceite que tiene medios de control de flujo
dispuestos en un paso de comunicación que conduce a una cámara de
aceite del amortiguador de aceite.
La figura 7 es una vista en sección del
amortiguador de aceite que tiene diferentes medios de control de
flujo dispuestos en el paso de comunicación que conduce a la cámara
de aceite del amortiguador de aceite.
La figura 8 es una vista en sección del
amortiguador de aceite provisto de una válvula unidireccional.
La figura 9 es una vista en sección del
amortiguador de aceite provisto de otra válvula unidireccional.
Y la figura 10 es una vista en sección del
amortiguador de aceite provisto de otra válvula unidireccional.
La presente invención se describirá ahora con
referencia a las figuras 1 a 5 que ilustran su realización
preferida. La figura 1 ilustra una configuración esquemática de un
sistema de cambio de marchas de velocidad variable 1 según la
realización.
El sistema de cambio de marchas de velocidad
variable 1 es capaz de variar la velocidad en cuatro pasos de la
primera velocidad a la cuarta velocidad además de punto muerto, y
proporciona una combinación de dos pasos delanteros y dos pasos
traseros que permiten cambios de marcha en cuatro pasos.
Un embrague centrífugo delantero 30 desplaza los
dos pasos delanteros y un embrague centrífugo trasero 50 desplaza
los dos pasos traseros. Se ha previsto un freno electromagnético 10
para punto muerto.
Un mecanismo de cambio de marcha incluye un eje
base en forma de un eje de entrada 2 que recibe directamente una
fuerza de accionamiento rotacional del motor. El freno
electromagnético 10 incluye un elemento anular exterior fijo 11,
una bobina de excitación 12 dispuesta en la periferia interior del
elemento exterior 11, y un elemento interior 13 soportado
rotativamente en el interior de la bobina 12. El elemento interior
13 está acoplado por medio de acanaladuras, por ejemplo, a un
elemento cilíndrico rotativo 14 que se soporta rotativamente en el
eje de entrada 2.
En un extremo del elemento cilíndrico rotativo
14 acoplado al elemento interior 13 de esta manera, se ha previsto
un engranaje principal 21 mediante un embrague unidireccional 15 de
manera que gire conjuntamente, constituyendo el engranaje principal
21 un mecanismo delantero de engranajes planetarios de dos
pasos.
Además del engranaje principal 21, el mecanismo
delantero de engranajes planetarios incluye un engranaje planetario
22 que acopla con el engranaje principal 21 y gira alrededor del
engranaje principal 21 con rotaciones alrededor de su propio eje
rotacional, y un engranaje anular 23 engranado externamente con el
engranaje planetario 22.
El engranaje anular 23 está acoplado mediante un
elemento anular 24 al eje de entrada 2, estando acoplado el
engranaje planetario 22 mediante un soporte 25 al paso trasero.
El soporte 25 propiamente dicho gira soportando
el engranaje planetario 22, pero está prohibido su movimiento
axial, aunque está provisto de una porción exterior de forma tubular
de una guía de embrague 26 que se enchaveta alrededor del soporte
25 de tal manera que pueda deslizar en la dirección axial.
El engranaje principal 21, el engranaje
planetario 22 y el engranaje anular 23 son engranajes helicoidales
teniendo cada uno dientes oblicuos al eje de engranaje. Cuando se
aplica un par alto desde el eje de entrada 2 al engranaje anular
23, éste último se somete a una fuerza de empuje axial, que a su vez
actúa en una dirección que permite que la guía de embrague 26 se
mueva conjuntamente mediante un cojinete de empuje 68 (véase la
figura 2) para desenganchar por ello un embrague de discos múltiples
31.
El embrague centrífugo 30 está interpuesto entre
la guía de embrague 26 y el elemento anular 24. El embrague
centrífugo 30 está dispuesto en forma del embrague de discos
múltiples 31 que incluye una pluralidad de discos que se extienden
perpendiculares a su eje en la porción donde la guía de embrague 26
y el elemento anular 24 forman un tubo exterior y un tubo interior,
respectivamente, alternando la pluralidad de discos uno con otro
con el fin de permitir un movimiento axial deslizante apropiado. Un
lastre centrífugo 32 sirve para producir un movimiento axial
relativo de la guía de embrague 26 con relación al elemento anular
24, para efectuar por ello el enganche y desenganche del embrague
de discos múltiples
31.
31.
La rotación del soporte 25 da origen a un
movimiento del lastre centrífugo 32 en la dirección centrífuga,
siendo acompañado este movimiento por un movimiento deslizante de la
guía de embrague 26 en la dirección axial (hacia la izquierda en la
figura 1), por lo que, una vez que se supera un número
predeterminado de veces, la guía de embrague 26 se mueve
relativamente con relación al elemento anular 24, permitiendo el
enganche del embrague de discos múltiples 31.
Por otra parte, los cambios de marcha de dos
pasos traseros también se logran por un mecanismo de engranajes
planetarios y un embrague centrífugo 50. Un engranaje principal 41
está enchavetado a un elemento cilíndrico rotativo 40 de tal manera
que sea rotativo conjuntamente, estando enchavetado el elemento
cilíndrico rotativo 40 en la guía de embrague 26 del soporte
25.
Además del engranaje principal 41, el mecanismo
trasero de engranajes planetarios incluye un engranaje planetario
42 que acopla con el engranaje principal 41 y gira alrededor del
engranaje principal 41 con rotaciones alrededor de su propio eje
rotacional, y un engranaje anular 43 engranado externamente con el
engranaje planetario 42.
Un elemento anular 44 provisto del engranaje
anular 43 está enganchado unidireccionalmente con una porción de
fijación 46 por medio de un embrague unidireccional 45.
Un soporte 47 para soportar rotativamente el
engranaje planetario 42 está enchavetado a un eje de salida 3 que
está provisto de un engranaje de salida 4.
El soporte 47 está provisto de una porción
exterior de forma tubular de una guía de embrague 48 que está
enchavetada alrededor del soporte 47 de tal manera que pueda
deslizar en la dirección axial.
El engranaje principal 41, el engranaje
planetario 42 y el engranaje anular 43 que constituyen el mecanismo
de engranajes planetarios, son engranajes helicoidales teniendo cada
uno dientes oblicuos al eje de engranaje. Cuando se ejerce un par
alto en el engranaje principal 41 acoplado al elemento cilíndrico
rotativo 40 que está enchavetado al eje delantero de salida (guía
de embrague 26), el engranaje principal 41 se somete a una fuerza
de empuje axial, que, a su vez, actúa en una dirección que permite
que la guía de embrague 48 se mueva conjuntamente desenganchando
por ello un embrague de discos múltiples 51.
El embrague centrífugo 50 está interpuesto entre
la guía de embrague 48 y el elemento cilíndrico rotativo 40.
El embrague centrífugo 50 está dispuesto en
forma del embrague de discos múltiples 51 que incluye una pluralidad
de discos que se extienden perpendiculares a su eje en la porción
donde la guía de embrague 48 y el elemento cilíndrico rotativo 40
forman un tubo exterior y un tubo interior, respectivamente,
alternando la pluralidad de discos uno con otro con el fin de
permitir un movimiento axial deslizante apropiado. Un lastre
centrífugo 52 sirve para producir un movimiento axial relativo de
la guía de embrague 48 con relación al elemento cilíndrico rotativo
40, para efectuar por ello el enganche y desenganche del embrague de
discos múltiples 51.
La rotación del soporte 47 da origen a un
movimiento del lastre centrífugo 52 en la dirección centrífuga,
yendo acompañado este movimiento por un movimiento deslizante de la
guía de embrague 48 en la dirección axial (hacia la derecha en la
figura 1), por lo que, una vez que se supera un número
predeterminado de veces, la guía de embrague 48 se mueve
relativamente con relación al elemento cilíndrico rotativo 40,
permitiendo el enganche del embrague de discos múltiples 51.
Paredes anulares verticales 26a y 48a están una
enfrente de otra con un espacio definido entremedio para acomodar
un amortiguador de aceite 60, siendo la pared anular vertical 26a,
por una parte, perpendicular al eje de la guía de embrague 26 que
actúa como un elemento axialmente móvil para el embrague centrífugo
delantero 30, y siendo la pared anular vertical 48a, por la otra,
perpendicular al eje de la guía de embrague 48 que actúa como un
elemento axialmente móvil para el embrague centrífugo trasero
50.
Desde la pared anular vertical 26a se extiende
un cilindro anular 61 que tiene una sección en forma de U y un
agujero dirigido hacia la pared anular vertical 48a, por la otra.
Desde la pared anular vertical 48a se extiende un pistón anular 62
que tiene igualmente una sección en forma de U y un agujero dirigido
hacia la pared anular vertical 26a, por una parte. El pistón 62
encaja en el interior del cilindro 61 de manera libremente
deslizante y relativamente rotativa con el fin de proporcionar el
amortiguador de aceite 60 que tiene una cámara de aceite 63 formada
dentro.
A continuación se describirá el amortiguador de
aceite 60 y su estructura periférica con referencia a las figuras 2
a 5 que los ilustran de manera específica.
El cilindro 61 asociado con la guía de embrague
delantera 26 incluye un elemento tubular interior 61a montado en el
borde periférico interior de la pared anular vertical 26a, y un
elemento tubular exterior 61b fijado a la pared anular 26a
alrededor del elemento 61a, formando los elementos tubulares
interior y exterior una sección en forma de U en cooperación. El
pistón 62 asociado con la guía de embrague trasera 48 incluye una
porción tubular interior 62a y una porción tubular exterior 62b que
se montan con anterioridad en forma anular con una sección en forma
de U, sujetándose fijamente el conjunto a la pared anular vertical
48a.
La porción tubular interior 62a y la porción
tubular exterior 62b del pistón 62 están en contacto deslizante
internamente con el elemento tubular interior 61a y el elemento
tubular exterior 61b del cilindro 61, respectivamente, estando
provistas las porciones de contacto deslizante de elementos de
sellado 65 y 66.
Se ha formado un agujero de comunicación 64 en
la esquina interior del pistón 62.
El elemento cilíndrico rotativo 40 está
insertado deslizantemente entre el eje de entrada 2 y el elemento
tubular interior 61a del cilindro 61, estando enchavetado el
elemento cilíndrico rotativo 40 en el elemento tubular interior
61a.
El elemento cilíndrico rotativo 40 se ha formado
con un paso de comunicación 40a que se extiende desde su interior
hasta su exterior. El paso de comunicación 40a comunica con un
espacio definido entre el elemento cilíndrico rotativo 40, la pared
anular vertical 48a, el elemento tubular interior 61a y el pistón
62, y además con el agujero de comunicación 64.
El eje de entrada 2 incluye un paso de
suministro de aceite 2a que se extiende a lo largo de su eje
central, al que se bombea aceite por medio de una bomba de aceite
dispuesta en su extremo, sirviendo el paso de suministro de aceite
2a para suministrar aceite a una pluralidad de partes deseadas del
sistema de cambio de marchas de velocidad variable 1. El eje de
entrada 2 incluye además un paso de bifurcación 2b que se extiende
hacia el paso de comunicación 40a del elemento cilíndrico tubular
40, y una ranura que se extiende circunferencialmente 2c formada,
con una anchura predeterminada, alrededor de la porción de salida
del paso de bifurcación 2b con el fin de permitir la comunicación
con el paso de comunicación 40a en todo momento.
Aceite situado dentro del paso de suministro de
aceite 2a del eje de entrada 2 es suministrado a través del paso de
bifurcación 2b, la ranura 2c, el paso de comunicación 40a, el
espacio 67 y el agujero de comunicación 64 a la cámara de aceite 63
de modo que la cámara de aceite 63 esté constantemente llena de
aceite.
El soporte deslizante 68 está interpuesto entre
la pared anular vertical 26a y el elemento anular 24 con el fin de
asegurar rotaciones relativas suaves entre los dos mientras se varía
libremente la distancia axial entremedio dentro de un rango
predeterminado.
Un soporte deslizante similar 69 se encuentra
entre la pared anular vertical 48a y el elemento cilíndrico
rotativo 40.
El novedoso sistema de cambio de marchas de
velocidad variable 1 es un variador de velocidad de cuatro pasos
equipado con el amortiguador de aceite 60 y que usa los embragues
centrífugos 30 y 50 como se expone anteriormente.
Durante el punto muerto, el freno
electromagnético 10 está en su estado liberado y los embragues
centrífugos 30 y 50 también están en sus respectivos estados
desenganchados.
En este caso, las rotaciones del motor son
transmitidas al engranaje anular 23, pero no son transmitidas a la
guía de embrague 26 y por tanto al eje de salida 3 dado que el
engranaje principal 21 es libre con el embrague centrífugo 30
liberado.
Cuando los embragues centrífugos 30 y 50 están
en sus estados salidos con baja velocidad del motor, el enganche
del freno electromagnético 10 da lugar al estado de primera
velocidad.
Más específicamente, con el engranaje principal
21 fijado, las rotaciones del engranaje anular 23 hacen que el
engranaje planetario 22 gire alrededor del engranaje principal 21,
permitiendo que el soporte 25 gire. Las rotaciones del soporte 25
(guía de embrague 26) dan origen a rotaciones del engranaje
principal 41, que, a su vez, hace que el eje de salida 3 gire a la
primera velocidad bajo el engranaje anular 43 cuyas rotaciones son
bloqueadas por el embrague unidireccional 45.
Durante esta primera velocidad, la cámara de
aceite 63 del amortiguador de aceite 60 está en su estado más
comprimido, como se representa en la figura 2.
Exceptuando el punto muerto, el freno
electromagnético 10 está en su estado enganchado para fijar el
engranaje principal 21.
Cuando el embrague centrífugo delantero 30 es
activado al estado de primera velocidad, la guía de embrague 26 se
mueve inicialmente hacia la izquierda en la figura 1 conjuntamente
con el elemento anular 24, permitiendo que la cámara de aceite 63
del amortiguador de aceite 60 se expanda. Una vez que el elemento
anular 24 es detenido por el tope, el acercamiento relativo
resultante de la guía de embrague 26 permite el enganche del
embrague de discos múltiples 31, por lo que las rotaciones del eje
de entrada 2 son transmitidas mediante el elemento anular 24
intactas a la guía de embrague 26, logrando el estado de segunda
velocidad.
En el estado de segunda velocidad, la cámara de
aceite 63 del amortiguador de aceite 60 puede tener un volumen de
la extensión representado en la figura 3.
Entonces, cuando la mayor velocidad del vehículo
activa el embrague centrífugo trasero 50, la guía de embrague 48 se
mueve hacia la derecha en la figura 1 para permitir el enganche del
embrague de discos múltiples 51. En consecuencia, las rotaciones de
la guía de embrague 26 en conexión directa con el motor disminuyen
con una reducción de la velocidad del motor, por lo que el embrague
centrífugo delantero 30 sale, logrando el cambio al estado de
tercera velocidad.
Cuando el engranaje anular 23 gira con el
embrague centrífugo 30 liberado, el engranaje planetario 22 gira
conjuntamente con las rotaciones de la guía de embrague 26, con el
resultado de que, debido al enganche del embrague centrífugo
trasero 50, las rotaciones de la guía de embrague 26 salen como
rotaciones del eje de salida 3.
El instante en que la cámara de aceite 63 del
amortiguador de aceite 60 se expande ligeramente como resultado del
movimiento hacia la derecha de la guía de embrague 48, tienen lugar
el enganche del embrague centrífugo trasero 50 y la liberación del
embrague centrífugo delantero 30, por lo que la cámara de aceite 63
se desplaza hacia la derecha en su totalidad sin cambiar
sustancialmente su volumen.
Entonces, otra velocidad incrementada del
vehículo da origen a un aumento del número de rotaciones de la guía
de embrague delantera 26 que gira conjuntamente con el eje de salida
3, haciendo activo el embrague centrífugo delantero 30, de modo que
la guía de embrague 26 se desplace hacia la izquierda para expandir
el volumen de la cámara de aceite 63. Cuando se excede un número
predeterminado de rotaciones, el embrague de discos múltiples 31
entra, logrando el cambio al estado de cuarta velocidad.
Los enganches de ambos embragues centrífugos
delantero y trasero 30 y 50 permiten que las rotaciones del eje de
entrada 2 salgan intactas como rotaciones del eje de salida 3.
En el estado de cuarta velocidad, la cámara de
aceite 63 del amortiguador de aceite 60 se expande al máximo como
se representa en la figura 5.
Al reducir, los engranajes helicoidales del
engranaje delantero anular 23 y el engranaje trasero principal 41
generan fuerzas de empuje que actúan en las direcciones que liberan
los embragues centrífugos 30 y 50, respectivamente, para reducir la
relación de transmisión.
En particular, al reducir de la cuarta velocidad
a la primera velocidad, la cámara de aceite 63 del amortiguador de
aceite 60 varía en gran medida desde su estado más expandido a su
estado más contraído.
En caso de que se libere el acelerador después
de una aceleración rápida, las fuerzas de empuje de los engranajes
helicoidales actúan en la dirección que permite enganches de los
embragues 30 y 50, en contra de las direcciones anteriores, debido
a un par que surge de las rotaciones de la rueda, es decir, de la
velocidad del vehículo. Simultáneamente, los embragues 30 y 50 son
enganchados más fijamente debido a las fuerzas centrífugas, logrando
el cambio de marcha. En particular, al cambio de la primera
velocidad a la cuarta velocidad, la cámara de aceite 63 del
amortiguador de aceite 60 varía en gran extensión desde su estado
más contraído a su estado más expandido.
Como se ha descrito anteriormente, al subir de
marcha, el volumen de la cámara de aceite 63 se expande y se
suministra aceite a través del agujero de comunicación 64 de modo
que el amortiguador de aceite 60 actúe hacia el lado de compresión
con una resistencia en proporción a la tasa de expansión, asegurando
por ello respectivos enganches suaves de los múltiples embragues de
disco 31 y 51 para reducir los posibles tirones inducidos por
cambio de marcha.
Al cambiar de la primera velocidad a la cuarta
velocidad en particular, el amortiguador de aceite 60 actúa hacia
el lado de compresión bajo una gran cantidad de variación en las
carreras, por lo que es posible lograr respectivos enganches suaves
de los múltiples embragues de disco delantero y trasero 31 y 51 para
reducir efectivamente los tirones inducidos por cambio de
marcha.
Aunque el volumen de la cámara de aceite 63 no
se somete sustancialmente a ningún cambio al cambiar de la segunda
velocidad a la tercera velocidad, la cámara 63 sirve como un pistón
hidráulico que restringe los movimientos de los múltiples embragues
de disco delantero y trasero 31 y 51 conjuntamente, asegurando por
ello acciones suaves de cambio de embrague y evitando cualquier
aparición de tirones por cambio de marcha así como reduciendo las
sacudidas de cambio de marcha.
Además, al reducir, el amortiguador de aceite 60
actúa hacia el lado expansible con el fin de asegurar que los
múltiples embragues de disco 31 y 51 se desenganchan suavemente para
reducir los tirones o las sacudidas producidos por cambio de
marcha.
Al cambio de marcha de la tercera velocidad a la
segunda velocidad, se logran acciones suaves de cambio de embrague
de modo que se evite que tengan lugar tirones por cambio de marcha
con menos sacudidas por cambio de marcha.
En virtud del amortiguador de aceite 60
constituido por el pistón 62 y el cilindro 61 en cooperación y
utilizando el espacio definido entre las paredes anulares
verticales 26a y 48a, que son elementos axialmente móviles uno
enfrente de otro, de los embragues centrífugos delantero y trasero
30 y 50, respectivamente, es posible realizar una estructura simple
sin necesidad de proporcionar individualmente los mecanismos
amortiguadores en los embragues centrífugos 30 y 50 con el fin de
hacer compacto el sistema de cambio de marchas de velocidad
variable sin precisar espacios dedicados.
Con referencia ahora a las figuras 6 y 7 se
ilustran y describen otras dos realizaciones, respectivamente, en
que el agujero de comunicación 64 del amortiguador de aceite 60 está
provisto de medios de control de flujo.
Se ha de indicar que las dos realizaciones
tienen estructuralmente sustancialmente los mismos sistemas de
engranajes de velocidad variable y amortiguadores de aceite y que
los mismos elementos se designan con los mismos números de
referencia.
Un amortiguador de aceite 70 representado en la
figura 6 incluye una chapa elástica sustancialmente en forma de L
71 curvada en el pistón 62 hacia la cámara de aceite 63, teniendo la
chapa 71 una porción fijada fijamente a ella y la otra porción
dirigida al agujero de comunicación 64.
Al cambio que da origen a una expansión de la
cámara de aceite 63 para poder suministrarle aceite, se presenta el
mismo nivel de resistencia que en la realización anterior con la
chapa elástica 71 dejando abierto el agujero de comunicación 64,
como se representa en la figura 6, mientras que, al reducir,
haciendo una contracción de la cámara de aceite 63, la chapa
elástica 71 se deforma en la dirección de cierre del agujero de
comunicación 64, dando lugar a una mayor resistencia contra aceite
cuando sale de la cámara de aceite 63 a través del agujero de
comunicación 64.
Esto significa que, en los casos donde, al
reducir, se espera un tirón o sacudida por cambio de marcha mayor
que al subir de marcha, el uso del amortiguador de aceite novedoso
70 asegura una reducción efectiva de los tirones o sacudidas
inducidos por cambio de marcha.
Un amortiguador de aceite 80 representado en la
figura 7 incluye una chapa elástica 81 dispuesta sobresaliendo en
el espacio 67 fuera de la cámara de aceite 63 de tal manera que esté
enfrente del agujero de comunicación 64.
Al subir de marcha dando origen a una expansión
de la cámara de aceite 63 para poder suministrarle aceite, la chapa
elástica 81 bloquea el agujero de comunicación 64 como se representa
en la figura 7 para proporcionar una resistencia grande contra el
flujo de aceite, mientras que, al reducir, haciendo una contracción
de la cámara de aceite 63, la chapa elástica 81 se deforma en la
dirección que abre el agujero de comunicación 64, proporcionando
una resistencia pequeña o sustancialmente nula contra la salida del
aceite.
Esto significa que, en los casos donde, al subir
de marcha, se espera un tirón o sacudida por cambio de marcha mayor
que al reducir, el uso del amortiguador de aceite novedoso 80
asegura la reducción efectiva de los tirones o sacudidas por cambio
de marcha.
Con referencia entonces a la figura 8 se ilustra
una realización de un amortiguador de aceite 90 provisto de una
válvula unidireccional 92.
Al igual que en las realizaciones anteriores,
los mismos elementos se designan con los mismos números de
referencia.
La válvula unidireccional 92 incluye un agujero
pasante 93 formado en una pared anular vertical 91 del soporte
delantero para permitir que la cámara de aceite 63 comunique con el
exterior, una bola 94 montada externamente a un agujero exterior
rebajado en gran medida del agujero pasante 93, y un muelle de chapa
95 para retener la bola 94 externamente.
En caso de que no cambie el volumen de la cámara
de aceite 63, la bola 94 retenida por el muelle de chapa 95 bloquea
el agujero pasante 93, y también a la expansión, la bola 94 está en
un estado aspirado cerrando el agujero pasante 93, mientras que, a
la reducción que produce una contracción del volumen de la cámara de
aceite 63, se aplica una presión hidráulica grande internamente a
la bola 94 para desplazarla contra la fuerza elástica del muelle de
chapa 95, con el resultado de que el agujero pasante 93 se abre para
permitir la salida de aceite dentro de la cámara de aceite 63.
Consiguientemente, a la reducción, se produce
menos resistencia que en el cambio, de modo que en los casos donde
se esperan tirones o sacudidas más grandes por cambio de marcha al
subir de marcha más bien que al reducir, el uso del amortiguador de
aceite novedoso 90 asegura una reducción efectiva de los tirones o
sacudidas inducidos por cambio de marcha.
También es posible eliminar toda influencia de
una presión hidráulica que puede ser generada por la fuerza
centrífuga dentro del amortiguador de aceite 90.
Se hace referencia ahora a la figura 9 que
ilustra un amortiguador de aceite 100 según otra realización.
El amortiguador de aceite 100 tiene también
sustancialmente la misma estructura que la realización anterior, en
la que los mismos elementos se designan con los mismos números de
referencia. El amortiguador de aceite novedoso 100 incluye un
pistón 101 de una sección en forma de U que tiene una porción
tubular exterior 102, un agujero pasante 103 formado en la porción
tubular exterior 102 para permitir una comunicación entre la cámara
de aceite 63 y el exterior, y una chapa elástica 104 dispuesta
dentro de la porción tubular exterior 102 para abrir y cerrar
libremente el agujero pasante 103.
En caso de que no haya cambio en el volumen de
la cámara de aceite 63, la chapa elástica 104 cierra el agujero
pasante 103 bajo la presión hidráulica dentro de la cámara de aceite
63, y también a la contracción, el agujero pasante 103 es cerrado
por la chapa elástica 104 debido a la acción de la presión
hidráulica dentro de la cámara de aceite 63, mientras que, al
reducir, produciendo una expansión del volumen de la cámara de
aceite 63, la presión hidráulica dentro de la cámara de aceite 63
se reduce de modo que la chapa elástica 104 se deforme como se
representa en la figura 9 para abrir el agujero pasante 103,
permitiendo que salga aceite de dentro de la cámara de aceite
63.
Consiguientemente, al subir de marcha, se
produce una menor resistencia que al reducir, de modo que en los
casos donde se esperan tirones o sacudidas más grandes por cambio de
marcha al reducir más bien que al subir de marcha, el uso del
amortiguador de aceite novedoso 100 asegura la reducción efectiva de
tirones o sacudidas por cambio de marcha.
Se puede sujetar fijamente un lastre apropiado a
un lugar donde la chapa elástica 104 bascula con el fin de
controlar el tiempo de apertura del agujero pasante 103.
También es posible eliminar toda influencia de
una presión hidráulica que puede ser generada por la fuerza
centrífuga dentro del amortiguador de aceite 100.
Se hace referencia ahora a la figura 10 que
ilustra un amortiguador de aceite 120 según otra realización.
El amortiguador de aceite 120 tiene también
sustancialmente la misma estructura que las realizaciones
anteriores, en la que los mismos elementos se designan con los
mismos números de referencia.
Se asemeja en particular al amortiguador de
aceite 90 representado en la figura 8, pero difiere de él en que
una válvula unidireccional de esta realización tiene la dirección de
liberación opuesta.
Más específicamente, la válvula unidireccional
designada en 122 incluye un agujero pasante 123 formado en una
pared anular vertical 121 de la guía de embrague en el cojinete
delantero, para permitir una comunicación entre la cámara de aceite
63 y el exterior, una bola 124 montada internamente a un agujero
interior rebajado en gran medida del agujero pasante 123, y una
chapa 125 dispuesta en el interior y que tiene un borde de agujero
para evitar todo posible desenganche de la bola 124.
A la expansión de la cámara de aceite 63, el
aceite periférico es aspirado a través de la válvula unidireccional
122, mientras que, a la compresión, el agujero pasante 123 se
cierra. Como resultado de esto, al subir de marcha, se produce una
menor resistencia que al reducir, de modo que, en el caso donde se
esperan tirones o sacudidas más grandes por cambio de marcha al
reducir, el uso del amortiguador novedoso 120 asegura una reducción
efectiva de los tirones o sacudidas inducidos por cambio de
marcha.
La presente invención se puede aplicar a un
sistema de engranajes de velocidad variable para reducir los tirones
o sacudidas por cambio de marcha.
Claims (3)
1. Un sistema de cambio de marchas de velocidad
variable incluyendo dos unidades de embrague centrífugo (30, 50)
yuxtapuestas en la dirección axial, proporcionando dicho sistema de
cambio de marchas de velocidad variable (1) una pluralidad de
relaciones de transmisión en respuesta al estado de enganche de
embragues centrífugos (31, 51) de dichas dos unidades de embrague
(30, 50), caracterizado
porque
porque
dichas dos unidades de embrague centrífugo (30,
50) están provistas de elementos axialmente móviles (26a, 48a, 91,
121) uno enfrente de otro;
incluyendo dicho sistema de cambio de marchas de
velocidad variable (1):
- un elemento de pistón (62, 101) dispuesto en uno de dichos elementos axialmente móviles (48a) uno enfrente de otro; y
- un elemento de cilindro (61) dispuesto en el otro de dichos elementos axialmente móviles (26a, 91, 121) uno enfrente de otro, constituyendo dicho elemento de pistón (62, 101) y dicho elemento de cilindro (61) un meca-nismo amortiguador (60, 70, 80, 90, 100, 120) en combinación uno con otro.
2. El sistema de cambio de marchas de velocidad
variable según la reivindicación 1, incluyendo además:
- una cámara de aceite (63) definida por dicho elemento de pistón (62, 101) y dicho elemento de cilindro (61) en cooperación, teniendo dicha cámara de aceite (63) un volumen expandido o contraído; y
- pasos de comunicación (64, 40a) que se extienden desde pasos de aceite (2a, 2b) formados dentro de ejes (40) para soportar axialmente de forma móvil dichos elementos móviles (26a, 48a, 91, 121) de dichas unidades de embrague (30, 50), a dicha cámara de aceite (63).
3. El sistema de cambio de marchas de velocidad
variable según la reivindicación 2, incluyendo además medios de
control de flujo (81) dispuestos en dichos pasos de comunicación
(64, 40a) para impartir diferentes zonas de paso a dichos pasos de
comunicación (64, 40a) entre la expansión y la contracción de dicha
cámara de aceite (63).
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