ES2638652T3

ES2638652T3 - Dispositivo de control interno de caja de cambios con asistencia de cambio integrado

Info

Publication number: ES2638652T3
Application number: ES15185797.6T
Authority: ES
Inventors: Fabien Gaillard; Mathieu Leleu
Original assignee: Renault SAS
Current assignee: Renault SAS
Priority date: 2014-10-06
Filing date: 2015-09-18
Publication date: 2017-10-23
Anticipated expiration: 2035-09-18
Also published as: EP3006786A1; EP3006786B1; FR3026808B1; FR3026808A1

Abstract

Dispositivo de control interno de caja de cambios, que comprende un módulo de selección que presenta una llave de inter-bloqueo rotativa (2) apta para seleccionar una de al menos dos líneas de velocidades bloqueando al mismo tiempo las líneas no seleccionadas, un eje de control interno (1) arrastrado en traslación axial bajo el control de un órgano externo de control de paso para acoplar velocidades sobre una línea de velocidades seleccionada desplazando un eje de horquilla hacia una posición de velocidad acoplada, comprendiendo el dispositivo un carro de asistencia al cambio (6) soportado por el eje de control (1), y arrastrado en traslación durante el acoplamiento de una velocidad pudiendo deslizarse a lo largo de éste, y un muelle (8) enrollado alrededor del eje (1) que es comprimido por el desplazamiento del carro almacenando energía sobre una primera parte de la carrera de acoplamiento del eje (1), y libera su energía para asistir al acoplamiento de la velocidad sobre una segunda parte de esta carrera, estando caracterizado el dispositivo por que el eje de control interno está inmovilizado en rotación frete al cárter de la caja y el carro es arrastrado en rotación por el eje de control interno durante el acoplamiento de una velocidad.

Description

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DESCRIPCION

Dispositivo de control interno de caja de cambios con asistencia de cambio integrado

La presente invencion se refiere al control interno de velocidades en una caja de cambios con asistencia de cambio.

Mas precisamente, tiene por objeto un dispositivo de control interno de la caja de cambios que comprende una llave de inter-bloqueo rotatorio apta para seleccionar una de al menos dos lmeas de velocidades bloqueando simultaneamente las lmeas no seleccionadas, y un eje de control interno inmovilizado en rotacion frente al carter de la caja y arrastrado en traslacion axial bajo el control de un organo interno de control de cambio para acoplar velocidades sobre una lmea de velocidades seleccionada desplazando un eje de horquilla hacia una posicion de velocidad acoplada.

Esta invencion encuentra una aplicacion privilegiada, pero no limitativa, en cajas de cambios que comprenden conjuntos de buje/rueda corrediza que realizan el enganche por pestanas de los pinones sobre su arbol (por ejemplo con pestanas de frente cuadrado o no), sin medios de sincronizacion mecanica, pero donde la igualacion de regimen de los pinones y de los arboles de velocidades previa a su acoplamiento, puede ser confiada a maquinas electricas o a motores termicos.

Por la publicacion FR 2 988 800 se conoce un dispositivo de asistencia al enganche por pestanas, en el que un dispositivo propulsor, compuesto principalmente de un muelle, esta intercalado entre una horquilla solidaria de su eje, y una pestana.

Tal dispositivo es utilizable en varios ejemplares en cajas de cambios que comprenden al menos dos dispositivos de "horquilla asistida", cada uno de los cuales arrastra un grupo de ruedas corredizas / pestanas, bajo el control de un actuador. Sin embargo, el aumento del numero de piezas de la caja dedicadas a la asistencia al cambio, tiene un impacto negativo sobre la masa total de esta y sobre sus actuaciones. Se conoce igualmente de EP 1 329 651 un dispositivo de control interno de caja de cambios que presenta todas las caractensticas del preambulo de la reivindicacion 1. La presente invencion pretende limitar la masa de los elementos interno de la capa puestos en movimiento para asistir al acoplamiento de las velocidades, limitando los juegos de funcionamiento del control.

Con esta finalidad, propone introducir en el dispositivo de control interno de la caja una pestana de asistencia al cambio soportada por el eje de control, y arrastrada en traslacion por este eje durante el acoplamiento de una velocidad, pudiendo deslizarse a lo largo de este, y un muelle enrollado alrededor del eje, que es comprimido por el desplazamiento del carro almacenando energfa sobre una primera parte de su carrera de acoplamiento del eje, y libera su energfa para asistir al acoplamiento de la velocidad sobre una segunda parte de este.

Con preferencia, el muelle esta montado entre dos anillos que se deslizan a lo largo del eje, sobre una distancia determinada para limitar la holgura axial del carro.

La presente invencion se comprendera mejor a la lectura de la descripcion siguiente de un modo de realizacion no limitativo de esta, con referencia a los dibujos anexos, en los que:

La figura 1 es una vista del dispositivo propuesto.

La figura 2 es una vista de conjunto del mismo dispositivo con sus medios de accionamiento y las lmeas de pinones controlados.

La figura 3 muestra su sistema de parada en rotacion del eje de cambio.

Las figuras 4 y 5 muestran los medios de recuperacion de seleccion del dispositivo.

Las figuras 6, 7, 8 y 9 describen el sistema de seleccion y de inter-bloqueo.

Las figuras 10, 11, 12, 13 muestran otros aspectos del mismo sistema.

La figura 14 muestra las interfaces con el carter; y

Las figuras 15, 16, 17 ilustran el principio de asistencia y de asistencia al cambio de velocidades.

El dispositivo de control ilustrado por la figura 1 comprende un eje de control 1, arrastrado en traslacion por una pestana 3, ella misma arrastrada por un actuador externo (ver la figura 2). El eje 1 esta montado en dos cojinetes, y se desliza en el carter en sus dos extremos. Esta bloqueado en rotacion en uno de sus extremos (en la derecha en la figura 1) por un semiplano 1a, y por un elemento exterior de soporte D3 visible en la figura 3.

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Comprende igualmente una llave de inter-bloqueo 2, compuesta de un brazo de accionamiento 2a, de un sector angular de indexacion 2b, de dos sectores angulares de inter-bloqueo de las velocidades 2c, de una pata de mantenimiento 2d para la recuperacion del conjunto a su posicion central de seleccion. Los sectores angulares de inter-bloqueo 2c estan dispuestos para bloquear los linguetes de las lmeas de velocidades no seleccionadas. La llave 2 es libre en rotacion alrededor del eje 1. El brazo de accionamiento 2a es arrastrado por un electroiman (representado en la figura 2) para desplazar en rotacion la llave 2. El sector angular 2b presenta un taladro oblongo circular 2e, visible en la figura 3. Un tornillo con resalte 5, montado en el carter, constituye un elemento de retencion para el sector 2b, que limita la rotacion de la llave 2. Coopera con la pata 2d y el muelle 4, para asegurar la recuperacion seleccionada. El tornillo 5 permite igualmente bloquear la llave 2 en traslacion.

En resumen, este dispositivo de control interno comprende una llave de inter-bloqueo rotativa 2 apta para seleccionar una de al menos dos lmeas de velocidades bloqueando al mismo tiempo las lmeas no seleccionadas, un eje de control interno 1 inmovilizado en rotacion frente al carter de la caja y arrastrado en traslacion axial bajo el control de un organo externo de control de cambio para acoplar velocidades sobre una lmea de velocidad seleccionada desplazando un eje de horquilla hacia una posicion de velocidad acoplada.

Un carro de paso ngido 6 esta montado alrededor del eje 1 sobre cojinetes 6a, montados sobre anillos 6e, por ejemplo de tipo « PTFE ». Este carro lleva dos linguetes de seleccion 6b, solo uno de los cuales es visible en esta figura. El carro 6 es arrastrado en rotacion alrededor del eje de cambio por la llave de inter-bloqueo 2, con la que esta en contacto al nivel de los linguetes (ver las figuras 7 y 9). Cada linguete 6b corresponde a una lmea de velocidades a accionar. El carro 6 esta soportado por el eje de control 1. Es arrastrado en traslacion por este eje durante el acoplamiento de una velocidad, pudiendo deslizarse a lo largo de este. Un muelle 8, enrollado alrededor del eje 1, esta comprimido por el desplazamiento del carro almacenando energfa sobre una primera parte de la carrera de acoplamiento del eje 1. Libera su energfa para asistir al acoplamiento de la velocidad, sobre una segunda parte de esta carrera.

La figura 2 describe de manera no limitativa los principales organos funcionales de la caja de cambios que cooperan con el dispositivo de control propuesto. El actuador de seleccion esta constituido, por ejemplo, por un electro-iman 11, que arrastra el brazo 2a en rotacion alrededor del eje de cambio. El actuador de cambio, que arrastra la pestana 3, puede estar constituido por un motor 12 que arrastra un carro por un sistema de tuerca / tornillo sin fin, o por cualquier otro sistema de accionamiento equivalente. En esta figura se distingue igualmente:

- una lmea de arbol A y una lmea de arbol B, cada una equipada con un conjunto de ruedas corredizas / pestanas;

- un conjunto C compuesto de una horquilla C1, de un eje C2 y de un pasador C3, que acciona la rueda corrediza de la lmea de arbol A;

- un conjunto basculante D compuesto de un brazo D1 que establece la union entre el pasador C3 y uno de los linguetes 2c, de un eje basculante D2, y de un soporte D3 (de forma no limitativa) fijado al carter;

- un conjunto E compuesto de un eje E1, de una horquilla E2 y de una pestana E3, que acciona la rueda corrediza de la lmea de arbol B.

En la figura 3, la pieza de parada se encuentra en rotacion D3 del eje 1, acoplada alrededor del medio plano de extremo 1a del eje 1. Esta pieza, que aparece tambien en la figura 2, es el soporte basculante D que asegura el bloqueo. Sin embargo, sin salirse del marco de la invencion, otros tipos de piezas pueden asegurar tambien el bloqueo en rotacion del eje 1. Se ve igualmente el sector 2b de la llave de inter-bloqueo, y la abertura de luz 2e, que limita la holgura de la llave 2 alrededor del tornillo 5.

Las figuras 4 y 5 presentan el principio de recuperacion de seleccion. En posicion de reposo del electro-iman 11 (figura 4), el conjunto de llave de inter-bloqueo 2 y el carro 6 esta en posicion enfrente de una lmea de seleccion, gracias al muelle 4, unido a la llave 2 por la pata 2d, y al carter por el tornillo con resalte 5. Cuando el electro-iman 11 empuja el brazo 2a, el conjunto de llave-carro 2, 6 es arrastrado en rotacion alrededor del eje de paso (figura 5), seleccionando asf la lmea de velocidad deseada. El sector angular 2b asegura la funcion de tope gracias al tonillo con resalte 5. El muelle 4, arrastrado por la pata 2d, permite al conjunto recuperar su posicion inicial cuando el electro-iman ya no actua. Durante esta fase de funcionamiento, el eje 1 permanece inmovil en rotacion.

El carro 6 lleva linguetes de seleccion 6b, visibles en las figuras 6 y 7. Estos linguetes cooperan con la llave de inter- bloqueo 2. El carro es arrastrado en rotacion alrededor del eje 1 por la llave 2 de inter-bloqueo 2, durante la seccion de una lmea de velocidades. Su desplazamiento esta asegurado por la potencia de los sectores 2c de la llave 2, sobre los linguetes 6b. Estas figuras representan el sistema de seleccion de velocidades en una primera posicion de seleccion. El linguete 6b inferior esta acoplado en la pestana E3 para arrastrarla. El sector de bloqueo 2c adyacente esta desacoplado. Al mismo tiempo, la pestana del basculante D1 esta bloqueada por el otro selector angular 2c, mientras que el linguete 6b de la derecha esta libre y no puede acoplar la velocidad.

En las figuras 8 y 9, el mismo sistema esta en su segunda posicion de seleccion: el linguete 6b de la derecha esta

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dispuesto para arrastrar la pestana D1, mientras que el sector de bloqueo 2c adyacente esta desacoplado. La pestana e3 esta bloqueada por el sector angular 2c inferior, mientras que el linguete 6b adyacente esta libre y no puede acoplar velocidad.

Las figuras 10, 11, 12 y 13 presentan el dispositivo de control en vista frontal y en corte axial. La figura 14 muestra la disposicion del dispositivo frente al carter de la caja, y sus interfaces con el carter, principalmente al nivel del eje 1 que esta soportado por dos cojinetes 13 y del tornillo con resalte 5, atornillado en la masa del carter.

El carro 6 constituye un puente ngido compuesto de dos cojinetes de extremo 6a acoplados alrededor del eje 1 unidos por montantes axiales ngidos 6d, que permiten su desplazamiento axial sobre el eje 1. Una cuna de reglaje 10 esta intercalada entre el dispositivo de asistencia de cambio y el carro 6. El muelle 8 esta montado entre los dos anillos 7 que se deslizan a lo largo del eje sobre una distancia determinada para limitar la holgura axial del carro. Los anillos 7 estan dispuestos alrededor del eje 1, en el interior del carro 6. El muelle 8, enrollado alrededor del eje 1, se apoya sobre los anillos 7. Cada anillo presenta una abertura de luz o taladro oblongo 7a, que coopera con un pasador 9 para limitar su deslizamiento sobre el eje 1. Los taladros 7a estan recortados en el material de los anillos. Los pasadores estan fijados sobre el eje (ver la figura 15). los pasadores 9 atraviesan las aberturas de luz 7a. Cuando el eje 1 es desplazado hacia una posicion de referencia acoplada, bajo el control del electro-iman 12, permiten al carro deslizarse sobre el eje 1, con una holgura axial limitada.

El funcionamiento de este sistema con la asistencia al cambio se ilustra por las figuras 16 y 17. El desplazamiento del carro 6 se efectua bajo el control del electroiman 12. El eje 1, arrastrado por la pestana 3, comprime el muelle 8 por medio de los anillos 7 y los pasadores 9. El taladro oblongo 7a permite al muelle 8 comprimirse. Cuando el muelle 8 se relaja, el conjunto 6 es propulsado, ademas de efectuar una carrera similar a la del eje. Una vez que el conjunto 6 es accionado en traslacion, se acopla la velocidad previamente seleccionada, en un sentido o en otro. En posicion de reposo, existe contacto entre los pasadores 9 y el taladro oblongo de los anillos. Este contacto es mantenido por el muelle 8. La cuna de reglaje 10, intercalada entre uno de los anillos 7 y el carro 6 permite controlar el juego entre estos dos elementos. Manteniendo un juego entre estos dos elementos, es posible suprimir esfuerzos de entrenamiento que pueden resultar del movimiento de seleccion, si los anillos 7 son empujados por el muelle 8 y se apoyan sobre el carro 6 en posicion de reposo.

En conclusion, la invencion permite aprovechar un eje de control interno que comprende una llave de inter-bloqueo, y un dispositivo de recuperacion de seleccion, gracias a la integracion de un carro que asegura la asistencia del conjunto de las pestanas de horquillas de la caja de cambios.

Claims

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REIVINDICACIONES

1. - Dispositivo de control interno de caja de cambios, que comprende un modulo de seleccion que presenta una llave de inter-bloqueo rotativa (2) apta para seleccionar una de al menos dos lmeas de velocidades bloqueando al mismo tiempo las lmeas no seleccionadas, un eje de control interno (1) arrastrado en traslacion axial bajo el control de un organo externo de control de paso para acoplar velocidades sobre una lmea de velocidades seleccionada desplazando un eje de horquilla hacia una posicion de velocidad acoplada, comprendiendo el dispositivo un carro de asistencia al cambio (6) soportado por el eje de control (1), y arrastrado en traslacion durante el acoplamiento de una velocidad pudiendo deslizarse a lo largo de este, y un muelle (8) enrollado alrededor del eje (1) que es comprimido por el desplazamiento del carro almacenando energfa sobre una primera parte de la carrera de acoplamiento del eje (1), y libera su energfa para asistir al acoplamiento de la velocidad sobre una segunda parte de esta carrera, estando caracterizado el dispositivo por que el eje de control interno esta inmovilizado en rotacion frete al carter de la caja y el carro es arrastrado en rotacion por el eje de control interno durante el acoplamiento de una velocidad.
2. - Dispositivo de control interno segun la reivindicacion 1, caracterizado por que el muelle (8) esta montado entre dos anillos (7) que se deslizan a lo largo del eje sobre una distancia determinada para limitar la holgura axial del carro (6).
3. - Dispositivo de control interno segun la reivindicacion 2, caracterizado por que los anillos (7) estan dispuestos alrededor del eje (1) en el interior del carro (6).
4. - Dispositivo de control interno segun la reivindicacion 2 o 3, caracterizado por que los anillos (7) presentan un taladro oblongo (7a) que coopera con un pasador (9) fijado sobre el eje para limitar su deslizamiento sobre el eje (1).
5. - Dispositivo de control interno segun una de las reivindicaciones precedentes, caracterizado por que el carro (6) esta compuesto de dos cojinetes de extremo (6a) acoplados alrededor del eje (1) y conectados por montantes axiales ngidos (6d).
6. - Dispositivo de control interno segun una de las reivindicaciones precedentes, caracterizado por que el carro (6) es arrastrado en rotacion alrededor del eje (1) por la llave de inter-bloqueo (2), durante la seleccion de una lmea de velocidades.
7. - Dispositivo de control interno segun la reivindicacion 6, caracterizado por que el carro (6) lleva linguetes de seleccion (6b) que cooperan con la llave de inter-bloqueo (2) durante la seleccion de las lmeas de velocidades.
8. - Dispositivo de control interno segun la reivindicacion 7, caracterizado por que el carro es arrastrado en rotacion por la potencia de sectores (2c) de la llave de inter-bloqueo (2) sobre los linguetes de seleccion (2).