MXPA98006444A - Sincronizador tipo pasador - Google Patents

Sincronizador tipo pasador

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MXPA98006444A
MXPA98006444A MXPA/A/1998/006444A MX9806444A MXPA98006444A MX PA98006444 A MXPA98006444 A MX PA98006444A MX 9806444 A MX9806444 A MX 9806444A MX PA98006444 A MXPA98006444 A MX PA98006444A
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MX
Mexico
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force
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synchronizer
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MXPA/A/1998/006444A
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Inventor
Ralph Braun Eugene
Douglas Reynolds Joseph
Original Assignee
Eaton Corporation
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Abstract

La presente invención se refiere a un sincronizador tipo pasador, operativo selectivamente para sincronizar friccionalmente y conectar positivamente cualquiera de tracciones primera y segunda a una flecha teniendo un eje;el sincronizador incluyendo:miembros de quijada primero y segundo fijos respectivamente a las tracciones primera y segunda y vinculables respectivamente con miembros de quijada tercero y cuarto axialmente movibles en respuesta a una fuerza de cambio axial, bidireccional (Fo) que mueve una pestaña que se extiende radialmente;miembros de fricción primero y segundo, asegurados respectivamente para rotación con tracciones primera y segunda y miembros de fricción tercero y cuarto concéntricos con la flecha y movibles axialmente entre las tracciones para vinculación friccional respectivamente con los miembros de fricción primero y segundo para proporcionar una torsión de sincronización para sincronizar las tracciones con la flecha;medios bloqueadores operativos, cuando se vinculan, para impedir vinculación de los miembros de quijada antes de la sincronización, los medios bloqueadores incluyendo una pluralidad de pasadores circunferencialmente espaciados que se extienden rígidamente de manera axial entre los miembros de fricción tercero y cuarto y hacia un conjunto de aberturas en la pestaña, cada uno de los pasadores teniendo un hombro bloqueador vinculable con un hombro bloqueador definido alrededor de la abertura asociada;pluralidades de medios de rampa auto - energizantes primeros y segundos, vinculables respectivamente en respuesta a la torsión de sincronización para producir una fuerza aditiva (Fa) sobre la pestaña en la dirección de la fuerza de cambio (Fo) para incrementar la fuerza total de vinculación sobre los miembros de fricción, los primeros medios de rampa auto - energizantes fijos contra rotación con relación a la pestaña y los segundos medios de rampa auto - energizantes fijos contra rotación y movimiento axial con relación a la flecha;donde:los medios de rampa auto - energizantes primeros y segundos estando dispuestos radialmente hacia adentro de los miembros de quijada tercero y cuarto;caracterizado por medios de tope vinculados para limitar el movimiento axial de los medios de quijada terceros y cuartos después de la vinculación respectivamente con los miembros de quijada primero y segundo y durante vinculación de los medios de rampa auto - energizantes primeros y segundos, con lo cual la transmisión de torsión entre la flecha y los miembros de quijada vinculados es vía los medios de rampa auto - energizantes vinculados, lo que proporciona una fuerza vinculada que permanece para mantener la vinculación de los miembros de quijada vinculados.

Description

SINCRONIZADOR TIPO PASADOR Referencia Cruzada a Solicitudes Relacionadas Esta solicitud, la cual tiene el número de expediente del abogado 91-TRN-499, se relaciona con las solicitudes de patente de los Estados Unidos Nos. de Serie , , , , , ; presentadas el , y teniendo respectivamente los números de expediente del abogado 95-rELT-217, 95-rTRN-406, 94-rELT-247, 94-rELT-154, y 97-rTRN-259, y todas cedidas a la cesionaria de esta solicitud. Campo de la Invención Esta invención se refiere a mejoras en un sincronizador tipo pasador para una transmisión. Antecedentes de la Invención Es bien sabido en la industria de las transmisiones de múltiples relaciones de velocidad que pueden usarse mecanismos sincronizadores para reducir el tiempo de cambio de todas o algunas de las relaciones de engrane de la transmisión. También es sabido que el esfuerzo de cambio requerido por un operador de vehículo, es decir la fuerza aplicada a una palanca de cambios, puede ser reducido mediante el uso de mecanismos sincronizadores del tipo auto-energizante. Como el esfuerzo de cambio del operador se incrementa generalmente con el tamaño del vehículo, los mecanismos sincronizadores del tipo auto-energizante son especialmente importantes para camiones de trabajo pesado. Sin embargo, tales mecanismos sincronizadores no están limitados a uso en camiones. Ejemplos de sincronizadores del estado de la técnica que son relevantes al sincronizador de la presente pueden verse por referencia a las patentes de los Estados Unidos Nos. 5,078,245 y 3,548,983, y el documento de patente alemán No. 1,098,824, los cuales son incorporados en la presente por referencia . Compendio de la Invención Un objetivo de la invención es el de proporcionar un sincronizador tipo pasador con mejorada vinculación de miembro de embrague de quijada. Otro objetivo de esta invención es el de proporcionar un sincronizador tipo pasador con una mejorada limitación de la fuerza auto-energizante. De acuerdo con una característica de la invención, un sincronizador tipo pasador, como se divulga en la patente de los Estados Unidos No. 5,078,245 y representando al estado de la técnica, como se refiere en la porción pre-caracterizante de la reivindicación 1, incluye un sincronizador tipo pasador operativo de manera selectiva para sincronizar friccionalmente y conectar positivamente cualquiera de tracciones primera y segunda a una flecha que tiene un eje. El sincronizador incluye miembros de quijada primero y segundo fijos respectivamente a tracciones primera y segunda y vinculables respectivamente con miembros de quijada tercero y cuarto movibles axialmente en respuesta a una fuerza de cambio axial bidireccional (F0) que mueve una pestaña que se extiende radialmente. Miembros de fricción primero y segundo son asegurados respectivamente para rotación con las tracciones primera y segunda. Miembros de fricción tercero y cuarto son concéntricos a la flecha y son movibles axialmente entre las tracciones para vinculación friccional respectivamente con los miembros de fricción primero y segundo para proporcionar una torsión de sincronización para sincronizar las tracciones con la flecha. Medios bloqueadores son operativos cuando se vinculan para impedir vinculación de los miembros de quijada antes de la sincronización. Los medios bloqueadores incluyen una pluralidad de pasadores circunferencialmente espaciados que se extienden rígidamente de manera axial entre los miembros de fricción tercero y cuarto y hacia un conjunto de aberturas en la pestaña. Cada uno de los pasadores tiene un hombro bloqueador vinculable con un hombro bloqueador definido alrededor de abertura asociada. Pluralidades de medios de rampa auto-energizantes primeros y segundos son vinculables en respuesta a la torsión de sincroniza-ción para producir una fuerza aditiva (Fa) sobre la pestaña en la dirección de la fuerza de cambio (F0) y para incrementar la fuerza de vinculación total sobre los miembros de fricción. Los primeros medios de rampa auto-energizantes son fijados contra movimiento rotacional con relación a la pestaña y los segundos medios de rampa auto-energizantes son fijados contra movimiento rotacional y axial con relación a la flecha. La mejora comprende los medios de rampa auto-energizantes primeros y segundos estando dispuestos radialmente hacia adentro de los miembros de quijada tercero y cuarto; y medios de tope para limitar el movimiento axial de los medios de quijada terceros y cuartos durante vinculación respectivamente con los miembros de quijada primero y segundo y durante vinculación de los medios de rampa auto-energizantes primeros y segundos, con lo cual la transmisión de torsión entre la flecha y los miembros de quijada vinculados es via los medios de rampa auto-energizantes, los cuales proporcionan una fuerza vinculada que se queda para mantener la vinculación de los miembros de quijada vinculados. Breve Descripción de los Dibujos El mecanismo sincronizador auto-energizante de la invención es mostrado en los dibujos acompañantes, en los cuales: La figura 1 es una vista en secciones de un mecanismo sincronizador de doble acción, ilustrado algo esquemáticamente, en una posición neutral y mirando a lo largo de la linea 1-1 de la figura 2; La figura 2 es una vista en secciones, parcialmente fragmentada, del sincronizador, mirando a lo largo de la linea 2-2 de la figura 1; La figura 3 es una vista parcial y algo amplificada del sincronizador en sección y mirando a lo largo de la linea 3-3 de la figura 2; La figura 4 ilustra una posición vinculada de las rampas auto-energizantes de la figura 3; La figura 5 es una representación gráfica de fuerza axiales y torsiones actuando sobre una pestaña de cambios del sincronizador; La figura 6 es una vista parcial en secciones de una forma de realización modificada del mecanismo sincronizador de doble acción de la figura 1, mirando a lo largo de la linea 6-6 de la figura 7; La figura 7 es una vista en secciones, parcialmente fragmentada, del sincronizador modificado, mirando a lo largo de la linea 7-7 de la figura 6; La figura 8 es una vista parcial y algo amplificada del sincronizador en secciones y mirando a lo largo de la linea 8-8 de la figura 9; y La figura 9 ilustra una posición vinculada de las rampas auto-energizantes de la figura 8. Descripción Detallada de los Dibujos El término "mecanismo de embrague sincronizador", como se usa en la presente, designará un mecanismo de embrague utilizado para acoplar no giratoriamente un engrane de relación seleccionada a una flecha por medio de un embrague positivo/de quijada en el cual se impide la vinculación intentada del embrague positivo hasta que los miembros del embrague positivo son llevados a rotación sustancialmente sincrónica por un embrague de fricción sincronizante asociado con el embrague positivo. El término "auto-energizante" designará un mecanismo de embrague sincronizador, el cual incluye rampas o levas o similares para incrementar la fuerza de vinculación del embrague sincronizante con relación a la torsión sincronizante del embrague de fricción. Mirando ahora a los dibujos, se muestra en ellos una caja de engranes 10 en combinación con un conjunto sincronizador de doble acción 20. La caja de engranes incluye una flecha 12 para montarse para rotación en una transmisión alrededor de un eje 12a y tracciones o engranes axialmente espaciados 14, 16. La flecha 12 incluye superficies cilindricas 12b, 12c que soportan giratoriamente los engranes sobre ellas via cojinetes 18. El sincronizador de doble acción 20 incluye una maza anular 22 que tiene una circunferencia externa de diámetro mayor que los diámetros de las superficies cilindricas. La maza incluye dos anillos 24, 26 y tiene una longitud axial que separa los engranes via hombros que miran axialmente de manera opuesta 24a, 26a, los cuales limitan el movimiento axial de los engranes uno hacia otro. El movimiento axial de los engranes lejos uno de otro es limitado por topes 28 mostrados parcialmente. Muescas de flecha 12d aparean con las muescas internas de anillo 24b, 26b para impedir la rotación relativa entre ellas. Los anillos 24, 26 incluyen tres postes que se proyectan radialmente hacia afuera 24c, 26c definiendo rampas auto-energizantes 24d, 24e, 26d, 26e, explicadas adicionalmente en lo sucesivo. El sincronizador 20 incluye además miembros de fricción 30, 32 y miembros de embrague de quijada 34, 36 con muescas externas 34a, 36a formadas integralmente con los engranes 14, 16, un miembro de cambios unitario o de una sola pieza 38, miembros anulares de fricción 40, 42 asegurados rígidamente de manera conjunta por tres pasadores espaciados circunferencialmente 44 que se extienden axialmente de los miembros de fricción y a través de aberturas 46a en una pestaña 46, y tres conjuntos pre-energizadores 48. El miembro de cambios unitario 38 incluye la pestaña 46 extendiéndose radial-mente hacia afuera de los miembros de embrague de quijada 50, 52 y un anillo 54 que se extiende radialmente hacia adentro de los miembros de embrague de quijada 50, 52. Los miembros de embrague de quijada 50, 52 incluyen muescas internas 50a, 52a que aparean con las muescas externas 34a, 36a para proporcionar conexiones rotacionales positivas de la flecha 12 con los engranes 14, 16 via el anillo 54 y la maza 22, como se explica adicionalmente en lo sucesivo. Los anillos de fricción tienen superficies de fricción de cono 30a, 40a y 32a, 42a que vinculan para sincronizar de manera friccional los engranes a la flecha antes de vinculación de los miembros de quijada. Puede usarse un amplio rango de ángulos de cono. Pueden emplearse ángulos de cono de siete grados y medio. Las superficies de fricción 40a, 42a y/o 30a, 32a pueden ser definidas por cualquiera de diversos materiales de fricción fijos a los miembros de fricción. Materiales de fric-ción de carbón pirolitico, tales como los descritos en las patentes de los Estados Unidos Nos. 4,700,823; 4,844,218; y 4,778,548, pueden ser usados. Estas patentes son incorporadas en la presente por referencia. Los pasadores 44 incluyen, cada uno, porciones de diámetro mayor 44a teniendo diámetros ligeramente menores que el diámetro de las aberturas de pestaña 46a, una porción de hendidura o de diámetro reducido 44b, espaciada entre los miembros de fricción 40, 42 (a mitad del camino en la presente) , y hombros o superficies bloqueadores cónicos 44c extendiéndose radialmente hacia afuera desde el eje del pasador y axialmente lejos entre si a ángulos relativos a un plano normal al eje del pasador. Las porciones de hendidura, cuando se disponen dentro de sus respectivas aberturas de pestaña, permiten rotación limitada de los miembros de fricción rígidos 40, 42 y los pasadores 44 con relación a la pestaña para efectuar vinculación de los hombros bloqueadores de pasador con hombros bloqueadores biselados 46b definidos alrededor de las aberturas de pestaña 46a. Los pasadores pueden ser asegurados a los miembros de fricción 40, 42 en cualquiera de varias maneras conocidas. Los conjuntos pre-energizadores 48 pueden ser de cualquiera de diversos tipos conocidos, y en la presente son del tipo de pasador dividido, que es mas completamente mostrado y descrito en la patente de los Estados Unidos No. 5,339,936, previamente mencionada, la cual es incorporada en la presente por referencia. Cada conjunto pre-energizador se extiende axialmente entre los miembros de fricción 40, 42 y a través de las aberturas 46c que están espaciadas alternativamente entre las aberturas 46a. Cada conjunto pre-energizador incluye dos casquillos idénticos 56 teniendo extremos opuestos 56a dispuestos en rebajos espaciados circunferencialmente y que abren axialmente 40b, 42b en los miembros 40, 42 y al menos dos resortes de hojas idénticos 58 emparedados entre y polarizando los casquillos aparte. Los rebajos 40b, 42b son alargados (no mostrados) en la dirección circunferencial de los anillos de fricción y son de diámetro suficiente en la dirección radial de los anillos de fricción para permitir movimiento deslizante de los extremos opuestos 56a de los casquillos 56. Cada par de casquillos 56 tiene un diámetro mayor menor que el diámetro de su abertura asociada 46c cuando se aprietan conjuntamente. Como es sabido, los extremos 56a reaccionan contra los anillos de fricción 40, 42 y biseles 54c reaccionan contra biseles alrededor de las aberturas 46c en la pestaña 46 en respuesta al movimiento de vinculación inicial de la pestaña 46, con ello efectuando la vinculación inicial de cualquiera de los embragues de fricción y la torsión de sincronización inicial para girar los pasadores 44 con relación a la pestaña 46 y colocar los hombros bloqueadores para vinculación. El anillo 54 incluye rebajos que abren radialmente hacia adentro 54a recibiendo postes 24c, 26c de los anillos de maza 24, 26. Cada rebajo incluye lados que se extienden radial- -lómente mirando circunferencialmente entre si y definiendo respectivamente rampas auto-energizantes 54b, 54c, 54d, 54e. Durante la sincronización del engrane 16, ya sea las rampas 54d reaccionan contra las rampas 26d o las rampas 54e reaccionan contra las rampas 26e para proporcionar una fuerza axial aditiva (Fa) en la dirección del engrane 16. Durante la sincronización del engrane 14, ya sea las rampas 54b reaccionan contra las rampas 24d o las rampas 54c reaccionan contra las rampas 24e. El par de rampas 54c, 24e proporciona una fuerza axial aditiva (Fa) en la direc-ción del engrane 14. Las superficies del par de rampas 54b, 24d no proporcionan fuerza aditiva o de amplificación pues son paralelas al eje de la flecha 12a. Como se explica adicionalmente en lo sucesivo, las fuerzas axiales aditivas (Fa) se suman con las fuerzas de cambio del operador (F0) aplicadas a la pestaña de cambios 46 para proporcionar la fuerza total (Ft) . Las superficies de rampa permiten rotación limitada del miembro de cambios unitario 38 con relación a la flecha 12. Cuando las rampas del anillo 54 y los postes 24c, 26c son vinculados, reaccionan sincronizando la torsión de los embragues de cono a la flecha 12 para proporcionar las fuerzas axiales aditivas para incrementar la fuerza de vinculación de los embragues de cono inicialmente vinculados por una fuerza de cambio aplicada a la pestaña 46, con ello incrementando la torsión de sincronización provista por los embragues de cono. En la presente, por ejemplo, el engrane 14 es un engrane de primera o baja velocidad y el engrane 16 es un engrane de segunda velocidad. En este ejemplo, ambos pares de rampas asociados con el engrane 16 proporcionan fuerzas incrementadas de sincronización para cambios a velocidad superior e inferior mientras que solo un par de rampas 14 asociado con el engrane 14 proporciona fuerzas incrementadas de sincronización para cambios a velocidad inferior. Adicionalmente, los ángulos de las superficies de rampa pueden ser variados para proporcionar magnitudes diferentes de fuerza axial aditiva para cambios a velocidad superior e inferior y para relaciones de alta y baja velocidad. La magnitud de las fuerzas axiales aditivas, como se explica adicionalmente en lo sucesivo, es también una función de la relación de radios medios de embragues de fricción y de rampas auto-energizantes. En consecuencia, la magnitud de las fuerzas aditivas para una fuerza de cambio dada aplicada a la pestaña de cambios 46 por una horquilla de cambios puede ser variada variando los ángulos de rampa y/o la relación de radios medios. Cuando la pestaña 46 está en la posición neutral de la figura 1, las porciones de diámetro reducido 44b de los pasadores 44 están alineadas con las aberturas de pestaña 46a asociadas, las superficies de fricción de los embragues de cono están ligeramente espaciadas y son mantenidas en esta relación espaciada por superficies pre-energizadoras biseladas o anguladas 56c de los pre-energizadores 48 actuando sobre superficies biseladas pre-energizadoras alrededor de las aberturas de pestaña 46c por la fuerza de los resortes 58. La fuerza axial provista por las superficies pre-energizadoras es de preferencia suficiente para impedir vinculación accidental de las rampas auto-energizantes debido al esfuerzo cortante viscoso del aceite entre las superficies de embrague de cono. Alternativa o adicionalmente, como se muestra en la patente de los Estados Unidos No. 5,092,439, incorporada en la presente por referencia, puede impedirse la vinculación accidental por porciones planas en las intersecciones de las rampas de los postes 24c, 26c y/o las rampas del anillo 54. Cuando se desea acoplar cualquier engrane a la flecha, un mecanismo de cambios apropiado y no mostrado, tal como el descrito en la patente de los Estados Unidos No. 4,920,815, e incorporada en la presente por referencia, es conectado a la periferia externa de la pestaña 46 de una manera conocida para mover la pestaña axialmente a lo largo del eje de la flecha 12 ya sea a la izquierda para acoplar el engrane 14, o a la derecha para acoplar el engrane 16. El mecanismo de cambios puede ser movido manualmente por un operador mediante un sistema de eslabón, puede ser movido selectivamente por un accionador, o puede ser movido por medios que inician automáticamente el movimiento del mecanismo de cambios y que también controlan la magnitud de la fuerza aplicada por el mecanismo de cambios. Cuando el mecanismo de cambios es movido manualmente, la fuerza es proporcional a la fuerza aplicada por el operador a una palanca de cambios. Ya sea que se aplique manual o automáticamente, la fuerza es aplicada a la pestaña 46 en una dirección axial y es representada por la longitud de la flecha F0 en la figura 5. El movimiento axial inicial a la derecha de la pestaña 46 por la fuerza de cambio del operador F0 es transmitida al miembro de fricción 42 por superficies pre-energizadoras 56c para efectuar vinculación friccional inicial de la superficie de cono 42a con la superficie cono 32a. La fuerza inicial de vinculación sobre la superficie de cono es por supuesto una función de la fuerza de los resortes 58 y los ángulos de las superficies pre-energizadoras. La vinculación friccional inicial (con la condi-ción de que exista una condición asincrona e ignorando momentáneamente el efecto de las rampas auto-energizantes) produce una fuerza inicial de vinculación de embrague de cono y una torsión inicial de sincronización, lo que asegura rotación relativa limitada entre la pestaña 46 y el miembro de fricción vinculado, y por ende movimiento de las porciones de pasador de diámetro reducido 44b a los lados apropiados de las aberturas de pestaña 46a para proporcionar vinculación de los hombros bloqueadores de pasador 44c con los hombros bloqueadores 46b dispuestos alrededor de las aberturas 46a. Cuando los hombros bloqueadores son vinculados, la fuerza total de cambio del operador F0 sobre la pestaña 46 es transmitida al miembro de fricción 42 via los hombros bloqueadores, con lo cual el embrague de cono es vinculado por la fuerza plena de cambio del operador F0 para proporcionar una torsión de sincronización de operador T0 resultante. Esta torsión de sincronización de operador T0 es representada por la flecha T0 en la figura 5. Como los hombros bloqueadores están dispuestos a ángulos relativos a la dirección axial de la fuerza de cambio de operador F0, producen una contra-fuerza o torsión de desbloqueo, que es contraria a la torsión de sincronización del embrague de cono pero de menor magnitud durante condiciones asincronas. Al alcanzarse sincronismo sustancial, la torsión de sincronización cae por debajo de la torsión de desbloqueo, con lo cual los hombros bloqueadores mueven los pasadores hacia relación concéntrica con las aberturas 46a para permitir el movimiento axial continuado de la pestaña y la vinculación de los dientes de muesca internos del miembro de quijada 52 con los dientes de muesca externos del miembro de quijada 36 fijo al engrane 16. Los dientes de muesca pueden estar configurados como se muestra en las patentes de los Estados Unidos Nos. 3,265,173 y 4,246,993, las cuales son incorporadas en la presente por referencia. Todavía ignorando los efectos de las rampas auto-energizantes, la torsión de embrague de cono provista por la fuerza F0 es expresada por la ecuación (1) . T0 = F0 Rc µc/sen a donde : Rc = radio medio de la superficie de fricción de cono, µc = coeficiente de fricción de la superficie de fricción de cono, y = ángulo de las superficies de fricción de cono. Mirando ahora a los efectos de las rampas auto-energi-zantes y haciendo referencia particularmente a las figuras 3 y 4, la torsión de sincronización T0, debida a la fuerza axial de cambio F0 aplicada por el operador, es por supuesto transmitida a la pestaña 46 por los pasadores 44 y es reaccionada a la flecha 12 a través de las superficies de rampa auto-energizantes. Las superficies de rampa auto-energizantes, cuando son vinculadas, producen la fuerza axial aditiva Fa que actúa sobre la pestaña en la misma dirección que la fuerza de cambio F0. Las fuerzas se suman para proporcionar una fuerza total Ft, con ello incremen-tando adicionalmente la fuerza de vinculación del embrague de cono para proporcionar una torsión aditiva de sincronización Ta, la cual se añade a la torsión T0 para proporcionar una torsión total Tt. La figura 3 ilustra la posición de las superficies de rampa auto-energizantes mientras la pestaña de cambios 46 está en la posición neutral correspondiente a la posición de la figura 1. La figura 4 ilustra una posición de las rampas mientras el engrane 16 está siendo sincronizado por las superficies de cono vinculadas 32a, 42a. Las superficies de cono vinculadas están produciendo una torsión de sincronización en una dirección que ha efectuado vinculación de las superficies de rampa de pestaña 54d con las superficies de rampa de maza 24d fijas a la flecha 12. Por ende, la suma de las fuerzas axiales para vincular el embrague de cono es F0 mas Fa, y la suma de las torsiones de sincronización que están siendo producidas por el embrague de cono es de T0 mas Ta, como gráficamente se muestra en la figura 5. Para una fuerza de cambio de operador F0 y una torsión de sincronización de operador T0 dadas, la magnitud de la fuerza axial aditiva es de preferencia una función de los ángulos de las superficies de rampa auto-energizantes vinculadas. Estos ángulos son de prefe-rencia suficientemente grandes para producir una fuerza aditiva Fa de magnitud suficiente para incrementar de manera significativa la torsión de sincronización y reducir el tiempo de sincronización en respuesta a un esfuerzo de cambio moderado dado por parte del operador. Sin embargo, estos ángulos son también de preferencia suficientemente bajos para producir una fuerza axial aditiva Fa controlada, es decir la fuerza Fa debe incrementarse o reducirse en respuesta al incremento o decremento de la fuerza F0. Si los ángulos de rampa son demasiado grandes, las rampas son auto-trabantes en vez de auto-energizantes; por ende, una vez que se efectúa la vinculación inicial del embrague de cono, la fuerza Fa se incrementará rápida e incontrolablemente en forma independiente a la fuerza F0, con ello impulsando el embrague de cono a traba incontrolada. La auto-traba en vez de la auto-energización reduce la calidad o la sensación de los cambios, puede sobre-esforzar los componentes del sincronizador, puede ocasionar sobrecalentamiento y rápido desgaste de las superficies de embrague de cono, y puede incluso sobrepasar el movimiento de la palanca de cambios por parte del operador. Al alcanzarse la sincronización, los hombros bloqueadores se mueven fuera de vinculación y los dientes de muesca del miembro de quijada 52 se mueven a la derecha hacia vinculación con los dientes de muesca del miembro de quijada 36 hasta que el anillo 54 hace contacto con los topes 26f extendiéndose desde los postes 26c. La sincronización del engrane 14 es realizada de una manera análoga y el movimiento a la izquierda del miembro de quijada 50 es limitado por topes 24f que se extienden desde los postes 24c. Las variables y las ecuaciones principales para calcular ángulos de rampas auto-energizantes pueden verse con referencia a la patente de los Estados Unidos No. 5,092,439, previamente mencionada. Las figuras 6-9 ilustran una caja de velocidades parcialmente mostrada 110 en combinación con un conjunto sincronizador de doble acción 120, modificado, que difiere del conjunto 20 de las figuras 1-4 principalmente por el uso de resortes para controlar/limitar la magnitud de la fuerza aditiva Fa. La caja 110 incluye una flecha 112 que tiene un eje 112a y engranes de tracción parcialmente mostrados 114, 116. La flecha 112 incluye superficies cilindricas 112b, 112c que sostienen giratoriamente los engranes en ellas via cojinetes 118. El sincronizador de doble acción 120 incluye una maza anular 122 teniendo una circunferencia externa de diámetro mayor que los diámetros de las superficies cilindricas. La maza incluye cuatro anillos 123, 124, 126, 127 y tiene una longitud axial que separa los engranes de una manera análoga a la figura 1. El movimiento axial de los engranes lejos entre si es limita-do, como en la figura 1. Las muescas de flecha 112b aparean con muescas internas de los anillos para impedir la rotación relativa entre ellos. Los anillos 124, 126 incluyen tres postes que se proyectan radialmente hacia afuera 124c, 126c definiendo rampas auto-energizantes 124d, 124e, 126d, 126e, explicadas adicionalmente en lo sucesivo. El sincronizador 120 incluye además miembros de embrague de quijada 134, 136 con muescas externas 134a, 136a formadas integralmente con los engranes 114, 116 y un miembro de cambios unitario o de una sola pieza 138. El miembro de cambios unitario 138 incluye una pestaña mostrada parcialmente 146 que se extiende radialmente hacia afuera de los miembros de embrague de quijada 150, 152 y un anillo 154 no integral con los miembros de embrague de quijada, como en la figura 1. Los miembros de embrague de quijada 150, 152 incluyen muescas inter-ñas 150a, 152a que aparean con las muescas externas 134a, 136a para proporcionar conexiones rotacionales positivas de la flecha 112 con los engranes 114, 116 via el anillo 154 y la maza 122, como se explica adicionalmente en lo sucesivo. Los dientes de muesca 150a, 152a se encuentran para aportar muescas que aparean deslizablemente con las muescas externas 154f sobre el anillo 154. El anillo 154 es polarizado axialmente en direcciones opuestas por los resortes 155. Los resortes reaccionan contra los retenes 157 en rebajos anulares en las muescas 150a, 152a. El anillo 154 incluye rebajos que abren radialmente hacia adentro 154a que reciben los postes 124c, 126c de los anillos de maza 124, 126. Cada rebajo incluye lados que se extienden radialmente mirando circunferencialmente entre si y definiendo respectivamente rampas auto-energizantes 154b, 154c, 154d, 154e. Durante la sincronización del engrane 114 o 116, las rampas del anillo 154 reaccionan contra las rampas de los postes 124c o 126c, como en las figuras 1-5, para proporcionar la fuerza axial aditiva (Fa) en la dirección del engrane que está siendo sincronizado. Sin embargo, la fuerza axial aditiva (Fa) está ahora siendo transmitida a la pestaña 146 por resortes 155 y está limitada a la máxima fuerza comprimida de los resortes cuando los lados que miran axialmente del anillo 154 hacen contacto con los lados que miran axialmente 123a, 127a de los anillos 123, 127. Se han divulgado dos formas de realización de un sincronizador tipo pasador. Las siguientes reivindicaciones están destinadas a cubrir porciones inventivas del sincronizador divulgado y variaciones y modificaciones que se creen estar dentro del espíritu de la invención.

Claims (7)

  1. REIVINDICACIONES 1. Un sincronizador tipo pasador, operativo selectivamente para sincronizar friccionalmente y conectar positivamente cualquiera de tracciones primera y segunda a una flecha teniendo un eje; el sincronizador incluyendo: miembros de quijada primero y segundo fijos respectivamente a las tracciones primera y segunda y vinculables respectivamente con miembros de quijada tercero y cuarto axialmente movibles en respuesta a una fuerza de cambio axial, bidi-reccional que mueve una pestaña que se extiende radialmente; miembros de fricción primero y segundo, asegurados respectivamente para rotación con tracciones primera y segunda y miembros de fricción tercero y cuarto concéntricos con la flecha y movibles axialmente entre las tracciones para vincula-ción friccional respectivamente con los miembros de fricción primero y segundo para proporcionar una torsión de sincronización para sincronizar las tracciones con la flecha; medios bloqueadores operativos, cuando se vinculan, para impedir vinculación de los miembros de quijada antes de la sincronización, los medios bloqueadores incluyendo una pluralidad de pasadores circunferencialmente espaciados que se extienden rígidamente de manera axial entre los miembros de fricción tercero y cuarto y hacia un conjunto de aberturas en la pestaña, cada uno de los pasadores teniendo un hombro bloqueador vincula-ble con un hombro bloqueador definido alrededor de la abertura asociada; pluralidades de medios de rampa auto-energizantes primeros y segundos, vinculables respectivamente en respuesta a la torsión de sincronización para producir una fuerza aditiva sobre la pestaña en la dirección de la fuerza de cambio para incrementar la fuerza total de vinculación sobre los miembros de fricción, los primeros medios de rampa auto-energizantes fijos contra rotación con relación a la pestaña y los segundos medios de rampa auto-energizantes fijos contra rotación y movimiento axial con relación a la flecha; la mejora que comprende: los medios de rampa auto-energizantes primeros y segundos estando dispuestos radialmente hacia adentro de los miembros de quijada tercero y cuarto; y medios de tope vinculados para limitar el movimiento axial de los medios de quijada terceros y cuartos durante vinculación respectivamente con los miembros de quijada primero y segundo y durante vinculación de los medios de rampa auto-energizantes primeros y segundos, con lo cual la transmisión de torsión entre la flecha y los miembros de quijada vinculados es via los medios de rampa auto-energizantes vinculados, lo que proporciona una fuerza vinculada que permanece para mantener la vinculación de los miembros de quijada vinculados.
  2. 2. El sincronizador de la reivindicación 1, donde: los miembros de quijada tercero y cuarto son definidos por un solo miembro teniendo muescas internas que reciben desli-zablemente muescas externas sobre un anillo de amplificación que define los primeros medios de rampa auto-energizantes, el anillo polarizado axialmente en direcciones opuestas por resortes, los resortes para limitar la magnitud de la fuerza aditiva sobre la pestaña a la magnitud de la fuerza sobre al menos uno de los resortes cuando los medios de tope vinculan.
  3. 3. El sincronizador de la reivindicación 1, donde: los miembros de quijada tercero y cuarto son definidos por un solo miembro formado integralmente con un anillo de amplificación que se extiende radialmente hacia adentro desde ahi e incluyendo los primeros medios de rampa auto-energizantes.
  4. 4. El sincronizador de las reivindicaciones 1-3, donde : la pestaña que se extiende radialmente es integral con el miembro sencillo y se extiende radialmente hacia afuera de éste .
  5. 5. El sincronizador de las reivindicaciones 1-4, donde : segundos medios de rampa se proyectan radialmente hacia afuera de una maza anular dispuesta axialmente entre las tracciones y fija a la flecha.
  6. 6. El sincronizador de las reivindicaciones 1-5, donde : el anillo incluye una pluralidad de rebajos que abren radialmente hacia adentro, cada uno recibiendo los segundos medios de rampa auto-energizantes, cada rebajo teniendo lados que miran circunferencialmente, cada uno definiendo al menos una rampa de los primeros medios de rampa auto-energizantes.
  7. 7. El sincronizador de las reivindicaciones 1-6, donde : la maza anular es definida por anillos de maza primero y segundo, cada uno definiendo al menos una rampa de los segundos medios de rampa.
MXPA/A/1998/006444A 1997-08-11 1998-08-10 Sincronizador tipo pasador MXPA98006444A (es)

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
US08908086 1997-08-11

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MXPA98006444A true MXPA98006444A (es) 1999-09-20

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