CAJA DE CAMBIO DE VELOCIDADES.

Caja (10) de cambio de velocidades, especialmente para automóviles,

con un eje de accionamiento (12), un eje de salida (54), un transformador (18) sin escalones y un engranaje (26) de distribución de potencia, en donde el engranaje (26) de distribución de potencia esta conectado después del transformador (18) y en la dirección del flujo de fuerza, entre el transformador (18) y el engranaje (26) de distribución de potencia, esta conectado un acoplamiento (K2) y una conexión motriz (32,34,36) con un eje hueco (38) y donde el engranaje (26) de distribución de potencia esta formado por dos juegos (28,30) de ruedas planeta acopladas de manera motriz entre sí de manera que el servicio de distribución de potencia es posible en el rango superior de multiplicación, caracterizada porque el eje hueco (38) esta unido con la rueda solar (40) del primer juego (28) de ruedas planeta y porque el portador (42) de ruedas planeta del primer juego (28) de ruedas planeta está unido rígidamente con la rueda exterior (46) del segundo juego (30) de ruedas planeta y trabaja conjuntamente con un primer elemento de freno (48)

El invento se refiere a una caja de cambio de velocidades, especialmente para automóviles, de acuerdo con el preámbulo de la especificación 1.

Conocidas son cajas de cambio de velocidades, especialmente para automóviles, con un transformador sin escalones, por ejemplo un engranaje toroidal o un engranaje de abrazo con una cadena o un transportador de oruga. Sin embargo la transmisión de potencia de engranajes de este tipo esta limitada condicionada por su funcionamiento (cierre por rozamiento). También se conocen propuestas (documento EP 956 467) para combinar tales cajas de cambio de velocidades con engranajes de distribución de potencia, cuyo extracoste constructivo y en técnica de fabricación es sin embargo considerable.

Por el documento EP 0 245 079 A1 formador del género se conoce una caja de cambio de velocidades para automóviles con un eje de accionamiento, un eje de salida, un transformador sin escalones y un engranaje de distribución de potencia. El engranaje de distribución de potencia esta conectado después del transformador y en la dirección del flujo, entre el transformador y el engranaje de distribución de potencia, esta interconectado un acoplamiento y una unión motriz con un eje hueco. El engranaje de distribución de potencia esta formado por dos juegos de ruedas planeta motrices acopladas una con otra de manera que el servicio de distribución de potencia es posible en el rango superior de la multiplicación.

En concreto, una caja de cambio de velocidades de este tipo está mostrada en la figura 16 de este escrito, en donde ambos juegos de ruedas planeta están colocados de tal manera que un eje de salida del juego inferior de discos del transformador esta unido con la rueda solar del primer juego de ruedas planeta y con el eje hueco o la rueda exterior del segundo juego de ruedas planeta mientras que la rueda exterior del primer juego de ruedas planeta y el portador del segundo juego de ruedas planeta están unidos entre sí. El portador del primer juego de ruedas planeta y la rueda solar del segundo juego de ruedas planeta están unidos por un lado con un elemento de freno y por otro lado con una unidad de transmisión.

Es misión del invento proponer una caja de cambio de velocidades del tipo acorde con el género la cual sea especialmente económica de construir y de fácil técnica de fabricación y ocasionalmente sea especialmente adecuada para un accionamiento a todas las ruedas.

Esta misión será resuelta por las características de la reivindicación 1. Las restantes reivindicaciones describen configuraciones ventajosas del invento.

Se propone formar el engranaje de distribución de potencia por medio de dos juegos de ruedas planeta motrices acopladas entre sí y unir el eje hueco con la rueda solar del primer juego de ruedas planeta. Esto tiene como resultado una construcción del engranaje constructivamente compacta y especialmente robusta que con ello hace posible la realización de relaciones de multiplicación mas favorables.

Por lo demás el portador de ruedas planeta del primer juego de ruedas planeta puede estar unido rígidamente con la rueda exterior del segundo juego de ruedas planeta y trabajar conjuntamente con un primer elemento de freno, mientras que el portador de la rueda planeta del segundo juego de ruedas planeta esta rígidamente unido con la rueda exterior del primer juego de ruedas planeta y trabaja directamente sobre el eje de salida, y finalmente la rueda solar del segundo juego de ruedas planeta esta apoyada sobre el eje de salida y trabaja conjuntamente con un segundo elemento de freno.

También existe la posibilidad de que ambos juegos de ruedas planeta estén construidas con el mismo dentado.

Para preparar un accionamiento a todas las ruedas con dos salidas, preferentemente después del engranaje de distribución de potencia, se puede conectar un diferencial longitudinal para el accionamiento de un eje delantero y un eje trasero del automóvil. Además constructivamente puede ser ventajoso accionar el diferencial longitudinal mediante una transmisión intermedia del eje de salida y que un eje de mando final discurra a través de una rueda dentada de la transmisión intermedia. Entonces el eje de mando final puede estar unido de forma motriz con un eje de accionamiento del eje delantero a través de otra transmisión intermedia. De esto resulta una construcción constructivamente compacta que puede integrarse espacialmente bien en el automóvil.

Finalmente el transformador sin escalones puede ser por ejemplo un transformador de abrazamiento cuyos juegos de discos están situados sobre el eje de accionamiento y un eje secundario paralelo a él, en donde el eje secundario por otra parte soporta otra rueda dentada del accionamiento de rueda dentada. Pero el transformador sin escalones podría ser también un transformador toroidal o un transformador cono / anillo.

Un ejemplo constructivo del invento con otros detalles esta descrito con mas detalle a continuación.

El dibujo esquemático adjunto muestra en:

Fig. 1 una caja de cambio de velocidades para automóviles con accionamiento a todas las ruedas con un transformador de abrazamiento y un engranaje de distribución de potencia; y

Fig. 2 un grafico de la multiplicación del transformador iW sobre la multiplicación total del engranaje iG.

En la figura 1 esta representada esquemáticamente con el 10, una caja de cambio de velocidades en donde los ejes del engranaje se apoyan correspondientemente de manera giratoria en una carcasa de engranaje no representada.

La caja de cambio 10 presenta un eje de accionamiento 12 que esta accionado por una máquina de combustión del automóvil, no representada, a través de un volante de inercia 14 de dos masas y un acoplamiento de fricción AK de arranque.

Sobre el eje de accionamiento 12 se asienta un primer par de discos 16 de un transformador de abrazamiento 18, cuyo segundo par de discos 20 se asienta sobre un segundo eje secundario 22 que esta paralelo al eje de accionamiento 12. La transformación sin escalones del transformador de abrazamiento 18 se desarrolla por un movimiento de separación y acercamiento adecuado controlado hidráulicamente de las mitades de disco de los pares de discos 16, 20, en donde la cadena 24 que se mueve entre los pares de discos varia adecuadamente sus radios de abrazamiento.

El eje de accionamiento 12 esta subdividido por un acoplamiento de laminas K2 en donde el acoplamiento de laminas K2 esta situado entre el par de discos 16 del transformador de abrazamiento 18 y un engranaje 26 de distribución de potencia conectado posteriormente. El engranaje 26 de distribución de potencia se compone de dos juegos 28, 30 de ruedas planeta.

Además entre el eje secundario 22 y el eje de accionamiento 12, después del acoplamiento de laminas K2, en la dirección de la fuerza existe una unión motriz en forma de un juego de ruedas dentadas con las ruedas dentadas 32, 34 y una rueda intermedia 36 que a través de un eje hueco 38 sobre el eje de accionamiento 12 esta unida con la rueda solar 40 del primer juego 28 de ruedas planeta.

El primer par de discos 16 puede estar colocado sobre un eje paralelo al eje de accionamiento 12 en donde la rueda dentada 24 no es necesaria. Entonces el eje de accionamiento 12 puede ser colocado de manera ventajosa entre los juegos de discos 16 y 20 y su medio de abrazamiento. 24.

Los juegos 16,28 de ruedas planeta del engranaje 26 de distribución de potencia esta por lo demás, unidos entre si de manera motriz, como sigue:

El portador 42 de ruedas planeta del primer juego 28 de ruedas planeta con las correspondientes ruedas planeta 44 está rígidamente unido con la rueda exterior 46, dentada por el interior, del segundo juego 30 de ruedas planeta y actúa conjuntamente con un primer elemento de freno o un freno de laminas 48.

Por lo demás, el portador 50 de ruedas planeta del segundo juego 30 de ruedas planeta está rígidamente unido con la rueda exterior 52, dentada por el interior, del primer juego 28 de ruedas planeta y se asienta directamente sobre el eje de salida 54 de la caja de cambios 10, quedando asegurado el engrane de dientes con la rueda exterior 48 y la rueda planeta 56 de manera conocida mediante las ruedas planeta 51 que se apoyan giratoriamente sobre el portador de ruedas planeta.

Además la rueda solar 56 del segundo juego 30 de ruedas planeta...

1. Caja (10) de cambio de velocidades, especialmente para automóviles, con un eje de accionamiento (12), un eje de salida (54), un transformador (18) sin escalones y un engranaje (26) de distribución de potencia, en donde el engranaje (26) de distribución de potencia esta conectado después del transformador (18) y en la dirección del flujo de fuerza, entre el transformador (18) y el engranaje (26) de distribución de potencia, esta conectado un acoplamiento (K2) y una conexión motriz (32,34,36) con un eje hueco (38) y donde el engranaje (26) de distribución de potencia esta formado por dos juegos (28,30) de ruedas planeta acopladas de manera motriz entre sí de manera que el servicio de distribución de potencia es posible en el rango superior de multiplicación, caracterizada porque el eje hueco (38) esta unido con la rueda solar (40) del primer juego (28) de ruedas planeta y porque el portador (42) de ruedas planeta del primer juego (28) de ruedas planeta está unido rígidamente con la rueda exterior (46) del segundo juego (30) de ruedas planeta y trabaja conjuntamente con un primer elemento de freno (48).

2. Caja de cambios según la reivindicación 1, caracterizada porque el portador (50) de ruedas planeta del segundo juego (30) de ruedas planeta esta unido rígidamente con la rueda exterior (52) del primer juego

(28) de ruedas planeta y actúa directamente sobre el eje de salida (54).

3. Caja de cambios según la reivindicación 1 o reivindicación 2, caracterizada porque la rueda solar (56) del segundo juego (30) esta apoyada de manera giratoria sobre el eje de salida (54) y trabaja conjuntamente con un segundo elemento de freno (58).

4. Caja de cambios según una de las reivindicaciones 1 a 3, caracterizada porque ambos juegos (28,30) de ruedas planeta están construidos con igual dentado.

5. Caja de cambios según la reivindicación 3, caracterizada porque los elementos de freno son frenos de laminas (48,58) que pueden estar unidos con la carcasa de engranaje.

6. Caja de cambios según la reivindicación 5, caracterizada porque los frenos de laminas (48,58) esta construidos como acoplamiento de

arranque, de manera que puede prescindirse del acoplamiento de arranque (AK) entre el volante de inercia (14) de dos masas y el transformador (18).

7. Caja de cambios según una de las reivindicaciones 1 a 6, caracterizada porque el transformador sin escalones es un transformador de abrazamiento con un par de discos de accionamiento y un par de discos de salida, en donde el par (16) de discos de accionamiento es coaxial al eje de accionamiento (12).

8. Caja de cambios según una de las reivindicaciones 1 a 6, caracterizada porque el transformador sin escalones es un transformador de abrazamiento con un par de discos de accionamiento y un par de discos de salida, en donde el par (16) de discos de accionamiento está situado sobre un eje paralelo al eje de accionamiento (12).

9. Caja de cambios según la reivindicación 8, caracterizada porque el eje de accionamiento (12) esta colocado entre los juegos (16,20) de discos y sus medios de abrazamiento (24).

10. Caja de cambios según una o varias de las reivindicaciones precedentes, caracterizada porque después del engranaje (26) de distribución de potencia esta conectado un diferencial longitudinal (64) para el accionamiento de un eje delantero (70) y un eje trasero del automóvil.

11. Caja de cambios según la reivindicación 10, caracterizada porque el diferencial longitudinal (64) esta accionado por el eje de salida

(54) a través de una transmisión intermedia (60,62) y porque el un eje de mando final (66) discurre a través de una rueda dentada (62) de la transmisión intermedia.

12. Caja de cambios según la reivindicación 11, caracterizada porque el mencionado eje de mando final (66) esta unido de manera motriz con un eje de accionamiento (76) del eje delantero (70) a través de otra transmisión intermedia (72,74).

13. Caja de cambios según una o varias de las reivindicaciones precedentes, caracterizada porque el transformador sin escalones es un transformador de abrazamiento (18) cuyos juegos de discos (16, 20) están situados sobre el eje de accionamiento (12) y sobre un eje secundario (22) de eje paralelo al eje de accionamiento y porque el eje secundario (22) soporta por otra parte a otra rueda dentada (36) de un engranaje (32,34,36) de rueda dentada.

14. Caja de cambios según una o varias de las reivindicaciones precedentes, caracterizada porque el transformador sin escalones es un transformador (18) de abrazamiento cuyos juegos (16,20) de discos están situados sobre un eje de eje paralelo al eje de accionamiento y sobre un eje

5 secundario (22) de ejes paralelos y porque el eje secundario (22) soporta por otra parte a otra rueda dentada (36) de un engranaje (32, 36) de rueda dentada.