DISPOSITIVO DE CONTROL DE CAMBIO DE ENGRANAJES PARA UNA CAJA DE VELOCIDADES DE VEHÍCULO, PROVISTO DE UN TAMBOR GIRATORIO QUE TIENE UNA LEVA PRINCIPAL Y UNA LEVA AUXILIAR.

Dispositivo de control de cambio de engranajes para una caja de velocidades de vehículo, provisto de un tambor giratorio que tiene una leva principal y una leva auxiliar La presente invención se refiere a un dispositivo de control de cambio de engranajes para una caja de velocidades de vehículo, en particular para un vehículo automóvil, provisto de un tambor giratorio y axialmente flotante o deslizante, como se especifica en el preámbulo de la reivindicación independiente 1. Las cajas de velocidades mecánicas modernas son generalmente del tipo con engranajes permanentemente engranados, es decir, del tipo en el que las ruedas de engranaje conductoras, portadas por un árbol primario o árbol de entrada, engrana permanentemente con las respectivas ruedas de engranaje conducidas portadas por uno o más árboles secundarios, o árboles de salida, y en el que las ruedas de engranaje conductoras están conectadas de manera rígida para la rotación con el árbol primario mientras que las ruedas de engranaje conducidas están montadas de manera loca sobre el o los árboles secundarios. La aplicación de un engranaje dado se logra por lo tanto acoplando la rueda de engranaje loca del par de engranajes correspondiente al engranaje que se ha de aplicar para la rotación con el respectivo árbol. A tal fin, a cada rueda de engranaje loca, o a cada par de ruedas de engranaje locas adyacentes, está asociado un sincronizador que tiene la función de sincronizar, es decir, de igualar, las velocidades angulares de la rueda de engranaje loca que se ha de aplicar y del respectivo árbol secundario antes de completar la maniobra de cambio y empezar por lo tanto a transmitir par torsor por mediación de la rueda de engranaje loca en cuestión. Un sincronizador comprende típicamente una parte conductora, que está conectada de manera rígida para la rotación mediante un acoplamiento estriado con el respectivo árbol de la caja de velocidades y que forma una superficie conjugada cónica destinada a aplicarse a una correspondiente superficie conjugada cónica de la rueda de engranaje loca asociada, y un manguito, que está acoplado de manera rígida para la rotación con la parte conductora, y por consiguiente con el respectivo árbol de la caja de velocidades, y que es axialmente deslizable en cualquier dirección por medio de una respectiva horquilla de cambio. El manguito del sincronizador está provisto, para cada una de las ruedas de engranaje locas asociadas al mismo, de un dentado destinado a engranar, como resultado del desplazamiento axial del manguito, con un correspondiente dentado de la rueda de engranaje loca como para hacer posible transmitir par torsor entre la rueda de engranaje loca y el sincronizador, y por consiguiente entre la rueda de engranaje loca y el respectivo árbol de la caja de velocidades. Una operación de cambio de engranaje comprende por lo tanto una primera etapa, de sincronización, durante la cual la superficie conjugada cónica del manguito se adosa a la correspondiente superficie conjugada cónica de la rueda de engranaje loca que se ha de aplicar, y una segunda etapa, de engrane, durante la cual el dentado del manguito se hace engranar con el correspondiente dentado de la rueda de engranaje loca que se ha de aplicar. Un recorrido axial dado del manguito del sincronizador corresponde a cada una de estas etapas. En las cajas de velocidades mecánicas accionadas manualmente comunes, el cambio de un engranaje es controlado por el conductor por medio de una palanca manual de control, que permite lograr cada vez el desplazamiento axial de la horquilla de cambio asociada al sincronizador de la rueda de engranaje loca del par de engranajes que corresponde al engranaje deseado. Con el fin de permitir que el conductor accione una caja de velocidades mecánica común en modo secuencial, son conocidos dispositivos de control de cambio de engranaje que comprenden un tambor giratorio dispuesto paralelamente a los árboles de la caja de velocidades y que tiene en su superficie cilíndrica exterior una o más hendiduras de guía en las que están guiadas una pluralidad de espigas, conectadas de manera rígida para la translación cada una de ellas con una respectiva horquilla de la caja de velocidades. El giro del tambor se acciona mediante una unidad de actuador, generalmente un motor eléctrico acoplado a un engranaje de reducción, en base a órdenes impartidas por el conductor. La forma de las hendiduras de guía del tambor está diseñada de una manera tal como para causar, como resultado del giro del tambor, un desplazamiento selectivo de las espigas, y por consiguiente de las horquillas de cambio, de acuerdo con modos operativos predefinidos para lograr cada vez la aplicación de un engranaje dado. Un dispositivo de control de cambio de engranaje para una caja de velocidades de vehículo provista de un tambor giratorio es conocido a partir de la solicitud de patente alemana DE 19543645. De acuerdo con este ejemplo conocido, el tambor está montado como para flotar axialmente sobre un árbol impulsor accionado por un motor eléctrico. Un par de muelles están dispuestos en los extremos axiales opuestos del tambor para ejercer, como resultado de un desplazamiento axial del tambor en cualquier dirección, una fuerza axial de solicitación que tiende a llevar el tambor de vuelta a una posición de referencia, o posición neutra. El uso de un tambor axialmente flotante hace posible asumir, en virtud del desplazamiento axial del tambor, las tolerancias de fabricación de la caja de velocidades. Con el uso de hecho de un tambor axialmente flotante, si la horquilla de cambio llegase al final del recorrido, es decir si la operación de cambio de engranaje se completase, antes de que el tambor alcanzase la posición angular predeterminada que corresponde a la aplicación del engranaje en cuestión, un giro adicional del tambor causaría un desplazamiento axial del tambor en la dirección opuesta a la dirección del cambio, en lugar de 2   hacer que el tambor empujase la horquilla en la dirección del cambio. Sin embargo, el dispositivo de control de cambio de engranaje propuesto en el documento de la técnica anterior mencionado anteriormente tiene el inconveniente de un gran tamaño axial, debido al hecho de que el tambor tiene una pluralidad de hendiduras de guía, asociadas cada una a una respectiva horquilla de cambio. Es un objeto de la presente invención proporcionar un dispositivo de control de cambio de engranaje para una caja de velocidades de vehículo, en particular para una caja de velocidades de vehículo automóvil, que tiene un tamaño axial reducido y que se puede adaptar a cajas de velocidades con diferentes recorridos de aplicación para los diversos engranajes. Este y otros objetos se consiguen totalmente de acuerdo con la invención en virtud de un dispositivo de control de cambio de engranaje para una caja de velocidades de vehículo, en particular para una caja de velocidades de vehículo automóvil, en concordancia con el preámbulo de la reivindicación 1, que tiene las características especificadas en la parte caracterizadora de la reivindicación independiente 1. Brevemente, la invención se basa en la idea de usar un dispositivo de control de cambio de engranaje que tiene un tambor giratorio y axialmente flotante, en el que en la superficie lateral cilíndrica del tambor se proporciona una primera hendidura que actúa como leva principal dispuesta para causar un desplazamiento axial dado de las espigas asociadas a los dedos de cambio y una segunda hendidura que actúa como leva auxiliar dispuesta para causar un desplazamiento axial del tambor, y por consiguiente de las espigas asociadas a los dedos de cambio, que se añade al desplazamiento causado por la leva principal y que puede ser diferente para cada engranaje como para permitir modular el recorrido de aplicación producido por el tambor dependiendo del recorrido de aplicación verdaderamente requerido para cada engranaje por la caja de velocidades específica en la que se ha de instalar el dispositivo de control. El desplazamiento axial adicional del tambor, impuesto por la segunda hendidura, se permite por el hecho de que esta hendidura se aplica a una espiga adicional que es estacionaria. Preferiblemente, la leva principal formada por la primera hendidura está configurada como para producir una alzada que corresponde a la media de los recorridos de aplicación requeridos por todos los engranajes de la caja de velocidades a la que está destinado el dispositivo de control, mientras que la leva auxiliar formada por la segunda hendidura está configurada como para producir una alzada variable tal como para asumir para cada engranaje la diferencia entre el recorrido de aplicación requerido y el recorrido de aplicación definido por la alzada de la leva principal. La ventaja principal ligada al uso de una segunda hendidura que actúa... [Seguir leyendo]

1. Dispositivo (10) de control de cambio de engranaje para una caja de velocidades de vehículo, en particular para una caja de velocidades de vehículo automóvil, que comprende: un tambor giratorio (18) capaz de trasladarse en la dirección de su propio eje (16), teniendo el tambor (18) una primera hendidura (20) en su superficie lateral cilíndrica, una pluralidad de primeras espigas (22) guiadas en la primer hendidura (20), una pluralidad de horquillas (24) de cambio conectadas cada una de manera impulsora para la translación con una respectiva espiga (22); en el que la primera hendidura (20) se extiende al menos parcialmente a lo largo de una trayectoria curvada conformada adecuadamente de una manera tal que el movimiento giratorio del tambor (18) alrededor de su propio eje (16) es convertido en un movimiento de traslación de las espigas (22), y por consiguiente de las horquillas (24) de cambio, para controlar la aplicación y la desaplicación de los engranajes de acuerdo con modos de funcionamiento predeterminados; caracterizado porque comprende una segunda hendidura (40) y una segunda espiga (42) que se aplica en la segunda hendidura (40), en el que una (40) de entre dicha segunda hendidura (40) y dicha segunda espiga (42) está conectada de manera impulsora para la traslación axial y para la rotación con el tambor (18) y la otra (42) es estacionaria, teniendo la segunda hendidura (40) un desarrollo al menos parcialmente curvado que está conformado adecuadamente para causar, como resultado de la aplicación con la segunda espiga (42), un desplazamiento axial adicional del tambor (18) que se solapa al desplazamiento axial de las primeras espigas (22) causado por la primera hendidura (20) como resultado del giro del tambor (18). 2. Dispositivo de acuerdo con la reivindicación 1, en el que la segunda hendidura (40) está formada en la superficie lateral cilíndrica del tambor (18). 3. Dispositivo de acuerdo con la reivindicación 1, en el que la segunda espiga (42) está asegurada a la superficie lateral cilíndrica del tambor (18). 4. Dispositivo de acuerdo con cualquiera de las reivindicaciones anteriores, en el que la segunda hendidura (40) está conformada como para causar un desplazamiento axial adicional que difiere de engranaje a engranaje. 5. Dispositivo de acuerdo con cualquiera de las reivindicaciones anteriores, en el que la primera hendidura (20) se extiende a lo largo de una porción de la circunferencia del tambor (18) de una longitud tal como para lograr cada vez la aplicación de solo un engranaje, por lo que cada vez solo una de las primeras espigas (22) es guiada en la primera hendidura (20), mientras que todas las restantes espigas (22) están desaplicadas de la primera hendidura (20). 6. Dispositivo de acuerdo con la reivindicación 5, en el que la primera hendidura (20) tiene, en sus extremos opuestos, respectivas porciones (20a) de introducción para hacer que la inserción de la espiga (22) pretendida cada vez se aplique más fácilmente a esa hendidura. 7. Dispositivo de acuerdo con cualquiera de las reivindicaciones anteriores, que comprende adicionalmente un motor eléctrico (12), un engranaje (14) de reducción y un árbol impulsor (16) accionable por el motor eléctrico (12) por mediación del engranaje (14) de reducción, estando montado el tambor (18) en el árbol impulsor (16) como para estar conectado para la rotación con él pero ser libre para deslizarse axialmente con relación a él. 6   7   8   9