BR102015011976A2

BR102015011976A2 - conjunto de eixo tendo um suporte de contato angular que suporta uma engrenagem de anel para girar em um alojamento do eixo

Info

Publication number: BR102015011976A2
Application number: BR102015011976A
Authority: BR
Inventors: James P Downs; Paul J Valente
Original assignee: American Axle & Mfg Inc
Priority date: 2014-06-03
Filing date: 2015-05-25
Publication date: 2016-03-08
Also published as: DE102015017322B3; CN105276120B; BR102015011976B1; DE102015108393A1; CN105276120A; DE102015108393B4

Abstract

conjunto de eixo tendo um suporte de contato angular que suporta uma engrenagem de anel para girar em um alojamento do eixo. a presente invenção refere-se a um conjunto de eixo que inclui um alojamento, um pinhão de entrada, uma engrenagem de anel, um suporte de contato angular e um conjunto do diferencial. o pinhão de entrada tem uma pluralidade de dentes de pinhão e é recebido no alojamento para girar sobre um primeiro eixo. a engrenagem de anel, que é recebida no alojamento, é uma engrenagem chanfrada tendo dentes de engrenagem de anel que definem um ângulo de passo e são engatados em entrosamento com os dentes de pinhão. o suporte de contato angular suporta a engrenagem de anel para girar no alojamento sobre um segundo eixo que é transversal ao primeiro eixo. o suporte de contato angular tem uma primeira corrediça, que é integralmente formada na engrenagem de anel, uma segunda corrediça, e uma pluralidade de mancais de esfera disposta entre as primeira e segunda corrediças. o conjunto do diferencial tem uma caixa do diferencial que é montada na engrenagem de anel para girar com o mesmo.

Description

Relatório Descritivo da Patente de Invenção para "CONJUNTO DE EIXO TENDO UM SUPORTE DE CONTATO ANGULAR QUE SUPORTA UMA ENGRENAGEM DE ANEL PARA GIRAR EM UM ALOJAMENTO DO EIXO".

REFERÊNCIA CRUZADA AOS PEDIDOS RELACIONADOS

[001] O presente pedido é uma continuação em parte do Pedido de Patente dos Estados Unidos No. 14/205.535, depositado em 12 de Março de 2014, que reivindica os benefícios do Pedido Provisório U.S. No. 61/787.547, depositado em 15 de Março de 2013. A descrição total de cada um dos pedidos acima se encontra aqui incorporada por referência.

CAMPO

[002] A presente descrição refere-se a um conjunto de eixo tendo um suporte de contato angular que suporta uma engrenagem de anel para girar em um alojamento do eixo.

ANTECEDENTES

[003] A presente seção proporciona informação de antecedentes relativas à presente descrição que não é necessariamente a técnica anterior.

[004] Os veículos automotivos modernos, particularmente caminhões leves, tipicamente empregam eixos de viga que são construídos em um estilo de eixo do tipo de Banjo ou um eixo do tipo de Salisbury. Como é conhecido na técnica, um eixo do tipo de Banjo emprega um alojamento que é fabricado de duas metades de viga idênticas, que são soldados um ao outro nas bordas dianteira e traseira onde as metades de viga tocam uma à outra. Um alojamento para um eixo do tipo de Banjo convencional é descrito na Patente US No. 2.674.783. Como é também conhecido na técnica, um eixo do tipo Salisbury emprega um alojamento que inclui um veículo central e um par de tubos de eixo que são pressionados em ou de outro modo permanentemente fixados ao veículo central. Um alojamento para um eixo do tipo Salisbury é descrito na Patente US No. 7.878.059.

SUMÁRIO

[005] A presente seção proporciona um resumo geral da descrição, e não é uma descrição compreensiva de seu âmbito total ou de todas as suas características.

[006] Em uma forma, os presentes ensinamentos proporcionam um conjunto de eixo que inclui um alojamento do eixo, um pinhão de entrada, uma engrenagem de anel, um suporte de contato angular, e um conjunto do diferencial. O pinhão de entrada é recebido no alojamento do eixo e é giratório sobre um primeiro eixo. O pinhão de entrada tem uma pluralidade de dentes de pinhão. A engrenagem de anel é recebida no alojamento do eixo e é uma engrenagem chanfrada tendo uma pluralidade de dentes de engrenagem de anel que são engatados em entrosamento com os dentes de pinhão. Os dentes de engrenagem de anel definem um ângulo de passo. O suporte de contato angular suporta a engrenagem de anel para girar no alojamento do eixo sobre um segundo eixo que é transversal ao primeiro eixo. O suporte de contato angular tem uma primeira corrediça, que é integralmente formada em uma engrenagem de anel, uma segunda corrediça, e uma pluralidade de mancais de esfera dispostos entre as primeira e segunda corrediças. O conjunto do diferencial tem um caixa do diferencial que é montada a uma engrenagem de anel para girar com o mesmo.

[007] Em outra forma, os presentes ensinamentos proporcionam um conjunto de eixo que inclui um alojamento do eixo, um pinhão de entrada, uma engrenagem de anel, um suporte de contato angular de quatro pontos, e um conjunto do diferencial. O pinhão de entrada é recebido no alojamento do eixo e é giratório sobre um primeiro eixo. O pinhão de entrada tem a pluralidade de dentes de pinhão. A engrenagem de anel é recebida no alojamento do eixo. A engrenagem de anel é uma engrenagem chanfrada tendo a pluralidade de dentes de engrenagem de anel que são engatados em entrosamento com os dentes de pinhão. Os dentes de engrenagem de anel definem um ângulo de passo. O suporte de contato angular de quatro pontos suporta a engrenagem de anel para girar no alojamento do eixo sobre um segundo eixo que é transversal ao primeiro eixo. O suporte de contato angular de quatro pontos tem uma primeira corrediça, que é integralmente formada em uma engrenagem de anel, uma segunda corrediça, e a pluralidade de mancais de esfera que são dispostos entre as primeira e segunda corrediças. A segunda corrediça é definida por um primeiro membro de corrediça e um segundo membro de corrediça. O primeiro membro de corrediça, os mancais de esfera e a primeira corrediça cooperam para definir um primeiro ângulo de contato, enquanto que um segundo membro de corrediça, os mancais de esfera e a primeira corrediça cooperam para definir um segundo ângulo de contato. O primeiro ângulo de contato está dentro de ±15 graus de ser perpendicular ao ângulo de passo dos dentes de engrenagem de anel. O conjunto do diferencial tem a caixa do diferencial que é montada à engrenagem de anel para girar com o mesmo.

[008] Áreas adicionais de aplicação se tornarão aparentes a partir da descrição proporcionada aqui. A descrição e os exemplos específicos no sumario pretendem ser apenas com o objetivo de ilustração e não são pretendidos para limitar o âmbito da presente descrição. DESENHOS

[009] Os desenhos descritos aqui são para fins ilustrativos apenas das modalidades selecionadas e não são todas as implementações possíveis, e não se pretende que limitem o âmbito da presente descrição.

[0010] a figura 1 é uma ilustração esquemática de um exemplo de veículo tendo um conjunto de eixo construído de acordo com os ensi- namentos da presente descrição;

[0011] a figura 2 é uma vista em seção longitudinal da porção do conjunto de eixo da figura 1; e [0012] a figura 3 é uma porção ampliada da figura 2.

[0013] Números de referência correspondentes indicam partes correspondentes através das diversas vistas dos desenhos.

DESCRIÇÃO DETALHADA

[0014] Com referência à figura 1 dos desenhos, um exemplo de veículo tendo um conjunto de eixo (por exemplo, um conjunto de eixo traseiro) construído de acordo com os ensinamentos da presente descrição é em geral indicado por número de referência 10. O veículo 10 pode ter a trem de força 12 e uma linha de acionamento ou trem de acionamento 14. O trem de força 12 pode ser construído de modo convencional e pode compreender uma fonte de força 16 e um dispositivo de transmissão 18. A fonte de força 16 pode ser configurada para proporcionar força de propulsão e pode compreender um motor de combustão interna e/ou um motor elétrico, por exemplo. O dispositivo de transmissão 18 pode receber força de propulsão a partir da fonte de força 16 e pode emitir força ao trem de acionamento 14. O dispositivo de transmissão 18 pode ter uma pluralidade de relações de engrenagem automaticamente ou manualmente selecionadas. O trem de acionamento 14 no exemplo particular proporcionado é de uma configuração de acionamento de duas rodas, roda traseira, mas aqueles versados na técnica podem observar que os ensinamentos da presente descrição são aplicáveis a outras configurações de trem de acionamento, incluindo configurações de acionamento de quatro rodas, configurações de acionamento de todas as rodas, e configurações de a-cionamento de roda dianteira. O trem de acionamento 14 pode incluir um eixo de transmissão 20 e um conjunto de eixo traseiro 22. O eixo de transmissão 20 pode acoplar o dispositivo de transmissão 18 ao conjunto de eixo traseiro 22 de modo que a saída de energia giratória do dispositivo de transmissão 18 é recebida pelo conjunto de eixo traseiro 22. O conjunto de eixo traseiro 22 pode distribuir a energia giratória para as rodas traseira do veículo 26.

[0015] Com referência à figura 2, o conjunto de eixo traseiro 22 pode incluir um alojamento 30, um pinhão de entrada 32, uma engrenagem de anel 34, um conjunto do diferencial 36, e um par de árvore de eixo de roda 38. O pinhão de entrada 32 pode ser giratório sobre um primeiro eixo 40, enquanto a engrenagem de anel 34 e o conjunto do diferencial 36 podem ser giratórios sobre um segundo eixo 42 que pode ser transversal (por exemplo, perpendicular) ao primeiro eixo 40.

[0016] O alojamento 30 pode definir uma porção de cavidade do diferencial 50 dentro da qual o conjunto do diferencial 36 pode ser recebido. O pinhão de entrada 32 pode ser recebido na porção de cavidade do diferencial 50 e pode incluir uma pluralidade de dentes de pinhão 52.

[0017] A engrenagem de anel 34 pode ser recebida na porção de cavidade do diferencial 50 e pode incluir uma pluralidade de dentes de engrenagem de anel 60 que são engatados em entrosamento com os dentes de pinhão 52. A engrenagem de anel 34 pode ser uma engrenagem chanfrada (por exemplo, uma engrenagem chanfrada em espiral) e os dentes de engrenagem de anel 60 podem definir um ângulo de passo 62. O ângulo de passo 62 pode ser dimensionado em um modo desejado, tal como entre 65 graus e 55 graus a partir do segundo eixo 42, e preferivelmente entre 63 graus e 57 graus a partir do segundo eixo 42.

[0018] Um suporte de contato angular 70 pode suportar a engrenagem de anel 34 para girar no alojamento 30 sobre o segundo eixo 42. O suporte de contato angular 70 pode ter uma primeira corrediça 72, que pode ser integralmente formada (isto é, usinada) em uma en- grenagem de anel 34, uma segunda corrediça 74, que pode ser definida por um ou mais membros de corrediça, e uma pluralidade de mancais de esfera 76 que pode ser disposta entre as primeira e segunda corrediças 72 e 74. No exemplo particular proporcionado, os mancais de esfera 76 são dispostos em uma única fileira, o suporte de contato angular 70 é um suporte de contato angular de quatro pontos, e a segunda corrediça 74 é compreendida de primeiro e segundo membros de corrediça 78 e 80 que podem ser posicionados em um modo desejado ao longo do segundo eixo 42 para pré-carregar o suporte de contato angular 70 em um modo desejado. Cada um dos primeiro e segundo membros de corrediça 78 e 80 coopera com os mancais de esfera 76 e a primeira corrediça 72 para definir os primeiro e segundo ângulos de contato 82 e 84, respectivamente. O primeiro ângulo de contato 82, que é definido pelo primeiro membro de corrediça 78, os mancais de esfera 76 e a primeira corrediça 72, estão dentro de uma predeterminada faixa sendo perpendicular ao ângulo de passo 62 dos dentes de engrenagem de anel 60. A faixa predeterminada pode ser ±15 graus, e mais preferivelmente, a faixa predeterminada pode ser ±10 graus. No exemplo particular proporcionado, o ângulo de passo 62 dos dentes de engrenagem de anel 60 é 60 graus e o primeiro ângulo de contato 82 é 55 graus. O segundo ângulo de contato 84, que é definido pelo segundo membro de corrediça 80, os mancais de esfera 76 e a primeira corrediça 72, podem ser em geral perpendiculares ao primeiro ângulo de contato 82 e em geral paralelos ao ângulo de passo 62 dos dentes de engrenagem de anel 60.

[0019] No exemplo proporcionado, a primeira corrediça 72 é uma corrediça de mancai externo do suporte de contato angular 70 (quatro pontos), enquanto a segunda corrediça 74 é uma corrediça de mancai interno do suporte de contato angular 70 (quatro pontos) e como tal, os primeiro e segundo membros de corrediça 78 e 80 são montados na protuberância em forma de tubo 88 do alojamento 30. O suporte de contato angular 70 pode ser pré-abastecido de qualquer modo desejado. No exemplo proporcionado, a porção da protuberância em forma de tubo 88 é roscada e engata em modo roscado a porca 90 que é empregada para gerar uma força de grampeamento para pré-carregar o suporte de contato angular 70. Embora as primeira e segunda corre-diças 72 e 74 tenham sido descritas como sendo corrediças de mancai interna e externa, respectivamente, aqueles versados na técnica podem observar que em uma alternativa, a primeira corrediça 72 pode ser formada como uma corrediça de mancai interno e a segunda corrediça 74 pode ser formada como uma corrediça de mancai externo.

[0020] O conjunto do diferencial 36 pode compreender a caixa do diferencial 100, um par de membros de emissão 102, e um meio 104 para permitir a diferenciação da velocidade entre os membros de e-missão 102. A caixa do diferencial 100 pode ser acoplada de modo fixo à engrenagem de anel 34 para girar com a mesma e como tal, mancais convencionais para suportar de modo direto a caixa do diferencial 100 para girar no alojamento 30 não são necessários. Os membros de emissão 102 podem ser dispostos de modo rotacional sobre o segundo eixo 42. O meio de diferenciação de velocidade 104 pode compreender qualquer meio para permitir a diferenciação de velocidade entre os membros de emissão 102. Por exemplo, o meio de diferenciação de velocidade 104 pode incluir um ou mais embreagens, tais como embreagens de fricção (não mostradas), que podem ser o-peradas para permitir/controlar a diferenciação de velocidade entre os membros de emissão 102. No exemplo particular proporcionado, o meio de diferenciação de velocidade 104 compreende um conjunto de engrenagem do diferencial 110 tendo um pino transversal 112, um par de pinhões do diferencial 114 (apenas um mostrado) e um par de engrenagens laterais 116 que são coformadas com os membros de e- missão 102. O pino transversal 112 pode ser montada na caixa do diferencial 100 e pode ser disposto em geral perpendicular ao segundo eixo 42. Os pinhões do diferencial 114 podem ser montados de modo rotacional no pino transversal 112 e podem ser engatados em entro-samento com as engrenagens laterais 116.

[0021] Cada um dos membros de emissão 102 pode ser acoplado de modo fixo e não giratório a uma associada das engrenagens laterais 116. Cada um dos membros de emissão 102 pode compreender uma estrutura internamente estriada que pode ser montada em uma correspondente de árvore do eixo da roda 38. Um mancai da árvore do eixo da roda 120 pode suportar a extremidade interna de cada árvore do eixo da roda 38 para girar no alojamento 30. Desse modo, será observado que o conjunto de eixo traseiro 22 não emprega quaisquer mancais para diretamente suportar a caixa do diferencial 100 para girar no alojamento 30.

[0022] A descrição anterior das modalidades foi proporcionada com o objetivo de ilustração e descrição. Não é pretendido que a mesma seja exaustiva ou que limite a descrição. Elementos individuais ou características de uma modalidade particular em geral não são limitados àquela modalidade particular, mas, onde aplicável, são inter-cambiáveis e podem ser usados em uma modalidade selecionada, mesmo se não especificamente mostrado ou descrito. A mesma pode também ser variada de muitas maneiras. As referidas variações não são observadas como um desvio da descrição, e todas as referidas modificações são pretendidas estarem incluídas dentro do escopo da descrição.

REIVINDICAÇÕES

Claims

1. Conjunto de eixo, caracterizado pelo fato de que compreende: um alojamento do eixo; um pinhão de entrada recebido no alojamento do eixo e giratório sobre um primeiro eixo, o pinhão de entrada tendo uma pluralidade de dentes de pinhão; uma engrenagem de anel recebida no alojamento do eixo, a engrenagem de anel sendo a engrenagem chanfrada tendo uma pluralidade de dentes de engrenagem de anel que são engatados em en-trosamento com os dentes de pinhão, os dentes de engrenagem de anel definindo um ângulo de passo; um suporte de contato angular que suporta a engrenagem de anel para girar no alojamento do eixo sobre um segundo eixo que é transversal ao primeiro eixo, o suporte de contato angular tendo uma primeira corrediça, que é acoplada à engrenagem de anel para girar com o mesmo, uma segunda corrediça, e a pluralidade de mancais de esfera disposta entre as primeira e segunda corrediças; e um conjunto do diferencial tendo uma caixa do diferencial, a caixa do diferencial sendo montada na engrenagem de anel para girar com o mesmo.

2. Conjunto de eixo, de acordo com a reivindicação 1, caracterizado pelo fato de que a segunda corrediça compreende um primeiro membro de corrediça que coopera com os mancais de esfera e a primeira corrediça para definir um primeiro ângulo de contato, e em que o primeiro ângulo de contato está dentro de ±15 graus e sendo perpendicular ao ângulo de passo dos dentes de engrenagem de anel.

3. Conjunto de eixo, de acordo com a reivindicação 2, caracterizado pelo fato de que o ângulo de passo é entre 65 graus e 55 graus a partir do segundo eixo.

4. Conjunto de eixo, de acordo com a reivindicação 2, caracterizado pelo fato de que o primeiro ângulo de contato está dentro de ±10 graus e sendo perpendicular ao ângulo de passo dos dentes de engrenagem de anel.

5. Conjunto de eixo, de acordo com a reivindicação 3, caracterizado pelo fato de que o ângulo de passo é entre 63 graus e 57 graus a partir do segundo eixo.

6. Conjunto de eixo, de acordo com a reivindicação 5, caracterizado pelo fato de que o primeiro ângulo de contato está dentro de ±10 graus e sendo perpendicular ao ângulo de passo dos dentes de engrenagem de anel.

7. Conjunto de eixo, de acordo com a reivindicação 5, caracterizado pelo fato de que o ângulo de passo é 60 graus a partir do segundo eixo.

8. Conjunto de eixo, de acordo com a reivindicação 7, caracterizado pelo fato de que o primeiro ângulo de contato está dentro de ±10 graus e sendo perpendicular ao ângulo de passo dos dentes de engrenagem de anel.

9. Conjunto de eixo, de acordo com a reivindicação 2, caracterizado pelo fato de que o primeiro ângulo de contato está dentro de ±10 graus e sendo perpendicular ao ângulo de passo dos dentes de engrenagem de anel.

10. Conjunto de eixo, de acordo com a reivindicação 1, caracterizado pelo fato de que o conjunto do diferencial adicionalmente compreende um conjunto de engrenagem do diferencial que é configurado para receber uma entrada giratória a partir da caixa do diferencial.

11. Conjunto de eixo, de acordo com a reivindicação 1, caracterizado pelo fato de que a primeira corrediça é integralmente formada em uma engrenagem de anel.

12. Conjunto de eixo, caracterizado pelo fato de que compreende: um alojamento do eixo; um pinhão de entrada recebido no alojamento do eixo e giratório sobre um primeiro eixo, o pinhão de entrada tendo a pluralidade de dentes de pinhão; uma engrenagem de anel recebida no alojamento do eixo, a engrenagem de anel sendo uma engrenagem chanfrada tendo uma pluralidade de dentes de engrenagem de anel que são engatados em entrosamento com os dentes de pinhão, os dentes de engrenagem de anel definindo um ângulo de passo; um suporte de contato angular de quatro pontos que suporta a engrenagem de anel para girar no alojamento do eixo sobre um segundo eixo que é transversal ao primeiro eixo, o suporte de contato angular de quatro pontos tendo uma primeira corrediça, que é acoplada à engrenagem de anel para girar com o mesmo, uma segunda corrediça, e uma pluralidade de mancais de esfera que são dispostos entre as primeira e segunda corrediças, a segunda corrediça sendo definida por um primeiro membro de corrediça e um segundo membro de corrediça, em que o primeiro membro de corrediça, os mancais de esfera e a primeira corrediça cooperam para definir um primeiro ângulo de contato, em que o segundo membro de corrediça, os mancais de esfera e a primeira corrediça cooperam para definir um segundo ângulo de contato e a primeira corrediça para definir um segundo ângulo de contato, e em que o primeiro ângulo de contato está dentro de ±15 graus e sendo perpendicular ao ângulo de passo dos dentes de engrenagem de anel; e um conjunto do diferencial tendo uma caixa do diferencial, a caixa do diferencial sendo montada na engrenagem de anel para girar com o mesmo.

13. Conjunto de eixo, de acordo com a reivindicação 12, caracterizado pelo fato de que o ângulo de passo é entre 65 graus e 55 graus a partir do segundo eixo.

14. Conjunto de eixo, de acordo com a reivindicação 13, caracterizado pelo fato de que o primeiro ângulo de contato está dentro de ±10 graus e sendo perpendicular ao ângulo de passo dos dentes de engrenagem de anel.

15. Conjunto de eixo, de acordo com a reivindicação 13, caracterizado pelo fato de que o ângulo de passo é entre 63 graus e 57 graus a partir do segundo eixo.

16. Conjunto de eixo, de acordo com a reivindicação 15, caracterizado pelo fato de que o primeiro ângulo de contato está dentro de ±10 graus e sendo perpendicular ao ângulo de passo dos dentes de engrenagem de anel.

17. Conjunto de eixo, de acordo com a reivindicação 15, caracterizado pelo fato de que o ângulo de passo é 60 graus a partir do segundo eixo.

18. Conjunto de eixo, de acordo com a reivindicação 17, caracterizado pelo fato de que o primeiro ângulo de contato está dentro de ±10 graus e sendo perpendicular ao ângulo de passo dos dentes de engrenagem de anel.

19. Conjunto de eixo, de acordo com a reivindicação 12, caracterizado pelo fato de que o primeiro ângulo de contato está dentro de ±10 graus e sendo perpendicular ao ângulo de passo dos dentes de engrenagem de anel.

20. Conjunto de eixo, de acordo com a reivindicação 12, caracterizado pelo fato de que o conjunto do diferencial adicionalmente compreende um conjunto de engrenagem do diferencial que é configurado para receber uma entrada giratória a partir da caixa do diferencial.

21. Conjunto de eixo, de acordo com a reivindicação 12, caracterizado pelo fato de que a primeira corrediça é integralmente formada na engrenagem de anel.