BR102015028680A2 - dispositivo de comutação para transmissão de veículo automotor, transmissão de veículo automotor com vários dispositivos de comutação, e, método de acionamento de transmissão de veículo automotor - Google Patents

Abstract

dispositivo de comutação para transmissão de veículo automotor, transmissão de veículo automotor com vários dispositivos de comutação, e, método de acionamento de transmissão de veículo automotor. dispositivo de comutação para transmissão de veículo automotor, com componente de acoplamento, eixos de transmissão, cada um sendo giratório sobre um eixo de transmissão, um anel de contato por fricção, incluindo cone de fricção, substancialmente não giratório e conectado por deslocamento axial a um eixo de transmissão, um anel de encaixe por forma incluindo uma superfície de cone, substancialmente não giratório e conectado por deslocamento axial ao componente de acoplamento, e um corpo de acionamento incluindo uma superfície de cone, substancialmente não giratório e conectado por deslocamento axial ao componente de acoplamento, dito cone de fricção do anel de contato por fricção estendendo-se entre a superfície de cone do anel de encaixe por forma e a superfície de cone do corpo de acionamento, dito eixo de transmissão e o componente de acoplamento sendo desacoplados na direção de rotação em uma posição inicial axial do corpo de acionamento, acoplados por fricção na direção de rotação em uma posição de contato por fricção axial do corpo de acionamento e acoplados positivamente na direção de rotação em uma posição de encaixe por forma axial do corpo de acionamento, dito anel de encaixe por forma em uma posição de encaixe por forma sendo conectado positivamente ao eixo de transmissão e, em posição de liberação, não é conectado positivamente ao eixo de transmissão, dito anel de encaixe por forma axialmente móvel entre sua posição de encaixe por forma e sua posição de liberação, e impelido para a posição de liberação. refere-se, ainda, a um método de acionamento de transmissão de veículo automotor.

Description

DISPOSITIVO DE COMUTAÇÃO PARA TRANSMISSÃO DE VEÍCULO AUTOMOTOR, TRANSMISSÃO DE VEÍCULO AUTOMOTOR COM VÁRIOS DISPOSITIVOS DE COMUTAÇÃO, E, MÉTODO DE ACIONAMENTO DE TRANSMISSÃO DE VEÍCULO AUTOMOTOR

[001] A presente invenção refere-se a um dispositivo de comutação para uma transmissão de veiculo automotor, em particular para uma transmissão escalonada totalmente automática e a um método de acionamento de transmissão de veículo automotor.

[002] Em engenharia automotiva, transmissões automáticas, em particular transmissões por pedal totalmente automáticas com conversor de torque hidrodinâmico e transmissões planetárias são utilizadas para transmissão de energia, além de transmissões manuais com velocidade variável.

[003] Essas transmissões por pedal totalmente automáticas agem como transmissões de troca de energia sem interrupção da força de tração, em que o fluxo de energia é realizado por meio de conjuntos de engrenagem planetários e as mudanças de marcha ocorrem ao acoplar-se ou liberar-se elementos individuais de conjunto de engrenagem planetário. 0 acoplamento de elementos individuais de conjunto de engrenagem planetário atualmente é realizado, em sua maioria, por meio de embreagens multidiscos que, todavia, são pesadas e possuem construção completa, além de necessitarem de um espaço de instalação indesejavelmente grande. Como as embreagens multidisco necessitam ser projetadas para a transmissão do máximo de torque, muitos pontos de fricção ou discos também são necessários para a transmissão de torque. Devido aos vários pontos de fricção, os torques de arrasto indesejados são bastante altos na condição desacoplada e possuem efeito desvantajoso sobre a eficiência de transmissão.

[004] É objeto da presente invenção criar um dispositivo de comutação para uma transmissão automática de veiculo automotor, a qual é construída particularmente compacta, pode ser fabricada facilmente e a baixo custo e fornece eficiência de transmissão particularmente alta.

[005] Segundo a presente invenção, o objeto é resolvido por um dispositivo de comutação com um componente de acoplamento, várias hastes de transmissão, cada qual giratório sobre um eixo de transmissão, um anel de contato por fricção que inclui um cone de fricção e é substancialmente não giratório e conectado por deslocamento e axialmente a uma haste de transmissão, um anel de contato por forma que inclui uma superfície de cone e é substancialmente não giratório e conectado por deslocamento e axialmente ao componente de acoplamento e um corpo de acionamento que inclui uma superfície de cone e é substancialmente não giratório e conectado por deslocamento e axialmente a um componente de acoplamento, em que o cone de fricção do anel de contato por fricção estende-se entre a superfície do cone do anel de encaixe por forma e a superfície de cone do corpo de acionamento, em que o eixo de transmissão e o componente de acoplamento são desacoplados na direção de rotação em posição inicial axial do corpo de acionamento, são acoplados por fricção na direção de rotação em posição de contato por fricção axial do corpo de acionamento e são acoplados positivamente na direção de rotação em uma posição de encaixe por forma axial do corpo de acionamento, em que, em uma posição de encaixe por forma, o anel de encaixe por forma é conectado positivamente ao eixo de transmissão e, em posição de liberação, não é conectado positivamente ao eixo de transmissão, em que o anel de encaixe por forma é axialmente móvel entre a posição de encaixe por forma e a posição de liberação e é impelido para a posição de liberação. Em termos funcionais, o dispositivo de comutação é, portanto, uma embreagem de cone com acoplamento de encaixe por forma, em que os componentes a serem acoplados são preferencialmente impelidos em posição inicial desacoplada. Em comparação com a uma embreagem multidisco convencional, esse dispositivo de comutação é construido distintamente mais compacto e pode ser acionado de forma consideravelmente mais eficiente quanto à energia. Como, na condição desacoplada do dispositivo de comutação, o torque máximo a ser transmitido pode ser transmitido por acoplamento de encaixe por forma, são necessários menos pontos de fricção em comparação com uma embreagem multidisco convencional, o que leva a uma redução distinta dos torques de arrasto e, portanto, possui influência positiva sobre a eficiência de transmissão. A posição de contato por fricção do corpo de acionamento encontra-se preferencialmente localizada axialmente entre a posição inicial e a posição de encaixe por forma do corpo de acionamento e forma uma espécie de posição intermediária axial na qual o corpo de acionamento pode ser movido com, comparativamente, pouco gasto de energia. Todavia, para vários casos de carga, a capacidade de transmissão de torque do dispositivo de comutação na posição de contato por fricção do dispositivo de comutação já é suficiente para transmissão por torque para que não seja necessário nenhum movimento adicional do corpo de acionamento para sua posição de encaixe por forma. Isso também possui influência positiva sobre a eficiência de transmissão. Apenas em casos de carga com carga de torque muito alto, o corpo de acionamento é movido para a sua posição de encaixe por forma com mais gasto de energia, a fim de aumentar a capacidade de transmissão de torque do dispositivo de comutação.

[006] Segundo uma realização do dispositivo de comutação, o componente de acoplamento é um abrigo de transmissão, de forma que o dispositivo de comutação aja como freio, sendo capaz de reduzir o eixo de transmissão giratório e fixá-lo de forma não giratória no abrigo.

[007] Segundo uma realização alternativa do dispositivo de comutação, o componente de acoplamento é outro eixo de transmissão ou um elemento de eixo de transmissão conectado firmemente ao outro eixo de transmissão. Os dois eixos de transmissão separados em particular são eixos de transmissão dispostos coaxialmente de conjuntos de engrenagem planetários diferentes que experimentam adaptação de velocidade pelo dispositivo de comutação.

[008] Preferencialmente, o cone de fricção inclui uma superfície de fricção em forma de cone adjacente à superfície de cone do corpo de acionamento, bem como uma superfície de fricção em forma de cone oposta adjacente à superfície de cone do anel de encaixe por forma, em que as superfícies de fricção e as superfícies de cone são formadas de maneira coaxial e substancialmente paralela. Desta forma, a rotação do eixo de transmissão pode ser adaptada à velocidade de rotação do componente de acoplamento de forma fácil e rápida, na forma de sincronização múltipla de transmissões operadas manualmente, em que um componente de acoplamento formado como abrigo de transmissão possui velocidade zero.

[009] As superficies de cone e as superfícies de fricção preferencialmente incluem um ângulo de cone a, com 5o â a < 15°, em particular α ~ 10°, em que o ângulo de cone corresponde à metade do ângulo de abertura de um cone. Uma pressão hidráulica comum para a hidráulica de transmissão, que age sobre o corpo de acionamento do dispositivo de comutação, nestes ângulos de cone é suficiente para realizar rápida adaptação de velocidade. Ademais, estes ângulos de cone repousam fora de faixa de autotravamento, em que a força necessária para desacoplar o dispositivo de comutação encontra-se particularmente na faixa da força de mola de uma mola padrão comum, de forma a possibilitar desacoplamento simples com pouco gasto de energia.

[0010] Segundo outra realização do dispositivo de comutação, o componente de acoplamento inclui uma parada axial para o corpo de acionamento, que define a posição inicial. Devido à carga de mola que age contra a parada axial, não é necessária a pressurização do corpo de acionamento na posição inicial, o que contribui para uma operação com uso particularmente eficiente de energia do dispositivo de comutação.

[0011] Preferencialmente, o elemento de mola do corpo de acionamento, por um lado, é suportado sobre o corpo de acoplamento e, por outro lado, sobre o corpo de acionamento e em particular é formado como mola de disco. Molas de disco fornecem permanentemente uma força de mola principalmente constante, que, no presente caso, garante movimento de retorno confiável do corpo de acionamento. Além disso, molas de disco podem ser fabricadas facilmente e com baixo custo.

[0012] De acordo com outra realização do dispositivo de comutação, o eixo de transmissão ou um elemento de eixo de transmissão conectado firmemente com o eixo de transmissão inclui uma parada axial para o anel de contato de fricção, que define uma posição de ventilação do anel de contato de fricção. Na posição de ventilação, o cone de fricção é espaçado das superfícies de cone adjacentes do anel de encaixe por forma e do corpo de acionamento.

[0013] Preferencialmente, é fornecido um elemento de mola de anel de contato por fricção, que impele axialmente o anel de contato por fricção para a posição de ventilação, em que o anel de contato por fricção é móvel entre a posição de ventilação e uma posição de contato por fricção. O elemento de mola de anel de contato por fricção, por um lado, pode suportar sobre o eixo de transmissão e, por outro lado, sobre o anel de contato por fricção e, em particular, pode ser formado como mola de disco. Conforme já mencionado acima, molas de disco fornecem permanentemente uma força de mola em grande parte constante que, no presente caso, garante desacoplamento confiável do eixo de transmissão do componente de acoplamento. Torques de arrasto indesejados que poderão levar a prejuízo da função de transmissão são então ao menos fortemente reduzidos, sendo idealmente evitados até completamente, pelo elemento de mola de anel de contato por fricção.

[0014] Segundo outra realização do dispositivo de comutação, o componente de acoplamento inclui uma parada axial para o anel de encaixe por forma, que define uma posição de liberação do anel de encaixe por forma. Na posição de liberação do anel de encaixe por forma, o eixo de transmissão e o anel de encaixe por forma não formam conexão positiva na direção de rotação e ademais são, no máximo, acoplados indiretamente (por meio do anel de contato por fricção) na direção de rotação.

[0015] Preferencialmente, é fornecido um elemento de mola de encaixe por forma, que impele axialmente o anel de encaixe por forma para a posição de liberação, em que o anel de encaixe por forma é móvel entre a posição de liberação e uma posição de encaixe por forma. O elemento de mola de anel de encaixe por forma, por um lado, pode suportar sobre o componente de acoplamento e, por outro lado, sobre o anel de encaixe por forma e, em particular, pode ser formado como pacote de mola em onda ou pacote de mola em espiral. A característica de mola plana desejada para o elemento de mola de anel de encaixe por forma com alta força de mola na ordem de magnitude de vários quiloNewtons pode ser realizada facilmente e com baixo custo por meio de um pacote de mola em onda ou pacote de mola em espiral fortemente pré-tensionados.

[0016] De forma particularmente preferida, o corpo de acionamento pode ser impelido axialmente para sua posição de encaixe por forma por uma força de acionamento variável, em que o elemento de mola de anel de encaixe por forma aplica força de mola sobre o anel de encaixe por mola contra a força de acionamento, em que essa força de mola corresponde a cerca de 60%-90%, preferencialmente cerca de 70%-80% de uma força de acionamento máxima. Portanto, apenas o anel de encaixe por forma é movido para sua posição de encaixe por forma com alta força de acionamento contra a força de mola do elemento de mola de anel de encaixe por forma, para que uma grande porção da força de acionamento variável esteja disponível como faixa de controle para a conexão por fricção. Isso resulta em controle vantajoso e particularmente sensivel da faixa de deslizamento no dispositivo de comutação.

[0017] Segundo outra realização do dispositivo de comutação, uma primeira denteação é formada sobre o anel de encaixe por forma e uma segunda denteação adjacente axialmente à primeira denteação é formada sobre o eixo de transmissão ou um elemento de eixo de transmissão conectado firmemente com o eixo de transmissão, em que as denteações encaixam-se entre si em posição de encaixe por forma axial do anel de encaixe por forma e conectam positivamente o eixo de transmissão ao componente de acoplamento na direção de rotação. Esta conexão positiva, em particular não giratória, entre o eixo de transmissão e o componente de acoplamento por meio de denteações que se encaixam entre si permanentemente fornece transmissão quase sem desgaste de grandes torques de transmissão.

[0018] Nesta realização, as denteações podem incluir uma série de dentes distribuídos na direção de rotação, em que cada dente de uma denteação inclui dois flancos de dentes opostos inclinados com relação à direção axial, que convergem axialmente para a outra denteação em forma de cunha. Durante a formação da conexão positiva entre o eixo de transmissão e o componente de acoplamento, os flancos de dentes chanfrados facilitam o encaixe das denteações entre si, o que contribui para uma operação de comutação particularmente fluente e sem solavancos. Além disso, os flancos de dentes chanfrados também facilitam a separação da conexão positiva sob carga.

[0019] Segundo outra realização do dispositivo de comutação, o componente de acoplamento inclui uma porção de cilindro e o corpo de acionamento é projetado na forma de pistão, em que o pistão é orientado por deslocamento axial na porção de cilindro.

[0020] A porção de cilindro e o pistão nesta realização em particular definem uma câmara pressurizável para o deslocamento axial do pistão. Pode-se aplicar, por exemplo, pressão hidráulica pode ser aplicada a esta câmara para frear a rotação do eixo de transmissão ou adaptá-la à rotação de outro eixo de transmissão. Em vez de acionamento hidráulico, outro acionamento adequado, em particular um acionamento eletromotor do dispositivo de comutação, é claro, também é alternativamente concebível.

[0021] A presente invenção, além disso, também compreende uma transmissão de veiculo automotor com vários dispositivos de comutação, dos quais pelo menos um dispositivo de comutação é projetado conforme mencionado acima, um eixo de direcionamento e um eixo conduzido, em que cada dispositivo de comutação é comutável em condição de desacoplamento e uma condição de acoplamento e, dentro da condição de acoplamento, o pelo menos um dispositivo de comutação é comutável em uma posição de contato por fricção e uma posição de encaixe por forma, em que, para o pelo menos um dispositivo de comutação, um eixo de transmissão e um componente de acoplamento é associado, os quais, na condição de desacoplamento, são desacoplados na direção de rotação e na condição de acoplamento são acoplados na direção de rotação apenas por fricção ou por fricção e positivamente, em que, por várias combinações de comutação dos dispositivos de comutação, razões de engrenagem entre o eixo de direcionamento e o eixo conduzido associados a estágios individuais de engrenagem da transmissão de veiculo automotor são ajustáveis, em que o pelo menos um dispositivo de comutação assume sua condição de desacoplamento em um estágio de engrenagem pré-determinado, assume sua posição de contato por fricção em outro estágio de engrenagem pré-determinado e assume sua posição de encaixe por forma em ainda outro estágio de engrenagem da transmissão de veiculo automotor. Dependendo da capacidade de transmissão de torque necessária no estágio de engrenagem respectivo, o acoplamento do dispositivo de comutação pode ser seletivamente efetuado por meio de fricção e positivamente em contraste às transmissões de veiculo automotor automáticas convencionais. No caso de uma mudança de engrenagem desejada, a transmissão de veiculo automotor pode ser então acionada de forma particularmente eficiente no gasto de energia, o que, por fim, leva a eficiência de transmissão particularmente alta.

[0022] Além disso, o objeto acima mencionado também é resolvido por meio de um método de acionamento de uma transmissão de veiculo automotor que inclui um eixo de direcionamento, um eixo conduzido e vários dispositivos de comutação, em que cada dispositivo de comutação é comutável em uma condição de desacoplamento e uma condição de acoplamento e, dentro da condição de acoplamento, pelo menos um dispositivo de comutação que é comutável em uma posição de contato por fricção e uma posição de encaixe por forma, em que, para o pelo menos um dispositivo de comutação, são associados um eixo de transmissão e um componente de acoplamento que, na condição de desacoplamento, são desacoplados na direção de rotação e, na condição de acoplamento, são acoplados na direção de rotação apenas por fricção ou por fricção e positivamente. Por meio de várias combinações de comutação dos dispositivos de comutação, são ajustadas razões de engrenagem entre o eixo de direcionamento e o eixo conduzido associados aos estágios individuais de engrenagem da transmissão de veiculo automotor, em que, durante uma mudança do estágio de engrenagem, pelo menos um dos dispositivos de comutação da transmissão de veiculo automotor é comutado da condição de desacoplamento para a condição de acoplamento ou da condição de acoplamento para a condição de desacoplamento para alterar a razão de engrenagem. Além disso, outro dispositivo de comutação, que, durante esta mudança do estágio de engrenagem, encontra-se na condição de acoplamento e não é necessário para alterar a razão de engrenagem, é comutado da posição de contato por fricção para a posição de encaixe por forma ou da posição de encaixe por forma para a posição de contato por fricção, a fim de alterar a capacidade de transmissão de torque deste outro dispositivo de comutação. A adaptação da capacidade de transmissão de torque na condição de acoplamento do dispositivo de comutação ao torque a ser transmitido, na verdade, proporciona acionamento que particularmente economiza energia da transmissão de veículo automotor e leva a uma eficiência de transmissão particularmente alta.

[0023] Segundo uma variação do método, o outro dispositivo de comutação em sua condição de acoplamento transmite torque entre o eixo de transmissão associado e o componente de acoplamento associado, em que o outro dispositivo de comutação, em sua posição de contato por fricção, possui primeira capacidade de transmissão de torque e, em sua posição de encaixe por forma, possui segunda capacidade de transmissão de torque maior que a primeira capacidade de transmissão de torque.

[0024] Preferencialmente, um dispositivo de comutação na posição de contato por fricção é comutado da posição de contato por fricção para a posição de encaixe por forma, antes e durante alteração do estágio de engrenagem, e a primeira capacidade de transmissão de torque deste dispositivo de comutação é excedida. Desta forma, garante-se transmissão de torque confiável na transmissão de veiculo automotor com gasto de energia mínimo. Esse acionamento do dispositivo de comutação correspondente entre a posição de contato por fricção e a posição de encaixe por forma pode ser implementado com pouco gasto em um controlador de transmissão da transmissão de veiculo automotor, pois os torques a serem transmitidos nos dispositivos de comutação individuais são conhecidos por cada estágio de engrenagem devido ao projeto de transmissão.

[0025] Outras características e vantagens da presente invenção podem ser retiradas da descrição de realizações preferidas a seguir com referência aos desenhos, nos quais: - a Figura 1 exibe um diagrama de transmissão de uma transmissão escalonada totalmente automática com um dispositivo de comutação de acordo com a presente invenção; - a Figura 2 exibe uma seção esquemática através do dispositivo de comutação de acordo com a presente invenção em posição inicial axial de um corpo de acionamento; - a Figura 3 exibe um detalhe em corte do dispositivo de comutação de acordo com a Figura 2; - a Figura 4 exibe uma seção esquemática através do dispositivo de comutação de acordo com a presente invenção em posição de fricção axial do corpo de acionamento; - a Figura 5 exibe outa seção esquemática através do dispositivo de comutação de acordo com a presente invenção em posição de fricção axial do corpo de acionamento; - a Figura 6 exibe uma seção esquemática através do dispositivo de comutação de acordo com a presente invenção em posição de contato por fricção axial do corpo de acionamento; - a Figura 7 exibe uma seção esquemática através do dispositivo de comutação de acordo com a presente invenção em posição de encaixe por forma axial do corpo de acionamento; - a Figura 8 exibe uma vista em corte parcial e em perspectiva de um corpo de acionamento do dispositivo de comutação de acordo com as Figuras 2 a 7; a Figura 9 exibe uma vista em corte parcial e em perspectiva de um elemento de mola de corpo de acionamento do dispositivo de comutação de acordo com as Figuras 2 a 7; - a Figura 10 exibe uma vista em corte parcial e em perspectiva de um anel de contato por fricção do dispositivo de comutação de acordo com as Figuras 2 a 7; - a Figura 11 exibe outra vista em corte parcial e em perspectiva do anel de contato por fricção do dispositivo de comutação de acordo com as Figuras 2 a 7; - a Figura 12 exibe uma vista em corte parcial e em perspectiva de um elemento de mola de anel de contato por fricção do dispositivo de comutação de acordo com as Figuras 2 a 7; - a Figura 13 exibe uma vista em corte parcial e em perspectiva de um elemento de eixo de transmissão conectado firmemente a um eixo de transmissão do dispositivo de comutação de acordo com as Figuras 2 a 7; - a Figura 14 exibe uma vista em corte parcial e em perspectiva de um anel de encaixe por forma do dispositivo de comutação de acordo com as Figuras 2 a 7; - a Figura 15 exibe uma vista em corte parcial e em perspectiva de um elemento de mola de anel de encaixe por forma do dispositivo de comutação de acordo com as Figuras 2 a 7; e - a Figura 16 exibe uma seção esquemática através de outra realização do dispositivo de comutação de acordo com a presente invenção em posição inicial axial do corpo de acionamento.

[0026] A Figura 1 exibe uma transmissão escalonada totalmente automática e acionada eletro-hidraulicamente 10 de um veiculo automotor com um conversor de torque 12, quatro transmissões planetárias ou conjuntos de engrenagem planetários 14 e um abrigo de transmissão indicado esquematicamente 16. Além disso, são fornecidos um eixo de direcionamento 18, um eixo conduzido 20 e vários eixos de transmissão 24, em que, a seguir, os veículos de engrenagem planetária a seguir também são denominados eixos de transmissão 24. Os eixos de transmissão 24 são associados aos conjuntos de engrenagem planetários individuais 14 e dispostos coaxialmente entre si.

[0027] A transmissão escalonada 10 também inclui dispositivos de comutação 26, 28, aos quais pode-se aplicar uma pressão hidráulica e que podem acoplar um eixo de transmissão 24 a outro eixo de transmissão 24 ou ao abrigo de transmissão 16 ou podem desacoplar o eixo de transmissão 24 do outro eixo de transmissão 24 ou do abrigo de transmissão 16 .

[0028] Um dispositivo de comutação 26, que acopla o eixo de transmissão 24 com o abrigo de transmissão 16, também é denominado dispositivo de freio e um dispositivo de comutação 28, que acopla dois eixos de transmissão 24 entre si, também é denominado dispositivo de acoplamento. No presente exemplo de realização, são fornecidos seis dispositivos de comutação 26, 28, dos quais três dispositivos de comutação 26 são formados como dispositivos de freio e três dispositivos de comutação 28 são formados como dispositivos de acoplamento. Segundo a Figura 1, por exemplo, dois dispositivos de freio e um dispositivo de acoplamento encontram-se na condição acoplada (indicada como eclodida) e um dispositivo de freio e dois dispositivos de acoplamento encontram-se na condição desacoplada.

[0029] Por meio de várias combinações de comutação dos dispositivos de comutação 26, 28, as razões de engrenagem entre o eixo de direcionamento 18 e o eixo conduzido 20 correspondem aos estágios de engrenagem individuais da transmissão escalonada 10 são então obtidas.

[0030] Como a construção geral e o modo de operação de transmissões por pedal totalmente automáticas 10 já são conhecidos de forma geral no estado da técnica, eles não serão discutidos adicionalmente e, a seguir, encontra-se apenas descrito em detalhes um método de acordo com a presente invenção de acionamento da transmissão de veiculos automotores e o projeto construtivo e o funcionamento dos dispositivos de comutação 26, 28 de acordo com a presente invenção.

[0031] Cada dispositivo de comutação 26, 28 é comutável em uma condição de desacoplamento e uma condição de acoplamento e, na condição de acoplamento, pelo menos um dos dispositivos de comutação 26, 28 é comutável em uma posição de contato por fricção e uma posição de encaixe por forma, em que são associados ao pelo menos um dispositivo de comutação 26, 28 um eixo de transmissão 24 e um componente de acoplamento 30, que, na condição de desacoplamento, são desacoplados na direção de rotação e na condição de acoplamento são acoplados na direção de rotação apenas por fricção ou por fricção e positivamente.

[0032] Razões de engrenagem entre o eixo de direcionamento 18 e o eixo conduzido 20, que são associados a estágios de engrenagem individuais da transmissão escalonada 10, são ajustadas por várias combinações de comutação dos dispositivos de comutação 26, 28. Durante uma alteração do estágio de engrenagem, pelo menos um, preferencialmente exatamente dois dos dispositivos de comutação 26, 28 da transmissão escalonada 10 são acionados de forma que eles comutem da sua condição de desacoplamento para a condição de acoplamento ou da condição de acoplamento para a condição de desacoplamento, a fim de alterar a razão de engrenagem. Ao mesmo tempo, outro dispositivo de comutação 26, 28 na condição de acoplamento e não necessário para alterar a razão de engrenagem é acionado de forma que ele comute da posição de contato por fricção para a posição de encaixe por forma ou da posição de encaixe por forma para a posição de contato por fricção, a fim de alterar a capacidade de transmissão de torque deste outro dispositivo de comutação 26, 28. A adaptação da capacidade de transmissão de torque na condição de acoplamento do dispositivo de comutação 26, 28 para o torque a ser transmitido realmente proporciona acionamento da transmissão escalonada 10 que particularmente economiza energia e leva a eficiência de transmissão particularmente alta .

[0033] Em sua condição de acoplamento, o pelo menos um dispositivo de comutação 26, 28 transmite torque entre o eixo de transmissão associado 24 e o componente de acoplamento associado 30, em que, na sua posição de contato por fricção, o dispositivo de comutação 26, 28 possui primeira capacidade de transmissão de torque e, em sua posição de encaixe por forma, segunda capacidade de transmissão de torque maior que a primeira capacidade de transmissão de torque.

[0034] Segundo uma variação de método particularmente vantajosa, o dispositivo de comutação 26, 28 na posição de contato por fricção é comutado da posição de contato por fricção para a posição de encaixe por forma, antes e durante alteração do estágio de engrenagem e a primeira capacidade de transmissão de torque deste dispositivo de comutação 26, 28 é excedida. Desta forma, garante-se transmissão de torque confiável na transmissão escalonada 10 com gasto mínimo de energia.

[0035] A Figura 2 exibe corte de um dispositivo de comutação 26, 28 para a transmissão escalonada totalmente automática 10 de acordo com a Figura 1, com um componente de acoplamento 30, os eixos de transmissão 24 que são giratórios em volta de um eixo de transmissão A, um anel de contato por fricção 32 que inclui um cone de fricção 34 e é substancialmente não giratório e conectado por deslocamento e axialmente ao eixo de transmissão 24, um anel de encaixe por forma 36 que inclui uma superfície de cone 38 e é substancialmente não giratório e conectado por deslocamento e axialmente ao componente de acoplamento 30 e um corpo de acionamento 40 que inclui uma superfície de cone 42 e é substancialmente não giratório e conectado por deslocamento e axialmente ao componente de acoplamento 30, em que o cone de fricção 34 do anel de contato por fricção 32 estende-se entre a superfície de cone 38 do anel de encaixe por forma 36 e a superfície de cone 42 do corpo de acionamento 40.

[0036] O corpo de acionamento 40 é disposto para ser deslocável axialmente, em que, em uma posição inicial axial do corpo de acionamento 40, o eixo de transmissão 24 e o componente de acoplamento 30 são desacoplados na direção de rotação, ou seja, livremente giratórios entre si, em posição de contato por fricção axial do corpo de acionamento 40 são acoplados por fricção na direção de rotação e em posição de encaixe por forma axial do corpo de acionamento 40 são acoplados positivamente na direção de rotação.

[0037] Segundo as Figuras 2 a 7, o componente de acoplamento 30 é formado pelo abrigo de transmissão 16, de forma que o dispositivo de comutação 26 aja como dispositivo de freio e pode fixar o eixo de transmissão 24 de um conjunto de engrenagem planetário 14 no abrigo de transmissão 16.

[0038] Alternativamente, o componente de acoplamento 30 é um elemento de eixo de transmissão 43 conectado firmemente a outro eixo de transmissão 24 (vide também a Figura 16) . O dispositivo de comutação 28 age em seguida como dispositivo de acoplamento que é capaz de acoplar o eixo de transmissão 24 de um conjunto de engrenagem planetário 14 ao eixo de transmissão 24 de outro conjunto de engrenagem planetário 14 na direção de rotação, de forma que as velocidades de rotação dos eixos de transmissão 24 sejam inicialmente adaptadas entre si e, em seguida, os eixos de transmissão 24 são substancialmente conectados de forma não giratória por meio de conexão por fricção ou por conexão por fricção e conexão positiva.

[0039] Segundo a Figura 2, o componente de acoplamento 30 inclui uma porção de cilindro 44 e o corpo de acionamento 40 é projetado na forma de pistão, em que o pistão é orientado por meio de deslocamento axial na porção de cilindro 44. A porção de cilindro 44 e o pistão definem uma câmara pressurizável vedada 46 para deslocamento axial do pistão. O corpo de acionamento 40 é aqui formado como pistão com superfície de cone integralmente moldada 42 . Em particular por razões de fabricação, todavia, ele também é concebível em alternativa em que o corpo de acionamento 40 é formado em duas partes e inclui um elemento de pistão, bem como um elemento de superfície de cone separado conectado firmemente ao elemento de pistão.

[0040] No presente exemplo de realização, o dispositivo de comutação 26 é parte de uma transmissão escalonada totalmente automática e acionada eletro-hidraulicamente 10, de forma que a câmara 46 pode ser pressurizada pela pressão de um fluido hidráulico para influenciar, particularmente frear, a rotação do eixo de transmissão 24 .

[0041] Em vez de acionamento hidráulico, naturalmente também é concebível alternativamente acionamento eletromotor do dispositivo de comutação 26, 28.

[0042] A partir de uma condição desacoplada, uma operação de acoplamento do dispositivo de comutação 26 será descrita a seguir com referência às Figuras 2 a 7.

[0043] Na condição desacoplada do dispositivo de comutação 26 de acordo com as Figuras 2 e 3, o eixo de transmissão 24 e o componente de acoplamento 30 são desacoplados na direção de rotação, ou seja, o eixo de transmissão 24 é livremente giratório com relação ao componente de acoplamento 30.

[0044] Na condição desacoplada, o corpo de acionamento 40 formado como pistão não é pressurizado ou é pressurizado apenas de forma desprezível e, consequentemente, encontra-se em sua posição inicial axial que é definida por uma parada axial 48 formada no componente de acoplamento 30 (Figura 2).

[0045] Para evitar torques de arrasto indesejados na condição desacoplada do dispositivo de comutação 26, é fornecido um elemento de mola de corpo de acionamento 50, que impele o corpo de acionamento 40 para sua posição inicial. O elemento de mola de corpo de acionamento 50, por um lado, é suportado sobre o corpo de acionamento 40 e, por outro lado, sobre o componente de acoplamento 30, para que o corpo de acionamento 40 seja pressionado axialmente contra a parada axial 48 do componente de acoplamento 30 e, portanto, seja mantido com segurança na sua posição inicial.

[0046] Em sua condição desacoplada do dispositivo de comutação 26, o anel de contato por fricção 32 encontra-se em "posição de ventilação", ou seja, uma posição axial na qual as superfícies de cone 38, 42 do anel de encaixe por forma 36 ou o corpo de acionamento 40 são espaçados do cone de fricção 34 do anel de contato por fricção 32 (vide também a Figura 3).

[0047] Segundo a Figura 2, é fornecido um elemento de eixo de transmissão 52 conectado firmemente ao eixo de transmissão 24, em que a posição de ventilação do anel de contato por fricção 32 é definida por uma parada axial 54 formada no elemento de eixo de transmissão 52.

[0048] Análogos ao corpo de acionamento 40, torques de arraste indesejado são evitados na condição desacoplada do dispositivo de comutação 26 porque o anel de contato por fricção 32 também é mantido de forma segura na sua posição de ventilação. É fornecido para este fim um elemento de mola de anel de contato por fricção 56, que impele axialmente o anel de contato por fricção 32 na posição de ventilação definida pela parada axial 54 . 0 elemento de mola de anel de contato por fricção 56, por um lado, é suportado sobre o eixo de transmissão 24 por meio do elemento de eixo de transmissão 52 e, por outro lado, sobre o anel de contato por fricção 32, para que o anel de contato por fricção 32 seja pressionado contra a parada axial 54 do elemento de eixo de transmissão 52 e, portanto, é mantido de forma segura na sua posição de ventilação.

[0049] Na condição desacoplada do dispositivo de comutação 26, o anel de encaixe por forma 36 encontra-se em posição de liberação axial de acordo com a Figura 2, em que, na posição de liberação do anel de encaixe por forma 36, o eixo de transmissão 24 e o anel de encaixe por forma 36 não formam conexão positiva entre si na direção de rotação e, além disso, no máximo são acoplados indiretamente na direção de rotação por meio do anel de contato por fricção 32.

[0050] Segundo as Figuras 2 e 3, o componente de acoplamento 30 inclui uma parada axial 58 para o anel de encaixe por forma 36, por exemplo, formado por um ombro, em que a posição de liberação do anel de encaixe por forma 36 é definida pela parada axial 58.

[0051] Para evitar encaixe positivo inadvertido entre o anel de encaixe por forma 36 e o elemento de eixo de transmissão 52 conectado firmemente com o eixo de transmissão 24, é fornecido um elemento de mola de anel de encaixe por forma 60, que impele o anel de encaixe por forma 36 na posição de liberação. 0 elemento de mola de anel de encaixe por forma 60, por um lado, é suportado sobre o componente de acoplamento 30 e, por outro lado, sobre o anel de encaixe por forma 36, para que o anel de encaixe por forma 36 seja pressionado contra a parada axial 58 e, portanto, seja mantido de forma segura em sua posição de liberação.

[0052] A Figura 3 exibe um detalhe do dispositivo de comutação 26 de acordo com a Figura 2 na região do cone de fricção 34. Pode-se observar claramente que cada cone de fricção 34 é revestido com um revestimento de fricção 62 sobre uma radial interna e uma radial externa. O cone de fricção 34 do anel de contato por fricção 32 inclui, portanto, uma superficie de fricção em forma de cone 64 adjacente à superficie de cone 42 do corpo de acionamento 40, bem como uma superficie de fricção oposta 66 adjacente à superficie de cone 38 do anel de encaixe por forma 36, em que as superficies de fricção 64, 66 e as superfícies de cone 38, 42 são formadas de maneira coaxial e substancialmente paralelas. Desta forma, grandes forças de fricção podem ser atingidas durante a operação de acoplamento, que levam a uma rápida influência sobre a velocidade de rotação do eixo de transmissão 24 .

[0053] De preferência específica, as superfícies de cone 38, 42 e as superfícies de fricção 64, 66 incluem um ângulo de cone a, com 5o ã α ã 15°, particularmente α « 10°. Nesta faixa angular, com pressão hidráulica comum para a hidráulica de transmissão na câmara 46 entre o eixo de transmissão 24 e o elemento de eixo de transmissão 52, pode ser realizado um momento de fricção, que leva a uma adaptação de velocidade suficientemente alta. Além disso, nesta faixa do ângulo de cone a, garante-se também que as forças de mola do elemento de mola de corpo de acionamento 50 e do elemento de mola de anel de contato por fricção 56 são suficientes para liberar novamente de forma confiável a conexão por fricção sob demanda e mover o corpo de acionamento 40 para sua posição inicial axial e o anel de contato por fricção 32 para sua posição de ventilação.

[0054] A Figura 4 exibe o dispositivo de comutação 26 na condição de um acoplamento por fricção inicial entre o eixo de transmissão 24 e o componente de acoplamento 30.

[0055] Como resultado de pressurização da câmara 46, o corpo de acionamento 40 formado como pistão foi liberado axialmente de sua posição inicial de acordo com a Figura 2, de forma que a superficie de cone 42 do corpo de acionamento 40 já forma um primeiro contato por fricção com a superficie de fricção 64 do anel de contato por fricção 32 . Portanto, o corpo de acionamento 40 de acordo com a Figura 4 já se encontra em uma posição de fricção axial.

[0056] Todavia, em comparação com as Figuras 2 e 3, nada mudou ainda com relação à posição axial do anel de contato por fricção 32 e do anel de encaixe por forma 36.

[0057] De acordo com a Figura 5, o corpo de acionamento 40 moveu-se axialmente para ainda mais longe da sua posição inicial em comparação com a Figura 4, devido a um aumento da pressão hidráulica na câmara 46 e agora se encontra em posição de contato por fricção. Devido a este outro movimento axial do corpo de acionamento 40, o anel de contato por fricção 32 agora também se moveu para longe de sua parada axial 54 na direção axial. Consequentemente, o anel de contato por fricção 32 não se encontra mais em sua posição de ventilação axial de acordo com as Figuras 2 a 4, mas sim em uma posição de contato por fricção axial, em que a superficie de fricção 66 do cone de fricção 34 também forma contato por fricção com a superficie de cone 38 do anel de encaixe por forma 36. Neste primeiro contato por fricção com o anel de contato por fricção 32, o anel de encaixe por fricção 36 continua a estar na sua posição de liberação de acordo com as Figuras 2 a 4.

[0058] Por outro aumento da pressão hidráulica na câmara 4 6, o corpo de acionamento 4 0 de acordo com a Figura 6 moveu-se para ainda um pouco mais longe da sua posição inicial axial, mas ainda se encontra em sua posição de contato por fricção. Como resultado do movimento adicional do corpo de acionamento 40, o anel de encaixe por forma 36 foi agora liberado axialmente da sua posição de liberação contra a força do elemento de mola de anel de encaixe por forma 60 e está localizado diretamente antes de encaixe positivo com o elemento de eixo de transmissão 52 . Consequentemente, a transmissão máxima de momento por fricção entre o eixo de transmissão 24 e o componente de acoplamento 30 ocorre na condição do dispositivo de comutação 26, conforme exibido na Figura 6. Consequentemente, o dispositivo de comutação 26 possui primeira capacidade de transmissão de torque nesta posição de contato por fricção da condição acoplada.

[0059] A Figura 7 finalmente exibe a condição positivamente acoplada do dispositivo de comutação 26, em que o corpo de acionamento 40 assume uma posição de encaixe por forma, que corresponde a uma deflexão axial máxima do corpo de acionamento 40 da sua posição inicial de acordo com a Figura 2 . Devido ao movimento axial adicional do corpo de acionamento 40, o anel de encaixe por forma 36 também se moveu axialmente para longe de sua posição de liberação de acordo com as Figuras 2 a 4, em comparação com a Figura 6, e alcançou posição de encaixe por forma, na qual o anel de encaixe por forma 36 e o elemento de eixo de transmissão 52 encaixam-se positivamente entre si na direção de rotação. Nesta posição de encaixe por forma da condição acoplada, o dispositivo de comutação 26 possui segunda capacidade de transmissão de torque maior, em comparação com a primeira capacidade de transmissão de torque.

[0060] Concretamente, uma primeira denteação 68 (ver também Figura 14) é formada no anel de encaixe por forma 36 e uma segunda denteação 7 0 (ver também a Figura 13) axialmente adjacente à primeira denteação 68 é formada no elemento de eixo de transmissão 52, em que as denteações 68, 70 de acordo com a Figura 7 encaixam-se entre si na posição de encaixe por forma axial do corpo de acionamento 40 e do anel de encaixe por forma 36 e conectam positivamente o eixo de transmissão 24 ao componente de acoplamento 30 na direção de rotação.

[0061] Devido à operação de acoplamento do dispositivo de comutação 26, o eixo de transmissão 24 consequentemente teve sua velocidade reduzida a zero e foi fixado positivamente no componente de acoplamento 30 formado pelo abrigo de transmissão 16 na direção de rotação.

[0062] Se o componente de acoplamento 30 for alternativamente formado como elemento de eixo de transmissão 43 conectado firmemente com o outro eixo de transmissão 24, sincronização de velocidade e conexão positiva dos eixos de transmissão 24 na direção de rotação são efetuadas devido à operação de acoplamento do dispositivo de comutação 28.

[0063] A Figura 8 exibe uma vista em corte parcial do corpo de acionamento 40, que, no presente exemplo de realização, é formado como uma parte de folha de metal de formação simples. 0 corpo de acionamento 40 é formado como pistão e, de acordo com a Figura 8, inclui dentes 72 dobrados radialmente para fora, que se encaixam em sulcos guias correspondentes 74 do componente de acoplamento 30 e garantem conexão substancialmente não giratória e deslocável axialmente com o componente de acoplamento 30. Todavia, em particular por razões de fabricação, também é alternativamente concebível que o corpo de acionamento 40 seja formado em duas partes e inclua um elemento de pistão, bem como um elemento de superfície de cone separado conectado firmemente ao elemento de pistão.

[0064] A Figura 9 exibe o elemento de mola de corpo de acionamento em corte parcial 50 que impele axialmente o corpo de acionamento 40 para sua posição inicial de acordo com as Figuras 2 e 3. Segundo a Figura 9, o elemento de mola de corpo de acionamento 50 é formado como mola de disco e possui característica de mola que idealmente é levemente inclinada e plana. A mola de disco que forma o elemento de mola de corpo de acionamento 50 é projetada em entalhe radial de acordo com a Figura 9, para que seja obtida pressurização axial particularmente uniforme do corpo de acionamento 40 na direção de rotação.

[0065] A Figura 10 exibe uma vista em corte parcial do anel de contato por fricção 32, que, no presente exemplo de realização, é formado como uma parte de folha de metal de formação simples. Segundo a Figura 10, o anel de contato por fricção 32 possui dentes dobrados radialmente para dentro 76, que se encaixam em ranhuras guias correspondentes 78 do elemento de eixo de transmissão 52 e garantem conexão por deslocamento axial e substancialmente não giratória com o eixo de transmissão 24.

[0066] A Figura 11 exibe outra vista em corte parcial do anel de contato por fricção 32 em uma região de suporte do elemento de mola de anel de contato por fricção 56. No presente exemplo de realização, várias abas de suporte vedadas 80 distribuídas uniformemente em torno da circunferência do anel de contato por fricção 32 são fornecidas como suportes sobre os quais o elemento de mola de anel de contato por fricção 56 é suportado, para impelir o anel de contato por fricção 32 para sua posição de ventilação.

[0067] A Figura 12 exibe uma vista em corte parcial do elemento de mola de anel de contato por fricção 56 que impele axialmente o anel de contato por fricção 32 para sua posição de ventilação de acordo com as Figuras 2 e 3. Segundo a Figura 12, o elemento de mola de anel de contato por fricção 56 é formado como mola de disco e possui característica de mola idealmente com leve inclinação e plana. A mola de disco que forma o elemento de mola de anel de contato por fricção 56 é projetada de forma entalhada radialmente de acordo com a Figura 12, de forma a atingir pressurização axial particularmente uniforme do elemento de eixo de transmissão 52 seja obtida na direção de rotação.

[0068] A Figura 13 exibe uma vista em corte parcial do elemento de eixo de transmissão 52 conectado firmemente com o eixo de transmissão 24, que, no presente exemplo de realização, é formado como uma parte de folha de metal de formação simples.

[0069] 0 que é claramente visivel são as ranhuras guias 78, nas quais dentes 76 do anel de contato por fricção 32 se encaixam para conectar por deslocamento axial e de forma substancialmente não giratória o anel de contato por fricção 32 com o eixo de transmissão 24 por meio do elemento de eixo de transmissão 52. Na realização ilustrada, a parada axial 54 do elemento de eixo de transmissão 52, por motivos de fabricação, é formada por grampos de parada separados 81 distribuídos em torno da circunferência do elemento de eixo de transmissão 52, que são particularmente projetados como grampos de aço de mola e firmemente conectados, em particular, travados ou grampeados ao elemento de eixo de transmissão 52.

[0070] Além disso, pode-se observar a segunda denteação 70, que pode encaixar-se na primeira denteação 68 do anel de encaixe por forma 36 para conectar positivamente o eixo de transmissão 24 com o componente de acoplamento 30 na direção de rotação (ver também Figuras 6 e 7) .

[0071] A Figura 14 exibe uma vista em corte parcial do anel de encaixe por forma 36, que, no presente exemplo de realização, é formado em duas partes e inclui um elemento de denteação 77 com a primeira denteação 68, bem como um elemento de superfície de cone 79 com a superfície de cone 38, em que o elemento de denteação 77 e o elemento de superfície de cone 79 são formados como partes simples de folha metálica formada ou moldada. Ademais, também é exibido um detalhe da primeira denteação 68 do elemento de denteação 77 .

[0072] Segundo a Figura 14, o elemento de denteação 77 do anel de encaixe por forma 36 e o elemento de superfície de cone 79 do anel de encaixe por forma 36 inclui dentes 86 dobrados radialmente para fora, que se encaixam em ranhuras guias correspondentes 88 do componente de acoplamento 30 e garantem conexão por deslocamento axial e substancialmente não giratória com o componente de acoplamento 30.

[0073] Em uma variação de projeto alternativo da transmissão de veiculo automotor, o anel de encaixe por forma 36 é formado como uma parte de folha de metal formada como peça única e inclui a primeira denteação 68, a superfície de cone 38 e a denteação 86.

[0074] Com relação às Figuras 13 e 14, pode-se observar que as denteações 68, 70 incluem vários dentes 82 distribuídos na direção de rotação, em que cada dente 82 da primeira denteação 68 inclui dois flancos de dentes opostos 84 inclinados em relação à direção axial, que convergem para a segunda denteação 70 adjacente axialmente de maneira em forma de cunha. Analogamente, cada dente 82 da segunda denteação 70 inclui dois flancos de dentes opostos 84 inclinados com relação à direção axial, que convergem axialmente de maneira em forma de cunha para a primeira denteação 68 .

[0075] A Figura 15 exibe uma vista em corte parcial do elemento de mola de anel de encaixe por forma 60, que, no presente exemplo de realização, é formada como pacote de mola de onda. O pacote de mola de onda fortemente pré-tensionado é incorporado ao dispositivo de comutação 26 e, na condição grampeada, possui característica de mola plana e, preferencialmente, força de mola de vários quiloNewtons, de preferência específica na ordem de magnitude de cerca de 5 kN.

[0076] Por fim, a Figura 16 exibe um dispositivo de comutação 28 que apenas se difere do dispositivo de comutação 26 descrito acima com referência às Figuras 2 a 7 porque o componente de acoplamento 30 não é um abrigo de transmissão 16, mas sim o outro eixo de transmissão 24 ou o elemento de eixo de transmissão 43 conectado firmemente ao outro eixo de transmissão 24 .

[0077] Em outras palavras, isso significa que a câmara 46 gira sobre o eixo de transmissão A em conjunto com o fluido hidráulico presente no seu interior. Devido à rotação do fluido hidráulico, são produzidas forças centrifugas na câmara 46, que, entre outras coisas, pressurizam axialmente o corpo de acionamento 40 contra a força do elemento de mola de corpo de acionamento 50 e, em alta velocidade de rotação do outro eixo de transmissão 24, pode levar a contato por fricção indesejado entre o anel de contato por fricção 32 e o corpo de acionamento 40. Para compensar as forças centrifugas, é fornecida uma parede de partição 90 que, na porção de cilindro 44 do elemento de eixo de transmissão 34, forma outra câmara 92, na qual o elemento de mola de corpo de acionamento 50 é acomodado. Com outro elemento de transmissão estacionário 24, a outra câmara 92 é preenchida com fluido hidráulico quase sem pressão, para que, durante uma rotação do outro eixo de transmissão 24, apenas as forças centrifugas estejam atuantes. As forças axiais sobre o corpo de acionamento 40 formado como pistão, que resultam das forças centrifugas do fluido hidráulico nas câmaras 46, 92, substancialmente se cancelam, de forma que nenhuma força axial indesejada dependente de velocidade resultante das forças centrifugas do fluido hidráulico aja sobre o pistão.

Claims (19)

1. DISPOSITIVO DE COMUTAÇÃO PARA TRANSMISSÃO DE VEÍCULO AUTOMOTOR, particularmente transmissão escalonada totalmente automática (10), que compreende: - um componente de acoplamento (30); - vários eixos de transmissão (24), cada qual giratório sobre um eixo de transmissão (A); - um anel de contato por fricção (32) que inclui um cone de fricção (34) e é substancialmente não giratório e conectado por deslocamento axial a um eixo de transmissão (24) ; - um anel de encaixe por forma (36) que inclui uma superfície de cone (38) e é substancialmente não giratório e conectado por deslocamento axial ao componente de acoplamento (30); e - um corpo de acionamento (40) que inclui uma superfície de cone (42) e é substancialmente não giratório e conectado por deslocamento axial ao componente de acoplamento (30) ; caracterizado pelo cone de fricção (34) do anel de contato por fricção (32) estender-se entre a superfície de cone (38) do anel de encaixe por forma (36) e a superfície de cone (42) do corpo de acionamento (40); em que o eixo de transmissão (24) e o componente de acoplamento (30) em posição inicial axial do corpo de acionamento (40) são desacoplados na direção de rotação, em posição de contato por fricção axial do corpo de acionamento (40) são acoplados por fricção na direção de rotação e, em posição de encaixe por forma axial do corpo de acionamento, (40) são acoplados positivamente na direção de rotação; em que o anel de encaixe por forma (36) em uma posição de encaixe por forma é conectado positivamente ao eixo de transmissão (24) e, em posição de liberação, não é conectado positivamente ao eixo de transmissão (24); e em que o anel de encaixe por forma (36) é axialmente móvel entre a posição de encaixe por forma e a posição de liberação e é impelido para a posição de liberação.

2. DISPOSITIVO DE COMUTAÇÃO, de acordo com a reivindicação 1, caracterizado pelo componente de acoplamento (30) ser um abrigo de transmissão.

3. DISPOSITIVO DE COMUTAÇÃO, de acordo com a reivindicação 1, caracterizado pelo componente de acoplamento (30) ser outro eixo de transmissão (24) ou um elemento de eixo de transmissão (43) conectado firmemente ao outro eixo de transmissão (24).

4. DISPOSITIVO DE COMUTAÇÃO, de acordo com qualquer uma das reivindicações 1 a 3, caracterizado pelo cone de fricção (34) incluir uma superfície de fricção em forma de cone (64) adjacente à superfície de cone (42) do corpo de acionamento (40), bem como uma superfície de fricção em forma de cone oposta (66) adjacente à superfície de cone (38) do anel de encaixe por forma (36), em que as superfícies de fricção (64, 66) e as superfícies de cone (38, 42) são formadas coaxial e substancialmente paralelas.

5. DISPOSITIVO DE COMUTAÇÃO, de acordo com qualquer uma das reivindicações 1 a 4, caracterizado pelo componente de acoplamento (30) incluir uma parada axial (48) para o corpo de acionamento (40), que define a posição inicial.

6. DISPOSITIVO DE COMUTAÇÃO, de acordo com qualquer das reivindicações 1 a 5, caracterizado pelo fornecimento de elemento de mola de corpo de acionamento (50), que impele axialmente o corpo de acionamento (40) na posição inicial, particularmente em que o elemento de mola de corpo de acionamento (50), por um lado, é suportado sobre o componente de acoplamento (30) e, por outro lado, sobre o corpo de acionamento (40).

7. DISPOSITIVO DE COMUTAÇÃO, de acordo com qualquer uma das reivindicações 1 a 6, caracterizado pelo eixo de transmissão (24) ou um elemento de eixo de transmissão (52) conectado firmemente ao eixo de transmissão (24) incluir uma parada axial (54) para o anel de contato por fricção (32), que define uma posição de ventilação do anel de contato por fricção (32).

8. DISPOSITIVO DE COMUTAÇÃO, de acordo com qualquer uma das reivindicações 1 a 7, caracterizado pelo fornecimento de elemento de mola de anel de contato por fricção (56), que impele axialmente o anel de contato por fricção (32) para uma posição de ventilação, particularmente em que o elemento de mola de anel de contato por fricção (56), por um lado, é suportado sobre o eixo de transmissão (24) e, por outro lado, sobre o anel de contato por fricção (32) .

9. DISPOSITIVO DE COMUTAÇÃO, de acordo com qualquer uma das reivindicações 1 a 8, caracterizado pelo componente de acoplamento (30) incluir uma parada axial para o anel de encaixe por forma (36) , que define a posição de liberação do anel de encaixe por forma (36).

10. DISPOSITIVO DE COMUTAÇÃO, de acordo com qualquer uma das reivindicações 1 a 9, caracterizado pelo fornecimento de elemento de mola de anel de encaixe por forma (60) que, de um lado, é suportado sobre o componente de acoplamento (30) e, por outro lado, sobre o anel de encaixe por forma (36) e impele axialmente o anel de encaixe por forma (36) para a posição de liberação.

11. DISPOSITIVO DE COMUTAÇÃO, de acordo com a reivindicação 10, caracterizado pelo corpo de acionamento (40) poder ser impelido axialmente para sua posição de encaixe por forma por uma força de acionamento variável (Fb) , em que o elemento de mola de anel de encaixe por forma (60) aplica uma força de mola (Ff) sobre o anel de encaixe por forma (36) contra a força de acionamento (Fe) , em que a força de mola representa cerca de 60% - 90%, preferencialmente cerca de 70% - 80% de uma força de acionamento máxima (Fb, max) ·

12. DISPOSITIVO DE COMUTAÇÃO, de acordo com qualquer uma das reivindicações 1 a 11, caracterizado pela primeira denteação (68) ser formada sobre o anel de encaixe por forma (36) e a segunda denteação (70) axialmente adjacente à primeira denteação (68) ser formada sobre o eixo de transmissão (24) ou um elemento de eixo de transmissão (52) conectado firmemente ao eixo de transmissão (24), em que as denteações (68, 70) encaixam-se entre si em posição de encaixe por forma axial do anel de encaixe por forma (36) e conectam positivamente o eixo de transmissão (24) ao componente de acoplamento (30) na direção de rotação.

13. DISPOSITIVO DE COMUTAÇÃO, de acordo com a reivindicação 12, caracterizado pelas denteações (68, 70) incluírem vários dentes (82) distribuídos na direção de rotação, em que cada dente (82) de uma denteação (68, 70) inclui dois flancos de dentes opostos (84) inclinados com relação à direção axial, que convergem axialmente para a outra denteação (70, 68) em forma de cunha.

14. DISPOSITIVO DE COMUTAÇÃO, de acordo com qualquer uma das reivindicações 1 a 13, caracterizado pelo componente de acoplamento (30) incluir uma porção de cilindro (44) e o corpo de acionamento (40) ser projetado na forma de pistão, em que o pistão é guiado axialmente por deslocamento na porção de cilindro.

15. DISPOSITIVO DE COMUTAÇÃO, de acordo com a reivindicação 14, caracterizado pela porção de cilindro (44) e o pistão definirem uma câmara pressurizável (46) para o deslocamento axial do pistão.

16. TRANSMISSÃO DE VEÍCULO AUTOMOTOR COM VÁRIOS DISPOSITIVOS DE COMUTAÇÃO, dos quais pelo menos um dispositivo de comutação (26, 28) é projetado conforme definido em qualquer uma das reivindicações 1 a 15, caracterizada pelo fornecimento do eixo de direcionamento (18) e do eixo conduzido (20); em que cada dispositivo de comutação é comutável em uma condição de desacoplamento e uma condição de acoplamento e, na condição de acoplamento, o pelo menos um dispositivo de comutação (26, 28) é comutável em uma posição de contato por fricção e uma posição de encaixe por forma; em que, ao pelo menos um dispositivo de comutação (26, 28), são associados um eixo de transmissão (24) e um componente de acoplamento (30), que, na condição de desacoplamento, são desacoplados na direção de rotação e, na condição de acoplamento, são acoplados na direção de rotação apenas por fricção ou por fricção e positivamente; em que, por várias combinações de comutação dos dispositivos de comutação, razões de engrenagem entre o eixo de direcionamento (18) e o eixo conduzido (20) associadas a estágios de engrenagem individuais da transmissão de veiculo automotor são ajustáveis; em que o pelo menos um dispositivo de comutação (26, 28) em um estágio de engrenagem pré-determinado assume sua condição de desacoplamento, em outro estágio de engrenagem pré-determinado assume sua posição de contato por fricção e, em outro estágio de engrenagem da transmissão de veiculo automotor, assume sua posição de encaixe por forma.

17. MÉTODO DE ACIONAMENTO DE TRANSMISSÃO DE VEÍCULO AUTOMOTOR, particularmente transmissão escalonada totalmente automática (10), que inclui um eixo de direcionamento (18), um eixo conduzido (20) e vários dispositivos de comutação (26, 28), particularmente conforme definido em qualquer das reivindicações anteriores; caracterizado por cada dispositivo de comutação ser comutável em condição de desacoplamento e condição de acoplamento e, dentro da condição de acoplamento, pelo menos um dispositivo de comutação (26, 28) é comutável em posição de contato por fricção e posição de encaixe por forma; em que, ao pelo menos um dispositivo de comutação (26, 28), são associados um eixo de transmissão (24) e um componente de acoplamento (30), que, na condição de desacoplamento, são desacoplados na direção de rotação e, na condição de acoplamento, são acoplados na direção de rotação, seja por fricção ou por fricção e positivamente; em que, por meio de várias combinações de comutação dos dispositivos de comutação, razões de engrenagem entre o eixo de direcionamento (18) e o eixo conduzido (20) associados a estágios de engrenagem individuais da transmissão de veiculo automotor são ajustadas; em que, durante uma mudança do estágio de engrenagem, pelo menos um dos dispositivos de comutação da transmissão de veiculo automotor é comutado da condição de desacoplamento para a condição de acoplamento ou da condição de acoplamento para a condição de desacoplamento, a fim de mudar a razão de engrenagem; e em que outro dispositivo de comutação (26, 28) que, durante esta mudança do estágio de engrenagem, encontra-se na condição de acoplamento e não é necessário para alterar a razão de engrenagem, é comutado da posição de contato por fricção para a posição de encaixe por forma ou da posição de encaixe por forma para a posição de contato por fricção, a fim de alterar uma capacidade de transmissão de torque deste outro dispositivo de comutação (26, 28).

18. MÉTODO, de acordo com a reivindicação 17, caracterizado pelo outro dispositivo de comutação (26, 28) em sua condição de acoplamento transmitir torque entre o eixo de transmissão associado (24) e o componente de acoplamento associado (30), em que o outro dispositivo de comutação (26, 28), na sua posição de contato por fricção, possui primeira capacidade de transmissão de torque e, em sua posição de encaixe por forma, possui segunda capacidade de transmissão de torque maior que a primeira capacidade de transmissão de torque.

19. MÉTODO, de acordo com a reivindicação 18, caracterizado pelo dispositivo de comutação (26, 28) na posição de contato por fricção ser comutado da posição de contato por fricção para a posição de encaixe por forma, antes e durante mudança do estágio de engrenagem, a primeira capacidade de transmissão de torque desse dispositivo de comutação (26, 28) é excedida.