BR102016029390B1 - Sistema de acionamento de um conjunto de transmissão de potência para eixos combinados e veículo para transporte de cargas - Google Patents

Abstract

CONJUNTO DE TRANSMISSÃO DE POTÊNCIA PARA EIXOS COMBINADOS, SISTEMA DE ACIONAMENTO DE UM CONJUNTO DE TRANSMISSÃO DE POTÊNCIA PARA EIXOS COMBINADOS E VEÍCULO PARA TRANSPORTE DE CARGAS. A presente invenção refere-se a um conjunto de transmissão de potência (E) aplicado em eixos combinados, tais como do tipo tandem ou tridem (CT), o qual foi projetado e desenvolvido para propiciar o desacoplamento seletivos dos eixos de rodagem (R1, R2), obtendo uma economia substancial para os motoristas e empresas transportadoras com combustível, desgastes e manutenção de peças do veículo (V). Mais particularmente, o presente conjunto de transmissão de potência é compreendido por um eixo de entrada (10) no qual é montada uma unidade diferencial (11) de distribuição de potência entre os eixos de rodagem (R1, R2) do veículo (V), a partir da qual, de modo cooperativo com dispositivos de acoplamento/desacoplamento (30, 40) e de bloqueio (50), manipula a configuração dos eixos de rodagem, entre uma configuração em que o primeiro e segundo eixos de rodagem (R1, R2) são tracionados, um eixo de rodagem (R1, R2) é tracionado e o outro eixo de rodagem (R1, R2) não é tracionado, ou todos os eixos de rodagem (R1, R2) não são tracionados. A presente invenção também se refere (...).

Description

Campo da invenção

[0001] A presente invenção refere-se a um novo conjunto de transmissão de potência para eixos combinados, tal como por exemplo do tipo tandem ou tridem, usualmente aplicados em veículos pesados para o transporte de cargas.

[0002] De forma particular, o conjunto de transmissão de potência para eixos combinados, objeto da presente invenção, compreende mecanismos capazes de desacoplar a tração dos eixos para permitir a elevação do eixo desacoplado e, consequentemente, propiciar a redução no consumo de combustível e pneus, dos gastos com manutenções preventivas e corretivas durante as manutenções dos veículos, em alguns casos, a economia com as despesas pagas com pedágios e impostos relacionados à rodagem dos veículos nas autoestradas e, por fim, também é capaz de proporcionar um meio de segurança para o veículo.

Fundamentos da Invenção

[0003] De acordo com o estado da técnica, e conforme deve ser do conhecimento geral dos técnicos no assunto, são conhecidos inúmeros modelos de veículos que compreendem eixos de tração combinados do tipo tandem, por exemplo, aqueles denominados como 6x4, 8x4, 10x4, ou seja, de seis, oito ou dez pontos de contato, quatro possuem tração motora para promover a movimentação do veículo. Ou, ainda, aqueles denominados como tridem, onde há três eixos tracionados interconectados dispondo seis pontos de contato. Convencionalmente, esses quatro ou seis pontos de contato são formados pelos pneus e rodas de um conjunto de eixos de tração combinados do tipo tandem ou tridem.

[0004] Neste contexto, observa-se que esse tipo de conjunto de transmissão formado por eixos combinados, seja do tipo tandem como tridem, é bem conhecido no estado da técnica e, há muitos anos, vem sendo aplicado em veículos para o transporte de cargas, tais como os chamados “truck”, caminhões pesados e os cavalos mecânicos trucados que possuem o referido eixo combinado com o objetivo de aumentar a capacidade de carga e proporcionar um melhor desempenho do veículo. Tais conjuntos de tração também são aplicados em veículos militares e especiais, tais como máquinas de construção, de mineração etc.

[0005] De acordo com o estado da técnica, apesar de esses conjuntos de eixos combinados conseguirem aumentar a capacidade de carga e melhorar o desempenho dos veículos de transporte de cargas, esses benefícios somente são apreciados quando o veículo está transportando as cargas, ou seja, durante o deslocamento de entrega da carga.

[0006] Um dos principais inconvenientes está justamente no fato de o veículo se movimentar nas autoestradas descarregado, ou seja, após a entrega das cargas. Isso porque, além do consumo de combustível, existe o desgaste das peças mecânicas, do motor e dos pneus, fazendo com que o veículo como um todo seja utilizado sem uma remuneração direta nesses deslocamentos e, consequentemente, acarretando perdas ao frotista. Além disso, o contato dos pneus com o asfalto acarreta o aumento do atrito e, consequentemente, exigindo um esforço maior do veículo, resultando em maior consumo de combustível durante os deslocamentos.

[0007] No intuito de se minimizar esses prejuízos, especialmente durante os deslocamentos em que o veículo não está transportando cargas, foram desenvolvidos mecanismos que permitem o levantamento de alguns eixos de rodagem, reduzindo o número de pneus em contato com o solo e, com isso, proporcionando a redução no desgaste dos pneus, do consumo de combustível e, também, dos esforços e desgastes das peças mecânicas, por exemplo, dos conjuntos de suspensão e freio dos veículos.

[0008] No caso dos eixos combinados, sejam de tração ou de simples rodagem, o levantamento de um dos eixos pode representar uma economia substancial nos custos de manutenção, bem como no consumo de combustível. Pensando que se trata de metade dos pneus em contato com o solo, pode-se atingir uma economia de quase 50% no desgaste do conjunto de pneus e 5% de consumo de combustível.

[0009] Além disso, como ocorre em algumas autoestradas, as taxas de pedágios são cobradas com base no número de eixos com pneus em contato com o asfalto. Assim, o levantamento de um ou alguns dos eixos propicia ao motorista uma economia considerável nas taxas pagas durante os seus deslocamentos sem carga transportada.

[0010] No caso dos eixos do tipo tandem ou tridem tracionados, existe a necessidade de obter o desacoplamento ou desativar, de algum modo, a tração no eixo que será levantado, uma vez que não poderia ficar tracionado se não estivesse em contato com o solo, uma vez que toda a tração seria transferida para o eixo que não está em contato com o solo.

[0011] O estado da técnica revela algumas soluções para desacoplar a tração de um eixo tracionado do tipo tandem, tal como revelado no documento PCT/BR2016/050182, de CNH Industrial Latin America Ltda., incorporado ao presente para referência. Os documentos EP25744891 ou GB2066182 descrevem um conjunto de transmissão de potência para tracionado do tipo tandem que apesar de essas soluções conhecidas no estado da técnica atenderem a algumas necessidades de tração exigidas, observa-se que os ensinamentos revelados são restritos a uma determinada condição de desacoplamento, qual seja, a de interromper a tração de apenas um eixo.

[0012] Assim, considerando o acima apresentado, torna-se possível afirmar que os conjuntos de eixos de tração combinados do tipo tandem, ou tridem, aplicados em veículos para o transporte de cargas pesadas carecem de soluções efetivamente capazes de obter uma solução para proporcionar a escolha entre qual eixo o motorista deseja promover o desacoplamento e, também, não conseguem obter o desacoplamento integral da tração nos eixos de um mesmo conjunto.

Descrição da Invenção

[0013] Tendo em vista o cenário acima comentado, é um dos objetivos da presente invenção prover um conjunto de transmissão de potência para eixos combinados do tipo tandem ou tridem o qual foi especialmente desenvolvido e projetado para obter uma solução prática e funcional aos problemas, limitações e inconvenientes gerados pelos conjuntos de eixos combinados conhecidos no estado da técnica, tal como acima exemplificados.

[0014] Mais especificamente, é um dos objetivos da presente invenção prover um conjunto de transmissão de potência para eixos combinados compreendido por características técnicas, construtivas e funcionais que permitem o efetivo desacoplamento dos eixos de tração de acordo com a vontade e interesse do condutor do veículo e, com isso, propiciar um aumento substancial na economia e conservação do conjunto, em especial dos pneus, dos componentes mecânicos e, ainda, no consumo de combustível. Logo, permite que os condutores dos veículos possam determinar qual eixo de tração deseja desconectar e, assim, promover o rodízio no levantamento dos eixos para aumentar a vida útil dos pneus, das peças, e reduzir os custos com manutenção do veículo de um modo geral.

[0015] Ainda, outro objetivo da presente invenção é prover um sistema de acionamento para um conjunto de transmissão de potência que compreende uma combinação de características capazes de permitir a manipulação da configuração de trabalho dos eixos de rodagem de um veículo.

[0016] Também é objetivo da presente invenção prover um veículo para transporte de carga que compreende um conjunto de transmissão de potência para eixos combinados do tipo tandem ou tridem que possui um sistema de acionamento, tal como acima especificados.

[0017] Dessa forma, diante do acima exposto, para se obter os objetivos e efeitos técnicos e funcionais acima indicados, dentre outros, a presente invenção compreende um conjunto de transmissão de potência para eixos combinados, preferencialmente para modelos de veículos de carga com eixos do tipo tandem ou tridem, e compreende um eixo de entrada no qual é montada uma unidade diferencial para promover a distribuição da potência entre os eixos de rodagem do referido veículo, a partir da qual, de modo cooperativo com dispositivos de acoplamento/desacoplamento e dispositivo de bloqueio, manipula a configuração dos eixos de rodagem, entre uma configuração em que o primeiro e segundo eixos de rodagem são tracionados, um eixo de rodagem é tracionado e o outro eixo de rodagem não é tracionado, ou todos os eixos de rodagem não são tracionados.

[0018] De acordo com uma realização da presente invenção o conjunto de transmissão de potência para eixos combinados compreende um eixo de entrada sobre o qual é conectada uma unidade diferencial, a qual é formada por uma carcaça que acomoda uma cruzeta com planetárias dispostas livremente em relação ao eixo da dita cruzeta e em contato com as engrenagens satélites intermediárias que estão dispostas adjacentemente, respectivamente, às engrenagens de transmissão e de conexão do conjunto de transmissão. A referida engrenagem de transmissão encontra-se apoiada livremente sobre o eixo de entrada e está acoplada ao diâmetro externo da engrenagem de transferência apoiada sobre o eixo que compreende o pinhão de transmissão de potência da coroa do eixo de rodagem (R). Já a referida engrenagem de conexão está montada livremente sobre o eixo de entrada e encontra-se fixada ao eixo de saída. Ambas as engrenagens, de transmissão e de conexão estão interconectadas e bloqueadas através de dispositivos de acoplamento/desacoplamento, e dispositivo de bloqueio.

[0019] Ainda, conforme outra concretização do conjunto de transmissão de potência para eixos combinados, segundo a presente invenção, o referido eixo de entrada está disposto e apoiado, de um lado em mancais com rolamentos que estão sobre a carcaça do conjunto de transmissão, e do outro lado em mancais com rolamento dispostos junto a engrenagem de conexão, a qual também está apoiada na carcaça do conjunto de transmissão através de mancais com rolamento. Alternativamente, o referido eixo de entrada é apoiado sobre mancais lubrificados dentro da carcaça do referido conjunto de transmissão, ou seja, sem a disposição e necessidade de rolamentos propriamente ditos.

[0020] De acordo com outra concretização da presente invenção, o conjunto de transmissão de potência para eixos combinados compreende dispositivos de acoplamento/desacoplamento são formados por um atuador com eixo provido de meio de retorno e, ainda, garfo que se conecta em uma luva provida de estriado no diâmetro interno para conexão com as engrenagens satélites intermediárias do conjunto, e dentes em cada uma de suas faces laterais para interconexões entre as engrenagens de transmissão e de conexão, e a carcaça da unidade diferencial.

[0021] Uma outra realização do conjunto de transmissão de potência para eixos combinados, objeto da presente invenção, é previsto um dispositivo de bloqueio que compreende um atuador com eixo provido de meio de retorno e garfo, o qual está conectado em uma luva provida de estriado no diâmetro interno para conexão com um estriado do eixo de entrada, e dentes em uma de suas faces laterais para a devida interconexão com a engrenagem de transmissão.

[0022] Adicionalmente, de acordo com outra concretização da presente invenção, o estado desativado dos dispositivos de acoplamento/desacoplamento do conjunto de transmissão de potência para eixos combinados dispõe os dentes das faces laterais das referidas luvas em contato com a engrenagem de transmissão e, a outra luva em contato com a engrenagem de conexão. Alternativamente, no estado desativado, os referidos dispositivos de acoplamento/desacoplamento dispõem os dentes das faces laterais das referidas luvas em contato com a unidade diferencial do conjunto de transmissão, ou seja, uma concretização invertida quanto ao funcionamento convencional dos referidos dispositivos de acoplamento/desacoplamento.

[0023] De acordo com uma concretização opcional da presente invenção, o conjunto de transmissão de potência para eixos combinados compreende um dispositivo de bloqueio cujo estado desativado dispõe a dita luva em contato com a referida engrenagem de transmissão, ou seja, uma concretização invertida quanto ao funcionamento convencional do referido dispositivo de bloqueio.

[0024] De acordo com uma concretização preferencial da presente invenção, os atuadores dos dispositivos de acoplamento/desacoplamento e de bloqueio são pneumáticos e conectados ao sistema de ar comprimido do próprio veículo. Porém, alternativamente, tais atuadores podem ser hidráulicos, elétricos, eletrônicos ou até mesmo uma combinação dessas tecnologias.

[0025] Ainda, tal como mencionado anteriormente, a presente invenção também se refere a um sistema de acionamento de um conjunto de transmissão de potência para eixos combinados, tais como do tipo tandem ou tridem, o qual é compreendido por pelo menos um dispositivo de acoplamento/desacoplamento formado por um atuador que trabalha em cooperação com um elemento de retorno para promover a movimentação axial de um garfo que está conectado em uma luva provida de estriado em seu diâmetro interno de conexão com uma engrenagem satélite intermediária, e dentes em suas faces laterais para propiciar as interconexões com a engrenagem de transmissão e a carcaça da unidade diferencial do conjunto de transmissão de potência para eixos combinados.

[0026] De acordo com uma concretização preferencial da presente invenção, o referido sistema de acionamento de um conjunto de transmissão de potência para eixos combinados, compreende adicionalmente outro dispositivo de acoplamento/desacoplamento e um dispositivo de bloqueio. Sendo que, preferencialmente, esse dispositivo de acoplamento/desacoplamento é formado por um atuador que atua de modo cooperativo com um elemento de retorno responsável pela movimentação axial de um garfo que se conecta em uma luva provida de estriado em seu diâmetro interno para conexão com uma engrenagem satélite intermediária, e dentes em suas faces laterais para propiciar as interconexões com a engrenagem de conexão e a carcaça da unidade diferencial do conjunto de transmissão de potência para eixos combinados.

[0027] Uma outra realização do sistema de acionamento de um conjunto de transmissão de potência para eixos combinados, segundo a presente invenção, o dispositivo de bloqueio é compreendido por um atuador que trabalha em cooperação com um elemento de retorno para a movimentação axial de um garfo, o qual também está conectado em uma luva dotada de estriado em seu diâmetro interno para conexão com um estriado correspondente previsto sobre o eixo de entrada, e dentes em uma de suas faces laterais para propiciar a interconexão com a engrenagem de transmissão do conjunto de transmissão de potência para eixos combinados.

[0028] Por fim, a presente invenção se refere, também, a um veículo para transporte de cargas que compreende pelo menos um conjunto de eixos combinados do tipo tandem ou tridem, os quais são constituídos por eixos de rodagem responsáveis por sustentar as rodas com pneus do veículo, e são tracionados pelo referido conjunto de transmissão de potência para eixos combinados com sistema de acionamento, tal como definidos acima. De modo mais objetivo, o referido veículo para transporte pode ser um caminhão do tipo truck”, caminhões pesados, ou cavalos mecânicos trucados que são dotados de eixos de tração combinados do tipo tandem ou tridem.

Descrição Resumida dos Desenhos

[0029] As características, vantagens e efeitos técnicos da presente invenção, conforme acima indicados, serão compreendidos de forma mais adequada por um técnico no assunto a partir da descrição detalhada a seguir, feita a título meramente exemplificativo, e não restritivo, de concretizações preferenciais, e com referência às figuras esquemáticas anexas, as quais:

[0030] A Figura 1 mostra uma vista lateral esquemática de um veículo comercial, tal como um caminhão, com eixo duplo do tipo tandem;

[0031] A Figura 2 mostra uma vista lateral esquemática de um conjunto de tração, incluindo o motor, câmbio, com o eixo cardan conectado ao conjunto de transmissão de potência do primeiro e do segundo eixos tracionados do veículo comercial;

[0032] A Figura 3A mostra uma vista lateral em corte do conjunto de transmissão de potência para eixos combinados, objeto da presente invenção, e conforme indicado pelo detalhe “A” da Figura 2;

[0033] A Figura 3B mostra uma vista ampliada dos dispositivos de acoplamento e desacoplamento para acionamento do conjunto de transmissão de potência para eixos combinados, de acordo com a presente invenção, e conforme indicado pelo detalhe “B” da Figura 3A;

[0034] A Figura 3C mostra uma vista ampliada do dispositivo de bloqueio para acionamento do conjunto de transmissão de potência para eixos combinados, de acordo com a presente invenção, e conforme indicado pelo detalhe “C” da Figura 3A; e

[0035] As Figuras 4, 5, 6, 7 e 8 mostram vistas similares à Figura 3, porém em diferentes condições de trabalho do conjunto de transmissão de potência para eixos combinados do tipo tandem ou tridem, segundo a presente invenção.

Descrição de Realizações da Invenção

[0036] A invenção é agora descrita com relação a suas realizações particulares fazendo-se referência às figuras anexas de exemplos de concretizações. Os números de referência indicados nas figuras são repetidos ao longo das diferentes vistas para indicar características técnicas iguais ou semelhantes. Ademais, os termos eventualmente aqui utilizados como: acima, abaixo, superior, inferior, lateral, direito, esquerdo, frontal, posterior e suas variantes devem ser interpretados segundo a orientação dada na figura 1.

[0037] A título meramente ilustrativo e para o melhor entendimento da invenção, conforme deve ser do conhecimento geral dos técnicos no assunto, as Figuras 1 e 2 mostram, respectivamente, um veículo de transporte de cargas (V) e seu conjunto de tração (T). O veículo (V) pode ser um caminhão, caminhões pesados, cavalos mecânicos trucados que podem ser dotados de eixos de tração combinados. A invenção não se limita a caminhões, mas também pode ser aplicada em máquinas de construção civil e de mineração, veículos militares etc.

[0038] Apesar de a presente descrição fazer referência a eixos combinados do tipo tandem, ou seja, dois eixos trativos, a presente invenção pode ser igualmente aplicada em eixos combinados do tipo tridem, onde são dispostos três eixos trativos. Assim, a título de esclarecimento, e no intuito de evitar quaisquer dúvidas, a presente descrição fará referência simplesmente à “eixos combinados”, devendo ser interpretado como eixos tandem, tridem ou qualquer outra configuração de conjuntos com mais de um eixo trativo.

[0039] Assim, considerando o escopo da presente invenção, pode-se dizer que esses modelos de veículos (V) são constituídos por pelo menos um conjunto de tração para os eixos combinados (CT), tal como o objeto da presente invenção, e que está fixado junto ao chassi (C) do veículo (V) para transferir a potência aos eixos de rodagem (R). Assim, conforme ilustra a Figura 2, é possível dizer que o motor (M) gera potência que é controlada pela caixa de câmbio (G) que, na sequência, é transmitida pelo primeiro eixo cardan (e1) para o conjunto de transmissão (E1) do primeiro eixo de rodagem (R1). A potência ainda é transferida para o segundo conjunto de transmissão (E2) do segundo eixo de rodagem (R) através de um segundo eixo cardan (e2) para o segundo eixo de rodagem (R2).

[0040] Tal configuração de um conjunto de transmissão conforme acima descrito é bastante conhecida do estado da técnica.

[0041] A presente invenção refere-se a um conjunto de transmissão de potência para eixos combinados o qual é implementado em um diferencial responsável pela distribuição da potência entre os eixos de rodagem (R1, R2) de um veículo (V), a partir da qual, em cooperação com dispositivos de acoplamento/desacoplamento e de bloqueio, permite alterar a configuração de trabalho dos eixos de rodagem (R1, R2), entre uma configuração em que o primeiro e o segundo eixos de rodagem (R1, R2) são tracionados, ou um eixo de rodagem (R1 ou R2) é tracionado e o outro eixo de rodagem não é tracionado, ou todos os eixos de rodagem (R1 e R2) não são tracionados.

[0042] Dessa forma, conforme ilustram as demais figuras anexas, e particularmente a Figura 3A, o conjunto de transmissão (E) para eixos combinados (CT), objeto da presente invenção, compreende um eixo de entrada 10 de potência, cuja potência geralmente é transmitida a partir de um câmbio (G) por meio de um eixo Cardan (e1). O eixo de entrada 10 está conectado um diferencial 11 formado por uma cruzeta 11b com planetárias 11c que giram livremente em relação ao eixo da cruzeta 11b. A cruzeta compreende também uma carcaça 11a. As referidas planetárias 11c ficam em contato com as engrenagens satélites intermediárias 12a, 12b que estão dispostas de forma adjacente, respectivamente, às engrenagens de transmissão 13 e de conexão 14. A referida engrenagem de transmissão 13 está livremente apoiada no dito eixo de entrada 10 e acoplada ao diâmetro externo da engrenagem de transferência 15 prevista sobre um eixo paralelo 16a que compreende um pinhão 16b responsável pela transmissão da potência (torque e rotação) à coroa 17 do eixo de rodagem (R) do primeiro diferencial do conjunto de transmissão (E1).

[0043] O primeiro eixo de rodagem (R1) está conectado ao primeiro diferencial o qual é compreendido por um conjunto de planetárias convencionais, tais como os diferenciais com pinhão, coroa e conjunto planetário já conhecidos no estado da técnica, e cuja finalidade é obter as devidas compensações transversais entre as rodas do mesmo eixo de rodagem.

[0044] Adicionalmente, o referido eixo de entrada 10 está apoiado na carcaça do diferencial do conjunto de transmissão através, por exemplo, de um lado, em mancais com rolamentos 10a montados na carcaça do conjunto de transmissão e, do outro lado, em mancais com rolamento 10b concentricamente à dita engrenagem de conexão 14, a qual também está apoiada na carcaça do conjunto de transmissão em mancais com rolamento 10c. Alternativamente, o dito eixo de entrada 10 pode estar simplesmente apoiado sobre mancais lubrificados, ou seja, sem rolamentos propriamente ditos, ou ainda, com qualquer outra tecnologia conhecida e equivalente para sustentação do referido eixo dentro da carcaça. Da mesma forma, o eixo paralelo 16a está montado na carcaça do diferencial em mancais rolamentados 19.

[0045] A referida engrenagem de conexão 14 também está montada de forma a rotacionar livremente e de forma concêntrica sobre o eixo de entrada 10 e é conectada ao eixo de saída 20 que transfere a potência para o segundo conjunto de transmissão (E2) através do segundo eixo cardan (e2) para a movimentação do segundo eixo de rodagem (R2), o qual também está montado com um segundo diferencial que é compreendido por um conjunto de planetárias convencionais, tais como os modelos já conhecidos no estado da técnica, e cuja finalidade é obter as devidas compensações transversais entre as rodas do mesmo eixo de rodagem.

[0046] De acordo com a presente invenção, e com a finalidade de se obter as devidas conexões dos ditos eixos combinados, do tipo tandem ou tridem, o conjunto de transmissão (E) compreende, ainda, dispositivos de acoplamento/desacoplamento 30, 40, e de bloqueio 50, os quais são responsáveis por promover as devidas interconexões das engrenagens acima descritas.

[0047] Conforme é possível observar nas figuras anexas, com destaque para a Figura 3B, os referidos dispositivos de acoplamento 30, 40 são compreendidos por um atuador 30a, 40a, tal como, por exemplo, uma válvula pneumática que, inclusive, pode aproveitar a linha de ar comprimido do próprio veículo (V), que possui um eixo dotado de meio de retorno 30b, 40b e, ainda, um garfo 30c, 40c que se conecta em uma luva 30d, 40d dotada de estriado no diâmetro interno para conexão com as engrenagens satélites intermediárias 12a, 12b, e dentes em cada uma de suas faces laterais para propiciar as interconexões entre as engrenagens do conjunto de transmissão de potência, respectivamente, as engrenagens de transmissão 13 e de conexão 14, e a carcaça 11a da unidade diferencial 11. Nesse sentido, a carcaça 11a compreende uma usinagem adequada com dentes em suas paredes laterais para conexão com cada uma das luvas 30d, 40d.

[0048] Particularmente com referência à Figura 3C, verifica-se que o dispositivo de bloqueio 50, de forma bastante similar aos dispositivos de acoplamento/desacoplamento 30, 40, é compreendido por um atuador 50a, que também pode ser, por exemplo, uma válvula pneumática para aproveitar a linha de ar comprimido do próprio veículo (V). Possui, ainda um eixo dotado de meio de retorno 50b e um garfo 50c cuja extremidade é provida de luva conectora 50d, dotada de estriado no diâmetro interno para conexão com o estriado 18 do eixo de entrada 10, e dentes em uma de suas faces laterais para promover a interconexão com a engrenagem de transmissão 13.

[0049] Como deve ser apreciado pelos técnicos no assunto, os referidos atuadores 30a, 40a e 50a são preferencialmente válvulas pneumáticas, mas nada impede que outros meios ou dispositivos de acionamento possam ser igualmente aplicados na presente invenção, por exemplo, atuadores elétricos, mecânicos ou uma combinação de tecnologias capazes de proporcionar a movimentação longitudinal dos garfos 30c, 40c, 50c e, consequentemente, das ditas luvas 30d, 40d, 50d.

[0050] Fazendo-se referência, agora, às Figuras 4, 5, 6, 7 e 8, estas ilustram a concretização do conjunto de transmissão em diferentes condições de trabalho e, dessa forma, em diferentes situações de atuação dos respectivos dispositivos de acoplamento/desacoplamento 30, 40, e de bloqueio 50.

[0051] Primeiramente em relação à Figura 4, o conjunto de transmissão de potência para eixos combinados está na condição natural de trabalho em que os referidos dispositivos de acoplamento/desacoplamento 30, 40 estão devidamente acoplados e o dispositivo de bloqueio 50 está desativado. Nesta condição, em que os elementos de retorno 30b, 40b estão no estado natural (no caso do uso de molas, posição em que não estão comprimidas), e as ditas luvas 30d, 40d estão acopladas, respectivamente, na engrenagem de transmissão 13 e na engrenagem de conexão 14, e não existe bloqueio longitudinal entre os conjuntos de transmissão (E) e, por essa razão, a unidade diferencial 11 consegue dividir de forma proporcional a potência entre o eixo de saída 20 para o segundo diferencial E2 e o eixo 16a que compreende o pinhão 16b responsável pela transmissão da potência à coroa 17 do eixo de rodagem (R1) no primeiro diferencial E1. Ou seja, em uma condição ideal, 50% da potência é transmitida para cada diferencial, se não houver falta de aderência em nenhuma das rodas do veículo (V). Como podem apreciar os técnicos no assunto, o conjunto diferencial 11 permite uma compensação de velocidades entre o primeiro E1 e segundo E2 diferenciais como, por exemplo, quando o veículo está fazendo uma curva ou manobrando.

[0052] Apenas para esclarecer de forma mais objetiva, no estado de funcionamento do conjunto de transmissão de potência representado pela Figura 4, é possível verificar que o conjunto de transmissão (E), objeto da presente invenção, apresenta o seguinte funcionamento: - a potência é transmitida pelo eixo de entrada 10 que promove a movimentação rotacional da unidade diferencial 11, rotacionando a cruzeta 11b e sua carcaça 11a; - a unidade diferencial 11 transfere a potência para as engrenagens satélites intermediárias 12a, 12b e, consequentemente, rotacionanto as lucas 30d, 40d, de modo que: - sobre a engrenagem satélite intermediária 12a, é montada a luva 30d cujos dentes de uma das suas faces laterais estão engatados na engrenagem de transmissão 13, a qual, por sua vez, transfere a potência para a engrenagem de transferência 15 que movimenta o eixo 16a com pinhão 16b que, por sua vez, movimenta a coroa 17 do eixo de rodagem (R1); e - sobre a engrenagem satélite intermediária 12b está montada a dita luva 40d cujos dentes de uma de suas faces laterais estão engatados na engrenagem de conexão 14 para a movimentação do eixo de saída 20 que transfere a potência para o diferencial (E2) do segundo eixo de rodagem (R2).

[0053] A Figura 5 mostra o conjunto de transmissão de potência no estado de bloqueio longitudinal, particularmente destinado para situações em que o veículo (V) está sendo conduzido em pisos de baixa aderência, com risco de perda de tração nas rodas. Neste caso, a conexão é feita como apresentada na descrição em relação à figura 4, com ambos os eixos R1 e R2 tracionados, mas o dispositivo de bloqueio 50 também é acionado, fazendo com que a potência no eixo de entrada 10 seja integralmente e igualmente transferida para o eixo de saída 20 e para o eixo 16a paralelo com pinhão 16b para o movimento da coroa 17 do eixo de rodagem (R1).

[0054] Assim, o atuador 50a do dispositivo de bloqueio 50 é acionado, fazendo com que o elemento de retorno 50b seja comprimido (no caso, uma mola), e o garfo 50c seja movimentado para promover o deslocamento da luva 50d sobre o estriado 18 do eixo de entrada 10 até obter a conexão dos dentes de sua face lateral nos dentes da face lateral da engrenagem de transmissão 13. Como deve ser observado, da mesma forma como descrito acima em relação aos dispositivos de acoplamento/desacoplamento 30, 40, os mesmos continuam no estado natural, em que referidos garfos 30c, 40c continuam condicionando as ditas luvas 30d, 40d contra as engrenagens de transmissão 13 e de conexão 14.

[0055] No entanto, conforme a Figura 5, é com o bloqueio acionado da engrenagem 13 através da dita luva 50d, faz ocorre o travamento da cruzeta 11b através da engrenagem satélite 12a, fazendo com que seja eliminada qualquer compensação de rotação pela unidade diferencial 11. Dessa forma, a rotação do eixo de entrada 10 será a mesma rotação da cruzeta 11b, das engrenagens planetárias 11c, das engrenagens satélites intermediárias 12a, 12b, das engrenagens de transmissão 13 e de conexão 14 e, consequentemente, do eixo de saída 20 e do eixo 16a com pinhão 16b para o movimento da coroa 17 do eixo de rodagem (R1) e, portanto, a potência é transmitida em uma taxa não variável de 50% para o primeiro R1 e segundo R2 eixos.

[0056] A Figura 6 mostra esquematicamente o conjunto de transmissão (E) no estado em que o dispositivo de acoplamento/desacoplamento 30 encontra-se ativado, e os demais dispositivos de acoplamento/desacoplamento 40 e de bloqueio 50 estão desativados, permitindo a transmissão de potência apenas para o segundo eixo R2. Conforme é possível observar, o atuador 30a do dispositivo de acoplamento/desacoplamento 30 é acionado, fazendo com que o elemento de retorno 30b seja comprimido (no caso, uma mola), e o dito garfo 30c seja movimentado para promover o deslocamento da luva 30d sobre o estriado da engrenagem satélite intermediária 12a, desconectado os dentes de uma de suas faces laterais da engrenagem de transmissão 13, e acoplando-se os dentes da sua outra face lateral nos dentes da carcaça de fixação 11a da cruzeta 11b. Nesta condição, como deve ser observado, a tração no primeiro eixo é desligada, a luva 30d bloqueia a cruzeta 11b e, consequentemente, as planetárias 11c da cruzeta, eliminando o efeito da unidade diferencial 11 e a segunda luva 40d continua acoplada na engrenagem de conexão 14 transmitindo toda a potência somente para o eixo de saída 20.

[0057] Assim, e a título meramente exemplificativo, é possível verificar que o conjunto de transmissão (E), segundo a presente invenção, apresenta o seguinte funcionamento na condição representada pela Figura 5: - a potência entra pelo eixo de entrada 10 que promove a movimentação rotacional da unidade diferencial 11; - a unidade diferencial 11 transfere a potência para as engrenagens satélites intermediárias 12a, 12b, de modo que: - a engrenagem satélite intermediária 12a é rotacionada solidariamente ao eixo e, uma vez que a luva 30d está desacoplada da engrenagem de transmissão 13, não há transferência de força para o eixo 16a do pinhão 16b e, consequentemente, não ocorre a movimentação da coroa 17 do primeiro eixo de rodagem (R1); e - sobre a engrenagem satélite intermediária 12b, encontra-se a luva 40d do dispositivo de acoplamento/desacoplamento 40, e cujos dentes de uma de suas faces continuam acoplados na engrenagem de conexão 14 para a movimentação do eixo de saída 20 que transfere 100% da potência para o diferencial ou conjunto de transmissão (E2) do segundo eixo de rodagem (R2).

[0058] Nesta condição, em que o dispositivo de acoplamento/desacoplamento 30 encontra-se ativado, o eixo de rodagem (R1) do primeiro conjunto de transmissão (E1) estará desacoplado e, com isso, permitirá que o motorista do veículo (V) levante o primeiro eixo de rodagem (R1) e consiga obter economia durante os deslocamentos que estiver sem carga, evitando o desgaste do conjunto do primeiro eixo de rodagem (R1).

[0059] A Figura 7 mostra esquematicamente o conjunto de transmissão de potência em condição exatamente contrária daquela representada pela Figura 6, ou seja, apenas o primeiro eixo de rodagem (R1) encontra-se acionado e tracionado. Nesta situação, o dispositivo de acoplamento/desacoplamento 30 encontra-se ativado e os demais dispositivos de acoplamento/desacoplamento 40 e de bloqueio 50 estão desativados. Conforme é possível observar, o atuador 40a do dispositivo de acoplamento/desacoplamento 40 é acionado, fazendo com que o elemento de retorno 40b seja comprimido (no caso, uma mola), e o garfo 40c seja movimentado para promover o deslocamento da luva 40d sobre o estriado da engrenagem satélite intermediária 12b, desconectado os dentes de uma de suas faces laterais da engrenagem de conexão 14, e acoplando-se os dentes da sua outra face lateral da luva 40d nos dentes da carcaça de fixação 11a da cruzeta 11b. Nesta condição, como deve ser observado, a tração no eixo de saída 20 é desligada, a luva 40d bloqueia a cruzeta 11b e, consequentemente, as planetárias 11c da cruzeta, eliminando o efeito da unidade diferencial 11, e a luva 30d encontra-se acoplada na dita engrenagem de transmissão 13 e, com isso, toda a potência é transferida somente para o eixo 16a paralelo, para o pinhão 16b através da engrenagem de transferência 15 e, consequentemente, promovendo a movimentação da coroa 17 do primeiro eixo de rodagem (R1).

[0060] Dessa forma, é possível observar que o conjunto de transmissão, na condição representada pela Figura 7, apresenta o seguinte funcionamento: - a potência é transmitida para o eixo de entrada 10 que promove a movimentação rotacional da unidade diferencial 11; - a unidade diferencial 11 transfere a potência para as engrenagens satélites intermediárias 12a, 12b, de modo que: - sobre a engrenagem satélite intermediária 12a é disposta a luva 30d cujos dentes de uma das faces estão engatados na engrenagem de transmissão 13, a qual transfere a potência para a engrenagem de transferência 15 que movimenta o eixo 16a do pinhão 16b que, por sua vez, movimenta a coroa 17 do primeiro eixo de rodagem (R1); e - a engrenagem satélite intermediária 12b é rotacionada solidariamente ao eixo de entrada e trava a cruzeta 11b, uma vez que a dita luva 40d está desacoplada da engrenagem de conexão 14 e, com isso, não há transferência de potência para o eixo de saída 20 e, consequentemente, não haverá transferência de potência, por exemplo, para o conjunto de transmissão (E2) do segundo eixo de rodagem (R2).

[0061] Nesta condição, em que o dispositivo de acoplamento/desacoplamento 40 encontra-se ativado, o conjunto de transmissão do segundo eixo (E2) estará desacoplado e, assim, o motorista do veículo (V) poderá levantar o segundo eixo de rodagem (R2) do conjunto de eixos combinados (CT).

[0062] A Figura 8 ilustra o conjunto de transmissão de potência, objeto da presente invenção, no estado totalmente desacoplado, ou seja, situação em que os dispositivos de acoplamento/desacoplamento 30, 40 estão ativados e o dispositivo de bloqueio 50 está desativado. Nesta condição, a potência no eixo de entrada 10 é retida pela unidade diferencial 11, ou seja, tanto o eixo de rodagem (R1) do primeiro conjunto como o eixo de rodagem (R2) do segundo conjunto estão desacoplados e livres. Tal como ilustrado, o acionamento dos atuadores 30a, 40a dos dispositivos de acoplamento/desacoplamento 30, 40 fazem com que os elementos de retorno 30b, 40b sejam comprimidos (no caso, molas), e os garfos 30c, 40c se movimentem para promover o deslocamento das luvas 30d, 40d, as quais se desacoplam das engrenagens de transmissão 13 e conexão 14, conectando-se na unidade diferencial 11 através do acoplamento dos dentes de suas laterais na carcaça 11a da cruzeta 11b.

[0063] Assim, verifica-se que o conjunto de transmissão de potência, na condição representada pela Figura 8, apresenta o seguinte funcionamento: - a potência é transmitida pelo o eixo de entrada 10 que promove a movimentação rotacional da unidade diferencial 11; - a unidade diferencial 11 transfere a potência para as engrenagens satélites intermediárias 12a, 12b, as quais serão rotacionadas livremente, uma vez que a luva 30d está desengatada da engrenagem de transmissão 13 e a luva 40d está desengatada da engrenagem de conexão 14.

[0064] Conforme deve ser apreciado pelos técnicos no assunto, o acionamento simultâneo dos dispositivos de acoplamento/desacoplamento 30, 40 faz com que a potência não seja transmitida para as engrenagens de transmissão 13 e conexão 14. Logo, o eixo de entrada 10 não possui qualquer interconexão com o primeiro eixo de rodagem (R1) e nem com o eixo de saída 20. Neste caso, o conjunto de eixos combinados (CT) não possui tração.

[0065] É importante destacar que segundo outra funcionalidade da presente invenção, o desacoplamento integral da tração do veículo (V), tal como representado pela Figura 8, pode ser útil para utilizar a potência do eixo cardan (e1) como uma tomada de força.

[0066] Apesar de a descrição exemplificativa acima e das figuras anexas fazerem referência a dispositivos de acoplamento/desacoplamento 30, 40, e de bloqueio 50, cujas posições naturais de repouso são desativadas, ou seja, sem a respectiva conexão com as engrenagens motoras e com o elemento de retorno no estado natural, um técnico no assunto poderá apreciar a conduzir as devidas adaptações e, neste caso, a mera inversão de posicionamento dos respectivos componentes, por exemplo, os elementos de retorno 30b, 40b, 50b, garfos 30c, 40c, 50c para que a posição natural e de repouso desses dispositivos seja a conectada às engrenagens motoras (de transmissão 13 e conexão 14) e, quando acionados, promoverão o desacoplamento das referidas engrenagens, ou vice versa.

[0067] Em outras palavras, as luvas 30d, 40d podem estar acopladas na unidade diferencial 11, assim como a luva 50d pode estar acoplada na dita engrenagem de transmissão 13 quando os respectivos atuadores 30a, 40a, 50a estiverem desativados.

[0068] A presente invenção refere-se, ainda, a um sistema de acionamento de um conjunto de transmissão de potência para eixos combinados, tais como do tipo tandem ou tridem, o qual é compreendido por um dispositivo de acoplamento/desacoplamento 30 formado por um atuador 30a que trabalha em cooperação com um elemento de retorno 30b para promover a movimentação axial de um garfo 30c que se conecta em uma luva 30d provida de estriado em seu diâmetro interno para conexão com uma engrenagem satélite intermediária 12a, e dentes em suas faces laterais para propiciar as interconexões com a engrenagem de transmissão 13 e a carcaça 11a da unidade diferencial 11 do conjunto de transmissão de potência para eixos combinados.

[0069] Adicionalmente, de acordo com a presente invenção, o sistema de acionamento de um conjunto de transmissão de potência para eixos combinados, objeto da presente invenção, compreende um dispositivo de acoplamento/desacoplamento 40 e um dispositivo de bloqueio 50.

[0070] O referido dispositivo de acoplamento/ desacoplamento 40 é formado, basicamente, por um atuador 40a que trabalha em cooperação com um elemento de retorno 40b para promover a movimentação axial de um garfo 40c que se conecta em uma luva 40d provida de estriado em seu diâmetro interno para conexão com uma engrenagem satélite intermediária 12b, e dentes em suas faces laterais para propiciar as interconexões com a engrenagem de conexão 14 e a carcaça 11a da unidade diferencial 11 do conjunto de transmissão de potência para eixos combinados. Já o dispositivo de bloqueio 50 é compreendido pelo atuador 50a, que atua em cooperação com um elemento de retorno 50b para movimentar axialmente um garfo 50c que está conectado em uma luva 50d dotada de estriado em seu diâmetro interno para conexão com um estriado correspondente disposto no eixo de entrada 10, e dentes em uma de suas faces laterais para propiciar a interconexão com a engrenagem de transmissão 13 do conjunto de transmissão de potência para eixos combinados.

[0071] Assim, de acordo com a presente invenção, o sistema de acionamento do conjunto de eixos combinados para veículos de carga é aplicado no eixo de entrada 10 no qual é montada uma unidade diferencial 11 capaz de promover a distribuição da potência entre os eixos de rodagem (R1, R2) do veículo de carga através do acionamento dos referidos dispositivos de acoplamento/desacoplamento 30, 40 e de bloqueio 50 e, com isso, torna-se possível escolher entre uma configuração em que o primeiro e segundo eixos de rodagem (R1, R2) são tracionados, ou um eixo de rodagem (R1, R2) é tracionado e o outro eixo de rodagem (R1, R2) não é tracionado, ou todos os eixos de rodagem (R1, R2) não são tracionados.

[0072] Adicionalmente, a presente invenção também se refere a um veículo para o transporte de carga (V), o qual compreende uma estrutura mecânica (T) formada por um chassi (C), no qual é previsto um motor (M) responsável por gerar potência que é controlada pela caixa de câmbio (G) e, na sequência, transmitida pelo primeiro eixo cardan (e1) para o conjunto de transmissão de potência que possui um sistema de acionamento, tal como definidos pela presente invenção, de modo a propiciar um configuração de trabalho dos eixos de rodagem, entre uma configuração em que o primeiro e o segundo eixos de rodagem (R1, R2) são tracionados, ou um eixo de rodagem (R1 ou R2) é tracionado e o outro eixo de rodagem (R1 ou R2) não é tracionado, ou todos os eixos de rodagem (R1, R2) não são tracionados.

[0073] Diante de todo o acima exposto, fica claro que através do conjunto de transmissão de potência para eixos combinados, do tipo tandem ou tridem, objeto da presente invenção, o motorista condutor do veículo (V) consegue promover um rodízio dos eixos que serão levantados durante os deslocamentos em que ele não estiver transportando cargas, ou seja, o motorista pode efetivamente escolher qual eixo deseja levantar para economizar durante deslocamentos. Com isso, tal como deve ser apreciado pelos técnicos no assunto, a presente invenção é capaz de proporcionar vantagens econômicas significativas para os motoristas autônomos e empresas de transporte, além de equilibrar e distribuir os desgastes entre os eixos de rodagem (R1, R2), evitando sobrecarregar apenas um deles.

[0074] Por fim, diante de todo o acima apresentado, é importante ficar claro que a presente revelação tem como objetivo apenas apresentar e definir de modo exemplificativo concretizações preferenciais do conjunto de transmissão de potência para eixos combinados aplicado em veículos de transporte de cargas ou outros tipos de veículos. Logo, como bem devem compreender os técnicos no assunto, diversas modificações e combinações construtivas de elementos equivalentes são possíveis sem, com isso, fugir do escopo de proteção definido pelas reivindicações anexas.

Claims (6)

1. SISTEMA DE ACIONAMENTO DE UM CONJUNTO DE TRANSMISSÃO DE POTÊNCIA PARA EIXOS COMBINADOS, com ao menos um dispositivo de acoplamento/desacoplamento (30) formado por um atuador (30a) que atua em cooperação com um elemento de retorno (30b) para movimentação axial de um garfo (30c) que se conecta em uma luva (30d) caracterizado por ser dotada de estriado em seu diâmetro interno de conexão com uma engrenagem satélite intermediária (12a), e dentes em suas faces laterais para propiciar as interconexões com a engrenagem de transmissão (13) e a carcaça (11a) da unidade diferencial (11) do conjunto de transmissão de potência (E) para eixos combinados (CT).

2. SISTEMA DE ACIONAMENTO DE UM CONJUNTO DE TRANSMISSÃO DE POTÊNCIA PARA EIXOS COMBINADOS, de acordo com a reivindicação 1, caracterizado pelo fato de que compreende um dispositivo de acoplamento/desacoplamento (40) e um dispositivo de bloqueio (50).

3. SISTEMA DE ACIONAMENTO DE UM CONJUNTO DE TRANSMISSÃO DE POTÊNCIA PARA EIXOS COMBINADOS, de acordo com a reivindicação 2, caracterizado pelo fato de que o dito dispositivo de acoplamento/desacoplamento (40) é formado por um atuador (40a) que atua em cooperação com um elemento de retorno (40b) para a movimentação axial de um garfo (40c) que se conecta em uma luva (40d) dotada de estriado em seu diâmetro interno para conexão com uma engrenagem satélite intermediária (12b), e dentes em suas faces laterais para propiciar as interconexões com a engrenagem de conexão (14) e a carcaça (11a) da unidade diferencial (11) do conjunto de transmissão de potência para eixos combinados.

4. SISTEMA DE ACIONAMENTO DE UM CONJUNTO DE TRANSMISSÃO DE POTÊNCIA PARA EIXOS COMBINADOS, de acordo com a reivindicação 2, caracterizado pelo fato de que o dito dispositivo de bloqueio (50) compreende um atuador (50a) atuante de forma cooperativa com um elemento de retorno (50b) para a movimentação axial de um garfo (50c) que está conectado em uma luva (50d) dotada de estriado em seu diâmetro interno para conexão com um estriado (18) correspondente disposto no eixo de entrada (10), e dentes em uma de suas faces laterais para propiciar a interconexão com a engrenagem de transmissão (13) do conjunto de transmissão de potência para eixos combinados.

5. VEÍCULO PARA TRANSPORTE DE CARGAS, que compreende pelo menos um conjunto de eixos combinados (CT), os quais são constituídos por eixos de rodagem (R) responsáveis por sustentar as rodas com pneus do veículo (V), caracterizado pelo fato de que compreende pelo menos um conjunto de transmissão de potência (E) com sistema de acionamento, os quais são formados de acordo com qualquer uma das reivindicações anteriores.

6. VEÍCULO PARA TRANSPORTE DE CARGAS, de acordo com a reivindicação 5, caracterizado pelo fato de que é um caminhão do tipo truck”, caminhões pesados, ou cavalos mecânicos trucados que são dotados de eixos de tração combinados do tipo tandem ou tridem.