BR102019000446A2

BR102019000446A2 - redutor epicíclico para um cubo de roda e veículo

Info

Publication number: BR102019000446A2
Application number: BR102019000446-0A
Authority: BR
Inventors: José Francivaldo Pereira De Lemos
Original assignee: CNH Industrial Brasil Ltda.
Priority date: 2019-01-09
Filing date: 2019-01-09
Publication date: 2020-07-28
Also published as: US11898622B2; EP3910212A1; US20220107004A1; EP3910212A4; WO2020142820A1; CN113518872A; CN113518872B

Abstract

Trata-se de um redutor epicíclico para um cubo de veículo que inclui: um alojamento; uma engrenagem solar disposta no alojamento que inclui dentes solares e é configurada para se acoplar a uma entrada; uma pluralidade de engrenagens planetárias, sendo que cada uma inclui dentes planetários engrenados a alguns dos dentes solares; um transportador planetário que acopla as engrenagens planetárias umas às outras e configurado como uma saída; e uma coroa dentada que inclui dentes de anel engrenados a alguns dos dentes planetários de cada uma das engrenagens planetárias. A coroa dentada é deslocável dentro do alojamento entre uma posição de redução em que as engrenagens planetárias são configuradas para girar em relação à coroa dentada e uma posição de acionamento direto em que a coroa dentada é travada de forma giratória nas engrenagens planetárias.

Description

REDUTOR EPICÍCLICO PARA UM CUBO DE RODA E VEÍCULO

ANTECEDENTES DA INVENÇÃO

[0001] A presente invenção refere-se a veículos, e, mais particularmente, a redutores epicíclicos para veículos.

[0002] Veículos, tais como caminhões, são, com frequência, usados para rebocar cargas pesadas. Tal veículo, em geral, inclui uma máquina térmica, tal como um motor, que se acopla às rodas motrizes por meio de uma transmissão. A transmissão, em geral, inclui uma caixa de engrenagens que acopla de forma giratória um eixo de transmissão ao motor. Os semieixos, que são usados para acionar as rodas, são acoplados de forma giratória ao eixo de transmissão, por exemplo, por meio de um ou mais diferenciais. Os semieixos giram um cubo de roda, que se conecta às rodas, para giraras rodas. Desse modo, a saída giratória do motor pode ser transmitida às rodas para girar as rodas e mover o veículo.

[0003] Para caminhões e outros veículos grandes, é conhecido o fornecimento de redução de velocidade em dois estágios, a fim de girar as rodas em uma velocidade giratória inferior, em relação à velocidade giratória de motor, e o aumento de torque nas rodas. O primeiro estágio de redução, em geral, ocorre na caixa de engrenagens. No entanto, devido às grandes demandas de torque nas rodas, a caixa de engrenagens, em geral, não podem fornecer a redução desejada enquanto mantém a distância do solo necessária. Para fornecer redução adicional, pode ser proporcionado um segundo estágio de redução, por exemplo, no cubo da roda com uso de um redutor epicíclico.

[0004] Um redutor epicíclico pode incluir um conjunto de engrenagens planetárias que tem uma engrenagem solar central, uma pluralidade de engrenagens planetárias em engate dentado com a engrenagem solar, um transportador planetário que acopla as engrenagens planetárias em conjunto e uma coroa dentada em engate dentado com as engrenagens planetárias. A engrenagem solar pode ser acoplada ao semieixo para atuar como uma entrada, sendo que o transportador planetário atua como uma saída para acionar o cubo da roda e as rodas. Desse modo, o redutor epicíclico fornece uma redução de velocidade adicional e um torque adicional às rodas motrizes. No entanto, a redução de velocidade tem um custo.

[0005] O motor precisa girar em velocidades mais altas para acionar as rodas na mesma velocidade de uma configuração não reduzida, o que aumenta o consumo de combustível.

[0006] O que é necessário na técnica é um sistema de transmissão para acionar rodas de veículo que exijam menos consumo de combustível do que os sistemas conhecidos.

DESCRIÇÃO RESUMIDA DA INVENÇÃO

[0007] A presente descrição fornece um redutor epicíclico com uma coroa dentada que é deslocável entre uma posição de redução e uma posição de acionamento direto. Em algumas realizações exemplificativas fornecidas de acordo com a presente revelação, um redutor epicíclico para um cubo de veículo inclui: um alojamento; uma engrenagem solar disposta no alojamento que inclui dentes solares e é configurada para se acoplar a uma entrada; uma pluralidade de engrenagens planetárias, sendo que cada uma inclui dentes planetários engrenados a alguns dos dentes solares; um transportador planetário que acopla as engrenagens planetárias umas às outras e configurado como uma saída; e uma coroa dentada que inclui dentes de anel engrenados a alguns dos dentes planetários de cada uma das engrenagens planetárias. A coroa dentada é deslocável dentro do alojamento entre uma posição de redução em que as engrenagens planetárias são configuradas para girar em relação à coroa dentada e a uma posição de acionamento direto, em que a coroa dentada é travada de forma giratória com as engrenagens planetárias.

[0008] Em algumas realizações exemplificativas fornecidas de acordo com a presente revelação, um veículo inclui: um chassi; um motor transportado pelo chassi; uma caixa de engrenagens configurada para se acoplar ao motor; um eixo de transmissão acoplado de forma giratória à caixa de engrenagens; um semieixo acoplado de forma giratória ao eixo de transmissão; e um cubo de roda transportado pelo chassi e que inclui um redutor epicíclico. O redutor epicíclico inclui: um alojamento; uma engrenagem solar disposta no alojamento que inclui dentes solares e acoplada de forma giratória ao semieixo; uma pluralidade de engrenagens planetárias, sendo que cada uma inclui dentes planetários engrenados a alguns dos dentes solares; um transportador planetário que acopla as engrenagens planetárias umas às outras e configurado como uma saída; e uma coroa dentada que inclui dentes de anel engrenados a alguns dos dentes planetários de cada uma das engrenagens planetárias. A coroa dentada é deslocável dentro do alojamento entre uma posição de redução em que as engrenagens planetárias são configuradas para girar em relação à coroa dentada e a uma posição de acionamento direto, em que a coroa dentada é travada de forma giratória com as engrenagens planetárias.

[0009] Uma possível vantagem das realizações exemplificativas do redutor epicíclico revelado no presente documento é que a coroa dentada pode ser deslocada para a posição de acionamento direto quando há uma demanda de torque reduzida na roda, tal como quando o veículo não está transportando carga, para eliminar a redução de velocidade no cubo da roda e aumentar a eficiência do combustível.

[0010] Outra possível vantagem das realizações exemplificativas do redutor epicíclico revelado no presente documento é que o redutor epicíclico pode ser retroadaptado aos veículos, de modo que a coroa dentada seja deslocada com uso de um sistema de gás pressurizado existente do veículo.

BREVE DESCRIÇÃO DAS FIGURAS

[0011] Os recursos e vantagens supracitados e outros desta invenção e a maneira de atingir os mesmos se tornarão mais evidentes e a invenção será mais bem compreendida em referência às descrições a seguir de realizações da invenção obtidas em conjunto com as Figuras anexas, em que:

[0012] A Figura 1 é uma vista lateral de uma realização exemplificativa de um veículo que inclui um cubo de roda formado de acordo com a presente revelação;

[0013] A Figura 2A é uma vista em perspectiva de uma realização exemplificativa de um cubo de roda com um redutor epicíclico formado de acordo com a presente revelação, parcialmente ilustrado em linhas tracejadas;

[0014] A Figura 2B é uma vista em perspectiva parcialmente em corte do cubo de roda ilustrado na Figura 2A com um alojamento do redutor epicíclico removido para ilustrar os trabalhos internos do redutor epicíclico;

[0015] A Figura 3 é uma vista em corte transversal do cubo de roda ilustrado nas Figuras 2A e 2B obtidas ao longo da linha 3-3 na Figura 2A;

[0016] A Figura 4A é uma vista em perspectiva do cubo de roda ilustrado nas Figuras 2A, 2B, e 3, quando uma coroa dentada do redutor epicíclico, que é ilustrada em linhas tracejadas, foi deslocada para uma posição de acionamento direto;

[0017] A Figura 4B é uma vista em perspectiva parcialmente em corte do cubo de roda ilustrado na Figura 4A com o alojamento removido para ilustrar os trabalhos internos do redutor epicíclico; e

[0018] A Figura 5 é uma vista em corte transversal do cubo de roda ilustrado nas Figuras 4A e 4B obtida ao longo da linha 5-5 na Figura 4A.

[0019] Os caracteres de referência correspondentes indicam partes correspondentes ao longo das várias vistas. As exemplificações estabelecidas no presente documento ilustram revelações da invenção e tais exemplificações não devem ser interpretadas como limitantes do escopo da invenção de maneira alguma.

DESCRIÇÃO DETALHADA DA INVENÇÃO

[0020] Em referência, agora, às Figuras, e mais particularmente à Figura 1, uma realização exemplificativa de um veículo 100 formada de acordo com a presente revelação é ilustrada. Na ilustrada realização, o veículo 100 é um caminhão que inclui um chassi 101 e uma máquina térmica, tal como um motor 102, transportada pelo chassi 101.O motor 102 pode ser, por exemplo, um motor de combustão interna abastecido com combustível químico, tal como gasolina ou diesel, armazenado em um tanque, um motor elétrico abastecido com corrente de uma bateria, ou uma saída de combinação híbrida oriunda tanto de um motor de combustão interna quanto de um motor elétrico. Uma caixa de engrenagens 103 é fornecida para transmitir potência de saída do motor 102 para um eixo de transmissão acoplado de forma giratória 104. Conforme é conhecido, a caixa de engrenagens 103 pode fornecer um primeiro estágio de redução de velocidade do motor 102 para o eixo de transmissão 104. O eixo de transmissão 104 é acoplado de forma giratória a um ou mais semieixos 105,106, por exemplo, por meio de um ou mais diferenciais transportados pelo chassi 101. Os semieixos 105, 106 se acoplam aos respectivos cubos de roda 107, 108 de modo que a rotação dos semieixos 105, 106 provoquem uma rotação correspondente de uma porção dos cubos de roda 107, 108. As rodas 109 são montadas nos cubos de roda 107, 108, então, as porções giradas dos cubos de roda 107, 108 provocam a rotação das rodas 109 para mover o veículo 100. O veículo 100 também pode incluir uma cabine de operador 110 em que um operador controla o veículo 100 durante a operação, conforme é conhecido.

[0021] Em referência, agora, às Figuras 2A e 2B, uma realização exemplificativa de um dos cubos de roda 107 formada de acordo com a presente revelação é ilustrada. Embora o cubo de roda 107 seja ilustrado nas Figuras 2A e 2B, deve ser observado que o cubo de roda 108 pode ser configurado de uma maneira similar. O cubo de roda 107, em geral, inclui uma porção de montagem de roda 201 e um redutor epicíclico 210 acoplado de forma giratória à porção de montagem de roda 201. A porção de montagem de roda 201 inclui uma pluralidade de parafusos 202 para montar as rodas 109 no cubo de roda 107, conforme é conhecido.

[0022] O redutor epicíclico 210 inclui um alojamento 211 que encerra as engrenagens 220, 230, 240, que será descrito posteriormente no presente documento. O alojamento 211 se acopla de forma giratória à porção de montagem de roda 201 para transmitir rotação à porção de montagem 201 e girar as rodas montadas 109. O alojamento 211 pode incluir, por exemplo, uma porção com chave 212 que se trava de forma giratória com uma porção com chave correspondente 203 da porção de montagem de roda 201. Deve ser observado que o alojamento 211 pode ser acoplado de forma giratória à porção de montagem de roda 201 de outros modos, e o acoplamento previamente descrito é apenas exemplificativo.

[0023] Em referência, especificamente, agora à Figura 2B, e em referência à Figura 3 também, os trabalhos internos do redutor epicíclico 210 são ilustrados. O redutor epicíclico 210 inclui uma engrenagem solar 220 configurada como uma entrada, uma pluralidade de engrenagens planetárias 230 no engate dentado com a engrenagem solar 220, um transportador planetário 250 que acopla as engrenagens planetárias 230 juntamente e é configurado como uma saída, e uma coroa dentada 240 que circunda as engrenagens planetárias 230 e está em engate dentado com as engrenagens planetárias 230. A engrenagem solar 220 é acoplada de forma giratória ao semieixo 105, então, a rotação do semieixo 105 também gira a engrenagem solar 220. A engrenagem solar 220 pode ser acoplada de forma giratória ao semieixo 105 de qualquer maneira adequada. A engrenagem solar 220 gira em uma mesma velocidade giratória que o semieixo 105 devido ao acoplamento giratório do mesmo.

[0024] A engrenagem solar 220 inclui uma pluralidade de dentes solares 221 na circunferência da mesma 222. A quantidade de dentes solares 221 e o espaçamento e o formato dos dentes solares 221 podem ser variados, conforme é conhecido. Cada engrenagem planetária 230 inclui uma pluralidade de dentes planetários 231 na circunferência da mesma 232. A quantidade e o espaçamento dos dentes planetários 231 podem ser variados, conforme é conhecido. Alguns dos dentes planetários 231 de cada engrenagem planetária 230 se engrenam a alguns dos dentes solares 221 da engrenagem solar 220, então, as engrenagens planetárias 230 estão em engate dentado com a engrenagem solar 220. O engate dentado entre as engrenagens planetárias 230 e a engrenagem solar 220 permite que a engrenagem solar 220 gire as engrenagens planetárias 230 à medida que a engrenagem solar 220 gira. Deve ser observado que, embora o redutor epicíclico 210 seja ilustrado cm três engrenagens planetárias 230 em engate dentado com a engrenagem solar 220, a quantidade de engrenagens planetárias 230 pode ser alterada, conforme é conhecido.

[0025] O transportador planetário 250 acopla as engrenagens planetárias 230 juntamente e ajuda a manter as engrenagens planetárias 230 em engate dentado com a engrenagem solar 220. Conforme ilustrado, o transportador planetário 250 pode incluir uma pluralidade de eixos de montagem afastados 251. Cada uma das engrenagens planetárias 230 pode ser montada em um respectivo eixo de montagem 251 e girar ao redor de seu respectivo eixo de montagem 251 quando girado pela engrenagem solar 220, conforme será descrito posteriormente no presente documento. A rotação (ou giro) das engrenagens planetárias 230 ao redor de um eixo geométrico de transportador de rotação AR, que é, em geral, coaxial com um eixo geométrico giratório do semieixo 105, provoca uma rotação correspondente do transportador planetário 250 ao redor do eixo geométrico de transportador de rotação AR. Conforme ilustrado na Figura 2A, o transportador planetário 250 pode ser acoplado de forma giratória ao alojamento 211, então, a rotação do transportador planetário 250 provoca uma rotação correspondente do alojamento 211, e, dessa forma, a rotação da porção de montagem de roda 201 e da roda montada 109. Esse acoplamento giratório entre o transportador planetário 250 e o alojamento 211 permite que o transportador planetário 250 atue como uma saída do redutor epicíclico 210, mas deve ser observado que o transportador planetário 250 pode ser configurado como uma saída de outros modos. Em algumas realizações, o transportador planetário 250 inclui um anel de transportador 252 com dentes de suporte 253 na circunferência do mesmo 254, cuja significação será descrita posteriormente no presente documento.

[0026] A coroa dentada 240 circunda as engrenagens planetárias 230 e tem dentes de anel 241 na circunferência interna 242 que se engrena a alguns dos dentes planetários 231 das engrenagens planetárias 230, então, a coroa dentada 240 e as engrenagens planetárias 230 estão em engate dentado. Conforme ilustrado nas Figuras 2A a 3, a coroa dentada 240 está em uma posição de redução em que as engrenagens planetárias 230 podem girar, em relação à coroa dentada 240, quando a engrenagem solar 220 gira, isto é, a coroa dentada 240 e as engrenagens planetárias 230 não estão travadas de forma giratória juntamente. Em algumas realizações, o redutor epicíclico 210 inclui uma faixa de travamento 260 com dentes de travamento 261 formada na circunferência externa da mesma 262 que se engrena a pelo menos alguns dos dentes de anel 241, então, a coroa dentada 240 não está travada de forma giratória nas engrenagens planetárias 230, quando a coroa dentada 240 está na posição de redução, o que permite que as engrenagens planetárias 230 girem em relação à coroa dentada 240.

[0027] Visto que a coroa dentada 240 não esteja travada de forma giratória nas engrenagens planetárias 230 na posição de redução, as engrenagens planetárias 230 tenderão a girar ao redor dos eixos de montagem 251, bem como girar ao longo da circunferência interna 242 da coroa dentada 240 quando a engrenagem solar 220 gira, isto é, as engrenagens planetárias 230 giram e rodam juntas. As engrenagens planetárias 230 giram ao redor do eixo geométrico de transportador de rotação AR. Conforme é conhecido, a rotação e giro das engrenagens planetárias 230 fazem com que as engrenagens planetárias 230 girem em uma velocidade angular mais baixa ao redor do eixo geométrico de transportador de rotação AR do que a velocidade giratória da engrenagem solar 220. A velocidade de rotação das engrenagens planetárias 230 ao redor do eixo geométrico de transportador de rotação AR controla uma velocidade giratória do transportador planetário 250, que é a saída do redutor epicíclico 210, ao redor do eixo geométrico de transportador de rotação AR. Desse modo, a velocidade giratória do transportador planetário 250 é mais baixa do que a velocidade giratória do semieixo 105 e da engrenagem solar acoplada 220, quando a coroa dentada 240 está na posição de redução. A velocidade giratória relativa inferior do transportador planetário 250 fornece um segundo estágio de redução e aumenta o torque que é transmitido para a roda 109 montada na porção de montagem 201 do cubo de roda 107.

[0028] Embora a redução de velocidade de dois estágios seja útil quando há altas demandas de torque par acionar as rodas 109, tal como quando o veículo 100 é carregado com carga, a velocidade giratória relativamente alta do motor 102, comparada às rodas 109, aumenta significativamente o consumo de combustível. Esse alto consumo de combustível não é garantido quando, por exemplo, o veículo 100 está descarregado e simplesmente viajando de um lugar para outro. Em tais situações, a transmissão de alto torque para as rodas 109 é desperdiçada devido ao fato de que a demanda de torque nas rodas 109 não é alta. Desse modo, a redução de velocidade de dois estágios não é sempre útil, e pode, na verdade, ser prejudicial em algumas situações, devido ao consumo de combustível relativamente baixo.

[0029] Para aumentar a eficiência de combustível, e em referência, agora, às Figuras 4A, 4B e 5, é ilustrado como a coroa dentada 240 é deslocável da posição de redução, ilustrada nas Figuras 2A, 2B e 3, para uma posição de acionamento direto em que a velocidade giratória do transportador planetário 250 é a mesma da engrenagem solar 220 e, desse modo, do semieixo 105. Na posição de acionamento direto, a coroa dentada 240 é travada de forma giratória nas engrenagens planetárias 230, então, as engrenagens planetárias 230 não giram mais ao longo da circunferência interna 242 da coroa dentada 240 e ao redor do eixo geométrico de transportador de rotação AR. Ao contrário, as engrenagens planetárias 230 giram ao redor do eixo geométrico de transportador de rotação AR em uma mesma velocidade giratória que a engrenagem solar 220. Desse modo, a velocidade giratória do transportador planetário 250 ao redor do eixo geométrico de transportador de rotação AR se torna substancialmente igual à velocidade giratória da engrenagem solar 220, e, desse modo, do semieixo 105. Nesse sentido, o redutor epicíclico 210 está em um modo de acionamento direto, quando a coroa dentada 240 é deslocada para a posição de acionamento direto, então, a velocidade giratória da roda 109 é substancialmente igual à velocidade giratória do semieixo 105, depois de levar em conta as perdas devido, por exemplo, ao atrito. O redutor epicíclico 210 que está em modo de acionamento direto permite que a razão de velocidade entre o motor 102 e a roda 109 seja controlada na caixa de engrenagens 103.

[0030] Em algumas realizações, a coroa dentada 240 é travada de forma giratória nas engrenagens planetárias 230 por meio de desengrenagem dos dentes de anel 241 dos dentes de travamento 261 da faixa de travamento 260, enquanto mantém a engrenagem entre os dentes de anel 241 e os dentes planetários 231 das engrenagens planetárias 230. Os dentes de anel 241 também podem ser engrenados aos dentes de suporte 253 do transportador planetário 250 enquanto a coroa dentada 240 está na posição de acionamento direto. Nesse sentido, a coroa dentada 240 pode ser axialmente deslocável, paralelamente ao eixo geométrico de transportador de rotação AR, para engrenar e desengrenar vários dentes dentro do redutor epicíclico 210 e comutar entre a posição de redução e a posição de acionamento direto.

[0031] Em referência, especificamente, agora, às Figuras 2B, 3, 4B e 5, ilustra-se que a coroa dentada 240 pode incluir um pistão 243 disposto em uma ranhura 310 (primeiramente ilustrada na Figura 3) do alojamento 211. Um inclinador 270, que pode ser uma mola de compressão, pode ser colocado na ranhura 310 e ser suportado no pistão 243 para impelir o pistão 243 e, desse modo, a coroa dentada 240, para uma posição desejada. Na realização ilustrada, a mola de compressão 270 é colocada na ranhura 310 para ser suportada no pistão 243 e impelir a coroa dentada 240 em direção à posição de redução. Na ausência de alguma força contrária exercida sobre o pistão 243, a coroa dentada 240 permanecerá na posição de redução, quando atuada por meio da mola de compressão 270, então, o redutor epicíclico 210 atua para reduzir a velocidade giratória e aumentar o torque na roda 109. Deve ser observado que o inclinador 270 também pode ser posicionado para impelir a coroa dentada 240 para a posição de acionamento direto, então, uma força contrária é necessária para comutar a coroa dentada 240 para a posição de redução. Deve ser adicionalmente compreendido que, embora o inclinador 270 seja ilustrado como uma mola de compressão, o inclinador 270 pode tomar outras formas, tal como, por exemplo, uma mola de tensão ou uma carga de ar pressurizado.

[0032] Para deslocar o pistão 243 na ranhura 310, e a coroa dentada 240 para a posição de acionamento direto, o alojamento 211 pode incluir uma entrada de fluido 311 (primeiramente ilustrada na Figura 3) que é fluidamente acoplada à ranhura 310. A entrada de fluido 311 pode ser fluidamente acoplada, por exemplo, a um sistema de gás pressurizado 120 (ilustrado na Figura 1) do veículo 100. O sistema de gás pressurizado 120 pode ser, mas sem limitação, o sistema que controla o fluxo de gás pressurizado para molas pneumáticas do veículo 100. Tais sistemas são conhecidos, então, descrição adicional é omitida a título de brevidade.

[0033] Quando se deseja deslocar a coroa dentada 240 para a posição de acionamento direto, um operador pode utilizar um comutador na cabine de operador 110 para sinalizar o sistema de gás pressurizado 120 para que abasteça gás pressurizado à ranhura 310 através da entrada de fluido 311. O gás pressurizado abastecido à ranhura 310 atua sobre o pistão 243 para contrariar a força da mola de compressão 270. Quando a pressão de fluido suficiente atua sobre o pistão 243 par superar a force exercida da mola de compressão 270, o pistão 243 se desloca na ranhura 310 paralelamente ao eixo geométrico de rotação AR do transportador planetário 250. O deslocamento do pistão 243 provoca um deslocamento correspondente da coroa dentada 240 da posição de redução para a posição de acionamento direto.

[0034] Quando se deseja voltar a coroa dentada 240 para a posição de redução, o operador pode utilizar o comutador na cabine de operador 110 para sinalizar o fluido pressurizado na ranhura 310 para que seja expurgado, tal como abrindo-se uma válvula acoplada. O expurgo do fluido pressurizado remove a força contrária no pistão 243 que supera a force da mola de compressão 270, então, a mola de compressão 270 impele a coroa dentada 240 para a posição de redução.

[0035] Embora um elemento físico (a mola de compressão 270) seja ilustrado como impelindo a coroa dentada 240 para a posição de redução, em algumas realizações, a coroa dentada 240 é comutada entre a posição de redução e a posição de acionamento direto apenas com uso de pressão fluida. Por exemplo, o fluido pressurizado pode ser abastecido à ranhura 310 para deslocar a coroa dentada 240 da posição de redução para a posição de acionamento direto. Para deslocar a coroa dentada 240 de volta à posição de redução, um vácuo pode ser formado na entrada de fluido 310 que puxa a coroa dentada 240 para a posição de redução. Alternativamente, um vácuo pode ser formado na ranhura 310 para deslocar a coroa dentada 240 para a posição de acionamento direto, e o fluido pressurizado pode ser abastecido à ranhura 310 para deslocar a coroa dentada 240 para a posição de redução.

[0036] Em uma realização alternativa, um atuator 520 (ilustrado em linhas tracejadas na Figura 5) tem uma haste de atuador 521 acoplada à coroa dentada 240 para deslocar a coroa dentada 240 entre a posição de redução e a posição de acionamento direto. A haste de atuador 521 pode se estender paralelamente ao eixo geométrico de rotação AR do transportador planetário 250. O atuador 520 pode ser alimentado elétrica, pneumática ou hidraulicamente, e se acoplar a um sistema correspondente do veículo 100 para alimentação. Quando a haste de atuador 521 é acoplado à coroa dentada 240, o movimento da haste de atuador 521 controla a posição da coroa dentada 240. A extensão e a retração da haste de atuador 521, por essa razão, podem provocar um deslocamento correspondente da coroa dentada 240 entre a posição de acionamento direto e a posição de redução. Deve, então, ser observado que a coroa dentada 240 pode ser deslocada entre a posição de redução e a posição de acionamento direto em uma variedade de modos, de acordo com a presente revelação.

[0037] A partir do que foi exposto, deve ser observado que o redutor epicíclico 210 fornecido de acordo com a presente revelação permite a redução de velocidade de dois estágios do motor 102 para as rodas 109, que podem ser seletivamente desengatadas. A redução de velocidade de dois estágios pode ser usada, por exemplo, quando o veículo 100 está carregado com carga e as demandas de torque nas rodas 109 estão altas. Para fornecer redução de velocidade de dois estágios, a coroa dentada 240 do redutor epicíclico 210 está na posição de redução. Quando a redução de velocidade de um único estágio (ou nenhuma redução de velocidade) é desejada, por exemplo, para aumentar a eficiência de combustível, quando o veículo 100 está descarregado, a coroa dentada 240 pode ser deslocada para a posição de acionamento direto, então o redutor epicíclico 210 não fornece uma redução de velocidade substancial entre o semieixo 105 e a roda 109. A razão de velocidade entre o motor 102 e as rodas 109 pode, então, ser controlada pela caixa de engrenagens 103 e pode permitir, por exemplo, uma sobrecarga para aumentar adicionalmente a eficiência de combustível.

[0038] Embora esta invenção tenha sido descrita em relação a pelo menos uma realização, a presente invenção pode, adicionalmente, ser modificada dentro do espírito e escopo dessa revelação. Esse pedido se destina, por esse motivo, a cobrir quaisquer variações, usos ou adaptações da invenção com uso de seus princípios gerais. Adicionalmente, esse pedido destina-se a cobrir tais desvios a partir da presente revelação que se enquadram na prática conhecida ou habitual na técnica a que esta invenção pertence e que se enquadram nos limites das reivindicações anexas.

Claims

REDUTOR EPICÍCLICO PARA UM CUBO DE RODA caracterizado pelo fato de que compreende:
um alojamento;
uma engrenagem solar disposta no alojamento que compreende dentes solares e é configurada para se acoplar a uma entrada;
uma pluralidade de engrenagens planetárias, em que cada uma compreende dentes planetários engrenados a alguns dos dentes solares;
um transportador planetário que acopla as engrenagens planetárias umas às outras e configurado como uma saída; e
uma coroa dentada que compreende dentes de anel engrenados a alguns dos dentes planetários de cada uma das engrenagens planetárias, sendo que a coroa dentada é deslocável dentro do alojamento entre uma posição de redução em que as engrenagens planetárias são configuradas para girar em relação à coroa dentada e uma posição de acionamento direto em que a coroa dentada é travada de forma giratória nas engrenagens planetárias.
REDUTOR ELÍPTICO, de acordo com a reivindicação 1, caracterizado pelo fato de que compreende adicionalmente um inclinador que atua sobre a coroa dentada para impulsionar a coroa dentada em direção à posição de redução.
REDUTOR ELÍPTICO, de acordo com a reivindicação 2, caracterizado pelo fato de que o inclinador é uma mola de compressão.
REDUTOR ELÍPTICO, de acordo com a reivindicação 2, caracterizado pelo fato de que o alojamento compreende uma ranhura na qual o inclinador é disposto, e a coroa dentada compreende um pistão disposto na ranhura.
REDUTOR ELÍPTICO, de acordo com a reivindicação 4, caracterizado pelo fato de que o alojamento compreende uma entrada de fluido que é fluidamente acoplada à ranhura.
REDUTOR ELÍPTICO, de acordo com a reivindicação 1, caracterizado pelo fato de que compreende adicionalmente uma faixa de travamento com dentes de travamento que se engrenam pelo menos a alguns dos dentes de anel, quando a coroa dentada está na posição de redução.
REDUTOR ELÍPTICO, de acordo com a reivindicação 6, caracterizado pelo fato de que os dentes de anel da coroa dentada são desengrenados dos dentes de travamento quando a coroa dentada está na posição de acionamento direto.
REDUTOR ELÍPTICO, de acordo com a reivindicação 7, caracterizado pelo fato de que o transportador planetário compreende dentes de suporte que se engrenam a pelo menos alguns dos dentes de anel quando a coroa dentada está na posição de acionamento direto.
REDUTOR ELÍPTICO, de acordo com a reivindicação 1, caracterizado pelo fato de que uma velocidade giratória da engrenagem solar é substancialmente igual a uma velocidade giratória do transportador planetário quando a coroa dentada está na posição de acionamento direto.
VEÍCULO caracterizado pelo fato de que compreende:
um chassi;
um motor transportado pelo chassi;
uma caixa de engrenagens configurada para se acoplar ao motor;
um eixo de transmissão acoplado de forma giratória à caixa de engrenagens;
um semieixo acoplado de forma giratória ao eixo de transmissão; e
um cubo de roda transportado pelo chassi e que compreende um redutor epicíclico, sendo que o redutor epicíclico compreende: um alojamento;
uma engrenagem solar disposta dentro do alojamento que compreende dentes solares e é acoplada de forma giratória ao semieixo;
uma pluralidade de engrenagens planetárias, em que cada uma compreende dentes planetários engrenados a alguns dos dentes solares;
um transportador planetário que acopla as engrenagens planetárias umas às outras e configurado como uma saída; e
uma coroa dentada que compreende dentes de anel engrenados a alguns dos dentes planetários de cada uma das engrenagens planetárias, sendo que a coroa dentada é deslocável dentro do alojamento entre uma posição de redução em que as engrenagens planetárias são configuradas para girar em relação à coroa dentada e uma posição de acionamento direto em que a coroa dentada é travada de forma giratória nas engrenagens planetárias.
VEÍCULO, de acordo com a reivindicação 10, caracterizado pelo fato de que compreende adicionalmente um inclinador que atua sobre a coroa dentada para impelir a coroa dentada em direção à posição de redução.
VEÍCULO, de acordo com a reivindicação 11, caracterizado pelo fato de que o inclinador é uma mola de compressão.
VEÍCULO, de acordo com a reivindicação 11, caracterizado pelo fato de que o alojamento compreende uma ranhura na qual o inclinador é disposto e a coroa dentada compreende um pistão disposto na ranhura.
VEÍCULO, de acordo com a reivindicação 13, caracterizado pelo fato de que o alojamento compreende uma entrada de fluido que é fluidamente acoplada à ranhura.
VEÍCULO, de acordo com a reivindicação 10, caracterizado pelo fato de que compreende adicionalmente uma faixa de travamento com dentes de travamento que se engrenam a pelo menos alguns dos dentes de anel quando a coroa dentada está na posição de redução.
VEÍCULO, de acordo com a reivindicação 15, caracterizado pelo fato de que os dentes de anel da coroa dentada são desengrenados dos dentes de travamento quando a coroa dentada está na posição de acionamento direto.
VEÍCULO, de acordo com a reivindicação 16, caracterizado pelo fato de que o transportador planetário compreende dentes de suporte que se engrenam a pelo menos alguns dos dentes de anel quando a coroa dentada está na posição de acionamento direto.
VEÍCULO, de acordo com a reivindicação 10, caracterizado pelo fato de que compreende adicionalmente uma roda acoplada de forma giratória ao cubo de roda.
VEÍCULO, de acordo com a reivindicação 10, caracterizado pelo fato de que uma velocidade giratória do transportador planetário é substancialmente igual a uma velocidade giratória do semieixo quando a coroa dentada está na posição de acionamento direto.