BR102020019492A2 - conjunto de eixo tendo uma transmissão de contra-eixo de múltiplas velocidades - Google Patents

conjunto de eixo tendo uma transmissão de contra-eixo de múltiplas velocidades Download PDF

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BR102020019492A2
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axis
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BR102020019492-5A
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Chetankumar Ghatti
Rodrigo Soffner
Christopher Keeney
Mark Smith
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Arvinmeritor Technology, Llc.
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Abstract

Um conjunto de eixo tendo uma transmissão de contra-eixo. A transmissão de contra-eixo pode conectar operativamente um motor elétrico a um pinhão de acionamento. A transmissão de contra-eixo pode ter um primeiro subconjunto de contra-eixo que é giratório em torno de um primeiro eixo de contra-eixo e um segundo subconjunto de contra-eixo que é giratório em torno de um segundo eixo de contra-eixo.

Description

CONJUNTO DE EIXO TENDO UMA TRANSMISSÃO DE CONTRA-EIXO DE MÚLTIPLAS VELOCIDADES CAMPO TÉCNICO
[0001] A presente divulgação se refere a um conjunto de eixo tendo uma transmissão de contra-eixo de múltiplas velocidades que pode conectar operativamente um motor elétrico a um pinhão de acionamento.
ANTECEDENTES
[0002] Um conjunto de eixo tendo um módulo de motor elétrico é divulgado na Publicação de Patente U.S. n.° 2019/0054816 .
SUMÁRIO
[0003] Em pelo menos uma modalidade, é fornecido um conjunto de eixo. O conjunto de eixo pode incluir um motor elétrico, um pinhão de acionamento, e uma transmissão de contra-eixo. O pinhão de acionamento pode ser giratório em torno de um primeiro eixo. A transmissão de contra-eixo pode conectar operativamente o motor elétrico ao pinhão de acionamento. A transmissão de contra-eixo pode ter um primeiro subconjunto de contra-eixo que é giratório em torno de um primeiro eixo de contra-eixo e um segundo subconjunto de contra-eixo que é giratório em torno de um segundo eixo de contra-eixo.
BREVE DESCRIÇÃO DOS DESENHOS
[0004] A figura 1 mostra um exemplo de um conjunto de eixo tendo uma transmissão de contra-eixo em uma posição neutra.
[0005] A figura 2 ilustra o conjunto de eixo com a primeira relação de engrenagem engatada.
[0006] As figuras 3A e 3B ilustram o conjunto de eixo com a segunda relação de engrenagem engatada.
[0007] A figura 4 ilustra o conjunto de eixo com uma terceira relação de engrenagem engatada.
DESCRIÇÃO DETALHADA
[0008] Como é exigido, são aqui divulgadas modalidades detalhadas da presente invenção; contudo, deve entender-se que as modalidades divulgadas são somente exemplificativas da invenção que podem ser incorporadas em várias formas alternativas. As figuras não estão necessariamente à escala; alguns aspetos característicos podem ser exagerados ou minimizados para mostrar detalhes de componentes particulares. Portanto, detalhes estruturais e funcionais específicos aqui divulgados não se destinam a ser interpretados como limitativos, mas somente como uma base representativa para ensinar os peritos na técnica a empregar a presente invenção de várias maneiras.
[0009] Fazendo referência à figura 1, é mostrado um exemplo de um conjunto de eixo 10. O conjunto de eixo 10 pode ser fornecido com um veículo motorizado tal como um carro, caminhão, ônibus, equipamento agrícola, equipamento de mineração, veículo de transporte militar ou de armamento, ou equipamento de carga por terra e ar, ou embarcações marítimas. O veículo motorizado pode incluir um trailer para transporte de carga em uma ou mais modalidades.
[0010] O conjunto de eixo 10 pode fornecer torque a um ou mais conjuntos de roda de tração que podem incluir um pneumático 12 montado em uma roda 14. Um ou mais conjuntos de eixo podem ser fornecidos com o veículo. Em pelo menos uma configuração, o conjunto de eixo 10 pode incluir um conjunto de alojamento 20, um motor elétrico 22, um pinhão de acionamento 24, uma transmissão de contra-eixo 26, um conjunto de diferencial 28, pelo menos um semieixo 30, e um sistema de controle 32.
[0011] O conjunto de alojamento 20 pode facilitar a montagem do conjunto de eixo 10 no veículo. Além disso, o conjunto de alojamento 20 pode receber vários componentes do conjunto de eixo 10. Por exemplo, o conjunto de alojamento 20 pode receber e suportar o motor elétrico 22, o pinhão de acionamento 24, a transmissão de contra-eixo 26, o conjunto de diferencial 28, os semieixos 30, ou suas combinações. Em pelo menos uma configuração, o conjunto de alojamento 20 pode incluir um alojamento de eixo 40 que pode ter uma porção central 42 e uma ou mais porções de braço 44.
[0012] A porção central 42 pode ser disposta próximo do centro do conjunto de alojamento 20. A porção central 42 pode definir, pelo menos parcialmente, uma cavidade que pode receber o conjunto de diferencial 28. A porção central 42 pode ser feita de um ou mais componentes e pode facilitar a montagem de um portador de diferencial que suporta o conjunto de diferencial 28. Uma região inferior da porção central 42 pode definir, pelo menos parcialmente, uma porção de reservatório de óleo que pode conter lubrificante que pode ser chapinhado para lubrificar componentes internos do conjunto de eixo 10, tal como o conjunto de diferencial 28 e rolamentos associados. A porção central 42 também pode facilitar a montagem de vários componentes externos. Por exemplo, a porção central 42 pode facilitar a montagem do motor elétrico 22 no conjunto de alojamento 20.
[0013] Uma ou mais porções de braço 44 podem se estender a partir da porção central 42. Por exemplo, duas porções de braço 44 podem se estender em direções opostas a partir da porção central 42 e para longe do conjunto de diferencial 28. As porções de braço 44 podem ter configurações substancialmente similares. Por exemplo, cada uma das porções de braço 44 pode ter uma configuração oca ou tubular que pode se estender em torno de um semieixo correspondente 30 e pode ajudar a separar ou a isolar o semieixo 3 0 do meio envolvente. Uma porção de braço 44 ou uma sua porção pode ser integralmente formada com a porção central 42. Alternativamente, uma porção de braço 44 pode estar separada da porção central 42. Em uma tal configuração, cada porção de braço 44 pode ser fixada à porção central 42 de qualquer maneira adequada, tal como por soldagem ou com um ou mais fixadores. Cada porção de braço 44 pode definir uma cavidade de braço que pode receber um semieixo correspondente 30. Também é contemplado que as porções de braço 44 possam ser omitidas.
[0014] O motor elétrico 22 pode fornecer torque ao conjunto de diferencial 28 através do pinhão de acionamento 24 e da transmissão de contra-eixo 26. Além disso, o motor elétrico 22 pode ser conectado eletricamente a uma fonte de energia elétrica 50, tal como uma bateria, um capacitor, ou similares. Um inversor pode conectar eletricamente o motor elétrico 22 e a fonte de energia elétrica 50. O motor elétrico 22 pode ter qualquer configuração adequada. Em pelo menos uma configuração, o motor elétrico 22 pode incluir um estator 52 e um rotor 54.
[0015] O estator 52 pode ser posicionado fixamente em relação ao conjunto de alojamento 20. Por exemplo, o estator 52 pode se estender em torno de um primeiro eixo 60 e não pode girar em torno do primeiro eixo 60. O estator 52 pode incluir bobinagens que podem ser conectadas eletricamente à fonte de energia elétrica 50.
[0016] O rotor 54 pode se estender em torno do primeiro eixo 60 e pode ser recebido no interior do estator 52. O rotor 54 pode ser giratório em torno do primeiro eixo 60 em relação ao estator 52. Por exemplo, o rotor 54 pode estar afastado do estator 52 e pode incluir ímãs ou material ferromagnético que podem facilitar a geração de corrente elétrica. O rotor 54 pode ser conectado operativamente à transmissão de contra-eixo 26, conforme será discutido abaixo com mais detalhes.
[0017] O pinhão de acionamento 24 pode ser recebido, pelo menos parcialmente, no conjunto de alojamento 20. O pinhão de acionamento 24 pode ser conectado operativamente ao motor elétrico 22. Como tal, o pinhão de acionamento 24 pode ajudar a conectar operativamente o motor elétrico 22 a componentes do conjunto de eixo 10, tal como o conjunto de diferencial 28. O pinhão de acionamento 24 pode se estender ao longo de e pode ser giratório em torno de um primeiro eixo 60. O pinhão de acionamento 24 pode ser conectado indiretamente ao motor elétrico 22 através da transmissão de contra-eixo 26. Em pelo menos uma configuração, o pinhão de acionamento 24 pode incluir uma porção de engrenagem 70 e uma porção de veio 72.
[0018] A porção de engrenagem 70 pode ser disposta em ou perto de uma extremidade do pinhão de acionamento 24. A porção de engrenagem 70 pode ter uma pluralidade de dentes que podem coincidir com ou engrenar em dentes correspondentes em uma coroa do conjunto de diferencial 28, conforme será discutido abaixo com mais detalhes. Como tal, o pinhão de acionamento 24 pode fornecer torque do motor elétrico 22 para a coroa.
[0019] A porção de veio 72 pode se estender ao longo do e pode ser giratória em torno do primeiro eixo 60. A porção de veio 72 pode estar conectada operativamente à transmissão de contra-eixo 26 e pode se estender a partir da porção de engrenagem 70 em uma direção que pode se estender em direção ao motor elétrico 22 e à transmissão de contra-eixo 26. A porção de veio 72 pode ser formada integralmente com a porção de engrenagem 70 ou pode ser fornecida como um componente separado que pode ser acoplado fixamente à porção de engrenagem 70.
[0020] A transmissão de contra-eixo 26 pode conectar operativamente o motor elétrico 22 ao pinhão de acionamento 24. Em pelo menos uma configuração, a transmissão de contra-eixo 26 pode incluir um conjunto de engrenagens de pinhão de acionamento 80, um primeiro subconjunto de contra-eixo 82, e um segundo subconjunto de contra-eixo 84.
[0021] O conjunto de engrenagens de pinhão de acionamento 80 pode incluir uma pluralidade de engrenagens que podem se acoplar seletivamente ao pinhão de acionamento 24. Na configuração mostrada, o conjunto de engrenagens de pinhão de acionamento 80 inclui uma primeira engrenagem 92, uma segunda engrenagem 94, e uma terceira engrenagem 96; no entanto, deve ser entendido que pode ser fornecido um número maior ou menor de engrenagens. Um membro do conjunto de engrenagens de pinhão de acionamento 80 pode ser giratório em torno do primeiro eixo 60 com o pinhão de acionamento 24 quando essa engrenagem é acoplada ao pinhão de acionamento 24. Por outro lado, o pinhão de acionamento 24 pode ser giratório em torno do primeiro eixo 60 em relação a um membro do conjunto de engrenagens de pinhão de acionamento 80 que é desacoplado de ou não é acoplado ao pinhão de acionamento 24. Um membro do conjunto de engrenagens de pinhão de acionamento 80 pode ser acoplado seletivamente ao pinhão de acionamento 24 de qualquer maneira adequada, tal como com uma embraiagem, conforme será discutido abaixo com mais detalhes. Em pelo menos uma configuração, não mais do que uma engrenagem do conjunto de engrenagens de pinhão de acionamento 80 pode ser acoplada ao pinhão de acionamento 24 ao mesmo tempo quando o pinhão de acionamento 24 gira em torno do primeiro eixo 60.
[0022] A primeira engrenagem 92 pode receber a porção de veio 72 do pinhão de acionamento 24. Por exemplo, a primeira engrenagem 92 pode ter um furo atravessante através do qual a porção de veio 72 pode se estender. A primeira engrenagem 92 pode se estender em torno do primeiro eixo 60 e da porção de veio 72 e pode ter uma pluralidade de dentes que podem ser dispostos em torno do e podem estar voltados para o primeiro eixo 60. Os dentes da primeira engrenagem 92 podem entrar em contato e podem coincidir com ou engrenar em dentes de uma primeira engrenagem de contra-eixo que pode ser fornecida com o primeiro subconjunto de contra-eixo 82 e com o segundo subconjunto de contra-eixo 84, conforme será discutido abaixo com mais detalhes. A primeira engrenagem 92 pode estar conectada operativamente ao rotor 54 do motor elétrico 22 de modo que o rotor 54 e a primeira engrenagem 92 sejam conjuntamente giratórios em torno do primeiro eixo 60. Por exemplo, a primeira engrenagem 92 pode ser posicionada fixamente em relação ao rotor 54 ou acoplada fixamente ao rotor 54 de modo que a primeira engrenagem 92 não gire em torno do primeiro eixo 60 em relação ao rotor 54. Em pelo menos uma configuração, a primeira engrenagem 92 pode ser posicionada axialmente ao longo do primeiro eixo 60 entre a segunda engrenagem 94 e o motor elétrico 22.
[0023] A segunda engrenagem 94 pode receber a porção de veio 72 do pinhão de acionamento 24. Por exemplo, a segunda engrenagem 94 pode ter um furo atravessante através do qual a porção de veio 72 pode se estender. A segunda engrenagem 94 pode se estender em torno do primeiro eixo 60 e da porção de veio 72 e pode ter uma pluralidade de dentes que podem ser dispostos em torno do e podem estar voltados para o primeiro eixo 60. Os dentes da segunda engrenagem 94 podem entrar em contato e podem coincidir com ou engrenar em dentes de uma segunda engrenagem de contra-eixo que pode ser fornecida com o primeiro subconjunto de contra-eixo 82 e com o segundo subconjunto de contra-eixo 84, conforme será discutido abaixo com mais detalhes. A segunda engrenagem 94 pode ter um diâmetro diferente da primeira engrenagem 92 e da terceira engrenagem 96. Por exemplo, a segunda engrenagem 94 pode ter um diâmetro maior do que a primeira engrenagem 92 e um diâmetro menor do que a terceira engrenagem 96. Em pelo menos uma configuração, a segunda engrenagem 94 pode ser posicionada axialmente ao longo do primeiro eixo 60 entre a primeira engrenagem 92 e a terceira engrenagem 96.
[0024] A terceira engrenagem 96 pode receber a porção de veio 72 do pinhão de acionamento 24. Por exemplo, a terceira engrenagem 96 pode ter um furo atravessante através do qual a porção de veio 72 pode se estender. A terceira engrenagem 96 pode se estender em torno do primeiro eixo 60 e da porção de veio 72 e pode ter uma pluralidade de dentes que podem estar dispostos em torno do e voltados para o primeiro eixo 60. Os dentes da terceira engrenagem 96 podem entrar em contato e podem coincidir com ou engrenar em dentes de uma terceira engrenagem de contra-eixo que pode ser fornecida com o primeiro subconjunto de contra-eixo 82 e com o segundo subconjunto de contra-eixo 84, conforme será discutido abaixo com mais detalhes. A terceira engrenagem 96 pode ter um diâmetro diferente da primeira engrenagem 92 e da segunda engrenagem 94. Por exemplo, a terceira engrenagem 96 pode ter um diâmetro maior do que a primeira engrenagem 92 e do que a segunda engrenagem 94. Em pelo menos uma configuração, a terceira engrenagem 96 pode ser posicionada axialmente ao longo do primeiro eixo 60 mais longe do motor elétrico 22 do que a primeira engrenagem 92 e do que a segunda engrenagem 94.
[0025] Opcionalmente, um rolamento tal como um rolamento de roletes pode receber a porção de veio 72 e pode suportar giratoriamente uma engrenagem correspondente. Por exemplo, um primeiro rolamento pode ser recebido entre a primeira engrenagem 92 e a porção de veio 72, um segundo rolamento pode ser recebido entre a segunda engrenagem 94 e a porção de veio 72, etc. para facilitar a rotação do pinhão de acionamento 24 em relação a uma engrenagem quando a engrenagem não está acoplada ao pinhão de acionamento 24.
[0026] O primeiro subconjunto de contra-eixo 82 pode ser recebido, pelo menos parcialmente, no conjunto de alojamento 20. O primeiro subconjunto de contra-eixo 82 pode ser giratório em torno de um primeiro eixo de contra-eixo 100. O primeiro eixo de contra-eixo 100 pode ser disposto paralelo ou substancialmente paralelo ao primeiro eixo 60 em uma ou mais modalidades. O primeiro subconjunto de contra-eixo 82 pode estar afastado do conjunto de diferencial 28 de modo que o motor elétrico 22 possa ser posicionado ao longo do primeiro eixo 60 entre o primeiro subconjunto de contra-eixo 82 e o conjunto de diferencial 28. O primeiro subconjunto de contra-eixo 82 pode incluir um primeiro contra-eixo 110 e uma pluralidade de engrenagens. Na configuração mostrada, a pluralidade de engrenagens do primeiro subconjunto de contra-eixo 82 inclui uma primeira engrenagem de contra-eixo 112, uma segunda engrenagem de contra-eixo 114, e uma terceira engrenagem de contra-eixo 116; no entanto, é contemplado que possa ser fornecido um número maior ou menor de engrenagens.
[0027] O primeiro contra-eixo 110 pode ser giratório em torno do primeiro eixo de contra-eixo 100. Por exemplo, o primeiro contra-eixo 110 pode ser suportado giratoriamente no conjunto de alojamento 20 por um ou mais conjuntos de rolamentos de roletes. Como um exemplo, um conjunto de rolamentos de roletes pode estar localizado quase em frente das primeira e segunda extremidades do primeiro contra-eixo 110. O conjunto de rolamentos de roletes pode ter qualquer configuração adequada. Por exemplo, o conjunto de rolamentos de roletes pode incluir uma pluralidade de elementos rolantes que podem ser dispostos entre um anel de rolamento interno e um anel de rolamento externo. O anel de rolamento interno pode ser montado no primeiro contra-eixo 110 e pode se estender em torno do e pode receber o primeiro contra-eixo 110. O anel de rolamento externo pode se estender em torno do anel de rolamento interno e pode ser montado no conjunto de alojamento 20. O primeiro contra-eixo 110 pode suportar a primeira engrenagem de contra-eixo 112, a segunda engrenagem de contra-eixo 114, e a terceira engrenagem de contra-eixo 116.
[0028] A primeira engrenagem de contra-eixo 112 pode ser disposta axialmente no primeiro contra-eixo 110 ou montada fixamente no primeiro contra-eixo 110. Como tal, a primeira engrenagem de contra-eixo 112 pode girar em torno do primeiro eixo de contra-eixo 100 com o primeiro contra-eixo 110. Por exemplo, a primeira engrenagem de contra-eixo 112 pode ter um furo que pode receber o primeiro contra-eixo 110 e pode ser acoplada fixamente ao primeiro contra-eixo 110. A primeira engrenagem de contra-eixo 112 pode se estender em torno do primeiro eixo de contra-eixo 100 e pode ter uma pluralidade de dentes que podem ser dispostos em torno do e voltados para o primeiro eixo de contra-eixo 100. Os dentes da primeira engrenagem de contra-eixo 112 podem entrar em contato e podem coincidir com ou engrenar nos dentes da primeira engrenagem 92. Em pelo menos uma configuração, a primeira engrenagem de contra-eixo 112 pode ser posicionada axialmente ao longo do primeiro eixo de contra-eixo 100 entre a segunda engrenagem de contra-eixo 114 do primeiro subconjunto de contra-eixo 82 e o motor elétrico 22.
[0029] A segunda engrenagem de contra-eixo 114 pode ser disposta axialmente no primeiro contra-eixo 110 ou montada fixamente no primeiro contra-eixo 110. Como tal, a segunda engrenagem de contra-eixo 114 pode girar em torno do primeiro eixo de contra-eixo 100 com o primeiro contra-eixo 110. Por exemplo, a segunda engrenagem de contra-eixo 114 pode ter um furo que pode receber o primeiro contra-eixo 110 e pode ser acoplada fixamente ao primeiro contra-eixo 110. A segunda engrenagem de contra-eixo 114 pode se estender em torno do primeiro eixo de contra-eixo 100 e pode ter uma pluralidade de dentes que podem ser dispostos em torno de voltados para o primeiro eixo de contra-eixo 100. Os dentes da segunda engrenagem de contra-eixo 114 podem entrar em contato e podem coincidir com ou engrenar nos dentes da segunda engrenagem 94. A segunda engrenagem de contra-eixo 114 pode ter um diâmetro diferente da segunda engrenagem de contra-eixo 114 e da terceira engrenagem de contra-eixo 116. Em pelo menos uma configuração, a segunda engrenagem de contra-eixo 114 pode ser posicionada axialmente ao longo do primeiro eixo de contra-eixo 100 entre a primeira engrenagem de contra-eixo 112 do primeiro subconjunto de contra-eixo 82 e a terceira engrenagem de contra-eixo 116 do primeiro subconjunto de contra-eixo 82.
[0030] A terceira engrenagem de contra-eixo 116 pode ser disposta axialmente no primeiro contra-eixo 110 ou montada fixamente no primeiro contra-eixo 110. Como tal, a terceira engrenagem de contra-eixo 116 pode girar em torno do primeiro eixo de contra-eixo 100 com o primeiro contra-eixo 110. Por exemplo, a terceira engrenagem de contra-eixo 116 pode ter um furo que pode receber o primeiro contra-eixo 110 e pode ser acoplada fixamente ao primeiro contra-eixo 110. A terceira engrenagem de contra-eixo 116 pode se estender em torno do primeiro eixo de contra-eixo 100 e pode ter uma pluralidade de dentes que podem ser dispostos em torno do e voltados para o primeiro eixo de contra-eixo 100. Os dentes da terceira engrenagem de contra-eixo 116 podem entrar em contato com e podem coincidir com ou engrenar nos dentes da terceira engrenagem 96. A terceira engrenagem de contra-eixo 116 pode ter um diâmetro diferente da primeira engrenagem de contra-eixo 112 e da segunda engrenagem de contra-eixo 114. Em pelo menos uma configuração, a terceira engrenagem de contra-eixo 116 pode ser posicionada axialmente ao longo do primeiro eixo de contra-eixo 100 mais longe do motor elétrico 22 do que a primeira engrenagem de contra-eixo 112 e do que a segunda engrenagem de contra-eixo 114 do primeiro subconjunto de contra-eixo 82.
[0031] O segundo subconjunto de contra-eixo 84 pode ser recebido, pelo menos parcialmente, no conjunto de alojamento 20 e pode ser giratório em torno de um segundo eixo de contra-eixo 100'. O segundo eixo de contra-eixo 100' pode ser disposto paralelo ou substancialmente paralelo ao primeiro eixo de contra-eixo 100 em uma ou mais modalidades. O segundo subconjunto de contra-eixo 84 pode estar afastado do conjunto de diferencial 28 de modo que o motor elétrico 22 possa ser posicionado ao longo do primeiro eixo 60 entre o segundo subconjunto de contra-eixo 84 e o conjunto de diferencial 28. O segundo subconjunto de contra-eixo 84 pode ser disposto, de um modo geral, em um lado oposto ao do primeiro eixo 60 do primeiro subconjunto de contra-eixo 82 ou pode ser disposto diretamente em frente do primeiro subconjunto de contra-eixo 82. Além disso, o segundo subconjunto de contra-eixo 84 pode ter substancialmente a mesma configuração que o primeiro subconjunto de contra-eixo 82. Por exemplo, o segundo subconjunto de contra-eixo 84 pode incluir um segundo contra-eixo 110' que pode ser análogo ao ou pode ter a mesma estrutura que o primeiro contra-eixo 110. Além disso, o segundo subconjunto de contra-eixo 84 pode incluir uma pluralidade de engrenagens. Na configuração mostrada, a pluralidade de engrenagens do segundo subconjunto de contra-eixo 84 inclui uma primeira engrenagem de contra-eixo 112', uma segunda engrenagem de contra-eixo 114', e uma terceira engrenagem de contra-eixo 116'; no entanto, é contemplado que possa ser fornecido um número maior ou menor de engrenagens. A primeira engrenagem de contra-eixo 112', uma segunda engrenagem de contra-eixo 114', e uma terceira engrenagem de contra-eixo 116' do segundo subconjunto de contra-eixo 84 podem ser análogas à ou podem ter a mesma estrutura que a primeira engrenagem de contra-eixo 112, que uma segunda engrenagem de contra-eixo 114, e que uma terceira engrenagem de contra-eixo 116, respetivamente, do primeiro subconjunto de contra-eixo 82 e podem ser dispostas ao longo de um segundo eixo de contra-eixo 100' em vez de ao longo do primeiro eixo de contra-eixo 100 e podem ser fixadas ao segundo contra-eixo 110' em vez de ao primeiro contra-eixo 110.
[0032] A primeira engrenagem 92 e as primeiras engrenagens de contra-eixo 112, 112' podem fornecer uma relação de engrenagem diferente da segunda engrenagem 94 e das segundas engrenagens de contra-eixo 114, 114' e podem fornecer uma relação de engrenagem diferente da terceira engrenagem 96 e das terceiras engrenagens de contra-eixo 116, 116'. Como um exemplo não limitativo, a primeira engrenagem 92 e as primeiras engrenagens de contra-eixo 112, 112' podem fornecer uma relação de engrenagem superior a 2:1, a segunda engrenagem 94 e as segundas engrenagens de contra-eixo 114, 114' podem fornecer uma relação de engrenagem de 1:1 a 2:1, e a terceira engrenagem 96 e as terceiras engrenagens de contra-eixo 116, 116' podem fornecer uma relação de engrenagem de 1:1 ou menos. Por exemplo, as primeiras engrenagens de contra-eixo 112, 112' podem ter um diâmetro maior que a primeira engrenagem 92, que as segundas engrenagens de contra-eixo 114, 114', e que as terceiras engrenagens de contra-eixo 116, 116'. As segundas engrenagens de contra-eixo 114, 114' podem ter um diâmetro maior que a segunda engrenagem 94 e que as terceiras engrenagens de contra-eixo 116, 116'. A terceira engrenagem 96 pode ter o mesmo diâmetro que as terceiras engrenagens de contra-eixo 116, 116'.
[0033] Também é contemplado que possam ser fornecidas outras configurações de engrenagem. Como um exemplo, a primeira engrenagem 92 pode ter um diâmetro maior que a segunda engrenagem 94 e que a terceira engrenagem 96. Como um outro exemplo, engrenagens ou emparelhamentos de engrenagens podem ser dispostos em sequências diferentes ao longo de seus eixos respetivos. Como um outro exemplo, múltiplos emparelhamentos de engrenagem de engrenamento ou nenhuns emparelhamentos de engrenagem podem fornecer relações de engrenagem "overdrive" inferiores a 1:1. Como um outro exemplo, múltiplos emparelhamentos de engrenagem de engrenamento podem fornecer relações de engrenagem superiores a 1:1. Como tal, podem ser fornecidas relações de engrenagem que sejam superiores a 1:1, inferiores a 1:1, iguais (ou seja, 1:1), ou suas combinações.
[0034] Os dentes das engrenagens de transmissão de contra-eixo podem ser de qualquer tipo adequado. Com um exemplo não limitativo, os dentes de engrenamento dos membros do conjunto de engrenagens de pinhão de acionamento 80 e as engrenagens do primeiro subconjunto de contra-eixo 82 e do segundo subconjunto de contra-eixo 84 podem ter uma configuração helicoidal.
[0035] O conjunto de diferencial 28 pode ser recebido, pelo menos parcialmente, na porção central 42 do conjunto de alojamento 20. O conjunto de diferencial 28 pode transmitir torque aos conjuntos de roda de tração do veículo e permitir que os conjuntos de roda de tração girem a velocidades diferentes. Por exemplo, o conjunto de diferencial 28 pode ser conectado operativamente aos semieixos 30 e pode permitir que os semieixos 30 girem a velocidades de rotação diferentes em torno de um segundo eixo 120. O segundo eixo 120 pode ser disposto perpendicular ou substancialmente perpendicular ao primeiro eixo 60. Em pelo menos uma configuração, o conjunto de diferencial 28 pode incluir uma caixa de diferencial 130, uma coroa 132, uma primeira engrenagem de diferencial 134, uma segunda engrenagem de diferencial 136, e pelo menos uma engrenagem de pinhão 138.
[0036] A caixa de diferencial 130 pode ser configurada para receber componentes do conjunto de diferencial 28. Além disso, a caixa de diferencial 130 pode ser giratória em torno do segundo eixo 120. Por exemplo, a caixa de diferencial 130 pode ser giratoriamente suportada por um par de conjuntos de rolamentos de roletes, os quais, por sua vez, podem ser montados em uma porção do conjunto de alojamento 20, tal como um portador de diferencial. A caixa de diferencial 130 pode definir, pelo menos parcialmente, uma cavidade que pode receber, pelo menos parcialmente, a primeira engrenagem de diferencial 134, a segunda engrenagem de diferencial 136, e engrenagem ou engrenagens de pinhão 138 .
[0037] A coroa 132 pode ser disposta axialmente na caixa de diferencial 130 ou montada fixamente na caixa de diferencial 130. Como tal, a coroa 132 pode girar em torno do segundo eixo 120 com a caixa de diferencial 130. A coroa 132 pode se estender em torno do segundo eixo 120 e pode ter uma pluralidade de dentes que podem ser dispostos em torno do e podem estar voltados para o segundo eixo 120. Os dentes da coroa 132 podem entrar em contato com ou engrenar em dentes da porção de engrenagem 70 do pinhão de acionamento 24. Como tal, pode ser transmitido torque entre a transmissão de contra-eixo 26 e o conjunto de diferencial 28 através dos dentes de engrenamento do pinhão de acionamento 24 e da coroa 132 .
[0038] A primeira engrenagem de diferencial 134 pode ser disposta na caixa de diferencial 130. Além disso, a primeira engrenagem de diferencial 134 pode ser acoplada a um semieixo 3 0 de modo que o semieixo 3 0 e a primeira engrenagem de diferencial 134 sejam giratórios conjuntamente em torno do segundo eixo 120. A primeira engrenagem de diferencial 134 pode ser acoplada ao semieixo 30 de qualquer maneira adequada. Por exemplo, a primeira engrenagem de diferencial 134 pode ter um furo que pode receber o semieixo 30 e o semieixo 30 e a primeira engrenagem de diferencial 134 pode ser acoplada a estrias coincidentes, por meio de solda, fixador ou similares. A primeira engrenagem de diferencial 134 também pode ter uma porção de engrenagem que pode ter um conjunto de dentes que podem ser dispostos em torno do segundo eixo 12 0 e que podem coincidir com ou engrenar em dentes em uma ou mais engrenagens de pinhão 138.
[0039] A segunda engrenagem de diferencial 136 pode ser disposta na caixa de diferencial 130. A segunda engrenagem de diferencial 136 pode estar afastada da primeira engrenagem de diferencial 134 e pode ter uma configuração idêntica ou similar à da primeira engrenagem de diferencial 134. Como tal, a segunda engrenagem de diferencial 136 pode ser acoplada a outro semieixo 30 de qualquer maneira adequada de modo que o semieixo 3 0 e a segunda engrenagem de diferencial 136 sejam giratórias conjuntamente em torno do segundo eixo 120. A segunda engrenagem de diferencial 136 também pode ter uma porção de engrenagem que pode ter um conjunto de dentes que podem ser dispostos em torno do segundo eixo 12 0 e que podem coincidir com ou engrenar em dentes em uma ou mais engrenagens de pinhão 138.
[0040] Pelo menos uma engrenagem de pinhão 138 pode ser recebida na caixa de diferencial 130. A engrenagem de pinhão 138 pode incluir um conjunto de dentes que coincidem com ou engrenam em dentes na primeira engrenagem de diferencial 134 e dentes na segunda engrenagem de diferencial 136. Além disso, a engrenagem de pinhão 138 pode ser giratória em relação à caixa de diferencial 130 montada giratoriamente na caixa de diferencial 130. Por exemplo, a engrenagem de pinhão 138 pode receber e pode ser giratória em torno de um veio ou de um satélite que pode se estender a partir da ou pode ser montado na caixa de diferencial 130 de modo que o veio ou satélite seja giratório em torno do segundo eixo 120 com a caixa de diferencial 130.
[0041] Fazendo referência às figuras 1 e 2, os semieixos 30 podem transmitir torque do conjunto de diferencial 28 para os conjuntos de roda de tração correspondentes. Por exemplo, podem ser fornecidos dois semieixos 30 de modo que cada semieixo 30 se estenda para ou através de uma porção de braço diferente 44 do conjunto de alojamento 20. Os semieixos 30 podem se estender ao longo do e podem ser giratórios em torno do segundo eixo 120. Cada semieixo 30 pode ter uma primeira extremidade e uma segunda extremidade. A primeira extremidade pode estar conectada operativamente ao conjunto de diferencial 28. A segunda extremidade pode ser disposta em frente da primeira extremidade e pode estar conectada operativamente a um conjunto de extremidade de roda correspondente que pode ter um cubo de roda que pode suportar uma roda 14. Opcionalmente, pode ser fornecida redução de engrenagem entre um semieixo e uma roda 14, tal como com uma unidade de redução de engrenagem 36 tendo qualquer configuração adequada. Por exemplo, a unidade de redução de engrenagem 36 pode ser configurada com engrenagens cônicas ou com um conjunto de engrenagem planetária de uma maneira conhecida dos peritos na técnica.
[0042] O sistema de controle 32 pode controlar a operação do conjunto de eixo 10. O sistema de controle 32 pode incluir um ou mais controladores eletrônicos, tais como um controlador baseado em microprocessador, que pode monitorar e/ou controlar a operação de vários componentes do conjunto de eixo 10, tal como o motor elétrico 22 e a fonte de energia elétrica 50. Além disso, o sistema de controle 32 pode controlar o acoplamento e desacoplamento das engrenagens do conjunto de engrenagens de pinhão de acionamento 80 no e do pinhão de acionamento 24. Por exemplo, o sistema de controle 32 pode controlar a operação de uma ou mais embraiagens que podem acoplar/desacoplar pelo menos um membro do conjunto de engrenagens de pinhão de acionamento 80 ao/do pinhão de acionamento 24.
[0043] Uma embraiagem pode ter qualquer configuração adequada. A embraiagem pode ser configurada como uma embraiagem de disco que pode incluir discos de fricção que podem ser engatados seletivamente para acoplar uma engrenagem a um veio correspondente. Alternativamente, a embraiagem pode ser configurada como um engate dentado ou como um colar de embraiagem que pode receber, girar com, e deslizar ao longo de um veio correspondente para acoplar e desacoplar seletivamente um ou mais membros do conjunto de engrenagens de pinhão de acionamento 80 ao pinhão de acionamento 24. Por exemplo, uma embraiagem que é configurada como um engate dentado ou como um colar de embraiagem pode ter um furo atravessante que pode receber a porção de veio 72 do pinhão de acionamento 24 e pode girar em torno do primeiro eixo 60 com a porção de veio 72. Por exemplo, a embraiagem e a porção de veio 72 podem ter estrias coincidentes que inibem a rotação da embraiagem em relação à porção de veio 72 ao mesmo tempo que permitem que a embraiagem deslize em uma direção axial ao longo do primeiro eixo 60 em relação à porção de veio 72 para engatar ou desengatar um membro do conjunto de engrenagens de pinhão de acionamento 80. Uma tal embraiagem pode ter um dente ou dentes que podem ser configurados para coincidirem com ou engrenarem seletivamente em dentes correspondentes em um membro do conjunto de engrenagens de pinhão de acionamento 80 para acoplar a engrenagem à porção de veio 72 de modo que a engrenagem gire em torno do primeiro eixo 60 com o pinhão de acionamento 24. O dente ou dentes da embraiagem podem ser configurados como engrenagem de face que pode ser disposta ao longo de um lado lateral da embraiagem ou podem ser configurados como uma estria e podem ser recebidos no interior de um furo de um membro do conjunto de engrenagens de pinhão de acionamento 80. Serão descritas abaixo principalmente embraiagens tendo uma configuração de engate dentado ou de colar de embraiagem; no entanto, deve ser entendido que uma embraiagem pode ter uma configuração diferente e pode não ser configurada como um engate dentado ou como um colar de embraiagem, que pode ser fornecido um número diferente de embraiagens, e que as embraiagens podem estar associadas a um único membro do conjunto de engrenagens de pinhão de acionamento 80 em vez de a múltiplas engrenagens de pinhão de acionamento ou vice versa.
[0044] Em pelo menos uma configuração, podem ser fornecidas uma primeira embraiagem 140 e uma segunda embraiagem 142. A primeira embraiagem 140 pode ser posicionada axialmente ao longo do primeiro eixo 60 entre a primeira engrenagem 92 e a segunda engrenagem 94 enquanto a segunda embraiagem 142 pode ser posicionada axialmente entre a segunda engrenagem 94 e a terceira engrenagem 96. A primeira embraiagem 140 e a segunda embraiagem 142 podem ser configuradas para acoplar seletivamente uma única engrenagem ou múltiplas engrenagens ao pinhão de acionamento 24, conforme será discutido abaixo com mais detalhes. É contemplado que possa ser fornecido um único atuador para atuar múltiplas embraiagens, tal como a primeira embraiagem 140 e a segunda embraiagem 142 ou que atuadores diferentes possam atuar embraiagens diferentes.
[0045] A primeira embraiagem 140 pode estar conectada operativamente a um primeiro atuador 150 que pode ser configurado para deslocar a primeira embraiagem 140 ao longo do primeiro eixo 60. Por exemplo, um engate 152, tal como um garfo de câmbio, pode conectar operativamente a primeira embraiagem 140 ao primeiro atuador 150. O primeiro atuador 150 pode ser de qualquer tipo adequado. Por exemplo, o primeiro atuador 150 pode ser um atuador elétrico, eletromecânico, pneumático ou hidráulico. Em pelo menos uma configuração, tal como quando a primeira embraiagem 140 é um colar de embraiagem ou engate dentado, o primeiro atuador 150 pode deslocar a primeira embraiagem 140 ao longo do primeiro eixo 60 e pode executar um câmbio quando a velocidade de rotação da primeira embraiagem 140 e de um membro correspondente do conjunto de engrenagens de pinhão de acionamento 80 estão suficientemente sincronizadas para completar um câmbio de modo que os dentes da primeira embraiagem 140 possam engrenar em dentes em uma engrenagem de pinhão de acionamento ou de modo que os dentes da primeira embraiagem 140 possam desengatar de dentes em uma engrenagem de pinhão de acionamento. O sistema de controle 32 pode monitorar e/ou controlar a operação do primeiro atuador 150.
[0046] A segunda embraiagem 142 pode estar conectada operativamente a um segundo atuador 160 que pode ser configurado para deslocar a segunda embraiagem 142 ao longo do primeiro eixo 60. Também é contemplado que seja fornecido um único atuador para atuar múltiplas embraiagens, tais como a primeira embraiagem 140 e a segunda embraiagem 142. Por exemplo, um engate 162, tal como um garfo de câmbio, pode conectar operativamente a segunda embraiagem 142 ao segundo atuador 16 0. O segundo atuador 16 0 pode ser de qualquer tipo adequado. Por exemplo, o segundo atuador 160 pode ser um atuador elétrico, eletromecânico, pneumático ou hidráulico. Em pelo menos uma configuração, tal como quando a segunda embraiagem 142 é um colar de embraiagem ou engate dentado, o segundo atuador 160 pode deslocar a segunda embraiagem 142 ao longo do primeiro eixo 60 e pode executar um câmbio quando a velocidade de rotação da segunda embraiagem 142 e um membro correspondente do conjunto de engrenagens de pinhão de acionamento 80 estão suficientemente sincronizados para completar um câmbio de modo que os dentes da segunda embraiagem 142 possam engrenar em dentes em uma engrenagem de pinhão de acionamento ou de modo que os dentes da segunda engrenagem de embraiagem 142 possam desengatar-se de dentes em uma engrenagem de pinhão de acionamento. O sistema de controle 32 pode monitorar e/ou controlar a operação do segundo atuador 160.
[0047] Uma sincronização suficiente para permitir o câmbio ou a deslocação de uma embraiagem, tal como a primeira embraiagem 140 ou a segunda embraiagem 142, pode ser conseguida usando um sincronizador de engrenagem, controlando a velocidade de rotação do rotor 54, ou suas combinações. Tais ações ou componentes de controle de sincronização podem ser omitidas com diferentes configurações de embraiagem, tal como uma embraiagem que é uma embraiagem de disco.
[0048] Fazendo referência às figuras 1 a 4, são mostrados exemplos de posições de embraiagem diferentes. O sistema de controle 32 pode atuar a primeira embraiagem 140 e a segunda embraiagem 142 para uma posição desejada com base num input de operador ou de uma rotina de controle de câmbio automatizado. O primeiro contra-eixo 110, o segundo contra-eixo 110', e engrenagens de transmissão de contra-eixo que são acopladas ao primeiro contra-eixo 110 e ao segundo contra-eixo 110' podem girar em torno de seus eixos de contra-eixo respetivos quando a primeira engrenagem 92 gira em torno do primeiro eixo 60 nas posições de embraiagem abaixo descritas.
[0049] Fazendo referência à figura 1, a primeira embraiagem 140 e a segunda embraiagem 142 são mostradas em posições neutras. A primeira embraiagem 140 não pode acoplar uma engrenagem do conjunto de engrenagens de pinhão de acionamento 80 ao pinhão de acionamento 24 quando a primeira embraiagem 140 está na posição neutra. Por exemplo, a primeira embraiagem 140 não pode acoplar a primeira engrenagem 92 ou a segunda engrenagem 94 ao pinhão de acionamento 24 quando a primeira embraiagem 140 está na posição neutra. Do mesmo modo, a segunda embraiagem 142 não pode acoplar uma engrenagem do conjunto de engrenagens de pinhão de acionamento 80 ao pinhão de acionamento 24 quando a segunda embraiagem 142 está na posição neutra. Por exemplo, a segunda embraiagem 142 não pode acoplar a segunda engrenagem 94 ou a terceira engrenagem 96 ao pinhão de acionamento 24 quando a segunda embraiagem 142 está na posição neutra. O pinhão de acionamento 24 pode ser livre de girar em torno do primeiro eixo 60 em relação a pelo menos um membro do conjunto de engrenagens de pinhão de acionamento 80 quando uma embraiagem está na posição neutra e pode ser livre de girar em torno do primeiro eixo 60 em relação a todos os membros do conjunto de engrenagens de pinhão de acionamento 80 quando todas as embraiagens estão em suas posições neutras respetivas. Assim, não é transmitido torque entre o motor elétrico 22 e o pinhão de acionamento 24 quando a primeira embraiagem 140 e a segunda embraiagem 142 estão em suas posições neutras respetivas.
[0050] Como uma visão global das configurações mostradas nas figuras 2 a 4, pode ser transmitido torque entre o motor elétrico 22 e o pinhão de acionamento 24 quando um membro do conjunto de engrenagens de pinhão de acionamento 80 é acoplado ao pinhão de acionamento 24 por uma embraiagem correspondente e os outros membros do conjunto de engrenagens de pinhão de acionamento 80 são desacoplados do pinhão de acionamento 24 de modo que o pinhão de acionamento 24 seja livre de girar em torno do primeiro eixo 60 em relação a uma engrenagem desacoplada de pinhão de acionamento. As linhas tipo seta direitas nas figuras 2 a 4 que não são mostradas na figura 1 representam o caminho de transmissão de torque do motor elétrico 22 para o pinhão de acionamento 24 e, portanto, para o conjunto de diferencial 28; no entanto, deve ser entendido que o caminho de transmissão de torque pode ser revertido em cada uma destas figuras e pode ser transmitido torque do conjunto de diferencial 28 para o pinhão de acionamento 24 e depois para o motor elétrico 22 através da transmissão de contra-eixo 26.
[0051] Fazendo referência à figura 2, a primeira embraiagem 140 é mostrada em uma primeira posição e a segunda embraiagem 142 é mostrada na posição neutra. A primeira embraiagem 140 pode ser deslocada para a primeira posição pelo primeiro atuador 150. Na primeira posição, a primeira embraiagem 140 pode acoplar a primeira engrenagem 92 ao pinhão de acionamento 24 de modo que a primeira engrenagem 92 gire em torno do primeiro eixo 60 com o pinhão de acionamento 24. Assim, o rotor 54, a primeira engrenagem 92, e o pinhão de acionamento 24 são conjuntamente giratórios em torno do primeiro eixo 60. A segunda engrenagem 94 e a terceira engrenagem 96 não são acopladas ao pinhão de acionamento 24 por uma embraiagem. Por conseguinte, a rotação da primeira engrenagem 92 pode fazer com que o primeiro contra-eixo 110 e o segundo contra-eixo 110' girem em torno do primeiro eixo de contra-eixo 100 e do segundo eixo de contra-eixo 100', respetivamente, mas não pode ser transmitido torque para ou do pinhão de acionamento 24 através da segunda engrenagem 94 ou da terceira engrenagem 96 uma vez que estas engrenagens estão desacopladas do pinhão de acionamento 24. Assim, pode ser transmitido torque entre o motor elétrico 22 e o pinhão de acionamento 24 através da primeira engrenagem 92 quando a primeira embraiagem 140 acopla a primeira engrenagem 92 ao pinhão de acionamento 24 de modo que a primeira engrenagem 92 gire em torno do primeiro eixo 60 com o pinhão de acionamento 24. A primeira relação de engrenagem é fornecida quando a primeira engrenagem 92 é acoplada ao pinhão de acionamento 24.
[0052] Fazendo referência às figuras 3A e 3B, são mostrados dois exemplos diferentes que ilustram a transmissão de torque através da segunda engrenagem 94. Nas figuras 3A e 3B, a segunda relação de engrenagem é fornecida quando a segunda engrenagem 94 é acoplada ao pinhão de acionamento 24 . A segunda relação de engrenagem pode diferir da primeira relação de engrenagem.
[0053] Na figura 3A, a primeira embraiagem 140 é mostrada em uma segunda posição e a segunda embraiagem 142 é mostrada na posição neutra. A primeira embraiagem 140 pode ser deslocada para a segunda posição pelo primeiro atuador 150. Na segunda posição, a primeira embraiagem 140 acopla a segunda engrenagem 94 ao pinhão de acionamento 24 de modo que a segunda engrenagem 94 gire em torno do primeiro eixo 60 com o pinhão de acionamento 24. Por conseguinte, a rotação da primeira engrenagem 92 pode fazer com que o primeiro contra-eixo 110 e o segundo contra-eixo 110' girem em torno o primeiro eixo de contra-eixo 100 e o segundo eixo de contra-eixo 100', respetivamente, e pode ser transmitido torque para ou do pinhão de acionamento 24 através das segundas engrenagens de contra-eixo 114, 114', da primeira embraiagem 140, e da segunda engrenagem 94. A primeira engrenagem 92 e a terceira engrenagem 96 não são acopladas ao pinhão de acionamento 24 através da primeira embraiagem 140 ou da segunda embraiagem 142. Assim, não pode ser transmitido torque para ou do pinhão de acionamento 24 através da primeira engrenagem 92 e da terceira engrenagem 96 uma vez que estas engrenagens estão desacopladas do pinhão de acionamento 24. Portanto, é transmitido torque entre o motor elétrico 22 e o pinhão de acionamento 24 através da segunda engrenagem 94 quando a primeira embraiagem 140 não acopla a primeira engrenagem 92 ao pinhão de acionamento 24 e a primeira embraiagem 140 acopla a segunda engrenagem 94 ao pinhão de acionamento 24 de modo que a segunda engrenagem 94 gire em torno do primeiro eixo 6 0 com o pinhão de acionamento 24.
[0054] Na figura 3B, a segunda embraiagem 142 é mostrada em uma primeira posição e a primeira embraiagem 140 é mostrada na posição neutra. A segunda embraiagem 142 pode ser deslocada para a primeira posição pelo segundo atuador 160. Na primeira posição, a segunda embraiagem 142 acopla a segunda engrenagem 94 ao pinhão de acionamento 24 de modo que a segunda engrenagem 94 gire em torno do primeiro eixo 60 com o pinhão de acionamento 24. Por conseguinte, a rotação da primeira engrenagem 92 pode fazer com que o primeiro contra-eixo 110 e o segundo contra-eixo 110' girem em torno do primeiro eixo de contra-eixo 100 e do segundo eixo de contra-eixo 100', respetivamente, e pode ser transmitido torque para ou do pinhão de acionamento 24 através das segundas engrenagens de contra-eixo 114, 114', da segunda embraiagem 142, e da segunda engrenagem 94. A primeira engrenagem 92 e a terceira engrenagem 96 não são acopladas ao pinhão de acionamento 24 através da primeira embraiagem 140 ou da segunda embraiagem 142. Assim, não pode ser transmitido torque para ou do pinhão de acionamento 24 através da primeira engrenagem 92 e da terceira engrenagem 96 uma vez que estas engrenagens estão desacopladas do pinhão de acionamento 24. Portanto, é transmitido torque entre o motor elétrico 22 e o pinhão de acionamento 24 através da segunda engrenagem 94 quando a primeira embraiagem 140 não acopla a primeira engrenagem 92 ao pinhão de acionamento 24 e a segunda embraiagem 142 acopla a segunda engrenagem 94 ao pinhão de acionamento 24 de modo que a segunda engrenagem 94 gire em torno do primeiro eixo 6 0 com o pinhão de acionamento 24 .
[0055] Na figura 4, a segunda embraiagem 142 é mostrada em uma segunda posição e a primeira embraiagem 140 é mostrada na posição neutra. A segunda embraiagem 142 pode ser deslocada para a segunda posição pelo segundo atuador 160. Na segunda posição, a segunda embraiagem 142 acopla a terceira engrenagem 96 ao pinhão de acionamento 24 de modo que a terceira engrenagem 96 gire em torno do primeiro eixo 60 com o pinhão de acionamento 24. Por conseguinte, a rotação da primeira engrenagem 92 pode fazer com que o primeiro contra-eixo 110 e o segundo contra-eixo 110' girem em torno o primeiro eixo de contra-eixo 100 e o segundo eixo de contra-eixo 100', respetivamente, e pode ser transmitido torque para ou do pinhão de acionamento 24 através das terceiras engrenagens de contra-eixo 116, 116', da segunda embraiagem 142, e da terceira engrenagem 96. A primeira engrenagem 92 e a segunda engrenagem 94 não são acopladas ao pinhão de acionamento 24 através da primeira embraiagem 140 ou da segunda embraiagem 142. Assim, não pode ser transmitido torque para ou do pinhão de acionamento 24 através da primeira engrenagem 92 e da segunda engrenagem 94 uma vez que estas engrenagens estão desacopladas do pinhão de acionamento 24. Portanto, é transmitido torque entre o motor elétrico 22 e o pinhão de acionamento 24 através da terceira engrenagem 96 quando a primeira embraiagem 140 não acopla a primeira engrenagem 92 ou a segunda engrenagem 94 ao pinhão de acionamento 24 e a segunda embraiagem 142 acopla a terceira engrenagem 96 ao pinhão de acionamento 24 de modo que a terceira engrenagem 96 gire em torno do primeiro eixo 60 com o pinhão de acionamento 24. Uma terceira relação de engrenagem é fornecida quando a terceira engrenagem 96 é acoplada ao pinhão de acionamento 24. A terceira relação de engrenagem pode diferir da primeira relação de engrenagem e da segunda relação de engrenagem.
[0056] O conjunto de configurações de eixo acima discutido pode ajudar a fornecer um conjunto de eixo no qual o motor elétrico e a transmissão de contra-eixo são dispostos no mesmo lado de um conjunto de diferencial e semieixos, o que pode ajudar a cumprir os requisitos de acondicionamento do veículo. Além disso, o motor elétrico pode estar centrado entre o conjunto de diferencial e a transmissão de contra-eixo, o que pode ajudar a melhorar a distribuição de peso e/ou a fornecer uma curta distância de acoplamento entre o motor elétrico e a transmissão de contra-eixo. O conjunto de eixo pode acomodar uma vasta gama de relações de engrenagem, incluindo relações de engrenagem menores do que 1:1 maiores do que 4:1 ou ambas. Além disso, o conjunto de eixo pode permitir que um motor elétrico seja acoplado a configurações de alojamento de eixo existentes, que podem reduzir o sistema de ferramentas e os custos de desenvolvimento. Além disso, as configurações acima descritas podem permitir que uma transmissão de contra-eixo modular seja fornecida com múltiplas engrenagens montadas em um contra-eixo correspondente sem rolamentos independentes para engrenagens associadas.
[0057] Embora sejam descritas acima modalidades exemplares, não se pretende que essas modalidades descrevam todas as formas possíveis da invenção. Pelo contrário, as palavras usadas na descrição são palavras de descrição e não de limitação, e entende-se que podem ser feitas várias alterações sem se sair do espírito e escopo da invenção. Além disso, os aspetos característicos de várias modalidades de implementação podem ser combinados com outras modalidades da invenção.

Claims (20)

  1. Conjunto de eixo caracterizado por compreender:
    um motor elétrico;
    um pinhão de acionamento que é giratório em torno de um primeiro eixo; e
    uma transmissão de contra-eixo que conecta operativamente o motor elétrico ao pinhão de acionamento, a transmissão de contra-eixo tendo um primeiro subconjunto de contra-eixo que é giratório em torno de um primeiro eixo de contra-eixo e um segundo subconjunto de contra-eixo que é giratório em torno de um segundo eixo de contra-eixo.
  2. Conjunto de eixo, de acordo com a reivindicação 1, caracterizado por compreender ainda um conjunto de diferencial que é giratório em torno de um segundo eixo, em que o conjunto de diferencial está conectado operativamente ao pinhão de acionamento.
  3. Conjunto de eixo, de acordo com a reivindicação 2, caracterizado por o motor elétrico ser posicionado ao longo do primeiro eixo entre a transmissão de contra-eixo e o conjunto de diferencial.
  4. Conjunto de eixo, de acordo com a reivindicação 1, caracterizado por o motor elétrico ter um rotor que é conectado operativamente a uma primeira engrenagem através da qual se estende o pinhão de acionamento, o rotor e a primeira engrenagem sendo conjuntamente giratórios em torno do primeiro eixo.
  5. Conjunto de eixo, de acordo com a reivindicação 4, caracterizado por compreender ainda uma primeira embraiagem que acopla seletivamente a primeira engrenagem ao pinhão de acionamento, em que é transmitido torque entre o motor elétrico e o pinhão de acionamento através da primeira engrenagem quando a primeira embraiagem acopla a primeira engrenagem ao pinhão de acionamento de modo que a primeira engrenagem gire em torno do primeiro eixo com o pinhão de acionamento.
  6. Conjunto de eixo, de acordo com a reivindicação 4, caracterizado por o primeiro subconjunto de contra-eixo incluir um primeiro contra-eixo e uma primeira engrenagem de contra-eixo que são giratórios em torno do primeiro eixo de contra-eixo, o segundo subconjunto de contra-eixo incluir um segundo contra-eixo e uma primeira engrenagem de contra-eixo que são giratórios em torno do segundo eixo de contra-eixo, e a primeira engrenagem engrenar na primeira engrenagem de contra-eixo do primeiro subconjunto de contra-eixo e a primeira engrenagem de contra-eixo do segundo subconjunto de contra-eixo.
  7. Conjunto de eixo, de acordo com a reivindicação 6, caracterizado por compreender ainda uma segunda engrenagem através da qual se estende o pinhão de acionamento, em que a segunda engrenagem pode ser acoplada seletivamente ao pinhão de acionamento.
  8. Conjunto de eixo, de acordo com a reivindicação 7, caracterizado por a primeira engrenagem ser posicionada ao longo do primeiro eixo entre a segunda engrenagem e o motor elétrico.
  9. Conjunto de eixo, de acordo com a reivindicação 7, caracterizado por o primeiro subconjunto de contra-eixo incluir uma segunda engrenagem de contra-eixo que é giratório em torno do primeiro eixo de contra-eixo, o segundo subconjunto de contra-eixo incluir uma segunda engrenagem de contra-eixo que é giratória em torno do segundo eixo de contra-eixo, e a segunda engrenagem engrenar na segunda engrenagem de contra-eixo do primeiro subconjunto de contra-eixo e na segunda engrenagem de contra-eixo do segundo subconjunto de contra-eixo.
  10. Conjunto de eixo, de acordo com a reivindicação 9, caracterizado por compreender ainda uma primeira embraiagem que acopla seletivamente a segunda engrenagem ao pinhão de acionamento, em que é transmitido torque entre o motor elétrico e o pinhão de acionamento através da segunda engrenagem quando a primeira embraiagem não acopla a primeira engrenagem ao pinhão de acionamento e a primeira embraiagem acopla a segunda engrenagem ao pinhão de acionamento de modo que a segunda engrenagem gire em torno do primeiro eixo com o pinhão de acionamento.
  11. Conjunto de eixo, de acordo com a reivindicação 9, caracterizado por compreender ainda uma primeira embraiagem que acopla seletivamente a primeira engrenagem ao pinhão de acionamento, e uma segunda embraiagem que acopla seletivamente a segunda engrenagem ao pinhão de acionamento, em que é transmitido torque entre o motor elétrico e o pinhão de acionamento através da segunda engrenagem quando a primeira embraiagem não acopla a primeira engrenagem ao pinhão de acionamento e a segunda embraiagem acopla a segunda engrenagem ao pinhão de acionamento de modo que a segunda engrenagem gire em torno do primeiro eixo com o pinhão de acionamento.
  12. Conjunto de eixo, de acordo com a reivindicação 7, caracterizado por compreender ainda uma terceira engrenagem através da qual se estende o pinhão de acionamento, em que a terceira engrenagem pode ser seletivamente acoplada ao pinhão de acionamento.
  13. Conjunto de eixo, de acordo com a reivindicação 12, caracterizado por a segunda engrenagem ser posicionada ao longo do primeiro eixo entre a primeira engrenagem e a terceira engrenagem.
  14. Conjunto de eixo, de acordo com a reivindicação 12, caracterizado por o primeiro subconjunto de contra-eixo incluir uma terceira engrenagem de contra-eixo que é giratória em torno do primeiro eixo de contra-eixo, o segundo subconjunto de contra-eixo incluir uma terceira engrenagem de contra-eixo que é giratória em torno do segundo eixo de contra-eixo, e a terceira engrenagem engrenar na terceira engrenagem de contra-eixo do primeiro subconjunto de contra-eixo e na terceira engrenagem de contra-eixo do segundo subconjunto de contra-eixo.
  15. Conjunto de eixo, de acordo com a reivindicação 14, caracterizado por a primeira relação de engrenagem ser fornecida quando a primeira engrenagem é acoplada ao pinhão de acionamento, a segunda relação de engrenagem ser fornecida quando a segunda engrenagem é acoplada ao pinhão de acionamento, e uma terceira relação de engrenagem ser fornecida quando a terceira engrenagem é acoplada ao pinhão de acionamento, em que a primeira relação de engrenagem difere da segunda relação de engrenagem e da terceira relação de engrenagem, e a segunda relação de engrenagem difere da terceira relação de engrenagem.
  16. Conjunto de eixo, de acordo com a reivindicação 14, caracterizado por compreender ainda uma primeira embraiagem que acopla seletivamente a primeira engrenagem ao pinhão de acionamento, e uma segunda embraiagem que acopla seletivamente a terceira engrenagem ao pinhão de acionamento, em que é transmitido torque entre o motor elétrico e o pinhão de acionamento através da terceira engrenagem quando a primeira embraiagem não acopla a primeira engrenagem ao pinhão de acionamento e a segunda embraiagem acopla a terceira engrenagem ao pinhão de acionamento de modo que a terceira engrenagem gire em torno do primeiro eixo com o pinhão de acionamento.
  17. Conjunto de eixo, de acordo com a reivindicação 16, caracterizado por ser transmitido torque entre o motor elétrico e o pinhão de acionamento através da terceira engrenagem quando a segunda embraiagem não acopla a segunda engrenagem ao pinhão de acionamento.
  18. Conjunto de eixo, de acordo com a reivindicação 17, caracterizado por não ser transmitido torque entre o motor elétrico e o pinhão de acionamento quando a primeira embraiagem está em uma posição neutra na qual a primeira engrenagem é giratória em torno do primeiro eixo em relação ao pinhão de acionamento e a segunda embraiagem está em uma posição neutra na qual a segunda engrenagem e a terceira engrenagem são giratórias em torno do primeiro eixo em relação ao pinhão de acionamento.
  19. Conjunto de eixo, de acordo com a reivindicação 16, caracterizado por a primeira embraiagem ser posicionada axialmente entre a primeira engrenagem e a segunda engrenagem e a segunda embraiagem ser posicionada axialmente entre a segunda engrenagem e a terceira engrenagem, em que a primeira embraiagem recebe o pinhão de acionamento e é giratória em torno do primeiro eixo com o pinhão de acionamento e a segunda embraiagem recebe o pinhão de acionamento e é giratória em torno do primeiro eixo com o pinhão de acionamento.
  20. Conjunto de eixo, de acordo com a reivindicação 16, caracterizado por um primeiro atuador atuar a primeira embraiagem ao longo do primeiro eixo e um segundo atuador atuar a segunda embraiagem ao longo do primeiro eixo.
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