BR102021005463A2 - Sistema de eixo motor - Google Patents

Abstract

sistema de eixo motor. um sistema de eixo motor que tem uma embreagem de roda livre de uma via. a embreagem de roda livre de uma via está configurada para transmitir torque entre o primeiro e o segundo conjuntos de eixo quando uma unidade diferencial entre eixos está desbloqueada. a embreagem de roda livre de uma via transmite torque para um dentre o primeiro conjunto de eixo e o segundo conjunto de eixo quando a unidade diferencial entre eixos está bloqueada.

Description

SISTEMA DE EIXO MOTOR CAMPO TÉCNICO

[0001] Esta divulgação se refere a um sistema de eixo motor que pode ter uma embreagem de roda livre de uma via que ativa e desativa a transmissão de torque para um conjunto de eixo.

ANTECEDENTES

[0002] Um sistema de eixo motor tendo um diferencial entre eixos que é um diferencial planetário é divulgado na Patente dos E.U.A. N.° 8,523,738.

SUMÁRIO

[0003] Em pelo menos uma modalidade, é proporcionado um sistema de eixo motor. O sistema de eixo motor pode incluir um primeiro conjunto de eixo, um segundo conjunto de eixo, uma unidade diferencial entre eixos e uma embreagem de roda livre de uma via. O primeiro conjunto de eixo pode ter um primeiro pinhão motor e um primeiro conjunto diferencial. O primeiro conjunto diferencial pode ter uma primeira engrenagem de anel. O primeiro pinhão motor e a primeira engrenagem de anel podem cooperar para proporcionar uma primeira relação de engrenagem. O segundo conjunto de eixo pode ter um segundo pinhão motor e um segundo conjunto diferencial. O segundo conjunto diferencial pode ter uma segunda engrenagem de anel. O segundo pinhão motor e a segunda engrenagem de anel podem cooperar para proporcionar uma segunda relação de engrenagem. A unidade diferencial entre eixos pode ser operativamente conectável ao primeiro conjunto de eixo e o segundo conjunto de eixo. A embreagem de roda livre de uma via pode transmitir torque entre o primeiro conjunto de eixo e o segundo conjunto de eixo quando a unidade diferencial entre eixos está desbloqueada. A embreagem de roda livre de uma via pode transmitir torque para um dentre o primeiro conjunto de eixo e o segundo conjunto de eixo quando a unidade diferencial entre eixos está bloqueada.

[0004] A unidade diferencial entre eixos pode transmitir torque para o primeiro conjunto de eixo, mas não para o segundo conjunto de eixo quando a unidade diferencial entre eixos está desbloqueada e a primeira relação de engrenagem é menor do que a segunda relação de engrenagem.

[0005] A unidade diferencial entre eixos pode transmitir torque para o segundo conjunto de eixo, mas não para o primeiro conjunto de eixo quando a unidade diferencial entre eixos está desbloqueada e a segunda relação de engrenagem é menor do que a primeira relação de engrenagem.

[0006] O primeiro conjunto diferencial pode ser rotativo em torno de um primeiro eixo diferencial. O segundo conjunto diferencial é rotativo em torno de um segundo eixo diferencial. A embreagem de roda livre de uma via pode transmitir torque entre o primeiro conjunto de eixo e o segundo conjunto de eixo de modo que o primeiro conjunto diferencial possa ser rotativo em uma primeira direção rotacional em torno do primeiro eixo diferencial e o segundo conjunto diferencial seja rotativo na primeira direção rotacional em torno do segundo eixo diferencial quando a unidade diferencial entre eixos está desbloqueada.

[0007] A embreagem de roda livre de uma via pode transmitir torque para o primeiro conjunto de eixo para rodar o primeiro conjunto diferencial em torno do primeiro eixo diferencial em uma segunda direção de rotação, tal como uma direção reversa que é oposta à primeira direção rotacional, quando a primeira relação de engrenagem é menor do que a segunda relação de engrenagem e a unidade diferencial entre eixos está bloqueada.

[0008] A embreagem de roda livre de uma via pode transmitir torque ao segundo conjunto de eixo para rodar o segundo conjunto diferencial em torno do segundo eixo diferencial em uma segunda direção de rotação, tal como uma direção reversa que é oposta à primeira direção rotacional, quando a segunda relação de engrenagem é menor do que a primeira relação de engrenagem e a unidade diferencial entre eixos está bloqueada.

[0009] A unidade diferencial entre eixos pode estar disposta no primeiro conjunto de eixo.

[0010] A unidade diferencial entre eixos e o primeiro pinhão motor podem ser rotativos em torno de um primeiro eixo.

[0011] A embreagem de roda livre de uma via pode ser fornecida com a unidade diferencial entre eixos.

[0012] Em pelo menos uma configuração, a unidade diferencial entre eixos pode incluir uma primeira engrenagem lateral que pode receber o primeiro pinhão motor, uma segunda engrenagem lateral que pode ser fixada a um veio de saída, e uma engrenagem de pinhão que engrena na primeira engrenagem lateral e na segunda engrenagem lateral. A embreagem de roda livre de uma via pode receber o primeiro pinhão motor e pode ser recebida na primeira engrenagem lateral.

[0013] A embreagem de roda livre de uma via pode acoplar a primeira engrenagem lateral ao primeiro pinhão motor de modo que a primeira engrenagem lateral e a engrenagem de pinhão fiquem rotativos em conjunto quando é proporcionado torque à primeira engrenagem lateral em uma primeira direção. A embreagem de roda livre de uma via pode permitir rotação da primeira engrenagem lateral em relação ao primeiro pinhão motor quando é proporcionado torque em uma segunda direção que é oposta à primeira direção.

[0014] A unidade diferencial entre eixos pode incluir uma caixa que recebe a primeira engrenagem lateral, a segunda engrenagem lateral e a engrenagem de pinhão. Um bloqueio diferencial entre eixos pode acoplar seletivamente a primeira engrenagem lateral à caixa de modo que a primeira engrenagem lateral e a caixa fiquem rotativas em conjunto quando o bloqueio diferencial entre eixos está em uma posição bloqueada e a caixa é rotativa em relação à primeira engrenagem lateral quando o bloqueio diferencial entre eixos está em uma posição desbloqueada.

[0015] A embreagem de roda livre de uma via pode ser recebida na caixa.

[0016] O bloqueio diferencial entre eixos pode incluir um pacote de disco que pode se estender em torno da primeira engrenagem lateral e pode ser recebido na caixa.

[0017] Em outra configuração, a unidade diferencial entre eixos pode incluir um suporte planetário que pode ser rotativo em torno de um eixo com um veio de entrada, uma engrenagem planetária de anel que pode ser rotativa em torno de um eixo com um veio de saída, uma engrenagem solar que pode receber o primeiro pinhão motor e uma engrenagem planetária que pode estar disposta rotativamente no suporte planetário e pode engrenar na engrenagem planetária de anel e a engrenagem solar. A embreagem de roda livre de uma via pode ser recebida na engrenagem solar.

[0018] A embreagem de roda livre de uma via pode receber o primeiro pinhão motor.

[0019] A embreagem de roda livre de uma via pode acoplar a engrenagem solar ao primeiro pinhão motor de modo que a engrenagem solar e o primeiro pinhão motor possam ficar conjuntamente rotativos quando é proporcionado torque à engrenagem solar em uma primeira direção. A embreagem de roda livre de uma via pode permitir a rotação da engrenagem solar em relação ao primeiro pinhão motor quando é proporcionado torque em uma segunda direção que é oposta à primeira direção.

[0020] A unidade diferencial entre eixos pode incluir um bloqueio diferencial entre eixos que acopla seletivamente a engrenagem solar ao suporte planetário de modo que a engrenagem solar e o suporte planetário fiquem conjuntamente rotativos quando o bloqueio diferencial entre eixos está em uma posição bloqueada. O suporte planetário pode ser rotativo em relação à engrenagem solar quando o bloqueio diferencial entre eixos está em uma posição desbloqueada.

[0021] A embreagem de roda livre de uma via pode ser recebida no suporte planetário. A segunda embreagem de roda livre de uma via pode ser recebida na engrenagem solar. A engrenagem solar pode ter uma parte espaçadora que pode estar axialmente posicionada entre a embreagem de roda livre de uma via e a segunda embreagem de roda livre de uma via.

BREVE DESCRIÇÃO DOS DESENHOS

[0022] A Figura 1 ilustra um exemplo de um sistema de eixo motor.

[0023] A Figura 2 é uma vista em perspectiva de um exemplo de um conjunto de eixo que pode ser fornecido com o sistema de eixo motor.

[0024] A Figura 3 é uma vista em corte do conjunto de eixo da Figura 2 ao longo da linha de corte 3–3.

[0025] A Figura 4 é uma vista aumentada de uma parte do conjunto de eixo mostrado na Figura 3 com um bloqueio diferencial entre eixos em uma posição desbloqueada.

[0026] A Figura 5 é uma vista aumentada da parte do conjunto de eixo mostrado na Figura 3 com o bloqueio diferencial entre eixos em uma posição bloqueada.

[0027] As Figuras 6 e 7 são vistas explodidas de alguns componentes do conjunto de eixo mostrado na Figura 3.

[0028] A Figura 8 é uma vista aumentada de uma parte do conjunto de eixo com uma unidade diferencial entre eixos planetária e um exemplo de um bloqueio diferencial entre eixos em uma posição desbloqueada.

[0029] A Figura 9 é uma vista aumentada da parte do conjunto de eixo com o bloqueio diferencial entre eixos em uma posição bloqueada.

[0030] As Figuras 10-12 são vistas explodidas de uma parte do conjunto de eixo mostrado na Figura 8.

DESCRIÇÃO DETALHADA

[0031] Conforme requerido, são aqui divulgadas modalidades detalhadas da presente invenção; todavia, deve ser entendido que as modalidades divulgadas são meramente exemplificativas da invenção que pode ser realizada de várias formas alternativas. As figuras não estão necessariamente à escala; algumas características podem estar exageradas ou minimizadas para mostrar detalhes de componentes particulares. Por conseguinte, detalhes estruturais e funcionais específicos aqui divulgados não são para ser interpretados como limitativos, mas meramente como uma base representativa de ensinamento para um perito na técnica empregar de várias maneiras a presente invenção.

[0032] Com referência à Figura 1, é mostrado um exemplo de um veículo 10. O veículo 10 pode ser um veículo a motor tal como um caminhão, equipamento agrícola, veículo de transporte militar ou de armamento, ou equipamento de carregamento de carga para meios terrestres, aéreos ou embarcações marinhas. O veículo 10 pode incluir um reboque para transportar carga em uma ou mais modalidades.

[0033] O veículo 10 pode ter um sistema de eixo motor 12 que pode incluir uma pluralidade de conjuntos de eixo, tais como um conjunto de eixo frontal 14 e um conjunto de eixo traseiro 16. O conjunto de eixo frontal 14 e o conjunto de eixo traseiro 16 podem ser conjuntos de eixo motor. Um conjunto de eixo motor pode proporcionar torque a um ou mais conjuntos de roda 20 que podem estar suportados rotativamente no conjunto de eixo. Um conjunto de roda 20 pode incluir um pneu disposto em uma roda. Um conjunto de eixo motor pode fazer parte de um sistema de tração de veículo e pode receber torque de pelo menos uma fonte de potência ou fonte de torque 18, tal como um motor, motor elétrico, transmissão, caixa de transferência ou outro conjunto de eixo.

[0034] Na Figura 1, são mostrados dois conjuntos de eixo motor em uma configuração de eixo tandem, apesar de estar contemplado que pode ser proporcionada uma quantidade maior de conjuntos de eixo. Em uma configuração tandem, o conjunto de eixo frontal 14, que pode ser também referido como um conjunto de eixo dianteiro-traseiro, pode estar conectado em série com o conjunto de eixo traseiro 16, o qual pode também ser referido como conjunto de eixo traseiro-traseiro. O conjunto de eixo frontal 14 pode estar operativamente conectado à fonte de torque 18, tal como com um veio ou outra entrada. Uma saída do conjunto de eixo frontal 14 pode estar acoplada a uma entrada do conjunto de eixo traseiro 16, tal como com um veio do tipo veio de transmissão 22. O veio de transmissão 22 pode estar acoplado a uma saída do conjunto de eixo frontal 14 e a uma entrada do conjunto de eixo traseiro 16 em extremidades opostas através de acoplamentos, tais como juntas universais, que podem permitir que o conjunto de eixo frontal 14 e o conjunto de eixo traseiro 16 se movam um em relação ao outro enquanto é permitida a rotação do veio de transmissão 22.

[0035] Como será discutido abaixo em maior detalhe, pode ser proporcionado torque seletivamente aos conjuntos de roda 20 de pelo menos um dos conjuntos de eixo motor. Por exemplo, pode ser proporcionado torque ao conjunto de eixo frontal 14 e ao conjunto de eixo traseiro 16 e a seus conjuntos de roda associados 20 para proporcionar suficiente torque para propulsionar o veículo 10 em várias situações, tais como para propulsionar o veículo 10 de uma posição estacionária, quando está subindo um nível de estrada, ou para proporcionar suficiente torque para satisfazer necessidades de aceleração. Pode não ser proporcionado torque a um dos conjuntos de eixo (p. ex., pode não ser proporcionado torque aos conjuntos de roda 20 do conjunto de eixo frontal 14 ou pode não ser proporcionado aos conjuntos de roda 20 do conjunto de eixo traseiro 16) quando as necessidades de torque são suficientemente baixas, tal como quando o veículo está em uma velocidade de cruzeiro de estrada ou quando o torque de um conjunto de eixo é suficiente para satisfazer as necessidades de propulsão ou aceleração. Não proporcionar torque ao conjunto de eixo frontal 14 ou ao conjunto de eixo traseiro 16 pode ajudar a melhorar a eficiência de operação de eixo e a economia de combustível.

[0036] Com referência às Figuras 2 e 3, é mostrado um exemplo de conjunto de eixo. O exemplo mostrado nas Figuras 2 e 3 é principalmente referenciado abaixo no contexto de ser o conjunto de eixo frontal 14; contudo, é entendido que o conjunto de eixo frontal 14 pode ser proporcionado em outras configurações, incluindo mas não se limitando a localizar a unidade diferencial entre eixos fora do conjunto de eixo frontal 14, proporcionando uma configuração de engrenagem de queda na qual uma engrenagem motora e uma engrenagem conduzida proporcionam torque da unidade diferencial entre eixos para o pinhão motor, por não encaminhamento do veio de saída através de um pinhão motor, ou combinações destes. No exemplo mostrado, o conjunto de eixo pode incluir um conjunto de invólucro 30, um diferencial 32, um par de veios de eixo 34, um jugo de entrada 36, um veio de entrada 38, um pinhão motor 40, um veio de saída 42, um jugo de saída 44, uma unidade diferencial entre eixos 46, um embreagem de roda livre de uma via 48 e um bloqueio de unidade diferencial entre eixos 50.

[0037] Com referência à Figura 2, o conjunto de invólucro 30 pode receber vários componentes do conjunto de eixo. Adicionalmente, o conjunto de invólucro 30 pode facilitar a montagem do conjunto de eixo no veículo 10. Em pelo menos uma configuração, o conjunto de invólucro 30 pode incluir um invólucro de eixo 60 e um suporte diferencial 62.

[0038] O invólucro de eixo 60 pode receber e suportar os veios de eixo 34. Em pelo menos uma configuração, o invólucro de eixo 60 pode incluir uma parte central 70 e pelo menos uma parte de braço 72.

[0039] A parte central 70 pode estar disposta proximalmente ao centro do invólucro de eixo 60. A parte central 70 pode definir uma cavidade que pode receber o diferencial 32. Uma região inferior da parte central 70 pode pelo menos parcialmente definir uma parte de cárter que pode conter lubrificante. Lubrificante respingado pode escorrer para baixo nos lados da parte central 70 e pode fluir sobre componentes internos do conjunto de eixo e se coletar na parte de cárter.

[0040] Uma ou mais partes de braços 72 podem se estender a partir da parte central 70. Por exemplo, duas partes de braço 72 podem se estender em direções opostas a partir da parte central 70 e afastando-se do diferencial 32. As partes de braço 72 podem ter configurações substancialmente similares. Por exemplo, as partes de braço 72 podem ter, cada uma, configuração oca ou configuração tubular que pode se estender ao redor e pode receber um veio de eixo 34 correspondente e pode ajudar a separar ou isolar o veio de eixo 34 do ambiente envolvente. Uma parte de braço 72 ou uma sua porção pode ser integralmente formada com a parte central 70 ou pode ser separada da parte central 70.

[0041] O suporte diferencial 62, o qual pode também ser chamado de invólucro diferencial, pode estar montado na parte central 70 do invólucro de eixo 60. O suporte diferencial 62 pode receber a unidade diferencial entre eixos 46 e suportar componentes do diferencial 32. Como é mostrado melhor na Figura 3, o suporte diferencial 62 pode ter um ou mais apoios de rolamentos 80. O apoio de rolamentos 80 pode suportar um conjunto de rolamento de rolos que pode suportar rotativamente o diferencial 32. Por exemplo, dois apoios de rolamentos 80 podem ser recebidos na parte central 70 e podem estar localizados proximalmente aos lados opostos do diferencial 32.

[0042] O diferencial 32 pode estar disposto na parte central 70 do conjunto de invólucro 30. O diferencial 32 pode transmitir torque aos conjuntos de roda 20 e permitir que os conjuntos de roda 20 de um conjunto de eixo correspondente rode a velocidades diferentes de uma maneira conhecida dos peritos na técnica. Por exemplo, o diferencial 32 pode ter uma engrenagem de anel 90 que pode estar montada de modo fixo em uma caixa de diferencial 92. A engrenagem de anel 90 e a caixa diferencial 92 podem ser rotativas em torno de um eixo diferencial 100. A caixa diferencial 92 pode receber engrenagens de diferencial que podem estar operativamente conectadas aos veios de eixo 34. O torque que é fornecido ao pinhão motor 40 pode ser transmitido para a engrenagem de anel 90. Como tal, o diferencial 32 pode receber torque através da engrenagem de anel 90 e proporcionar torque aos veios de eixo 34 e a seus conjuntos de roda 20 associados.

[0043] Com referência às Figuras 1-3, os veios de eixo 34 podem estar configurados para transmitir torque de um diferencial associado para os conjuntos de roda 20 correspondentes. Por exemplo, dois veios de eixo 34 podem ser proporcionados de modo que cada veio de eixo 34 se estenda através de uma parte de braço 72 diferente do invólucro de eixo 60. Os veios de eixo 34 podem se estender longitudinalmente e podem ser rotativos em torno do eixo diferencial 100.

[0044] O jugo de entrada 36, se proporcionado, pode facilitar o acoplamento de um conjunto de eixo à fonte de torque 18. O jugo de entrada 36 pode ser montado no veio de entrada 38. Por exemplo, o jugo de entrada 36 pode ter uma abertura que recebe o veio de entrada 38 e pode ser fixado no veio de entrada 38 com um elemento de fixação, tal como uma porca.

[0045] Com referência principalmente às Figuras 3 e 7, o veio de entrada 38 pode se estender longitudinalmente e pode estar configurado para rodar em torno de um primeiro eixo 110. Por exemplo, o veio de entrada 38 pode ser suportado rotativamente pelo menos por um conjunto de rolamento de rolo, o qual pode ser referido como um rolamento de entrada, que pode estar disposto no suporte diferencial 62. O veio de entrada 38 pode fazer parte da unidade diferencial entre eixos 46 ou pode estar operativamente conectado à unidade diferencial entre eixos 46. Por exemplo, o veio de entrada 38 pode ser integralmente formado com a caixa da unidade diferencial entre eixos 46 ou pode ser fornecido como um componente separado que é acoplado de modo fixo à caixa em uma ou mais modalidades. Em pelo menos uma configuração, o veio de entrada 38 pode estar conectado a ou pode ter uma parte côncava alargada em uma extremidade que está disposta em oposição ao jugo de entrada 36. A parte côncava pode fazer parte da caixa da unidade diferencial entre eixos 46 e pode pelo menos parcialmente definir uma cavidade que pode receber componentes da unidade diferencial entre eixos 46. O primeiro eixo 110 pode estar disposto em qualquer ângulo adequado em relação ao eixo diferencial 100, tal como em uma relação não paralela, em um ângulo oblíquo ou substancialmente perpendicular ao eixo diferencial 100.

[0046] Com referência primeiro às Figuras 3 e 6, o pinhão motor 40 pode proporcionar torque ao diferencial 32. Em pelo menos uma configuração, o pinhão motor 40 pode se estender longitudinalmente e pode ser configurado para rodar em torno do primeiro eixo 110. O pinhão motor 40 pode estar suportado rotativamente por um ou mais conjuntos de rolamentos de rolo 112 que podem estar dispostos no suporte diferencial 62. Em pelo menos uma configuração, o pinhão motor 40 pode incluir uma parte de veio 120 e uma parte de engrenagem 122.

[0047] Em pelo menos uma configuração, a parte de veio 120 pode se estender a partir da unidade diferencial entre eixos 46 para a parte de engrenagem 122. Opcionalmente, a parte de veio 120 pode pelo menos parcialmente definir uma passagem através da qual o veio de saída 42 pode se estender. A parte de veio 120 pode também incluir uma parte de extremidade 130 e uma parte rosqueada 132.

[0048] Com referência principalmente às Figuras 4 e 6, a parte de extremidade 130 pode se estender a partir de uma extremidade distal da parte de veio 120 que pode estar disposta em oposição à parte de engrenagem 122. A parte de extremidade 130 pode ter uma superfície exterior circunferencial que pode se estender em uma direção axial a partir da extremidade distal da parte de veio 120 na direção da ou para a parte rosqueada 132. A parte de extremidade 130 pode suportar uma ou mais embreagens de roda livre de uma via 48, que por sua vez podem suportar uma engrenagem da unidade diferencial entre eixos 46 conforme será discutido em maior detalhe abaixo. A parte de extremidade 130 pode ter um diâmetro menor do que a parte rosqueada 132.

[0049] A parte rosqueada 132 pode estar posicionada axialmente entre a parte de extremidade 130 e a parte de engrenagem 122. A parte rosqueada 132 pode se estender em torno do primeiro eixo 110. A rosca ou roscas da parte rosqueada 132 podem engatar em roscas correspondentes de uma porca de ajuste 134, que pode exercer uma força de pré-carga nos conjuntos de rolamento de rolo 112 e podem inibir movimento axial de pelo menos um conjunto de rolamento de rolo 112 se afastando da parte de engrenagem 122.

[0050] A parte de engrenagem 122 pode estar disposta em uma extremidade da parte de veio 120. A parte de engrenagem 122 pode ter uma pluralidade de dentes que podem engrenar ou engatar em dentes correspondentes na engrenagem de anel 90.

[0051] Com referência às Figuras 3 e 4, o veio de saída 42 pode se estender longitudinalmente e pode estar configurado para rodar em torno de um eixo, tal como o primeiro eixo 110. Por exemplo, o veio de saída 42 pode ser suportado por um ou mais rolamentos de rolo que podem estar dispostos no conjunto de invólucro 30, tal como um ou mais rolamentos de saída que podem estar dispostos próximo ou em uma extremidade oposta do conjunto de invólucro 30 do rolamento de entrada. Opcionalmente, o veio de saída 42 pode se estender através do pinhão motor 40 e pode se estender pelo menos parcialmente através da unidade diferencial entre eixos 46 como será discutido em maior detalhe abaixo. O veio de saída 42 pode estar conectado operativamente ou acoplado à unidade diferencial entre eixos 46 em uma primeira extremidade. Por exemplo, o veio de saída 42 pode estar acoplado de modo fixo a uma engrenagem da unidade diferencial entre eixos 46 como será discutido em maior detalhe abaixo. O veio de saída 42 pode estar acoplado de modo fixo ao jugo de saída 44 em uma segunda extremidade que pode estar disposta em oposição à primeira extremidade.

[0052] Com referência às Figuras 1 e 3, o jugo de saída 44, se fornecido, pode facilitar o acoplamento do veio de saída 42 ao conjunto de eixo traseiro 16. Por exemplo, o jugo de saída 44 pode estar acoplado a um veio de conexão, tal como o veio de transmissão 22. O jugo de saída 44 pode ser montado no veio de saída 42. Por exemplo, o jugo de saída 44 pode ter uma abertura que recebe o veio de saída 42, pode estar fixado ao veio de saída 42 com um elemento de fixação tal como uma porca.

[0053] Com referência às Figuras 3 e 4, a unidade diferencial entre eixos 46 pode ser operativamente conectável ao conjunto de eixo frontal 14 e o conjunto de eixo traseiro 16. A unidade diferencial entre eixos 46 pode compensar as diferenças de velocidade entre diferentes conjuntos de eixo, tal como diferenças de velocidade entre o conjunto de eixo frontal 14 e o conjunto de eixo traseiro 16. Está contemplado que a unidade diferencial entre eixos 46 pode estar equipada com o conjunto de eixo frontal 14, o conjunto de eixo traseiro 16, ou em um local intermédio entre o conjunto de eixo frontal 14 e o conjunto de eixo traseiro 16.

[0054] A unidade diferencial entre eixos pode ser fornecida em várias configurações. Na configuração mostrada nas Figuras 3-7, a unidade diferencial entre eixos 46 não inclui um conjunto de engrenagem planetária. Em uma tal configuração, a unidade diferencial entre eixos 46 pode incluir uma caixa 140, uma primeira engrenagem lateral 142, uma segunda engrenagem lateral 144, uma aranha 146 e uma pluralidade de engrenagens de pinhão 148. A unidade diferencial entre eixos 46 pode também incluir um ou mais rolamentos axiais 150, um rolamento estabilizador 152 ou combinações destes.

[0055] Com referência principalmente à Figura 4, a caixa 140 pode estar configurada para receber componentes da unidade diferencial entre eixos 46. Adicionalmente, a caixa 140 pode ser rotativa em torno do primeiro eixo 110. Em pelo menos uma configuração tal como é mostrado nas Figuras 4 e 7, a caixa 140 pode incluir uma primeira parte de caixa 160 e uma segunda parte de caixa 162 que pode cooperar para pelo menos parcialmente definir uma cavidade. A cavidade pode pelo menos parcialmente receber a primeira engrenagem lateral 142, a segunda engrenagem lateral 144, a aranha 146, engrenagens de pinhão 148, o rolamento axial 150 e o rolamento estabilizador 152.

[0056] Com referência às Figuras 4 e 7, a primeira parte de caixa 160 pode se estender em torno do primeiro eixo 110 e pode receber pelo menos uma parte da unidade diferencial entre eixos 46. A primeira parte de caixa 160 pode ser configurada como um componente unitário ou de uma peça que inclui o veio de entrada 38 ou pode ser um componente separado do veio de entrada 38. Em pelo menos uma configuração, a primeira parte de caixa 160 pode incluir uma pluralidade de furos de elemento de fixação 170 e uma primeira superfície de extremidade 172.

[0057] Os furos de elemento de fixação 170 podem estar dispostos em torno do primeiro eixo 110 e podem receber um elemento de fixação correspondente 174, tal como uma porca, que pode acoplar de modo fixo a primeira parte de caixa 160 à segunda parte de caixa 162.

[0058] A primeira superfície de extremidade 172 que pode estar voltada para e pode engatar na segunda parte de caixa 162.

[0059] A segunda parte de caixa 162 pode estar disposta em oposição à primeira parte de caixa 160 e pode receber pelo menos uma parte da unidade diferencial entre eixos 46. A segunda parte de caixa 162 pode estar configurada como um anel que pode se estender em torno do primeiro eixo 110 e pode incluir uma pluralidade de furos de elemento de fixação que podem receber um elemento de fixação correspondente 174. A segunda parte de caixa 162 pode também incluir uma segunda superfície de extremidade 182 e um conjunto de dentes 184.

[0060] A segunda superfície de extremidade 182 pode estar voltada para e pode engatar na primeira superfície de extremidade 172.

[0061] O conjunto de dentes 184 pode estar disposto em uma extremidade da segunda parte de caixa 162 que está disposta em oposição à segunda superfície de extremidade 182 e que pode estar voltada para o lado oposto à primeira parte de caixa 160. O conjunto de dentes 184 pode estar disposto em torno do primeiro eixo 110 e pode se estender na direção do primeiro eixo 110. O conjunto de dentes 184 pode receber e engrenar no bloqueio de unidade diferencial entre eixos 50.

[0062] Com referência à Figura 7, a primeira parte de caixa 160 pode cooperar com a segunda parte de caixa 162 para definir um ou mais furos de veio de aranha 190. Os furos de veio de aranha 190 podem estar geralmente dispostos entre a primeira superfície de extremidade 172 da primeira parte de caixa 160 e a segunda superfície de extremidade 182 da segunda parte de caixa 162. Um furo de veio de aranha 190 pode receber um veio da aranha 146 como será discutido em maior detalhe abaixo. Na configuração mostrada, são mostrados três furos de veio de aranha 190; contudo, está contemplado que pode ser fornecido um maior ou menor número de furos de veio de aranha 190. Os furos de veio de aranha 190 podem estar espaçados uns dos outros e podem estar dispostos em torno do primeiro eixo 110. Por exemplo, os furos de veio de aranha 190 podem estar dispostos ao longo de eixos que podem estar dispostos substancialmente perpendiculares ao primeiro eixo 110.

[0063] Com referência às Figuras 4 e 7, a primeira engrenagem lateral 142 pode se estender em torno do primeiro eixo 110 e do pinhão motor 40. Por exemplo, a primeira engrenagem lateral 142 pode ter um furo central que pode receber a parte de veio 120 do pinhão motor 40. Adicionalmente, o furo central pode receber a embreagem de roda livre de uma via 48. A primeira engrenagem lateral 142 pode estar afastada do pinhão motor 40 e pode ser seletivamente rotativa com o pinhão motor 40 e seletivamente rotativa em relação ao pinhão motor 40 devido à funcionalidade da embreagem de roda livre de uma via 48 como será discutido em maior detalhe abaixo.

[0064] A segunda engrenagem lateral 144 pode estar disposta no veio de saída 42. Por exemplo, a segunda engrenagem lateral 144 pode se estender em torno do primeiro eixo 110 e pode ter um furo central que pode receber o veio de saída 42. O furo central pode incluir uma estria que pode receber e engatar em uma estria correspondente no veio de saída 42. Como tal, a segunda engrenagem lateral 144 pode não rodar em torno do primeiro eixo 110 em relação ao veio de saída 42.

[0065] Com referência às Figuras 4 e 7, é mostrado um exemplo de uma aranha 146. A aranha 146 pode estar posicionada de modo fixo em relação à caixa 140 e pode ser rotativa em relação ao pinhão motor 40. Em pelo menos uma configuração, a aranha 146 pode estar axialmente posicionada na caixa 140 entre a primeira engrenagem lateral 142 e a segunda engrenagem lateral 144. A aranha 146 pode estar afastada do e pode não engatar no veio de saída 42. Como tal, a aranha 146 pode ser rotativa em relação ao veio de saída 42. Em pelo menos uma configuração, a aranha 146 pode incluir um corpo anelar de aranha 200, um furo de aranha 202 e um ou mais veios de aranha 204.

[0066] O corpo anelar de aranha 200 pode estar posicionado axialmente entre a segunda engrenagem lateral 144 e o pinhão motor 40. O corpo anelar de aranha 200 pode pelo menos parcialmente definir o furo de aranha 202.

[0067] O furo de aranha 202 pode ser um furo passante que pode se estender através do corpo anelar de aranha 200. Em pelo menos uma configuração, o veio de saída 42 pode se estender através do furo de aranha 202. O pinhão motor 40 pode ou não ser recebido no furo de aranha 202.

[0068] Um ou mais veios de aranha 204 podem se estender a partir do corpo anelar de aranha 200. Na configuração mostrada, são fornecidos três veios de aranha 204; contudo, está contemplado que podem ser fornecidos um maior ou menor número de veios de aranha 204 em uma ou mais modalidades. Os veios de aranha 204 podem ser formados integralmente com o corpo anelar de aranha 200 ou podem ser fornecidos como componentes separados que são fixados no corpo anelar de aranha 200. Cada veio de aranha 204 pode se estender a partir do corpo anelar de aranha 200 em uma direção que se estende afastando-se do primeiro eixo 110. Por exemplo, cada veio de aranha 204 pode se estender ao longo de um eixo de veio de aranha que pode estar disposto substancialmente perpendicular ao primeiro eixo 110. Adicionalmente, uma extremidade de cada veio de aranha 204 pode ser recebida em um furo de veio de aranha correspondente 190 da caixa 140. Um veio de aranha 204 pode ter uma configuração geralmente cilíndrica.

[0069] Com referência às Figuras 4 e 7, uma engrenagem de pinhão 148 pode estar disposta rotativamente em um veio de aranha 204 correspondente. Cada engrenagem de pinhão 148 pode ter dentes que podem engrenar em dentes na primeira engrenagem lateral 142 e na segunda engrenagem lateral 144.

[0070] O rolamento axial 150, se existente, pode estar disposto entre a caixa 140 e a segunda engrenagem lateral 144. O rolamento axial 150 pode suportar rotativamente a segunda engrenagem lateral 144 em relação à primeira parte de caixa 160.

[0071] O rolamento estabilizador 152, se existente, pode suportar rotativamente a aranha 146. O rolamento estabilizador 152 pode ser recebido na aranha 146 e pode ter um furo que recebe o pinhão motor 40. O rolamento estabilizador 152 pode estar posicionado axialmente entre a primeira engrenagem lateral 142 e a segunda engrenagem lateral 144. O rolamento estabilizador 152 pode ter qualquer configuração adequada. Por exemplo, o rolamento estabilizador 152 pode estar configurado como um conjunto de rolamento de rolo que pode incluir uma pluralidade de elementos rolantes que podem estar dispostos entre uma pista interna e uma pista externa. Alternativamente, o rolamento estabilizador 152 pode estar configurado como um casquilho que não tem elementos rolantes, mas que permite rotação do pinhão motor 40 com respeito à aranha 146.

[0072] Em relação às Figuras 4 e 7, a embreagem de roda livre de uma via 48, que pode também ser chamada de uma embreagem de avanço, pode acoplar seletivamente a unidade diferencial entre eixos 46 ao pinhão motor 40. A embreagem de roda livre de uma via 48 pode desengatar um veio motor de um veio conduzido quando o veio conduzido roda mais rápido do que o veio motor. A embreagem de roda livre de uma via 48 pode ser de qualquer tipo adequado, tal como um calço de embreagem, embreagem catraca ou semelhantes. Em pelo menos uma configuração, pelo menos uma embreagem de roda livre de uma via 48 pode se estender em torno do e receber o pinhão motor 40 e pode ser recebida no furo central da primeira engrenagem lateral 142. Na configuração mostrada nas Figuras 4 e 7, a embreagem de roda livre de uma via 48 pode acoplar o pinhão motor 40 e a primeira engrenagem lateral 142 de modo que eles possam rodar juntos em uma direção rotacional e de modo que o pinhão motor 40 e a primeira engrenagem lateral 142 possam não rodar juntos em uma segunda direção rotacional que é oposta à primeira direção rotacional. Além disso, a embreagem de roda livre de uma via 48 pode acomodar uma diferença de velocidade entre o pinhão motor 40 e a primeira engrenagem lateral 142 quando eles estão rodando na mesma direção rotacional conforme será discutido em maior detalhe abaixo.

[0073] Com referência principalmente às Figuras 4 e 7, é mostrado um exemplo de uma unidade diferencial entre eixos 50. O bloqueio de unidade diferencial entre eixos 50 pode desbloquear e bloquear seletivamente a unidade diferencial entre eixos 46. Por exemplo, a caixa 140 e a primeira engrenagem lateral 142 podem ser desacopladas quando o bloqueio de unidade diferencial entre eixos 50 está em uma posição desbloqueada conforme é mostrado na Figura 4 de modo que a caixa 140 possa ser rotativa em relação à primeira engrenagem lateral 142. A caixa 140 e a primeira engrenagem lateral 142 podem ser acopladas quando o bloqueio de unidade diferencial entre eixos 50 está em uma posição bloqueada conforme é mostrado na Figura 5 de modo que a caixa 140 e a primeira engrenagem lateral 142 possam ser rotativas em conjunto.

[0074] O bloqueio de unidade diferencial entre eixos 50 pode ser de qualquer tipo adequado, tal como uma embreagem como uma embreagem de disco, embreagem de cone, embreagem de estria, embreagem de face ou semelhantes. Na configuração mostrada nas Figuras 4, 5 e 7, o bloqueio de unidade diferencial entre eixos 50 está representado como uma embreagem de disco que pode incluir uma pilha de disco 210 e um atuador 212.

[0075] A pilha de disco 210 pode ser recebida na segunda parte de caixa 162 e pode ter um ou mais discos estacionários 220 e um ou mais discos de fricção 222. Os discos estacionários 220 podem ser montados na segunda parte de caixa 162. Por exemplo, os discos estacionários 220 podem ter protuberâncias ou dentes que podem engrenar no conjunto de dentes 184 da segunda parte de caixa 162 e podem ser rotativos com a segunda parte de caixa 162. Os discos de fricção 222 podem ser montados na primeira engrenagem lateral 142 de modo a eles ficarem rotativos com a primeira engrenagem lateral 142. Cada disco de fricção 222 pode estar disposto adjacente a um disco estacionário 220. Por exemplo, os discos estacionários 220 podem estar afastados uns dos outros de modo que um disco de fricção 222 esteja disposto entre discos estacionários adjacentes 220.

[0076] O atuador 212 pode estar configurado para mover-se em uma direção axial entre uma posição retraída e uma posição estendida para desbloquear e bloquear o bloqueio de unidade diferencial entre eixos 50. O atuador 212 pode ser de qualquer tipo adequado, tal como um atuador mecânico, atuador elétrico, atuador pneumático, atuador hidráulico, atuador eletromecânico ou semelhantes. Nas Figuras 4, 5 e 7, o atuador 212 está representado como um pistão 230 que pode ser recebido em um invólucro de pistão 232 que pode estar montado na caixa 140.

[0077] Na Figura 4, o atuador 212 é mostrado em uma posição retraída na qual o atuador 212 pode estar disposto proximal da pilha de discos 210 de modo que os discos estacionários 220 e os discos de fricção 222 possam ficar livres para rodar uns em relação aos outros e a unidade diferencial entre eixos 46 é desbloqueada.

[0078] Na Figura 5, o atuador 212 é mostrado em uma posição estendida na qual o atuador 212 se move para a direita em relação à posição mostrada na Figura 4 para exercer força contra os discos estacionários 220 e os discos de fricção 222 para defletir ou impulsionar os discos estacionários 220 e os discos de fricção 222 em um engate friccional, que pode defletir ou comprimir os discos estacionários 220 e os discos de fricção 222 para a primeira parte de caixa 160 e para ou contra um lado da segunda parte de caixa 162. Os discos de fricção 222 podem não ser rotativos em relação aos discos estacionários 220 quando é exercida força suficiente pelo atuador 212, desse modo bloqueando a unidade diferencial entre eixos 46.

[0079] Opcionalmente, um bloqueio mecânico, tal como uma gola, pode estar munido do bloqueio da unidade diferencial entre eixos 50 adicionalmente a uma pilha de discos 210 para permitir que a unidade diferencial entre eixos 46 seja retida na posição bloqueada pelo bloqueio mecânico em vez de depender somente da pilha de discos 210.

[0080] Com referência à Figura 1, o conjunto de eixo traseiro 16 pode ter uma configuração similar ao conjunto de eixo dianteiro 14. Para clareza na referência, componentes do conjunto de eixo traseiro 16 que são os mesmos ou substancialmente similares em estrutura e/ou função a componentes do conjunto de eixo frontal 14 são designados com números de referência comuns seguidos de um símbolo apóstrofo ou plica (‘). Como tal, o conjunto de eixo traseiro 16 pode ter um conjunto de invólucro 30’, um diferencial 32’, um par de veios de eixo 34’, um jugo de entrada 36’, um veio de entrada 38’ e um pinhão motor 40’. O diferencial 32’ pode ter uma engrenagem de anel 90’ que pode ser rotativa em torno de um eixo diferencial 100’. Em pelo menos uma configuração de eixo tandem, o conjunto de eixo traseiro 16 pode não incluir um veio de saída, um jugo de saída, uma unidade diferencial entre eixos, uma embreagem de roda livre de uma via, um bloqueio de unidade diferencial entre eixos ou combinações destes.

[0081] O conjunto de eixo frontal 14 e o conjunto de eixo traseiro 16 podem ter diferentes relações de engrenagem. Mais especificamente, o pinhão motor 40 e a engrenagem de anel 90 do conjunto de eixo frontal 14 podem cooperar para proporcionar uma relação de engrenagem para o conjunto de eixo frontal 14 enquanto o pinhão motor 40’ e a engrenagem de anel 90’ do conjunto de eixo traseiro 16 podem cooperar para proporcionar uma relação de engrenagem para o conjunto de eixo traseiro 16. A relação de engrenagem do conjunto de eixo frontal 14 pode ser maior do que a relação de engrenagem do conjunto de eixo traseiro 16 ou vice versa. Como exemplos não limitativos, o conjunto de eixo frontal 14 pode ter uma relação de engrenagem de 2,47 enquanto o conjunto de eixo traseiro 16 pode ter uma relação de engrenagem de 3,7 ou vice versa.

[0082] Para clareza na referência, os conjuntos de eixo que podem estar munidos do sistema de eixo motor 12 podem ser referidos como um “primeiro conjunto de eixo” e um “segundo conjunto de eixo” uma vez que tanto o conjunto de eixo frontal 14 como o conjunto de eixo traseiro 16 podem ter a relação de engrenagem mais alta. Por outras palavras, o primeiro conjunto de eixo tanto pode ser o conjunto de eixo frontal 14 como o conjunto de eixo traseiro 16 enquanto o segundo conjunto de eixo pode ser o conjunto de eixo que não é o primeiro conjunto de eixo e, portanto, pode também ser o outro dentre o conjunto de eixo frontal 14 ou conjunto de eixo traseiro 16.

[0083] Normalmente bloquear uma unidade diferencial entre eixos em um sistema de eixo em tandem no qual o conjunto de eixo frontal 14 e o conjunto de eixo traseiro 16 têm diferentes relações de engrenagem iria resultar em uma condição de ligação quando todas as rodas estão rodando com a mesma velocidade. Este problema é ultrapassado pela adição de pelo menos uma embreagem de roda livre de uma via 48. A embreagem de roda livre de uma via 48 pode estar munida do conjunto de eixo que tem a maior relação numérica de engrenagem. A embreagem de roda livre de uma via 48 vai permitir que seja transmitido torque para o conjunto de eixo que tiver a menor relação numérica de engrenagem quando a unidade diferencial entre eixos está bloqueada. Por exemplo, se o conjunto de eixo frontal 14 tiver uma relação de engrenagem maior (mais lento) do que o conjunto de eixo traseiro 16, então a embreagem de roda livre de uma via 48 pode ser “ultrapassada” pela rotação das rodas do conjunto de eixo frontal 14 (que pode estar ligado através de veios de eixo 34, diferencial 32 e pinhão motor 40 do conjunto de eixo frontal 14) e o torque de propulsão para a frente pode ser direcionado para o conjunto de eixo traseiro 16 mais rápido (isto é, menor relação de engrenagem). Ao invés, se o conjunto de eixo traseiro 16 tiver uma relação de engrenagem maior (mais lento) do que o conjunto de eixo frontal 14, então a embreagem de roda livre de uma via pode ser “ultrapassada” pela rotação das rodas do conjunto de eixo traseiro 16 e o torque de propulsão para a frente pode ser direcionado para o conjunto de eixo frontal 14 mais rápido (isto é, menor relação de engrenagem).

[0084] O torque pode ser transmitido para o conjunto de eixo frontal 14 e o conjunto de eixo traseiro 16 quando a unidade diferencial entre eixos 46 está desbloqueada. Ao contrário de uma configuração de eixo em tandem na qual os conjuntos de eixo frontal e traseiro têm as mesmas relações de engrenagem, as engrenagens laterais da unidade diferencial entre eixos 46 podem rodar com velocidades diferentes, mas substancialmente com o mesmo torque quando a unidade diferencial entre eixos 46 está desbloqueada. Por exemplo, quando o conjunto de eixo frontal 14 tem uma relação de engrenagem maior (mais lento) do que o conjunto de eixo traseiro 16, o torque de propulsão para a frente pode ser transmitido para o conjunto de eixo traseiro 16 bem como para o conjunto de eixo frontal 14 quando a unidade diferencial entre eixos 46 está desbloqueada. Similarmente, quando o conjunto de eixo traseiro 16 tem uma relação de engrenagem maior (mais lento) do que o conjunto de eixo frontal 14, o torque de propulsão para a frente pode ser transmitido para o conjunto de eixo frontal 14 bem como para o conjunto de eixo traseiro 16 quando a unidade diferencial entre eixos 46 está desbloqueada.

[0085] O sistema de eixo motor 12 pode operar em direção reversa para proporcionar torque de propulsão reversa quando a unidade diferencial entre eixos 46 está bloqueada em vez de desbloqueada. Os parâmetros de torque e tração de propulsão reversa seriam ditados pelo conjunto de eixo que tem a menor relação numérica de engrenagem. Não seria transmitido nenhum torque significativo em reverso através do conjunto de eixo que tiver a maior relação numérica de engrenagem.

[0086] Com referência às Figuras 8-12, é mostrada outra configuração de uma unidade diferencial entre eixos 46’.
Esta configuração de uma unidade diferencial entre eixos 46’ pode ser proporcionada no sítio da unidade diferencial entre eixos 46 anteriormente discutida. Como tal, a discussão que se encontra nos quatro parágrafos precedentes também se aplica à unidade diferencial entre eixos 46’ mostrada nas Figuras 8-12.

[0087] A unidade diferencial entre eixos 46’ pode compensar as diferenças de velocidade e torque entre diferentes conjuntos de eixo motor, tais como diferenças de velocidade entre o conjunto de eixo frontal 14 e um conjunto de eixo traseiro 16 como anteriormente discutido. Nesta configuração, a unidade diferencial entre eixos 46’ inclui um conjunto de engrenagem planetária que pode incluir uma engrenagem solar 300, pelo menos uma engrenagem planetária 302, uma engrenagem planetária de anel 304 e um suporte de engrenagem planetária 306.

[0088] Com referência principalmente às Figuras 8 e 11, a engrenagem solar 300 pode estar disposta proximal ao centro do conjunto de engrenagem planetária e pode ser rotativa em torno do primeiro eixo 110. Adicionalmente, a engrenagem solar 300 pode se estender através do suporte de engrenagem planetária 306 e parcialmente através da engrenagem planetária de anel 304. A engrenagem solar 300 pode ser configurada como um corpo tubular oco que pode incluir uma primeira superfície de extremidade 310, uma segunda superfície de extremidade 312, um furo de engrenagem solar 314, uma parte de espaçador 316, um primeiro conjunto de dentes de engrenagem solar 318 e um segundo conjunto de dentes de engrenagem solar 320.

[0089] A primeira superfície de extremidade 310 pode estar disposta em uma extremidade da engrenagem solar 300 que pode estar voltada para o pinhão motor 40. A primeira superfície de extremidade 310 pode estar disposta fora da engrenagem planetária de anel 304 e do suporte de engrenagem planetária 306.

[0090] A segunda superfície de extremidade 312 pode estar disposta em uma extremidade da engrenagem solar 300 que pode estar voltada para o veio de entrada 38 e para a engrenagem planetária de anel 304. Como tal, a segunda superfície de extremidade 312 pode estar disposta em oposição à primeira superfície de extremidade 310. A segunda superfície de extremidade 312 pode estar disposta dentro da engrenagem planetária de anel 304.

[0091] O furo de engrenagem solar 314 pode se estender da primeira superfície de extremidade 310 para a segunda superfície de extremidade 312. O furo da engrenagem solar 314 pode se estender longitudinalmente e pode estar centrado em torno do primeiro eixo 110. O pinhão motor 40 pode se estender para dentro ou através do furo de engrenagem solar 314 e pode estar espaçado da engrenagem solar 300. Adicionalmente, o veio de saída 42 pode se estender através do furo de engrenagem solar 314.

[0092] O furo de engrenagem solar 314 pode receber uma ou mais embreagens de roda livre de uma via 48. As embreagens de roda livre de uma via 48 podem receber o pinhão motor 40 conforme anteriormente descrito e podem acoplar seletivamente o pinhão motor 40 e a engrenagem solar 300. Nas Figuras 8 e 11, são mostradas duas embreagens de roda livre de uma via 48; contudo, pode ser fornecida uma maior ou menor quantidade.

[0093] O primeiro conjunto de dentes de engrenagem solar 318 pode estar disposto em oposição ao furo de engrenagem solar 314 e pode estar disposto em torno do furo de engrenagem solar 314 em um arranjo repetido. Por exemplo, os dentes de engrenagem solar 318 podem se estender radialmente afastando-se do primeiro eixo 110 e podem se estender axialmente em uma direção que é substancialmente paralela ao primeiro eixo 110. O primeiro conjunto de dentes de engrenagem solar 318 pode estar disposto mais próximo da primeira superfície de extremidade 310 do que o segundo conjunto de dentes de engrenagem solar 320. Como exemplo, o primeiro conjunto de dentes de engrenagem solar 318 pode se estender axialmente da primeira superfície de extremidade 310 para o segundo conjunto de dentes de engrenagem solar 320. Como é mostrado melhor na Figura 8, o primeiro conjunto de dentes de engrenagem solar 318 pode estar disposto em oposição a uma primeira embreagem de roda livre de uma via 48.

[0094] O segundo conjunto de dentes de engrenagem solar 320 pode estar disposto em oposição ao furo de engrenagem solar 314 e pode estar disposto em torno do furo de engrenagem solar 314 em um arranjo repetido. Por exemplo, os dentes de engrenagem solar 320 podem se estender radialmente afastando-se do primeiro eixo 110 e podem se estender axialmente em uma direção que é substancialmente paralela ao primeiro eixo 110. O segundo conjunto de dentes de engrenagem solar 320 pode estar disposto mais próximo da segunda superfície de extremidade 312 do que o primeiro conjunto de dentes de engrenagem solar 318. Como exemplo, o segundo conjunto de dentes de engrenagem solar 320 pode se estender axialmente da segunda superfície de extremidade 312 para o primeiro conjunto de dentes de engrenagem solar 318. Em pelo menos uma configuração, o segundo conjunto de dentes de engrenagem solar 320 pode ter um diâmetro exterior maior do que o primeiro conjunto de dentes de engrenagem solar 318. Como é mostrado melhor na Figura 8, o segundo conjunto de dentes de engrenagem solar 320 pode estar disposto em oposição a uma segunda embreagem de roda livre de uma via 48.

[0095] Com referência às Figuras 8 e 11, pelo menos uma engrenagem planetária 302 pode estar disposta rotativamente entre a engrenagem solar 300 e a engrenagem planetária de anel 304. Na configuração mostrada, são representadas oito engrenagens planetárias 302; contudo, está contemplado que pode ser fornecido um maior ou menor número de engrenagens planetárias 302. As engrenagens planetárias 302 podem estar afastadas umas das outras e cada engrenagem planetária 302 pode ser rotativa em torno de um eixo de engrenagem planetária diferente 330. Os eixos de engrenagem planetária 330 podem estar dispostos substancialmente paralelos ao primeiro eixo 110. Cada engrenagem planetária 302 pode ter um furo e um conjunto de dentes. O furo pode ser um furo passante que pode se estender através da engrenagem planetária 302. O furo pode receber um pino 332 em torno do qual a engrenagem planetária 302 pode rodar. O pino 332 pode ser montado de modo fixo no suporte de engrenagem planetária 306. Opcionalmente, pode também ser recebido um rolamento no furo e pode suportar rotativamente a engrenagem planetária 302 em um pino correspondente 332. O conjunto de dentes pode estar disposto em oposição ao furo. O conjunto de dentes pode engrenar no segundo conjunto de dentes de engrenagem solar 320 e dentes na engrenagem planetária de anel 304.

[0096] A engrenagem planetária de anel 304 pode se estender em torno do primeiro eixo 110 e pode receber as engrenagens planetárias 302. Adicionalmente, a engrenagem planetária de anel 304 pode ser seletivamente rotativa em relação ao pinhão motor 40. Em pelo menos uma configuração, a engrenagem planetária de anel 304 pode incluir um centro de montagem 340, um primeiro flange 342 e um segundo flange 344.

[0097] O centro de montagem 340 pode facilitar o acoplamento ou montagem da engrenagem planetária de anel 304 no veio de saída 42. O centro de montagem 340 pode estar axialmente posicionado entre o pinhão motor 40 e o veio de entrada 38 e pode definir um furo que pode receber o veio de saída 42. Em pelo menos uma configuração, o centro de montagem 340 pode ter um furo de centro de montagem 350 e uma estria de centro de montagem 352.

[0098] O furo de centro de montagem 350 pode se estender longitudinalmente e pode estar centrado em torno do primeiro eixo 110.

[0099] A estria de centro de montagem 352 pode estar disposta no furo de centro de montagem 350 e pode facilitar a montagem da engrenagem planetária de anel 304 no veio de saída 42. Por exemplo, a estria de centro de montagem 352 pode engrenar ou encaixar com uma estria ou conjunto de estrias correspondente no veio de saída 42 de modo que a engrenagem planetária de anel 304 e o veio de saída 42 sejam rotativos em conjunto em torno do primeiro eixo 110.

[0100] Com referência à Figura 11, o primeiro flange 342 pode se estender radialmente para fora a partir do centro de montagem 340 para o segundo flange 344.

[0101] O segundo flange 344 pode se estender a partir de uma extremidade do primeiro flange 342. Por exemplo, o segundo flange 344 pode se estender para e pode estar afastado do suporte de engrenagem planetária 306. Um conjunto de dentes 346 pode ser fornecido no segundo flange 344 que pode se estender para o primeiro eixo 110 e pode engrenar nos dentes nas engrenagens planetárias 302.

[0102] Com referência às Figuras 8 e 11, o suporte da engrenagem planetária 306 pode ser rotativo em torno do primeiro eixo 110. Por exemplo, o suporte de engrenagem planetária 306 pode estar acoplado de modo fixo na parte côncava do veio de entrada 38. Como tal, o veio de entrada 38 e o suporte da engrenagem planetária 306 podem rodar em conjunto em torno do primeiro eixo 110. O suporte de engrenagem planetária 306 pode suportar os pinos 332. Por exemplo, os pinos 332 podem se estender a partir de um lado do suporte da engrenagem planetária 306 que está voltado para o primeiro flange 342 da engrenagem planetária de anel 304. Em pelo menos uma configuração, o suporte de engrenagem planetária 306 pode incluir um furo de suporte planetário 360 e um conjunto de dentes de suporte planetário 362.

[0103] O furo de suporte planetário 360 pode se estender em torno do primeiro eixo 110 e pode receber a engrenagem solar 300 de modo que o suporte de engrenagem planetária 306 esteja afastado da engrenagem solar 300.

[0104] O conjunto de dentes de suporte planetário 362 pode estar disposto no furo de suporte planetário 360 e pode se estender na direção do primeiro eixo 110. Os dentes do suporte planetário 362 podem estar dispostos em um arranjo repetido em torno do primeiro eixo 110 e podem se estender axialmente em uma direção que é substancialmente paralela ao primeiro eixo 110. O bloqueio de unidade diferencial entre eixos 50 pode engrenar ou encaixar seletivamente no conjunto de dentes de suporte planetário 362 como será discutido em maior detalhe abaixo. O conjunto de dentes de suporte planetário 362 pode estar disposto mais próximo do primeiro eixo 110 do que os eixos de engrenagem planetária 330.

[0105] Com referência às Figuras 8 e 11, o bloqueio de unidade diferencial entre eixos 50 pode ser móvel em uma direção axial ou em uma direção que se estende ao longo do primeiro eixo 110 entre uma posição desbloqueada e uma posição bloqueada como anteriormente discutido. Adicionalmente, o bloqueio de unidade diferencial entre eixos 50 pode ter qualquer configuração adequada como anteriormente discutido. Nas Figuras 8-11, o bloqueio de unidade diferencial entre eixos 50 está configurado como uma gola que pode geralmente ter forma de anel e pode incluir um furo de gola 370, um conjunto de dentes internos 372, um conjunto de dentes externos 374 e um sulco de gola 376.

[0106] O furo de gola 370 pode ser um furo passante que pode se estender através do bloqueio de unidade diferencial entre eixos 50 e se estender em torno do primeiro eixo 110. O furo de gola 370 pode receber o pinhão motor 40 e pode receber seletivamente a engrenagem solar 300.

[0107] O conjunto de dentes internos 372 pode estar disposto no furo de gola 370. Os dentes internos 372 podem se estender para o primeiro eixo 110 e podem engrenar ou encaixar em dentes correspondentes 378 no pinhão motor 40, que são mostrados melhor na Figura 12 ou dentes em um anel interveniente que pode receber o pinhão motor 40. Como tal, os dentes correspondentes podem permitir que o bloqueio de unidade diferencial entre eixos 50 se mova em uma direção axial ou ao longo do primeiro eixo 110 enquanto inibe a rotação do bloqueio de unidade diferencial entre eixos 50 em torno do primeiro eixo 110 em relação ao pinhão motor 40.

[0108] O conjunto de dentes externos 374 pode estar disposto em oposição ao furo de gola 370 e ao conjunto de dentes internos 372. Os dentes externos 374 podem se estender afastando-se do primeiro eixo 110 e podem engrenar ou encaixar seletivamente no conjunto de dentes de suporte planetário 362.

[0109] O sulco de gola 376 pode estar voltado para o lado oposto ao primeiro eixo 110 e pode se estender em torno do primeiro eixo 110. O sulco de gola 376 pode receber uma ligação, tal como uma forquilha 380, que pode operativamente conectar o bloqueio de unidade diferencial entre eixos 50 com o atuador 212. O atuador 212 pode mover o bloqueio de unidade diferencial entre eixos 50 entre a posição desbloqueada e a posição bloqueada.

[0110] Com referência à Figura 8, o bloqueio de unidade diferencial entre eixos 50 é mostrado na posição desbloqueada. O conjunto de dentes internos 372 do bloqueio de unidade diferencial entre eixos 50 pode engrenar ou encaixar com os dentes 378 do pinhão motor 40 ou que estão posicionados de modo fixo em relação ao pinhão motor 40 e com o primeiro conjunto de dentes de engrenagem solar 318. O conjunto de dentes externos 374 pode estar afastado de e pode não engrenar ou encaixar nos dentes de suporte planetário 362 quando o bloqueio de unidade diferencial entre eixos 50 está na posição desbloqueada. Como tal, a engrenagem solar 300 e o pinhão motor 40 podem rodar em conjunto em torno do primeiro eixo 110. O torque pode ser transmitido para o conjunto de eixo frontal 14 e o conjunto de eixo traseiro 16 quando o bloqueio da unidade diferencial entre eixos 50 está na posição desbloqueada. Por exemplo, o torque pode ser transmitido da unidade diferencial entre eixos 46’ para o pinhão motor 40 através da engrenagem solar 300 e do bloqueio de unidade diferencial entre eixos 50, enquanto o torque pode ser transmitido da unidade diferencial entre eixos 46’ para o veio de saída 42 através da engrenagem planetária de anel 304 e engrenagens planetárias 302. Além disso, o conjunto de engrenagem planetária da unidade diferencial entre eixos 46’ pode permitir que o pinhão motor 40 e o veio de saída 42 rodem com velocidades diferentes em torno do primeiro eixo 110.

[0111] Na Figura 9, o bloqueio de unidade diferencial entre eixos 50 é mostrado na posição bloqueada. O conjunto de dentes internos 372 do bloqueio de unidade diferencial entre eixos 50 pode engrenar ou encaixar com o primeiro conjunto de dentes de engrenagem solar 318 mas pode não engrenar ou encaixar com os dentes 378 do pinhão motor 40 ou que estão posicionados de modo fixo em relação ao pinhão motor 40. O conjunto de dentes externos 374 pode engrenar ou encaixar nos dentes de suporte planetário 362 quando o bloqueio de unidade diferencial entre eixos 50 está na posição bloqueada. Como tal, a engrenagem solar 300 pode rodar com o suporte de engrenagem planetária 306 em torno do primeiro eixo 110 e pode ser rotativa em torno do primeiro eixo 110 independentemente do pinhão motor 40. Assim, pode não ser transmitido torque entre a engrenagem solar 300 e o pinhão motor 40. Como exemplo, o torque de entrada que é proporcionado ao veio de entrada 38 pode causar a rotação da engrenagem solar 300 em torno do primeiro eixo 110 em relação ao pinhão motor 40 e pode não ser transmitido torque do pinhão motor 40 para o diferencial 32 e seus veios de eixo 34 e conjuntos de roda 20 associados. Pode ser transmitido torque entre o veio de entrada 38 e o veio de saída 42 através da unidade diferencial entre eixos 46 quando o bloqueio da unidade diferencial entre eixos 50 está na posição bloqueada. Como exemplo, o torque de entrada que é proporcionado ao veio de entrada 38 pode ser transmitido ao veio de saída 42 através do suporte de engrenagem planetária 306, engrenagens planetárias 302 e da engrenagem planetária de anel 304.

[0112] Com referência à Figura 1, um sistema de controle 400 pode monitorar e/ou controlar a operação do sistema de eixo. O sistema de controle 400 pode incluir um ou mais controladores eletrônicos que podem monitorar e/ou controlar vários componentes do sistema de eixo motor 12. Por exemplo, o sistema de controle 400 pode estar configurado para controlar a atuação do bloqueio de unidade diferencial entre eixos 50 para operativamente conectar o pinhão motor 40 com a fonte de torque 18 de modo que possa ser transmitido torque da fonte de torque 18 para um diferencial e para operativamente desconectar o pinhão motor 40 da fonte de torque 18 de modo que o torque possa não ser transmitido da fonte de torque 18 para um diferencial.

[0113] Embora estejam descritas acima modalidades exemplificativas, não se pretende que que essas modalidades descrevam todas as formas possíveis da invenção. Pelo contrário, as palavras usadas no relatório descritivo são palavras de descrição em vez de limitação, e é entendido que podem ser feitas várias alterações sem se sair do espírito e escopo da invenção. Adicionalmente, as características de várias modalidades de implementação podem ser combinadas para formar outras modalidades da invenção.

Claims (20)

1. Sistema de eixo motor caracterizado por compreender:
   um primeiro conjunto de eixo que tem um primeiro pinhão motor e um primeiro conjunto diferencial que tem uma primeira engrenagem de anel, em que a primeira engrenagem de anel e o primeiro pinhão motor cooperam para proporcionar uma primeira relação de engrenagem;
   um segundo conjunto de eixo que está operativamente conectado ao primeiro conjunto de eixo, o segundo conjunto de eixo tendo um segundo pinhão motor e um segundo conjunto diferencial que tem uma segunda engrenagem de anel, em que o segundo pinhão motor e a segunda engrenagem de anel cooperam para proporcionar uma segunda relação de engrenagem que difere da primeira relação de engrenagem;
   uma unidade diferencial entre eixos configurada para conectar operativamente o primeiro conjunto de eixo e o segundo conjunto de eixo; e
   uma embreagem de roda livre de uma via que transmite torque entre o primeiro conjunto de eixo e o segundo conjunto de eixo quando a unidade diferencial entre eixos está desbloqueada, e que transmite torque para um dentre o primeiro conjunto de eixo e o segundo conjunto de eixo quando a unidade diferencial entre eixos está bloqueada.
2. Sistema de eixo motor, de acordo com a reivindicação 1, caracterizado por a unidade diferencial entre eixos transmitir torque para o primeiro conjunto de eixo, mas não para o segundo conjunto de eixo quando a unidade diferencial entre eixos está bloqueada e a primeira relação de engrenagem é menor do que a segunda relação de engrenagem.
3. Sistema de eixo motor, de acordo com a reivindicação 1, caracterizado por a unidade diferencial entre eixos transmitir torque para o segundo conjunto de eixo, mas não para o primeiro conjunto de eixo quando a unidade diferencial entre eixos está bloqueada e a segunda relação de engrenagem é menor do que a primeira relação de engrenagem.
4. Sistema de eixo motor, de acordo com a reivindicação 1, caracterizado por o primeiro conjunto diferencial ser rotativo em torno de um primeiro eixo diferencial, o segundo conjunto diferencial ser rotativo em torno de um segundo eixo diferencial e a embreagem de roda livre de uma via transmitir torque entre o primeiro conjunto de eixo e o segundo conjunto de eixo de modo que o primeiro conjunto diferencial seja rotativo em uma primeira direção rotacional em torno do primeiro eixo diferencial e o segundo conjunto diferencial seja rotativo na primeira direção rotacional em torno do segundo eixo diferencial quando a unidade diferencial entre eixos está desbloqueada.
5. Sistema de eixo motor, de acordo com a reivindicação 1, caracterizado por o primeiro conjunto diferencial ser rotativo em torno de um primeiro eixo diferencial, o segundo conjunto diferencial ser rotativo em torno de um segundo eixo diferencial e a embreagem de roda livre de uma via transmitir torque para o primeiro conjunto de eixo para rodar o primeiro conjunto diferencial em torno do primeiro eixo diferencial em uma segunda direção rotacional que é oposta à primeira direção rotacional quando a primeira relação de engrenagem é menor do que a segunda relação de engrenagem e a unidade diferencial entre eixos está bloqueada.
6. Sistema de eixo motor, de acordo com a reivindicação 5, caracterizado por a embreagem de roda livre de uma via transmitir torque para o segundo conjunto de eixo para rodar o segundo conjunto diferencial em torno do segundo eixo diferencial em uma segunda direção de rotação que é oposta à primeira direção de rotação quando a segunda relação de engrenagem é menor do que a primeira relação de engrenagem e a unidade diferencial entre eixos está bloqueada.
7. Sistema de eixo motor, de acordo com a reivindicação 1, caracterizado por a unidade diferencial entre eixos estar disposta no primeiro conjunto de eixo.
8. Sistema de eixo motor, de acordo com a reivindicação 7, caracterizado por a unidade diferencial entre eixos e o primeiro pinhão motor serem rotativos em torno de um primeiro eixo.
9. Sistema de eixo motor, de acordo com a reivindicação 1, caracterizado por a embreagem de roda livre de uma via estar munida da unidade diferencial entre eixos.
10. Sistema de eixo motor, de acordo com a reivindicação 1, caracterizado por a unidade diferencial entre eixos incluir:
    uma primeira engrenagem lateral que recebe o primeiro pinhão motor;
    uma segunda engrenagem lateral que está fixada a um veio de saída; e
    uma engrenagem de pinhão que engrena na primeira engrenagem lateral e na segunda engrenagem lateral; e
    em que a embreagem de roda livre de uma via recebe o primeiro pinhão motor e é recebida na primeira engrenagem lateral.
11. Sistema de eixo motor, de acordo com a reivindicação 10, caracterizado por a embreagem de roda livre de uma via acoplar a primeira engrenagem lateral ao primeiro pinhão motor de modo que a primeira engrenagem lateral e a engrenagem de pinhão sejam rotativas em conjunto quando é proporcionado torque à primeira engrenagem lateral em uma primeira direção, e a embreagem de roda livre de uma via permitir a rotação da primeira engrenagem lateral em relação ao primeiro pinhão motor quando é proporcionado torque em uma segunda direção que é oposta à primeira direção.
12. Sistema de eixo motor, de acordo com a reivindicação 10, caracterizado por a unidade diferencial entre eixos incluir uma caixa que recebe a primeira engrenagem lateral, a segunda engrenagem lateral e a engrenagem de pinhão, e a unidade diferencial entre eixos compreender ainda um bloqueio diferencial entre eixos que acopla seletivamente a primeira engrenagem lateral à caixa de modo que a primeira engrenagem lateral e a caixa sejam rotativas em conjunto quando o bloqueio diferencial entre eixos está em uma posição bloqueada e a caixa seja rotativa em relação à primeira engrenagem lateral quando o bloqueio diferencial entre eixos está em uma posição desbloqueada.
13. Sistema de eixo motor, de acordo com a reivindicação 12, caracterizado por a embreagem de roda livre de uma via ser recebida na caixa.
14. Sistema de eixo motor, de acordo com a reivindicação 12, caracterizado por o bloqueio diferencial entre eixos incluir uma pilha de discos que se estende em torno da primeira engrenagem lateral e é recebida na caixa.
15. Sistema de eixo motor, de acordo com a reivindicação 1, caracterizado por a unidade diferencial entre eixos incluir:
    um suporte planetário que é rotativo em torno de um eixo com um veio de entrada;
    uma engrenagem planetária de anel que é rotativa em torno do eixo com um veio de saída;
    uma engrenagem solar que recebe o primeiro pinhão motor; e
    uma engrenagem planetária que está disposta rotativamente no suporte planetário e engrena na engrenagem planetária de anel e na engrenagem solar; e
    em que a embreagem de roda livre de uma via é recebida na engrenagem solar.
16. Sistema de eixo motor, de acordo com a reivindicação 15, caracterizado por a embreagem de roda livre de uma via receber o primeiro pinhão motor.
17. Sistema de eixo motor, de acordo com a reivindicação 15, caracterizado por a embreagem de roda livre de uma via acoplar a engrenagem solar ao primeiro pinhão motor de modo que a engrenagem solar e o primeiro pinhão motor sejam rotativos em conjunto quando o torque é proporcionado à engrenagem solar em uma primeira direção, e a embreagem de roda livre de uma via permitir a rotação da engrenagem solar em relação ao primeiro pinhão motor quando é proporcionado torque em uma segunda direção que é oposta à primeira direção.
18. Sistema de eixo motor, de acordo com a reivindicação 16, caracterizado por a unidade diferencial entre eixos incluir um bloqueio diferencial entre eixos que acopla seletivamente a engrenagem solar ao suporte planetário de modo que a engrenagem solar e o suporte planetário sejam rotativos em conjunto quando o bloqueio diferencial entre eixos está em uma posição bloqueada e o suporte planetário seja rotativo em relação à engrenagem solar quando o bloqueio diferencial entre eixos está em uma posição desbloqueada.
19. Sistema de eixo motor, de acordo com a reivindicação 16, caracterizado por a embreagem de roda livre de uma via ser recebida no suporte planetário.
20. Sistema de eixo motor, de acordo com a reivindicação 16, caracterizado por uma segunda embreagem de roda livre de uma via ser recebida na engrenagem solar e a engrenagem solar ter uma parte espaçadora que está posicionada axialmente entre a embreagem de roda livre de uma via e a segunda embreagem de roda livre de uma via.

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