BR112019015976A2 - Caixa de engrenagem para veículos - Google Patents

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Abstract

a presente invenção refere-se a uma caixa de engrenagem para veículos, compreendendo uma caixa de engrenagem dividida (l5c), uma caixa de engrenagem principal (15a) e uma caixa de engrenagem variável (15b), que pode ser deslocada para uma engrenagem de variação baixa, uma engrenagem de variação alta e uma marcha à ré; a caixa de engrenagem variável (15b) compreendendo uma engrenagem planetária (14) com uma roda dentada (22), uma roda de engrenagem solar (18) e um transportador planetário (20), no qual pelo menos uma roda de engrenagem planetária (24) é montada de modo giratório, em que a roda dentada (22) e a roda de engrenagem solar (18) engatam com a pelo menos uma roda dentada planetária (24); um alojamento de caixa de engrenagem (12) circundando a engrenagem planetária (14); uma primeira manga de acoplamento axialmente móvel (42), disposta para engatar o transportador planetário (20) com o alojamento de caixa de engrenagem (12); e uma segunda manga de acoplamento axialmente móvel (43) disposta para engatar a roda dentada (22) com um eixo de saída (28) para alcançar a marcha à ré na caixa de engrenagem (2). a caixa de engrenagem dividida (l5c) e a caixa de engrenagem principal (15a) estão dispostas juntas para terem uma proporção de engrenagem maior combinada que é maior do que a proporção de engrenagem na engrenagem planetária (14) na caixa de engrenagem dividida (15b) quando a engrenagem planetária (14) é deslocada para a marcha à ré.

Description

CAIXA DE ENGRENAGEM PARA VEÍCULOS
CAMPO DA TÉCNICA [001] A presente invenção refere-se a uma caixa de engrenagem para veículos e a um veículo compreendendo tal caixa de engrenagem de acordo com as reivindicações em anexo.
FUNDAMENTOS DA INVENÇÃO [002] Nos veículos e, especialmente, em veículos mais pesados, como caminhões, a caixa de engrenagem inclui uma caixa de engrenagem principal e, muitas vezes, também uma caixa de engrenagem que está conectada à caixa de engrenagem principal. A caixa de engrenagem da variação duplica o número de engrenagens na caixa de engrenagem. A caixa de engrenagem da variação inclui geralmente uma engrenagem planetária, que possui uma engrenagem baixa e uma engrenagem alta, para que a caixa de engrenagem possa ser dividida em uma posição de engrenagem baixa e uma posição de engrenagem alta. Na posição de engrenagem baixa, ocorre uma desaceleração através da engrenagem planetária, e posição de engrenagem alta a proporão de engrenagem é 1:1 na engrenagem planetária.
[003] A caixa de engrenagem variável é normalmente fornecida entre a caixa de engrenagem principal e um eixo da hélice acoplado às rodas motrizes do veículo. A caixa de engrenagem variável está alojada numa caixa de engrenagem e compreende um eixo de entrada acoplado à caixa de engrenagem principal, um eixo de saída e entre o eixo de entrada e o eixo de saída está disposta a engrenagem planetária. A engrenagem planetária normalmente compreende três componentes, que são giratórios, dispostos um em relação ao outro, ou seja, uma roda de engrenagem solar, um transportador planetário com rodas de engrenagem planetárias e uma roda dentada. Conhecendo o número de dentes da roda de engrenagem solar e da roda dentada, pode ser determinada a velocidade relativa
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2/27 dos três componentes durante a operação. Numa caixa de engrenagem variável a roda de engrenagem solar pode ser conectada giratoriamente ao eixo de entrada, uma série de rodas de engrenagem planetária que engatam a referida roda de engrenagem solar, rodas de engrenagem planetária montadas rotativas no transportador planetário que está fixamente conectado ao eixo de saída, e uma roda dentada deslocável axialmente que circunda e engata as rodas de engrenagem planetária.
[004] Em uma caixa de engrenagem conhecida, a posição de engrenagem baixa e a posição de marcha alta são obtidas deslocando a roda dentada axialmente entre a posição de engrenagem baixa, na qual a roda dentada está rotativamente bloqueada em relação ao alojamento da caixa de engrenagem e onde a roda dentada, as rodas de engrenagem planetária e a roda de engrenagem solar giram como uma unidade comum. A engrenagem planetária conhecida compreende duas de cada lado da roda dentada disposta acoplando anéis e dois anéis sincronizadores dispostos em cada lado da roda dentada. Os anéis sincronizadores devem fornecer um deslocamento síncrono.
[005] O documento WO0155620 divulga um dispositivo de sincronização numa engrenagem planetária numa caixa de engrenagem variável. A engrenagem planetária inclui uma roda de engrenagem solar, um transportador planetário e uma roda dentada de anel. A roda de engrenagem solar é conectada giratoriamente ao eixo de entrada e uma série de rodas de engrenagem planetária engatada com a roda de engrenagem solar, na qual as rodas de engrenagem planetárias são montadas rotativamente no transportador planetário, que é conectado ao eixo de saída. Uma roda dentada axialmente deslocável envolve e engrena com as rodas de engrenagem planetárias. As engrenagens baixa e alta são obtidas pela roda dentada, que é deslocada axialmente entre a engrenagem de baixa variação e a engrenagem de alta variação.
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3/27 [006] No entanto, existem caixas de engrenagens variáveis nas quais os dispositivos de sincronização são recolocados com mangas de acoplamento providas de chavetas. Ao controlar a transmissão para a velocidade síncrona entre os dois componentes a serem engatados, torna-se possível um deslocamento axial da manga de acoplamento ao longo dos dois componentes para conectá-los. Quando os componentes devam ser desconectados, a transmissão é controlada para que ocorra um equilíbrio de torque entre os componentes, de modo que a manga do acoplamento não esteja transmitindo torque. Em seguida, torna-se possível mover a manga de acoplamento ao longo dos componentes para desengatá-los um do outro.
[007] O documento US6196944 mostra uma engrenagem planetária que compreende uma roda de engrenagem solar, um transportador planetário com rodas de engrenagem planetária e uma roda dentada de anel. A roda de engrenagem solar pode ser conectada ao eixo de entrada por meio de uma manga de acoplamento em uma posição de engrenagem variável e desengatada do eixo de entrada em uma posição de engrenagem variável. Na posição de engrenagem de variação alta, o eixo de entrada é conectado ao portador planetário por meio da mesma manga de acoplamento. A roda dentada da coroa está firmemente conectada a um alojamento de caixa de engrenagem. A engrenagem planetária conhecida é disposta em uma caixa de engrenagem auxiliar, possuindo apenas duas posições de engrenagem.
[008] A marcha à ré em uma transmissão em um veículo é frequentemente disposta na caixa de engrenagem principal, que então compreende uma engrenagem que é engatada quando o veículo deva ser conduzido na direção inversa. A roda de engrenagem, que é destinada à marcha à ré, causa um alongamento da caixa de engrenagem principal e um aumento indesejado no peso do veículo.
[009] O documento WO2015/183153A1 mostra uma caixa de engrenagem
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4/27 para veículos compreendendo uma caixa de engrenagem variável provida de uma primeira, segunda e terceira mangas de acoplamento axialmente móveis que atuam em uma engrenagem planetária na caixa de engrenagem variável. Dependendo da posição axial das mangas de acoplamento, pode ser obtida uma marcha à ré na caixa de engrenagem.
[010] A caixa de engrenagem variável deve ter um diâmetro e um peso dentro de limites razoáveis. Se o diâmetro da engrenagem planetária na caixa de engrenagem variável for grande demais, a caixa de engrenagem não caberá em um veículo devido aos limites geométricos e de projeto do veículo. Um aumento do diâmetro da engrenagem planetária na caixa de engrenagem variável também resulta em um aumento de peso que resulta em um aumento no peso total do veículo. Isto pode levar a um aumento do consumo de combustível do veículo.
[011] Quando a engrenagem planetária na caixa de engrenagem variável é projetada com um diâmetro limitado, a proporção de engrenagem na caixa de engrenagem variável será limitada a até determinado ponto. Isso pode afetar a dirigibilidade do veículo na marcha à ré, uma vez que o veículo não pode ser acionado com uma velocidade baixa o suficiente na direção reversa quando uma embreagem entre um motor e a caixa de engrenagem estiver completamente engatada.
[012] Como a caixa de engrenagem deve transmitir uma quantidade considerável de torque, a proporção de transmissão pode não ser aumentada, minimizando o diâmetro da roda de engrenagem solar. Se a roda de engrenagem solar tiver um diâmetro muito pequeno, ela poderá não suportar a quantidade considerável de torque necessária. Além disso, ao usar uma pequena roda de engrenagem solar, o diâmetro das rodas de engrenagem planetárias pode entrar em contato físico umas com as outras devido ao aumento do diâmetro das rodas de engrenagem planetárias.
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SUMÁRIO DA INVENÇÃO [013] É necessário desenvolver uma caixa de engrenagem provida de uma engrenagem de marcha à ré em uma caixa de engrenagem variável. É também necessário desenvolver uma caixa de engrenagem onde todos os componentes da caixa de engrenagem sejam utilizados de forma eficaz, de modo que seja necessária pouca energia ao mudar de marcha. É também necessário desenvolver uma caixa de engrenagem, que seja pequena em relação à possível transmissão de torque. Além disso, é necessário desenvolver uma caixa de engrenagem que traga os componentes totais da caixa de engrenagem a um mínimo, a fim de economizar custos de manufatura e reparo.
[014] Portanto, o objetivo da presente invenção é desenvolver ainda mais uma caixa de engrenagem provida de uma engrenagem reversa em uma caixa de engrenagem variável.
[015] Outro objetivo da presente invenção é fornecer uma caixa de engrenagem que reduza os componentes gerais na caixa de engrenagem para poupar custos de fabricação e reparo.
[016] Outro objetivo da invenção consiste em fornecer uma caixa de engrenagem que utilize todos os componentes de transmissão de maneira eficaz.
[017] Outro objetivo da invenção é fornecer uma caixa de engrenagem, que seja pequena em relação à possível transmissão de torque.
[018] Outro objetivo da presente invenção é fornecer uma caixa de engrenagem que requeira pouca energia para a mudança.
[019] Estes objetivos são alcançados com a caixa de engrenagem acima mencionada, de acordo com as reivindicações indicadas.
[020] De acordo com um aspecto da invenção, é fornecida uma caixa de engrenagem para veículos. A caixa de engrenagem compreende uma caixa de engrenagem dividida, uma caixa de engrenagem principal e uma caixa de
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6/27 engrenagem variável, que pode ser deslocada para uma engrenagem de variação baixa, uma engrenagem de variação alta e uma engrenagem de marcha à ré; a caixa de engrenagem variável compreendendo uma engrenagem planetária com uma roda dentada, uma roda de engrenagem solar e um transportador planetário, no qual pelo menos uma engrenagem planetária é montada de modo rotativo, em que a roda dentada e a roda de engrenagem solar engatam com pelo menos uma engrenagem planetária; um alojamento de caixa de engrenagem em tomo da engrenagem planetária; uma primeira manga de acoplamento axialmente móvel disposta para engatar o transportador planetário no alojamento da caixa de engrenagem; e uma segunda manga de acoplamento acoplável axialmente móvel disposta para engatar a roda dentada com um eixo de saída para realizar a engrenagem de marcha à ré na caixa de engrenagem. A caixa de engrenagem dividida e a caixa de engrenagem principal devem estar dispostas para terem uma proporção de engrenagem maior combinada, que é maior do que a proporção de engrenagem na engrenagem planetária na caixa de engrenagem variável quando a engrenagem planetária é deslocada para a engrenagem de marcha à ré.
[021] O veículo pode ser acionado no sentido inverso quando a engrenagem planetária na caixa de engrenagem variável for deslocada para engrenagem de marcha à ré. Quando a proporção de engrenagem na caixa de engrenagem dividida e a caixa de engrenagem principal juntas têm uma proporção de engrenagem maior combinada, que é maior do que a proporção de engrenagem na engrenagem planetária na caixa de engrenagem variável, quando a engrenagem planetária é deslocada para a engrenagem de marcha à ré, a dirigibilidade do veículo na direção oposta pode ser aceitável mesmo que uma embreagem entre um motor e a caixa de engrenagem esteja completamente engatada. Com essa proporção de engrenagem combinada ou comum na caixa de engrenagem dividida e na caixa de engrenagem principal em relação à proporção de engrenagem na caixa de engrenagem variável,
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7/27 o veículo pode ser acionado na marcha à ré em uma velocidade baixa o suficiente para ter controle sobre o veículo. Com essa proporção de engrenagem combinada, a caixa de engrenagem variável pode ter um diâmetro limitado e ainda a dirigibilidade do veículo na marcha à ré não ser afetada. Um diâmetro limitado da caixa de engrenagem variável reduzirá ao mínimo os componentes totais da caixa de engrenagem, poupando assim os custos de fabricação e reparo. A roda de engrenagem solar na engrenagem planetária pode ser fornecida com um diâmetro que suporte a quantidade considerável de torque necessária. Assim, não há necessidade de aumentar a proporção de engrenagem da engrenagem planetária na caixa de engrenagem variável, minimizando o diâmetro da roda de engrenagem solar.
[022] A caixa de engrenagem é também projetada de modo que a proporção de engrenagem combinada ou comum na caixa de engrenagem dividida e na caixa de engrenagem principal tenha uma expansão de proporção grande o suficiente para conduzir o veículo na marcha à ré em uma velocidade que seja baixa o suficiente para ter controle sobre o veículo. . A definição do expansão de proporção é a maior proporção de engrenagem comum da caixa de engrenagem dividida e a caixa de engrenagem principal dividida com a proporção de engrenagem mínima comum da caixa de engrenagem dividida e da caixa de engrenagem principal.
[023] De acordo com outro aspecto da invenção, a caixa de engrenagem dividida e a caixa de engrenagem principal estão dispostas juntas para ter uma maior proporção de engrenagem combinada acima de 4:1 e a engrenagem planetária na caixa de engrenagem variável está disposta para ter uma proporção de engrenagem inferior a 4:1 quando é deslocada a marcha à ré. Quando a proporção de engrenagem maior combinada na caixa de engrenagem dividida e a caixa de engrenagem principal juntas for 4:1, a dirigibilidade do veículo na marcha à ré é aceitável, mesmo que a proporção de engrenagem seja menor que 4:1 na
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8/27 engrenagem planetária na caixa de engrenagem variável. Com uma proporção de engrenagem tão comum na caixa de engrenagem dividida e na caixa de engrenagem principal em relação à proporção de engrenagem na caixa de engrenagem da variável, o veículo pode ser acionado na marcha à ré em uma velocidade baixa o suficiente para ter controle sobre o veículo.
[024] De acordo com outro aspecto da invenção, a caixa de engrenagem está disposta para ter uma proporção de engrenagem sobreposta, pelo menos, na engrenagem mais alta na posição de engrenagem de variação baixa e pelo menos a engrenagem mais baixa numa posição de engrenagem de variação alta. A proporção de engrenagem sobreposta aumentará a proporção de engrenagem total na caixa de engrenagem. Tal caixa de engrenagem reduz os componentes gerais da caixa de engrenagem ao mínimo e utiliza todos os componentes da transmissão de forma eficaz.
[025] De acordo com outro aspecto da invenção, a caixa de engrenagem está disposta para ter uma proporção de engrenagem sobreposta nas duas engrenagens mais altas na posição de engrenagem de variação baixa e as duas engrenagens mais lentas em uma posição de engrenagem de variação alta. A proporção de engrenagem sobreposta nas duas engrenagens mais altas na posição de engrenagem de variação baixa e as duas engrenagens mais baixas em uma posição de engrenagem de variação alta aumentará a proporção de engrenagem total na caixa de engrenagem. Desta forma, o veículo pode ser acionado na marcha à ré em uma velocidade que seja baixa o suficiente para ter controle sobre o veículo. A dirigibilidade do veículo na marcha à ré será muito boa.
[026] Quando a caixa de engrenagem está disposta com uma caixa de engrenagem dividida uma caixa de engrenagem principal e uma caixa de engrenagem variável quando a engrenagem planetária é deslocada para a marcha à ré, as rodas de engrenagem na caixa de engrenagem dividida e na caixa de
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9/27 engrenagem principal podem ser projetadas de modo a obter uma proporção de engrenagem sobreposta. A proporção de engrenagem sobreposta nas duas engrenagens mais altas na posição de engrenagem de variação mais baixa e as duas engrenagens mais baixas em uma posição de engrenagem de variação alta aumentam a proporção de engrenagem total espalhada na caixa de engrenagem. Tal caixa de engrenagem reduz os componentes totais na caixa de engrenagem a um mínimo e utiliza todos os componentes de transmissão de forma eficaz.
[027] De acordo com outro aspecto da invenção, a caixa de engrenagem dividida compreende uma engrenagem de entrada e uma engrenagem dividida; e a proporção de engrenagem da engrenagem dividida é maior que a proporção de engrenagem da engrenagem de entrada. Quando a proporção de engrenagem da engrenagem dividida é maior que a proporção de engrenagem da engrenagem de entrada, a proporção de engrenagem total da caixa de engrenagem pode ser aumentada.
[028] De acordo com um aspecto adicional da invenção, a proporção de engrenagem da engrenagem de entrada está na variação 0,9:1 - 1,1:1. Quando a proporção de engrenagem da engrenagem de entrada estiver na faixa 0,9:1-1,1:1, a proporção de engrenagem total da caixa de engrenagem pode ser aumentada e o veículo pode ser conduzido na marcha à ré em uma velocidade que seja baixa o suficiente para ter controle sobre o veículo. Assim, a dirigibilidade do veículo na marcha à ré será aceitável. As dimensões gerais da caixa de engrenagem podem ser reduzidas. Além disso, não há necessidade de aumentar a proporção de engrenagem da engrenagem planetária na caixa de engrenagem variável minimizando o diâmetro da roda de engrenagem solar.
[029] De acordo com outro aspecto da invenção, a proporção de engrenagem da engrenagem de entrada está na faixa de 0,95:1 a 1,05:1. Quando a proporção de engrenagem da engrenagem de entrada estiver na faixa de 0,95:1 a
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1,05:1, a proporção de engrenagem total da caixa de engrenagem pode ser aumentada e o veículo pode ser conduzido na marcha à ré em uma velocidade que seja baixa o suficiente para ter controle sobre o veículo. Assim, a dirigibilidade do veículo na marcha à ré será melhorada. As dimensões gerais da caixa de engrenagem podem ser reduzidas ainda mais. Além disso, não há necessidade de aumentar a proporção de engrenagem da engrenagem planetária na caixa de engrenagem variável minimizando o diâmetro da roda de engrenagem solar.
[030] De acordo com outro aspecto da invenção, a proporção de engrenagem da engrenagem de entrada é de 1:1. Quando a proporção de engrenagem da engrenagem de entrada é de 1:1, a proporção de engrenagem total da caixa de engrenagem pode ser aumentada e o veículo pode ser conduzido na marcha à ré em uma velocidade que seja baixa o suficiente para ter controle sobre o veículo. Assim, a dirigibilidade do veículo na marcha à ré será muito boa. As dimensões gerais da caixa de engrenagem podem ser reduzidas ainda mais. Além disso, não há necessidade de aumentar a proporção de engrenagem da engrenagem planetária na caixa de engrenagem variável minimizando o diâmetro da roda de engrenagem solar.
[031] De acordo com um aspecto adicional da invenção, a caixa de engrenagem dividida e a caixa de engrenagem principal estão dispostas juntas para ter uma proporção de expansão combinada maior do que 5 e a engrenagem planetária está disposta para ter uma proporção de engrenagem inferior a 4:1 quando deslocada para a marcha à ré. Com tal proporção de expansão combinada na caixa de engrenagem dividida e na caixa de engrenagem principal com uma tal proporção de engrenagem na caixa de engrenagem variável, o veículo pode ser conduzido na marcha à ré numa velocidade que seja baixa o suficiente para ter controlo sobre o veículo. Assim, a dirigibilidade do veículo na marcha à ré é aceitável. As dimensões gerais da caixa de engrenagem podem ser reduzidas. Além
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11/27 disso, não há necessidade de aumentar a proporção de engrenagem da engrenagem planetária na caixa de engrenagem variável minimizando o diâmetro da roda da engrenagem solar.
[032] De acordo com outro aspecto da invenção, a caixa de engrenagem dividida e a caixa de engrenagem principal são dispostas juntas para terem uma expansão de proporção combinada na faixa de 5,5 a 6,3 e a engrenagem planetária é disposta para ter uma proporção de engrenagem na faixa 3,1:1 a 3,9:1 quando deslocada para a marcha à ré. Com tal expansão de proporção combinada na caixa de engrenagem dividida e na caixa de engrenagem principal juntamente com tal proporção de engrenagem na caixa de engrenagem variável, o veículo pode ser conduzido na marcha à ré numa velocidade que seja baixa o suficiente para ter controle sobre o veículo. Assim, a dirigibilidade do veículo na marcha à ré é aceitável. As dimensões gerais da caixa de engrenagem podem ser reduzidas. Além disso, não há necessidade de aumentar a proporção de engrenagem da engrenagem planetária na caixa de engrenagem variável, minimizando o diâmetro da roda de engrenagem solar.
[033] De acordo com outro aspecto da invenção, a caixa de engrenagem dividida e a caixa de engrenagem principal são dispostas juntas para terem uma expansão de proporção combinada na faixa de 5,7 a 6,1 e a engrenagem planetária é disposta para ter uma proporção de engrenagens na faixa 3, :1 a 3,6:1 quando deslocada para a marcha à ré. Com tal expansão de proporção combinada na caixa de engrenagem dividida e na caixa de engrenagem principal juntamente com tal proporção de engrenagem na caixa de engrenagem variável, o veículo pode ser conduzido na marcha à ré numa velocidade que seja baixa o suficiente para ter controle sobre o veículo. Assim, a dirigibilidade do veículo na marcha à ré será melhorada. As dimensões gerais da caixa de engrenagem podem ser reduzidas ainda mais. Além disso, não há necessidade de aumentar a proporção de
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12/27 engrenagem da engrenagem planetária na caixa de engrenagem variável, minimizando o diâmetro da roda de engrenagem solar.
[034] Os objetivos acima mencionados são também alcançados por um veículo, incluindo a caixa de engrenagem acima mencionada, de acordo com as reivindicações anexas.
BREVE DESCRIÇÃO DOS DESENHOS [035] Abaixo está uma descrição, como exemplos, das modalidades preferidas da invenção com referência aos desenhos anexos, modalidades quais:
[036] A Figura 1 mostra esquematicamente um veículo numa vista lateral com uma caixa de engrenagem de acordo com a invenção, [037] A Figura 2 mostra esquematicamente uma seção transversal da caixa de engrenagem principal e uma caixa de engrenagem dividida de acordo com a invenção, [038] A Figura 3 mostra esquematicamente uma seção transversal da caixa de engrenagem de acordo com a invenção numa posição de engrenagem de variação baixa, [039] A Figura 4 mostra esquematicamente uma seção transversal da caixa de engrenagem de acordo com a invenção numa posição de engrenagem de variação alta, e [040] A Figura 5 mostra esquematicamente uma seção transversal da caixa de engrenagem de acordo com a invenção numa posição de marcha à ré.
DESCRIÇÃO DETALHADA DAS MODALIDADES PREFERIDAS DA INVENÇÃO [041] A Figura 1 mostra esquematicamente um veículo 1 numa vista lateral, provido de um conjunto propulsor 3, que compreende uma caixa de engrenagem 2 de acordo com a invenção. O conjunto propulsor 3 também compreende um motor de combustão interna 4, um eixo de hélice 10 e rodas motrizes 8. As rodas motrizes
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13/27 são acopladas à caixa de engrenagem 2 através do eixo de hélice 10. A caixa de engrenagem 2 compreende uma caixa de engrenagem 15B que visa dobrar o número de oportunidades de engrenagem. A caixa de engrenagem 2 está rodeada por um alojamento de caixa de engrenagem 12.
[042] A Figura 2 mostra uma vista em corte esquemática de uma caixa de engrenagem 2 de acordo com o presente invento. A caixa de engrenagem 2 inclui uma caixa de engrenagem principal 15A, uma caixa de engrenagem dividida 15C e a caixa de engrenagem variável 15B. A caixa de engrenagem de variável 15B pode ser deslocada para uma engrenagem de variação baixa, uma engrenagem de variação alta e uma marcha à ré, que serão explicadas com mais detalhes abaixo. O veículo 1 pode ser acionado em marcha à ré quando a caixa de engrenagem variável 15B é deslocada para a marcha à ré. A proporção de engrenagem combinada na caixa de engrenagem dividida 15C e na caixa de engrenagem principal 15A juntas pode ser maior do que a proporção de engrenagem em uma engrenagem planetária 14 (fig. 3) na caixa de engrenagem variável 15B, quando a engrenagem planetária 14 é deslocada para a marcha à ré. A caixa de engrenagem dividida 15C e a caixa de engrenagem principal 15A podem ser dispostas juntas para terem uma proporção de engrenagem maior combinada acima de 4:1 e a engrenagem planetária 14 na caixa de engrenagem variável 15B pode ser disposta para ter uma proporção de engrenagem menor que 4:1 quando deslocada para marcha à ré. Com tal proporção de engrenagem comum ou combinada na caixa de engrenagem dividida 15C e na caixa de engrenagem principal 15A em relação à proporção de engrenagem na caixa de engrenagem variável 15B, o veículo 1 pode ser acionado na marcha à ré em uma velocidade baixa o suficiente para ter controle sobre o veículo 1 mesmo que uma embreagem 11 entre o motor 4 e a caixa de engrenagem 2 esteja completamente engatada. A velocidade do veículo 1 [e acionada na direção marcha à ré numa engrenagem com a proporção de
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14/27 engrenagem mencionada acima e com a embreagem 11 completamente engatada com estará abaixo de 3 km / h.
[043] Para dispor a proporção de engrenagem acima mencionada na caixa de engrenagem 2, as duas engrenagens mais altas na posição de engrenagem de variação baixa e as duas engrenagens mais baixas em uma posição de engrenagem de variação alta podem estar sobrepostas. Portanto, as duas engrenagens mais altas nas posições de engrenagem de variação baixa devem ter substancialmente a mesma proporção de engrenagem que as duas engrenagens mais baixas em uma posição de engrenagem de variação alta. No entanto, pelo menos a engrenagem mais alta na posição de engrenagem de variação baixa e pelo menos a engrenagem mais baixa em uma posição de engrenagem de variação alta devem estar sobreposta. Assim, pelo menos a engrenagem mais alta nas posições de engrenagem de variação baixa devem ter substancialmente a mesma proporção de engrenagem que pelo menos a engrenagem mais baixa em uma posição de engrenagem alta. Esta proporção de engrenagens sobrepostas aumentará a proporção de expansão na caixa de engrenagem 2. Isto elevará ao mínimo o número total de componentes na caixa de engrenagem 2 e também utilizar todos os componentes de transmissão de forma eficaz. A definição da proporção expandida é a proporção de engrenagem comum ou combinada maior da caixa de engrenagem dividida 15C e a caixa de engrenagem principal 15A dividida com a proporção de engrenagem comum mínima ou combinada da caixa de engrenagem dividida 15C e da caixa de engrenagem principal 15A.
[044] A caixa de engrenagem dividida 15C compreende uma engrenagem de entrada 17 e uma engrenagem dividida 19. A proporção de engrenagem da engrenagem dividida 19 pode ser maior do que a proporção de engrenagem da engrenagem de entrada 17, de modo que a proporção de engrenagem geral na caixa de engrenagem 2 pode ser aumentada. Como exemplo, a proporção de
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15/27 engrenagem da engrenagem de entrada 17 pode estar na faixa de 0,9:1 a 1,1:1 e, portanto, a proporção de engrenagem da engrenagem de dividida 19 pode ser maior que 0,9:1 a 1,1:1. Quando a proporção de engrenagem da engrenagem de entrada 17 estiver na faixa 0,9:1 a 1,1:1, a proporção de engrenagem total da caixa de engrenagem 2s pode ser aumentado e o veículo 1 pode ser conduzido na marcha à ré em velocidade baixa o suficiente para um condutor do veículo 1 ter o controle sobre o veículo 1. Assim, a dirigibilidade do veículo 1 na marcha à ré será aceitável. As dimensões gerais da caixa de engrenagem 2 podem ser reduzidas. Além disso, não há necessidade de aumentar a proporção de engrenagem da engrenagem planetária 14 na caixa de engrenagem variável 15B, minimizando o diâmetro da roda de engrenagem solar 18.
[045] De acordo com outro exemplo, a proporção de engrenagem da engrenagem de entrada 17 pode estar na faixa de 0,95:1 a 1,05:1 e, portanto, a proporção de engrenagem da engrenagem dividida 19 pode ser maior que 0,95:1 a 1,05:1. Quando a proporção de engrenagem da engrenagem de entrada 17 estiver na faixa 0,95:1 a 1,05:1, a proporção de engrenagem total da caixa de engrenagem 2 pode ser aumentada e o veículo 1 pode ser conduzido na marcha à ré em uma velocidade baixa o suficiente para que um condutor do veículo 1 tenha controle sobre o veículo 1. Assim, a dirigibilidade do veículo 1 na marcha à ré será melhorada. As dimensões gerais da caixa de engrenagem 2 podem ser reduzidas ainda mais. Além disso, não há necessidade de aumentar a proporção de engrenagem da engrenagem planetária 14 na caixa de engrenagem 15B minimizando o diâmetro da roda de engrenagem solar 18.
[046] A proporção de engrenagem da engrenagem de entrada 17 também pode ser substancialmente 1:1 e, portanto, a proporção de engrenagem da engrenagem dividida 19 pode ser maior que 1:1. Quando a proporção de engrenagem da engrenagem de entrada 17 é substancialmente 1:1, a proporção de
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16/27 engrenagem total da caixa de engrenagem 2 pode ser aumentada e o veículo 1 pode ser conduzido na marcha à ré em uma velocidade que seja baixa o suficiente para um motorista do veículo 1 ter controle sobre o veículo 1. Portanto, a dirigibilidade do veículo 1 na marcha à ré será muito boa. As dimensões totais da caixa de engrenagem 2 podem ser reduzidas ainda mais. Além disso, não há necessidade de aumentam a proporção de engrenagem da engrenagem planetária 14 na caixa de engrenagem 15B, minimizando o diâmetro da roda de engrenagem solar 18.
[047] A caixa de engrenagem dividida 15C e a caixa de engrenagem principal 15A podem juntas ser dispostas para ter uma proporção combinada expandida na faixa de 5,5 a 6,3 e a engrenagem planetária 14 pode ser disposta para ter uma proporção de engrenagem na faixa de 3,1:1 a 3,9:1 quando deslocada para marcha à ré. Com tal proporção combinada expandida na caixa de engrenagem dividida 15C e a caixa de engrenagem principal 15A juntamente com tal proporção de engrenagem na caixa de engrenagem 15B, o veículo 1 pode ser acionado na marcha à ré em uma velocidade que seja baixa o suficiente para um motorista do veículo 1 ter o controle sobre o veículo 1. Assim, a dirigibilidade do veículo 1 na marcha à ré será aceitável. As dimensões gerais da caixa de engrenagem 2 podem ser reduzidas. Além disso, não há necessidade de aumentar a proporção de engrenagem da engrenagem planetária 14 na caixa de engrenagem variável 15B, minimizando o diâmetro da roda de engrenagem solar 18.
[048] Alternativamente, a caixa de engrenagem dividida 15C e a caixa de engrenagem principal 15A podem ser dispostas juntas para ter uma proporção combinada expandida na faixa de 5,7 a 6,1 e a engrenagem planetária 14 é disposta para ter uma proporção de engrenagem na faixa de 3,3:1 a 3,6:1 quando deslocada para a marcha à ré. Com uma proporção combinada expandida na caixa de engrenagem dividida 15C e na caixa de engrenagem principal 15A juntamente com
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17/27 tal proporção de engrenagem na caixa de engrenagem 15B, o veículo 1 pode ser conduzido na marcha à ré em uma velocidade baixa o suficiente para um motorista do veículo 1 ter controle sobre o veículo 1. Assim, a dirigibilidade do veículo 1 na marcha à ré será melhorada. As dimensões gerais da caixa de engrenagem 2 podem ser reduzidas ainda mais. Além disso, não há necessidade de aumentar a proporção de engrenagem da engrenagem planetária 14 na caixa de engrenagem variável 15B, minimizando o diâmetro da roda de engrenagem solar 18.
[049] De acordo com a Figura 2 a caixa de engrenagem principal 15A sozinha pode ser ajustada para quatro proporções de engrenagem diferentes. A caixa de engrenagem variável 15B está disposta a jusante da caixa de engrenagem principal 15A. a caixa de engrenagem variável 15B está circundada por um alojamento da caixa de engrenagem 12 e está comentada adicionalmente com referência às Figuras 3 a 5. A caixa de engrenagem dividida 15C está situada contra a corrente da montante da caixa de engrenagem principal 15A na direção do torque do motor de combustão 4 para as rodas motrizes 8. A caixa de engrenagem dividida 15C fornece para cada engrenagem da caixa de engrenagem principal 15A em duas etapas de engrenagem com proporções de engrenagem diferentes, a fim de fornecer mais proporções de engrenagem da caixa de engrenagem 2.
[050] Em vez de uma embreagem desengatável 11, uma disposição com as primeira e segunda máquinas elétricas (não divulgadas) pode ser disposta para girar e travar uma engrenagem planetária (não divulgada) disposta no conjunto propulsor 3 e situada contra a corrente da caixa de engrenagem 2. Nessa disposição, a primeira máquina elétrica pode ser disposta em uma roda de engrenagem solar (não divulgada) da engrenagem planetária 14, e a segunda máquina elétrica deve ser colocada na primeira roda dentada de anel (não divulgada) da engrenagem planetária. As primeira e segunda máquinas elétricas podem ser a fonte de energia ou podem fazer parte da fonte de energia.
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18/27 [051] No que diz respeito à caixa de engrenagem principal 15A, um eixo secundário 202 compreende rodas de engrenagem 203A, 204A, 205A que estão fixadas rotativamente ao eixo secundário 202. Por exemplo, a roda de engrenagem 203A representa a segunda engrenagem, a roda de engrenagem 204A a primeira engrenagem e roda de engrenagem 205A terceira engrenagem. Um eixo principal 206 compreende as rodas de engrenagem correspondentes 203B, 204B, 205B que giram livremente em relação ao eixo principal 206, mas que podem ser seletivamente bloqueadas para rotação com o eixo principal 206 para engatar uma engrenagem. Por exemplo, a segunda engrenagem de caixa de engrenagem principal pode ser engatada manobrando uma primeira manga principal 207, disposta para girar com o eixo principal 206, para uma posição onde a roda de engrenagem 203B está engatada, isto é, para a esquerda na figura, desse modo levando a roda de engrenagem 203B a girar o eixo principal 206 e, desse modo, também engatar o eixo secundário 202 no eixo principal 206 através da roda de engrenagem 203A. Cada par de rodas de engrenagem no eixo secundário 202 e no eixo principal 206 representam uma proporção de engrenagem.
[052] A primeira engrenagem de caixa de engrenagem principal pode ser engatada desengatando a primeira manga principal 207 da roda de engrenagem 203B e em vez disso movendo uma segunda manga principal 208 para uma posição à direita na figura onde, em vez disso, a roda de engrenagem 204B é engatada, desse modo levando a roda de engrenagem 204B a girar o eixo principal 206. Correspondentemente, a terceira engrenagem da caixa de engrenagem principal pode ser engatada manobrando a segunda manga principal 208 para uma posição à esquerda na figura onde, em vez disso, a roda de engrenagem 205B é engatada, desse modo, ajustando a caixa de engrenagem principal 15A para a terceira engrenagem. Cada uma das primeira a terceira engrenagens é utilizada para uma pluralidade do número total de engrenagens fornecidas pela caixa de engrenagem 2
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19/27 como um todo. Por exemplo, a primeira engrenagem da caixa de engrenagem principal 15A será usada para primeira e segunda engrenagens da caixa de engrenagem 2, divisão baixa e alta, variação baixa, e também para sétima e oitava engrenagens, divisão baixa e alta e variação alta. As diferentes engrenagens na caixa de engrenagem dividida 15C e a caixa de engrenagem principal 15A também podem ser usadas quando a caixa de engrenagem variável 15B é deslocada para a marcha à ré.
[053] A caixa de engrenagem principal 15A é também provida de uma engrenagem de esteira 211 compreendendo um par de rodas de engrenagem de esteira 211A e 211B. A roda de engrenagem de esteira 211A é disposta no eixo secundário e a roda de engrenagem de esteira 211B pode girar livremente em relação ao eixo principal 206, mas pode ser bloqueada seletivamente para rotação com o eixo principal 206 de modo a engatar a engrenagem de esteira 211.
[054] Além disso, em relação à caixa de engrenagem dividida 15C, a engrenagem de entrada 17 compreende uma roda de engrenagem 209A que, semelhante à acima, é fixada rotativamente no eixo secundário 202 e uma roda de engrenagem de entrada correspondente 209B girando livremente em relação ao eixo de entrada 201, mas que pode ser bloqueada seletivamente para girar com o eixo de entrada 201 através de uma manga dividida 210, que pode ser provida de uma unidade de sincronização dividida. A manga dividida 210 pode ainda ser utilizada para conectar diretamente o eixo de entrada da caixa de engrenagem 201 à roda de engrenagem 205B. A engrenagem de entrada 17 que compreende o par de rodas de engrenagem 209A-B pode, em conjunto com a manga dividida 210, proporcionar duas proporções de engrenagem dividida diferentes para cada engrenagem da caixa de engrenagem principal 15A.
[055] Quando, por exemplo, a primeira engrenagem é engatada, a manga dividida 210 é disposta para engatar na roda de engrenagem dividida 205B. Isto irá
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20/27 resultar no eixo de entrada 201 estando diretamente conectado à roda de engrenagem dividida 205B, que através da roda de engrenagem dividida 205A estabelece uma primeira proporção de engrenagem entre o eixo de entrada 201 e o eixo secundário 202. A roda de engrenagem 205B, no entanto, não está conectada ao eixo principal 206, mas o eixo secundário 202 está conectado ao eixo principal 206 através do par de roda de engrenagem 204A-B e por meio da segunda manga principal 208.
[056] Quando a segunda engrenagem é engatada, ou seja, alta divisão da primeira engrenagem da caixa de engrenagem principal, o veículo 1 é, em vez disso, acionado com o par de rodas engrenagem 209A-B engatado, resultando em uma segunda proporção de engrenagem entre um eixo de entrada 201 e o eixo de secundário 202. A roda de engrenagem 204B é ainda engatada pela segunda manga principal 208 de acordo com o acima, estendendo assim a variação de cada engrenagem.
[057] Esta divisão pode ser realizada para cada engrenagem da caixa de engrenagem principal 15A. Contudo, quando a unidade de acoplamento 210 encaixa na roda de engrenagem 205B e também a segunda manga principal 208 engata a roda de engrenagem 205B, é obtida uma proporção de engrenagem de 1:1 através da caixa de engrenagem dividida 15C e da caixa de engrenagem principal 15A.
[058] A engrenagem de esteira 211 está, de acordo com a invenção, engatada quando uma engrenagem de marcha à ré é engatada na caixa de engrenagem variável 15B. Uma primeira engrenagem de marcha à ré é engatada quando também a manga dividida 210 está disposta para engatar a roda de engrenagem dividida 205B. Isto irá resultar no eixo de entrada 201 estando diretamente conectado à roda de engrenagem dividida 205B, a qual, através da roda de engrenagem dividida 205A, estabelece uma proporção de engrenagem entre o eixo de entrada 201 e o eixo secundário 202.
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21/27 [059] A engrenagem de esteira 211 é também engatada quando a caixa de engrenagem 2 é deslocada para frente quando a caixa de engrenagem de variação 15B é deslocada para a posição de variação baixa, mas não na posição de variação alta. Em comparação com outras engrenagens usadas ao dirigir um veículo 1 para frente, como o par de rodas de engrenagem 204A-B representando a primeira engrenagem na caixa de engrenagem principal 15A, a marcha à ré é menos usada e também a engrenagem de esteira 211 para frente é menos usada. Além disso, o torque transferido através da engrenagem de esteira 211 é menor do que o torque transferido através de outras engrenagens na caixa de engrenagem 2, tal como o par de rodas de engrenagem 204A-B, devido à alta proporção de engrenagem na engrenagem de esteira 211. Por esta razão o desgaste do par de rodas de engrenagem de esteira 211A e 211B será limitado.
[060] De acordo com a Figura 2 a engrenagem de esteira 211 está disposta na caixa de engrenagem principal 15A. No entanto, também pode ser possível dispor a engrenagem de esteira 211 na caixa de engrenagem dividida 15C, de modo que a roda de engrenagem de esteira 211A esteja disposta no eixo de entrada 201 e a roda de engrenagem de esteira 211B esteja disposta no eixo secundário 202.
[061] A Figura 3 mostra uma vista em corte esquemática de uma caixa de engrenagem 2 da presente invenção. A caixa de engrenagem 2 compreende uma caixa de engrenagem principal 15A, uma caixa de engrenagem dividida 15C e a caixa de engrenagem variável 15B. A caixa de engrenagem variável 15B compreende uma engrenagem planetária 14 que possui uma engrenagem baixa e alta, de modo que a capacidade de comutação da caixa de engrenagem 2 pode ser dividida em uma posição de engrenagem de variável baixa e uma posição de engrenagem de variável alta. Em uma primeira posição de engrenagem correspondente à posição de variação baixa, ocorre uma desaceleração na engrenagem planetária 14. Na posição de engrenagem de variação alta, a proporção
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22/27 de engrenagem é de 1: na engrenagem planetária 14. A engrenagem planetária 14 está na Figura 3 deslocada para a primeira posição de engrenagem, correspondendo à posição de engrenagem de variação baixa.
[062] A caixa de engrenagem variável 15B está acomodada no alojamento da caixa de engrenagem 12 e compreende um eixo de entrada de caixa de engrenagem variável 16 que pode ser um eixo principal 26 da caixa de engrenagem principal 15A. A engrenagem planetária 14 compreende três componentes principais que são dispostos giratórios em relação uns aos outros, a saber, uma roda de engrenagem solar 18, um transportador planetário 20 e uma roda dentada 22. Uma série de rodas de engrenagem planetária 24 são dispostas giratórias com rolamentos no transportador planetário 20. Com o conhecimento do número de dentes 32 da roda de engrenagem solar 18 e da roda dentada 22, pode ser determinada a proporção de engrenagem relativa dos três componentes. A roda de engrenagem solar 18 pode ser conectada giratoriamente ao eixo de entrada 16 e as rodas de engrenagem planetária 24 engatam a roda de engrenagem solar 18. A roda dentada 22 circunda e engata as rodas de engrenagem planetária 24.
[063] Uma primeira manga de acoplamento deslocável axialmente 42 está numa primeira posição de engrenagem disposta para conectar a caixa de transmissão 12 à roda dentada 22 e numa segunda posição de engrenagem disposta para desconectar a caixa de transmissão 12 da roda dentada 22. A primeira manga de acoplamento axialmente móvel 42 está na primeira posição de engrenagem disposta para desconectar o eixo de entrada 16 do transportador planetário 20.
[064] Uma segunda manga de acoplamento deslocável axialmente 43 está numa terceira posição de engrenagem disposta para acoplar a roda dentada 22 com um eixo de saída 28 da caixa de engrenagem 2. O eixo de saída 28 é acoplado ao eixo de hélice 10 do veículo 1. Na terceira posição de engrenagem, correspondendo
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23/27 a uma marcha à ré, a primeira manga de acoplamento deslocável axialmente 42 está disposta para desconectar o eixo de entrada 16 do transportador planetário 20 e em vez disso está disposta para interconectar o transportador planetário 20 ao alojamento de caixa de engrenagem 12. Nas primeira e segunda posições de engrenagem a segunda manga de acoplamento deslocável axialmente 43 está disposta para interconectar o transportador planetário 20 com o eixo de saída 28.
[065] A primeira manga de acoplamento deslocável axialmente 42 está numa superfície interna provida de primeiras ranhuras 50 dispostas para interagir com as primeiras ranhuras correspondentes 50 dispostas na roda dentada 22 e na periferia de uma saliência 52 que está conectada fixamente ao alojamento de transmissão 12 As primeiras ranhuras 50 na primeira manga de acoplamento deslocável axialmente 42 estão também dispostas de modo a cooperarem com as primeiras ranhuras 50 correspondentes dispostas no eixo de entrada 16. As primeiras ranhuras correspondentes 50 dispostas no eixo de entrada 16 são feitas na periferia de uma primeira roda dentada 46, a qual está montada num eixo 38 para a roda de engrenagem solar 18. As primeiras ranhuras 50 na primeira manga de acoplamento deslocável axialmente 42 estão também dispostas para cooperarem com as primeiras ranhuras correspondentes 50 dispostas no transportador planetário 20. As primeiras ranhuras 50 correspondentes dispostas no transportador planetário 20 são feitas na periferia de uma segunda roda dentada 44, a qual está montada no transportador planetário 20.
[066] A segunda manga de acoplamento deslocável axialmente 43 está numa superfície interna provida de segundas ranhuras 51 que estão dispostas para cooperarem com as segunda ranhuras 51 correspondentes dispostas na roda dentada 22, o transportador planetário 20 e o eixo de saída 28. As segundas ranhuras correspondentes 51 dispostas no transportador planetário 20 são formadas na periferia de uma terceira roda dentada 49 que é montada no transportador
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24/27 planetário 20. As segundas ranhuras 51 correspondentes, proporcionadas no eixo de saída 28, são formadas na periferia de uma quarta roda dentada 53, a qual é montada no eixo de saída 28.
[067] A engrenagem baixa na caixa de engrenagem 2 é obtida deslocando a primeira manga de acoplamento 42, de modo que a roda dentada 22 esteja conectada ao alojamento da caixa de engrenagem 12. O deslocamento axial das primeira e segunda mangas de acoplamento 42, 43 é provido de primeira e segunda forquilhas de comutação 60, 61 dispostas numa ranhura circunferencial externa 62 na respectiva manga de acoplamento 42, 43. A primeira forquilha de comutação 60 é influenciada por um primeiro dispositivo de alimentação 66 e a segunda forquilha de comutação 61 é influenciada por um segundo dispositivo de alimentação 67. Os primeiro e segundo dispositivos de alimentação 66, 67 podem ser um cilindro pneumático ou hidráulico. As forquilhas de comutação 60, 61 e os dispositivos de alimentação 66, 67 estão mostrados esquematicamente na Figura 3.
[068] Preferivelmente, as mangas de acoplamento 42, 43 têm, cada uma, um peso baixo, o que significa que é necessária uma energia baixa e força para mover as respectivas mangas de acoplamento 42, 43 ao comutar as engrenagens. Isso permite uma comutação de engrenagem rápida entre as diferentes posições de engrenagem na caixa de engrenagem 2.
[069] A Figura 4 mostra uma vista esquemática em corte da caixa de engrenagem de variação 15B na segunda posição de engrenagem ou posição de engrenagem de variação alta em que a primeira manga de acoplamento 42 é deslocada para a direita na Figura 4 para conectar o eixo de entrada 16 ao transportador planetário 20. Nesta posição, a primeira manga de acoplamento 42 desconectou a roda dentada 22 do alojamento da caixa de engrenagem 12. A transmissão de torque do eixo de entrada 16 para o eixo de saída 28 está na posição de engrenagem de variação alta por via do eixo de entrada 16 e
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25/27 transportador planetário 20 e adicionalmente ao eixo de saída 28 através da segunda manga de acoplamento 43, de modo a que a proporção de engrenagem através da engrenagem planetária 14 se torne 1:1. Como uma alternativa, a segunda manga de acoplamento axialmente móvel 43 pode, na segunda posição de engrenagem, ser disposta para engatar a roda dentada 22 com o eixo de saída 28.
[070] Na Figura 5 a caixa de engrenagem variável 15B foi deslocada para a terceira posição de engrenagem, que é a marcha à ré. A segunda manga deslocável axialmente 43 está na terceira posição de engrenagem disposta para conectar a roda dentada 22 ao eixo de saída 28. Portanto, a segunda manga de acoplamento 43 é deslocada pela segunda forquilha de comutação 61, de modo que a roda dentada 22 esteja conectada ao eixo de saída 28. A primeira manga de acoplamento 42 é deslocada pela primeira forquilha de comutação 60 para acoplar o transportador planetário 20 com o invólucro da caixa de engrenagem 12. O transportador planetário 20 é provido de uma segunda roda dentada 44 disposta para conectar o transportador planetário 20 ao invólucro da caixa de engrenagem 12 por meio da primeira manga de acoplamento 42. O deslocamento da respectiva manga de embreagem 42, 43 é realizado executado quando o eixo de entrada e o eixo de saída 16, 28 são estacionários, o que corresponde a um estado operacional estacionário do veículo 1, quando a caixa de engrenagem variável 15B está incluída na transmissão 3 de um veículo 1. Para proporcionar uma posição estacionária do eixo de entrada 16, a embreagem 11 do veículo 1 é transferida para um modo desconectado. Quando a caixa de engrenagem variável 15B é operada na terceira posição de engrenagem, o torque é transmitido do eixo de entrada 16 para a roda de engrenagem solar 18 e para as rodas de engrenagem planetária 24 que transmitem o torque para a roda dentada 22 e para o eixo de saída 28 através da segunda manga de acoplamento 43. O transportador planetário 20 está estacionário quando a primeira manga de acoplamento 42 conecta o transportador planetário 20 ao
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26/27 invólucro de caixa de engrenagem 12.
[071] Com a proporção de engrenagem mencionada acima, a caixa de engrenagem variável 15B pode ter um diâmetro limitado e ainda a dirigibilidade do veículo 1 na marcha à ré não é afetada adversamente. Um diâmetro limitado da caixa de engrenagem variável 15B reduzirá ao mínimo os componentes gerais na caixa de engrenagem 2, poupando assim os custos de fabricação e reparo. A roda de engrenagem solar 18 na engrenagem planetária 14 pode ser provida de um diâmetro que suporte a quantidade considerável de torque necessária. Assim, não há necessidade de aumentar a proporção de engrenagem da engrenagem planetária 14 na caixa de engrenagem variável 15B, minimizando o diâmetro da roda de engrenagem solar 18.
[072] Uma unidade de controle eletrônico 70 é acoplada ao conjunto propulsor 3 para alcançar a comutação de engrenagem acima. Uma série de sensores de velocidade não mostrados no conjunto propulsor 3 pode ser conectada à unidade de controle 70. Outro computador 72 pode ser também conectado à unidade de controle unidade de controle 70. A unidade de controle 70 pode ser um computador com software apropriado para este fim. A unidade de controle 70 e / ou o computador 72 compreendem um programa de computador P, que pode incluir rotinas para controlar a caixa de engrenagem 2 da presente invenção. O programa P pode ser armazenado em um formato executável ou formato comprimido em uma memória s M e / ou em uma memória de leitura / gravação. De preferência proporcionado um produto de programa de computador compreendendo um código de programa armazenado num meio legível por computador para efetuar a comutação de engrenagem acima, quando o referido programa estiver executado na unidade de controle 70 ou outro computador 72 conectado à unidade de controle 70. O referido código pode ser não volátil, armazenado no referido meio legível por computador.
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27/27 [073] Os componentes e características acima especificados acima podem, no escopo da invenção, ser combinados entre as diferentes modalidades especificadas.

Claims (12)

  1. REIVINDICAÇÕES
    1. Caixa de engrenagem para veículos, compreendendo uma caixa de engrenagem dividida (15C), uma caixa de engrenagem principal (15A) e uma caixa de engrenagem variável (15B), que pode ser deslocada em uma engrenagem de baixa variação, uma engrenagem de alta variação e uma marcha à ré; a caixa de engrenagem variável (15B) compreendendo uma engrenagem planetária (14) com uma roda dentada (22), uma roda de engrenagem solar (18) e um transportador planetário (20), na qual pelo menos uma roda de engrenagem planetária (24) é montada giratória, cuja roda dentada (22) e a roda de engrenagem solar (18) engatam com a pelo menos uma roda de engrenagem planetária (24); um alojamento de caixa de engrenagem (12) em tomo da engrenagem planetária (14); uma primeira manga de acoplamento axialmente móvel (42), disposta para engatar o transportador de planetário (20) com o alojamento de caixa de engrenagem (12); e uma segunda manga de acoplamento axialmente móvel (43) disposta para engatar a roda dentada (22) com um eixo de saída (28) para alcançar a marcha à ré na caixa de engrenagem (2), CARACTERIZADA pelo fato de que a caixa de engrenagem dividida (15C) e caixa de engrenagem principal (15A) são disposta para terem uma proporção de engrenagem maior combinada, que é maior do que a proporção de engrenagem na engrenagem planetária (14) na caixa de engrenagem variável (15B) quando a engrenagem planetária (14) é deslocada para a marcha à ré.
  2. 2. Caixa de engrenagem, de acordo com a reivindicação 1, CARACTERIZADA pelo fato de que a caixa de engrenagem dividida (15C) e a caixa de engrenagem principal (15A) estarem dispostas juntas para terem uma proporção de engrenagem maior combinada acima de 4:1 e a engrenagem planetária (14) na caixa de engrenagem (15B) está disposta para ter uma proporção de engrenagem inferior a 4:1 quando deslocada para a marcha à ré.
  3. 3. Caixa de engrenagem, de acordo com qualquer uma das reivindicações
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    2/3 precedentes, CARACTERIZADA pelo fato de que a caixa de engrenagem (2) está disposta para ter uma proporção de engrenagem sobreposta pelo menos na engrenagem mais alta na posição de engrenagem de variação baixa e pelo menos a engrenagem mais baixa numa posição de engrenagem de variação alta.
  4. 4. Caixa de engrenagem, de acordo com a reivindicação 3, CARACTERIZADA pelo fato de que a caixa de engrenagem (2) está disposta para ter uma proporção de engrenagem sobreposta nas duas engrenagens mais altas na posição de engrenagem de variação baixa e as duas engrenagens mais baixas em uma posição de engrenagem de variação alta.
  5. 5. Caixa de engrenagem, de acordo com qualquer uma das reivindicações precedentes, CARACTERIZADA pelo fato de que a caixa de engrenagem dividida (15C) compreende uma engrenagem de entrada (17) e uma engrenagem dividida (19); e em que a proporção de engrenagem da engrenagem dividida (19) é maior do que a proporção de engrenagem da engrenagem de entrada (17).
  6. 6. Caixa de engrenagem, de acordo com a reivindicação 5, CARACTERIZADA pelo fato de que a proporção de engrenagem na engrenagem de entrada (17) estar na faixa de 0,9:1 a 1,1:1.
  7. 7. Caixa de engrenagem, de acordo com a reivindicação 5, CARACTERIZADA pelo fato de que a proporção de engrenagem da engrenagem de entrada (17) estar na faixa de 0,95:1 a 1,05:1.
  8. 8. Caixa de engrenagem, de acordo com a reivindicação 5, CARACTERIZADA pelo fato de que a proporção de engrenagem da engrenagem de entrada (17) ser 1:1.
  9. 9. Caixa de engrenagem, de acordo com qualquer uma das reivindicações precedentes, CARACTERIZADA pelo fato de que a caixa de engrenagem dividida (15C) e a caixa de engrenagem principal (15A) estão dispostas juntas para terem uma expansão de proporção combinada maior do que 5 e a engrenagem planetária
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    3/3 (14) é disposta para ter uma proporção de engrenagem menor do que 4:1 quando deslocada para a marcha à ré.
  10. 10. Caixa de engrenagem, de acordo com qualquer uma das reivindicações precedentes, CARACTERIZADA pelo fato de que a caixa de engrenagem dividida (15C) e a caixa de engrenagem principal (15A) estão dispostas juntas para terem uma proporção combinada expandida na faixa de 5,5 a 6,3 e a engrenagem planetária (14) está disposta para ter uma proporção de engrenagem na faixa de 3,1:1 a 3,9:1 quando deslocada para a marcha à ré.
  11. 11. Caixa de engrenagem, de acordo com qualquer uma das reivindicações 1 a 9, CARACTERIZADA pelo fato de que a caixa de engrenagem dividida (15C) e a caixa de engrenagem principal (15A) estão dispostas juntas para terem uma proporção combinada expandida na faixa de 5,7 a 6,1 e a engrenagem planetária (14) está disposta para ter uma proporção de engrenagem na faixa de 3,3:1 a 3,6:1 quando deslocada para a marcha à ré.
  12. 12. Veículo, CARACTERIZADO pelo fato de que o veículo (1) está equipado com uma caixa de engrenagem (2) de acordo com qualquer uma das reivindicações precedentes.
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Free format text: PRAZO DE VALIDADE: 20 (VINTE) ANOS CONTADOS A PARTIR DE 31/01/2018, OBSERVADAS AS CONDICOES LEGAIS