BR112021005754A2

BR112021005754A2 - caixa de engrenagens para veículos e veículos compreendendo uma tal caixa de engrenagens

Info

Publication number: BR112021005754A2
Application number: BR112021005754-4A
Authority: BR
Inventors: Per Arnelöf; Peer Norberg; Tomas Selling
Original assignee: Scania Cv Ab
Priority date: 2018-10-09
Filing date: 2019-09-12
Publication date: 2021-06-22
Also published as: US20210356023A1; EP3864321A4; RU2762578C1; CN112771287A; US11280392B2; EP3864321A1; SE542585C2; SE1851227A1; WO2020076206A1; EP3864321B1

Abstract

A invenção se refere a uma caixa de engrenagens (2) para um veículo (1), a caixa de engrenagens (2) compreendendo: uma engrenagem planetária (14) com uma coroa (22), uma engrenagem solar (18) e um suporte de engrenagem planetária (20), na qual pelo menos uma engrenagem planetária (24) é montada rotativamente, cuja coroa (22) e engrenagem solar (18) são configuradas para engatar com a pelo menos uma engrenagem planetária (24); um alojamento de caixa de engrenagens (12) envolvendo a engrenagem planetária (14); um eixo de entrada (16) e um eixo de saída (28) para transferência de torque para e a partir da caixa de engrenagens (2); uma primeira luva de acoplamento axialmente móvel (42) para engatar e desengatar seletivamente a engrenagem planetária (14) com/a partir do alojamento de caixa de engrenagens (12) e para engatar e desengatar seletivamente a coroa (22), a engrenagem solar (18) e o suporte de engrenagem planetária (20) com/a partir um do outro; e uma segunda luva de acoplamento axialmente móvel (43) para engatar e desengatar seletivamente o eixo de saída (28) com/a partir da coroa (22) e com/a partir do suporte de engrenagem planetária (20). Em que a primeira luva de acoplamento axialmente móvel (42), em uma primeira posição de engrenagem, está configurada para engatar a coroa (22) com o alojamento de caixa de engrenagens (12), e em uma segunda posição de engrenagem está configurada para engatar a engrenagem solar (18) com a coroa (22); a segunda luva de acoplamento axialmente móvel (43), na primeira posição de engrenagem, está configurada para engatar o suporte de engrenagem planetária (20) com o eixo de saída (28), e na segunda posição de engrenagem está configurada para engatar a coroa (22) com o eixo de saída (28); e em que a segunda luva de acoplamento axialmente móvel (43), em uma posição neutra, está configurada para ser posicionada em uma posição axial intermediária entre a primeira e segunda posições de engrenagem. A invenção também se refere a um veículo (1), em que o veículo (1) compreende uma tal caixa de engrenagens (2).

Description

“CAIXA DE ENGRENAGENS PARA VEÍCULOS E VEÍCULOS COMPREENDENDO UMA TAL CAIXA DE ENGRENAGENS” CAMPO DA TÉCNICA

[001]A invenção se refere a uma caixa de engrenagens para veículos de acordo com as reivindicações anexas. A invenção também se refere a um veículo compreendendo uma tal caixa de engrenagens de acordo com as reivindicações anexas.

FUNDAMENTOS

[002]Veículos, e especialmente veículos mais pesados tais como caminhões, são frequentemente fornecidos com uma caixa de engrenagens, também chamada caixa de engrenagens de alcance, conectada à caixa de engrenagens principal para dobrar o número de engrenagens. Uma tal caixa de engrenagens auxiliar usualmente inclui uma engrenagem planetária, que tem uma baixa engrenagem e uma alta engrenagem, em que as facilidades de mudança da caixa de engrenagens principal podem ser divididas em uma posição de engrenagem de baixo alcance e uma posição de engrenagem de alto alcance. Na posição de engrenagem de baixo alcance uma redução de marcha ocorre através da engrenagem planetária, e na engrenagem de alto alcance a razão de engrenagem é de 1:1 na engrenagem planetária.

[003]A caixa de engrenagens de alcance é usualmente fornecida entre a caixa de engrenagens principal e um eixo da hélice acoplado às rodas motrizes do veículo. A caixa de engrenagens de alcance é acomodada em um alojamento de caixa de engrenagens e compreende um eixo de entrada acoplado à caixa de engrenagens principal, um eixo de saída e entre o eixo de entrada e o eixo de saída está a engrenagem planetária disposta. A engrenagem planetária usualmente compreende três componentes, que são dispostos rotativamente em relação um ao outro, isto é, uma engrenagem solar, um suporte de engrenagem planetária com engrenagem planetárias e uma coroa. Com conhecimento do número de dentes da engrenagem solar e da coroa, a velocidade relativa dos três componentes pode ser determinada durante a operação. Em uma caixa de engrenagens de alcance, a engrenagem solar pode ser conectada de forma rotativa ao eixo de entrada, várias engrenagens planetárias que engatam a dita engrenagem solar, cujas engrenagens planetárias são montadas rotativamente no suporte de engrenagem planetária que é conectado de forma fixa ao eixo de saída, e uma coroa axialmente deslocável que envolve e engata as engrenagens planetárias. Os dentes da engrenagem solar, engrenagens planetárias e coroa podem ser helicoidais, isto é, possuem um ângulo para um eixo de rotação comum da engrenagem solar, suporte de engrenagem planetária e coroa. Ao cortar os dentes das engrenagens em um ângulo em relação ao eixo de rotação da engrenagem, o som gerado a partir da engrenagem planetária é reduzido. Entretanto, devido aos dentes helicoidais uma força de reação surge a partir das engrenagens na engrenagem planetária na direção do eixo de rotação. A direção da força de reação depende da direção em que as engrenagens da engrenagem planetária são helicoidais. Assim, a força de reação é direcionada para trás ou para frente na extensão do eixo de rotação.

[004]Em uma caixa de engrenagens de alcance conhecida, a posição de engrenagem de baixo alcance e posição de engrenagem de alto alcance são obtidas deslocando a coroa axialmente entre a posição de engrenagem de baixo alcance, em que a coroa é rotativamente travada em relação ao alojamento de caixa de engrenagens, e posição de engrenagem de alto alcance em que a coroa está rotativamente em relação ao alojamento de caixa de engrenagens e onde a coroa, as engrenagens planetárias e a engrenagem solar giram como uma unidade comum. A engrenagem planetária compreende dois anéis de acoplamento dispostos em cada lado da coroa e dois anéis de sincronização dispostos em cada lado da coroa. Os anéis do sincronizador são para fornecer uma mudança do síncrona.

[005]O documento W00155620 divulga um dispositivo de sincronização em uma engrenagem planetária em que a engrenagem planetária inclui uma engrenagem solar, um suporte de engrenagem planetária e uma coroa. A engrenagem solar está rotativamente conectada com o eixo de entrada e várias engrenagens planetárias engatando com a engrenagem solar, cujas engrenagens planetárias são montadas rotativamente no suporte de engrenagem planetária, que está conectado ao eixo de saída. Uma coroa axialmente deslocável envolve e engrena com as engrenagens planetárias. As engrenagens baixa e alta são obtidas quando a coroa é deslocada axialmente entre a engrenagem de baixo alcance e a engrenagem de alto alcance.

[006]O documento US6196944 mostra uma engrenagem planetária compreendendo uma engrenagem solar, um suporte de engrenagem planetária com engrenagens planetárias e uma coroa. A engrenagem solar pode ser conectada ao eixo de entrada por meio de uma luva de acoplamento em uma posição de engrenagem de baixo alcance e desengatada a partir do eixo de entrada em uma posição de engrenagem de alto alcance. Na posição de engrenagem de alto alcance, o eixo de entrada é conectado ao suporte de engrenagem planetária por meio da mesma luva de acoplamento. A coroa é conectada firmemente a um alojamento de caixa de engrenagens. A engrenagem planetária conhecida é disposta em uma caixa de engrenagens auxiliar, tendo apenas duas posições de engrenagem.

[007]A engrenagem da marcha à ré em uma transmissão em um veículo é frequentemente disposta na caixa de engrenagens principal, que então compreende uma engrenagem que é engatada quando o veículo deve ser conduzido na direção reversa. A roda dentada, que é intencionada para a engrenagem da marcha à ré, causa um alongamento da caixa de engrenagens principal, e um aumento indesejável no peso do veículo. A roda de engrenagem da marcha à ré gira na direção oposta às outras engrenagens na caixa de engrenagens principal, o que causa perdas. A dita roda dentada que é intencionada para a engrenagem da marcha à ré tem uma tendência para produzir ruídos indesejáveis na transmissão, que é um resultado de uma roda dentada intermediária disposta entre um eixo intermediário e um eixo principal na caixa de engrenagens principal.

[008]O documento US6196944 mostra uma caixa de engrenagens para veículos motorizados compreendendo uma engrenagem planetária compreendendo uma primeira e uma segunda luva atuando no suporte de engrenagem planetária, na coroa, no alojamento de caixa de engrenagens e no eixo de saída. As primeira e segunda luvas são controladas como uma unidade conectada.

SUMÁRIO

[009]Apesar das soluções conhecidas, existe a necessidade de desenvolver ainda mais uma caixa de engrenagens em que o tempo de mudança seja curto, onde o desgaste dos componentes da caixa de engrenagens seja baixo e onde a tensão dos componentes na caixa de engrenagens seja baixa.

[010]Um objetivo da presente invenção é, portanto, fornecer uma caixa de engrenagens em que o tempo de mudança seja curto.

[011]Um outro objetivo da invenção é fornecer uma caixa de engrenagens em que o desgaste dos componentes na caixa de engrenagens é baixo.

[012]Um outro objetivo da invenção é fornecer uma caixa de engrenagens em que a tensão dos componentes na caixa de engrenagens é baixa.

[013]Os objetivos mencionados neste documento são obtidos com uma caixa de engrenagens para veículos de acordo com as reivindicações anexas.

[014]Os objetivos mencionados neste documento são também obtidos com um veículo com uma caixa de engrenagens de acordo com as reivindicações anexas.

[015]De acordo com um aspecto da invenção, uma caixa de engrenagens para um veículo é fornecida, a caixa de engrenagens compreendendo uma engrenagem planetária com uma coroa, uma engrenagem solar e um suporte de engrenagem planetária, em que pelo menos uma engrenagem planetária é montada rotativamente, cuja coroa e engrenagem solar são configuradas para engatar com a pelo menos uma engrenagem planetária; um alojamento de caixa de engrenagens envolvendo a engrenagem planetária; um eixo de entrada e um eixo de saída para transferência de torque para e a partir da caixa de engrenagens; uma primeira luva de acoplamento axialmente móvel para engatar e desengatar seletivamente a engrenagem planetária com/a partir do alojamento de caixa de engrenagens e para engatar e desengatar seletivamente a coroa, a engrenagem solar e o suporte de engrenagem planetária com/a partir um do outro; e uma segunda luva de acoplamento axialmente móvel para engatar e desengatar seletivamente o eixo de saída com/a partir da coroa e com/a partir do suporte de engrenagem planetária; em que a primeira luva de acoplamento axialmente móvel, em uma primeira posição de engrenagem, está configurada para engatar a coroa com o alojamento de caixa de engrenagens, e em uma segunda posição de engrenagem está configurada para engatar a engrenagem solar com a coroa; a segunda luva de acoplamento axialmente móvel, na primeira posição de engrenagem, está configurada para engatar o suporte de engrenagem planetária com o eixo de saída, e na segunda posição de engrenagem está configurada para engatar a coroa com o eixo de saída; e em que a segunda luva de acoplamento axialmente móvel, em uma posição neutra, está configurada para ser posicionado em uma posição axial intermediária entre a primeira e segunda posições de engrenagem.

[016]De acordo com um outro aspecto da invenção, um veículo é fornecido, em que o veículo compreende uma tal caixa de engrenagens.

[017]Por tal caixa de engrenagens, o tempo de mudança é curto. O curso axial da respectiva luva de acoplamento é mais curto em comparação com o comprimento do curso da roda de anel de uma caixa de engrenagens tradicional, o que significa que é possível alternar prontamente entre diferentes posições de engrenagem. Visto que, o curso axial das luvas de acoplamento é curto, a velocidade e a potência necessárias para deslocar axialmente as luvas de acoplamento serão baixas. A baixa velocidade axial e a baixa potência necessárias para deslocar as luvas de acoplamento reduzirão a força atuando nas luvas de acoplamento, na engrenagem planetária, no alojamento de caixa de engrenagens e no eixo de saída no momento do engate. As superfícies de extremidade direcionadas axialmente desses componentes, como superfícies de extremidade direcionadas axialmente de estrias podem resistir ao desgaste e tensão que podem ocorrer a partir dessas forças direcionadas axialmente. Além disso, a primeira luva de acoplamento pode ser realizada com uma extensão longitudinal limitada, fazendo com que o peso da luva de acoplamento seja baixo. A baixa massa da luva de acoplamento significa que é possível mudar prontamente entre diferentes posições de engrenagem. Além disso, a baixa massa da primeira luva de acoplamento pode reduzir a potência necessária para deslocar axialmente a primeira luva de acoplamento, que resulta em baixo desgaste e tensão nos componentes para engate. Visto que, a segunda luva de acoplamento axialmente móvel, em uma posição neutra, está configurada para ser posicionada em uma posição axial intermediária entre a primeira e segunda posições de engrenagem um desgaste uniforme nos componentes de engate é obtido. Ao deslocar a caixa de engrenagens, a segunda luva de acoplamento axialmente móvel será primeiro movida na posição neutra e, em seguida, engatará a coroa ou o eixo de saída, dependendo da engrenagem a ser deslocada. Isso resultará em um desgaste uniforme nos componentes de engate, como estrias na coroa e no suporte de engrenagem planetária, que serão engatados pela segunda luva de acoplamento axialmente móvel.

[018]O veículo, compreendendo uma tal caixa de engrenagens, tem características de direção aprimoradas e uma vida útil aumentada. Além disso, como a confiabilidade da caixa de engrenagens aumenta, também aumenta a confiabilidade do veículo como um todo.

[019]Objetivos adicionais, vantagens e novas características da invenção serão evidentes para uma pessoa versada na técnica a partir dos seguintes detalhes e através do exercício da invenção. Embora a invenção seja descrita abaixo, deve ser evidente que a invenção pode não ser limitada aos detalhes especificamente descritos. Uma pessoa versada na técnica, tendo acesso aos ensinamentos aqui contidos, reconhecerá aplicações, modificações e incorporações adicionais em outras áreas, que estão dentro do escopo da invenção.

BREVE DESCRIÇÃO DOS DESENHOS

[020]Abaixo está uma descrição de, como exemplos, modalidades preferenciais com referência aos desenhos anexos, nos quais:

[021]A Figura 1 ilustra esquematicamente um veículo em uma vista lateral com uma caixa de engrenagens de acordo com uma modalidade,

[022]A Figura 2 ilustra esquematicamente uma seção transversal da caixa de engrenagens de acordo com uma modalidade em uma posição de engrenagem de baixo alcance,

[023]A Figura 3 ilustra esquematicamente uma seção transversal da caixa de engrenagens de acordo com uma modalidade em uma posição neutra,

[024]A Figura 4 ilustra esquematicamente uma seção transversal da caixa de engrenagens de acordo com uma modalidade em uma posição de engrenagem de alto alcance,

[025]A Figura 5 ilustra esquematicamente uma seção transversal da caixa de engrenagens de acordo com uma modalidade em uma posição neutra,

[026]A Figura 6 ilustra esquematicamente uma seção transversal da caixa de engrenagens de acordo com uma modalidade em um reverse posição, e

[027]A Figura 7 ilustra esquematicamente uma seção transversal da caixa de engrenagens de acordo com uma modalidade em uma posição neutra.

DESCRIÇÃO DETALHADA

[028]A presente divulgação se refere a uma caixa de engrenagens para um veículo. O curso axial de luvas de acoplamento na caixa de engrenagens é curto, o que resulta em velocidade e potência reduzidas necessárias para deslocar axialmente as luvas de acoplamento. Isso reduzirá a força que atua nos componentes da caixa de engrenagens, o que reduzirá o desgaste e a tensão nesses componentes. A caixa de engrenagens de acordo com a presente divulgação também é configurada de modo que ocorrerá um desgaste uniforme nos componentes, que engatam e desengatam uns aos outros.

[029]De acordo com um aspecto, a presente divulgação se refere a uma caixa de engrenagens para um veículo, a caixa de engrenagens compreendendo uma engrenagem planetária com uma coroa, uma engrenagem solar e um suporte de engrenagem planetária, em que pelo menos uma engrenagem planetária é montada rotativamente, que coroa e engrenagem solar são configuradas para engatar com a pelo menos uma engrenagem planetária; um alojamento de caixa de engrenagens envolvendo a engrenagem planetária; um eixo de entrada e um eixo de saída para transferência de torque para e a partir da caixa de engrenagens; uma primeira luva de acoplamento axialmente móvel para engatar e desengatar seletivamente a engrenagem planetária com/a partir do alojamento de caixa de engrenagens e para engatar e desengatar seletivamente a coroa, a engrenagem solar e o suporte de engrenagem planetária com/a partir um do outro; e uma segunda luva de acoplamento axialmente móvel para engatar e desengatar seletivamente o eixo de saída com/a partir da coroa e com/a partir do suporte de engrenagem planetária; em que a primeira luva de acoplamento axialmente móvel, em uma primeira posição de engrenagem, está configurada para engatar a coroa com o alojamento de caixa de engrenagens, e em uma segunda posição de engrenagem está configurada para engatar a engrenagem solar com a coroa; a segunda luva de acoplamento axialmente móvel, na primeira posição de engrenagem, está configurada para engatar o suporte de engrenagem planetária com o eixo de saída, e na segunda posição de engrenagem está configurada para engatar a coroa com o eixo de saída; e em que a segunda luva de acoplamento axialmente móvel, em uma posição neutra, está configurada para ser posicionada em uma posição axial intermediária entre a primeira e segunda posições de engrenagem.

[030]Por essa caixa de engrenagens, o tempo de mudança é curto. Visto que, o curso axial das luvas de acoplamento é curto, a velocidade e a potência necessárias para deslocar axialmente as luvas de acoplamento serão baixas. A baixa velocidade axial e a baixa potência necessária para deslocar as luvas de acoplamento reduzirão a força atuando nas luvas de acoplamento, na engrenagem planetária, no alojamento de caixa de engrenagens e no eixo de saída no momento do engate. As superfícies de extremidade direcionadas axialmente desses componentes, como superfícies de extremidade direcionadas axialmente de estrias podem resistir ao desgaste e tensão que podem ocorrer a partir dessas forças direcionadas axialmente. Além disso, a primeira luva de acoplamento pode ser realizada com uma extensão longitudinal limitada, fazendo com que o peso da luva de acoplamento seja baixo. A baixa massa da luva de acoplamento significa que é possível mudar prontamente entre diferentes posições de engrenagem. Além disso, a baixa massa da primeira luva de acoplamento pode reduzir a potência necessária para deslocar axialmente a primeira luva de acoplamento, que resulta em baixo desgaste e tensão nos componentes para engate. Visto que, a segunda luva de acoplamento axialmente móvel, em uma posição neutra, está configurada para ser posicionada em uma posição axial intermediária entre a primeira e segunda posições de engrenagem um desgaste uniforme nos componentes de engate é obtido. Ao deslocar a caixa de engrenagens, a segunda luva de acoplamento axialmente móvel será primeiro movida na posição neutra e, em seguida, engatará a coroa ou o eixo de saída, dependendo da engrenagem a ser deslocada. Isso resultará em um desgaste uniforme nos componentes de engate, como estrias na coroa e no suporte de engrenagem planetária, que será engatada pela segunda luva de acoplamento axialmente móvel.

[031]Na segunda posição de engrenagem, a primeira luva de acoplamento axialmente deslocável transmite o torque a partir do eixo de entrada para a coroa, e a segunda luva de acoplamento axialmente deslocável transmite torque a partir da coroa para o eixo de saída. Assim, o torque transmitido através da caixa de engrenagens contornará a engrenagem solar e as engrenagens planetárias, o que diminui a possibilidade de danos facetados nos flancos dos dentes da engrenagem solar e das engrenagens planetárias. Em vez disso, o torque será encaminhado através da caixa de engrenagens por meio da coroa como uma entidade física, e não através dos flancos dos dentes da coroa e as engrenagens planetárias.

[032]De acordo com um exemplo, a primeira luva de acoplamento axialmente móvel está, em uma terceira posição de engrenagem, configurada para conectar o suporte de engrenagem planetária com o alojamento de caixa de engrenagens, e a segunda luva de acoplamento axialmente móvel está, na terceira posição de engrenagem, configurada para conectar a coroa com o eixo de saída.

[033]A terceira posição de engrenagem corresponde a uma engrenagem da marcha à ré na caixa de engrenagens. Uma engrenagem da marcha à ré na caixa de engrenagens é obtida quando a primeira luva de acoplamento axialmente móvel é disposta para engatar o suporte de engrenagem planetária com o alojamento de caixa de engrenagens e a segunda luva de acoplamento axialmente móvel é disposta para engatar a coroa com o eixo de saída. Uma tal engrenagem da marcha à ré resulta em uma eficiência aumentada com perdas menores. A engrenagem da marcha à ré pode ser facilmente deslocada controlando a primeira e segunda luvas de acoplamento axialmente deslocáveis para a terceira posição de engrenagem, correspondente à engrenagem da marcha à ré. Quando a caixa de engrenagens de acordo com a invenção é disposta na transmissão de um veículo, a engrenagem da marcha à ré tradicional na caixa de engrenagens principal pode ser excluída, poupando assim peso, espaço e combustível. O eixo principal na caixa de engrenagens principal pode ser realizado com um comprimento mais curto, visto que, a engrenagem da marcha à ré na caixa de engrenagens principal pode ser omitida. Assim, o eixo principal apresentará menos deflexão ao transmitir o torque, o que significa que a vida útil dos rolamentos para o eixo principal aumenta. Visto que, a engrenagem da marcha à ré é disposta na caixa de engrenagens de alcance, o número de engrenagens da marcha à ré na transmissão aumenta. O número de engrenagens da marcha à ré pode, portanto, corresponder ao número de engrenagens na caixa de engrenagens principal.

[034]De acordo com um exemplo, a primeira luva de acoplamento axialmente móvel está, na primeira posição de engrenagem, configurada para ser desconectada a partir da engrenagem solar e o suporte de engrenagem planetária.

[035]A razão de engrenagem através da engrenagem planetária na primeira posição será decidida pela configuração da engrenagem solar e pelo suporte de engrenagem planetária. Dependendo do tipo de veículo e fonte de energia no veículo, a caixa de engrenagens pode ser projetada para atender às demandas de dirigibilidade do veículo. Assim, a engrenagem solar e o suporte de engrenagem planetária podem ser configurados para satisfazer as demandas na razão de engrenagem na caixa de engrenagens de modo a obter a redução de marcha relevante através da engrenagem planetária na primeira posição de engrenagem. A primeira posição de engrenagem pode corresponder a uma posição de baixo alcance em uma caixa de engrenagens de alcance.

[036]De acordo com um exemplo, a primeira luva de acoplamento axialmente móvel está, em uma quarta posição de engrenagem, configurada para desconectar a engrenagem planetária a partir do alojamento de caixa de engrenagens e para desconectar a coroa, a engrenagem solar e o suporte de engrenagem planetária a partir um do outro.

[037]Uma posição neutra na caixa de engrenagens pode ser obtida desengatando a engrenagem planetária a partir do alojamento de caixa de engrenagens e para desconectar a coroa, a engrenagem solar e o suporte de engrenagem planetária a partir um do outro. Na posição neutra a caixa de engrenagens pode transferir o torque. Assim, o eixo de entrada da caixa de engrenagens pode girar sem transferir torque e velocidade rotacional para o eixo de saída da caixa de engrenagens. A posição neutra na caixa de engrenagens pode ser obtida deslocando axialmente a primeira luva de acoplamento axialmente móvel em uma quarta posição de engrenagem, que está configurada para desconectar a engrenagem planetária a partir do alojamento de caixa de engrenagens e para desconectar a coroa, a engrenagem solar e o suporte de engrenagem planetária a partir um do outro. Tal posição neutra, controlada pelo deslocamento da primeira luva de acoplamento axialmente móvel, pode ser definida em combinação com um deslocamento da segunda luva de acoplamento axialmente móvel para a posição neutra. Tal combinação de posições neutras geradas por ambas as luvas de acoplamento pode ser usada durante o serviço e reparo da caixa de engrenagens. Entretanto, a sincronização ao deslocar engrenagens na caixa de engrenagens pode ser mais eficiente se a segunda luva de acoplamento axialmente móvel engatar o eixo de saída e o suporte de engrenagem planetária na quarta posição de engrenagem.

[038]De acordo com um exemplo, a primeira luva de acoplamento axialmente móvel, em uma superfície interna, compreende primeiras estrias, que são configuradas para engatar com as primeiras estrias dispostas no alojamento de caixa de engrenagens, na engrenagem solar, no suporte de engrenagem planetária e na coroa.

[039]Um engate e desengate simples e eficiente do alojamento de caixa de engrenagens e da coroa, da engrenagem solar e da coroa, e do alojamento de caixa de engrenagens e do suporte de engrenagem planetária, respectivamente, é obtido por meio das primeiras estrias. Entretanto, ao engatar dois componentes fornecidos com estrias, as superfícies de extremidade direcionadas axialmente de estrias podem interferir umas nas outras. Isso depende de como os componentes são direcionados na direção de rotação em relação uns aos outros. Visto que, o curso axial da primeira luva de acoplamento axialmente móvel é curto, a velocidade e a potência necessárias para deslocar axialmente a primeira luva de acoplamento axialmente móvel será baixo. A baixa velocidade axial e a baixa potência necessária para deslocar a primeira luva de acoplamento axialmente móvel reduzirão a força atuando na primeira luva de acoplamento axialmente móvel, na roda solar, no suporte de engrenagem planetária, no alojamento de caixa de engrenagens e na roda de anel no momento do engate. Assim, desgaste e tensão nas superfícies de extremidade direcionadas axialmente das estrias desses componentes podem ser reduzidos.

[040]De acordo com um exemplo, a segunda luva de acoplamento axialmente móvel, em uma superfície interna, compreende segundas estrias, que estão configuradas para engatar com as segundas estrias dispostas na coroa, no suporte de engrenagem planetária e no eixo de saída.

[041]Um engate e desengate simples e eficiente do eixo de saída e da coroa, e o eixo de saída e o suporte de engrenagem planetária, respectivamente, é obtido por meio das segundas estrias. Entretanto, ao engatar dois componentes fornecidos com estrias, as superfícies de extremidade direcionadas axialmente de estrias podem interferir umas nas outras. Isso depende de como os componentes são direcionados na direção de rotação em relação uns aos outros. Visto que, o curso axial da segunda luva de acoplamento axialmente móvel é curto, a velocidade e a potência necessárias para deslocar axialmente a segunda luva de acoplamento axialmente móvel será baixo. A baixa velocidade axial e a baixa potência necessária para deslocar a segunda luva de acoplamento axialmente móvel reduzirão a força atuando na segunda luva de acoplamento axialmente móvel, no suporte de engrenagem planetária e no eixo de saída no momento do engate. Assim, desgaste e tensão nas superfícies de extremidade direcionadas axialmente das estrias desses componentes podem ser reduzidos.

[042]De acordo com um exemplo, a engrenagem solar está conectada ao eixo de entrada da caixa de engrenagens.

[043]Torque a partir do eixo de entrada é transferido diretamente para a engrenagem solar. Na primeira posição de engrenagem, correspondente a um posição de baixo alcance, o torque é transferido a partir do eixo de entrada diretamente para a engrenagem solar e posteriormente para as rodas planetárias e o suporte de engrenagem planetária para o eixo de saída. Na segunda posição de engrenagem, correspondente a uma posição de alto alcance, o torque é transferido a partir do eixo de entrada diretamente para a engrenagem solar e posteriormente para a coroa e o eixo de saída.

[044]De acordo com um exemplo, a caixa de engrenagens é uma caixa de engrenagens de alcance.

[045]Uma caixa de engrenagens de alcance visa dobrar o número de oportunidades de engrenagem em um trem de força. A caixa de engrenagens de alcance pode ser mudada em duas engrenagens diferentes. Em uma posição de engrenagem de baixo alcance uma redução de marcha ocorre através da caixa de engrenagens de alcance, e em uma posição de engrenagem de alto alcance, a razão de engrenagem é 1:1 através da caixa de engrenagens de alcance.

[046]De acordo com um exemplo, o eixo de entrada está configurado para ser conectado a uma caixa de engrenagens principal.

[047]A caixa de engrenagens de alcance pode ser conectada a uma caixa de engrenagens principal em um trem de força. Assim, o número de engrenagens na caixa de engrenagens principal pode ser dobrado por meio da caixa de engrenagens de alcance.

[048]De acordo com um exemplo, a primeira posição de engrenagem das primeira e segunda luvas de acoplamento axialmente móveis correspondem a uma engrenagem de baixo alcance na caixa de engrenagens de alcance.

[049]A engrenagem planetária na caixa de engrenagens tem uma baixa e uma alta engrenagem e capacidade de mudança da caixa de engrenagens pode, portanto,

ser dividida em uma engrenagem de baixo alcance e uma engrenagem de alto alcance. A primeira posição de engrenagem corresponde à posição de engrenagem de baixo alcance na caixa de engrenagens de alcance. Uma redução de marcha ocorre na engrenagem planetária quando a caixa de engrenagens de alcance é mudada na engrenagem de baixo alcance. Como um resultado, o torque transferido através da caixa de engrenagens de alcance aumentará quando a caixa de engrenagens de alcance é mudada na posição de engrenagem de baixo alcance.

[050]De acordo com um exemplo, a segunda posição de engrenagem das primeira e segunda luvas de acoplamento axialmente móveis corresponde a uma engrenagem de alto alcance na caixa de engrenagens de alcance.

[051]Quando a caixa de engrenagens de alcance é mudada na engrenagem de alto alcance, a razão de engrenagem é 1:1 na engrenagem planetária. Portanto, não há razão de engrenagem diferença através da caixa de engrenagens de alcance quando a caixa de engrenagens de alcance é mudada na posição de engrenagem de alto alcance.

[052]A presente divulgação também se refere a um veículo, em que o veículo compreende a uma caixa de engrenagens.

[053]Tal veículo pode ser um veículo pesado, por exemplo, um caminhão ou um ônibus. O veículo pode ser operado manualmente, operado remotamente ou operado de forma autônoma. O veículo pode ser movido por um motor elétrico e/ou um motor de combustão interna.

[054]A presente divulgação será agora ainda mais ilustrada com referência às figuras anexas.

[055]A Figura 1 ilustra esquematicamente um veículo 1 em uma vista lateral com uma caixa de engrenagens 2 de acordo com a presente divulgação. A caixa de engrenagens 2 está incluída em um trem de força 3, que compreende um motor de combustão interna 4, uma caixa de engrenagens principal 6 e um eixo da hélice 10. O motor de combustão 4 é acoplado à caixa de engrenagens principal 6, que por sua vez é conectado à caixa de engrenagens 2 da presente divulgação. A caixa de engrenagens 2 é ainda conectada às rodas motrizes 8 do veículo 1 por meio do eixo da hélice 10. A caixa de engrenagens 2 da presente divulgação é uma caixa de engrenagens de alcance, e visa dobrar o número de oportunidades de engrenagem. A caixa de engrenagens 2 é cercada por um alojamento de caixa de engrenagens

12.

[056]A Figura 2 ilustra esquematicamente uma seção transversal da caixa de engrenagens 2 de acordo com uma modalidade em uma posição de engrenagem de baixo alcance. A caixa de engrenagens 2 compreende uma engrenagem planetária 14, que tem uma baixa e uma alta engrenagem, de modo que a capacidade de mudança da caixa de engrenagens principal 6 pode ser dividida em uma posição de engrenagem de baixo alcance e uma posição de engrenagem de alto alcance. Em uma primeira posição de engrenagem correspondente à posição de engrenagem de baixo alcance uma redução de marcha ocorre na engrenagem planetária 14. Na posição de engrenagem de alto alcance a razão de engrenagem é 1:1 na engrenagem planetária 14. A Figura 2 mostra a caixa de engrenagens 2 na primeira posição de engrenagem, correspondente à posição de engrenagem de baixo alcance.

[057]A caixa de engrenagens 2 é acomodada no alojamento de caixa de engrenagens 12 e compreende um eixo de entrada 16 que pode ser um eixo principal 26 da caixa de engrenagens principal 6. A engrenagem planetária 14 compreende três componentes principais, que são dispostos rotativamente em relação um ao outro, isto é, uma engrenagem solar 18, um suporte de engrenagem planetária 20 e uma coroa 22. Várias engrenagens planetárias 24 são dispostas rotativamente com rolamentos no suporte de engrenagem planetária 20. Com conhecimento do número de dentes 32 de engrenagem solar 18 e a coroa 22, a razão de engrenagem relativa dos três componentes pode ser determinada. A engrenagem solar 18 é conectada de forma rotativa ao eixo de entrada 16, de modo que o torque e movimento rotacional podem ser transferidos entre o eixo de entrada 16 e a engrenagem solar 18. As engrenagens planetárias 24 engatam a engrenagem solar

18. A coroa 22 envolve e engata as engrenagens planetárias 24. Os dentes 32 da engrenagem solar 18, das engrenagens planetárias 24 e da coroa 22 podem ser helicoidais, de modo que eles têm um ângulo em relação a um eixo comum de rotação 30 da engrenagem solar 18, do suporte de engrenagem planetária 20 e da coroa 22. Ao cortar os dentes 32 em um ângulo inclinado uma força de reação é obtida a partir das engrenagens 18, 22, 24 na engrenagem planetária 14 na direção do eixo de rotação 30. A direção da força de reação depende da direção em que os dentes 32 da engrenagem planetária 14 são chanfradas. Assim, a força de reação pode ser direcionada para trás ou para frente no eixo de rotação 30.

[058]O eixo de entrada 16 pode conectado à engrenagem solar 18 por meio de uma conexão de estrias 34, que tem uma extensão axial que permite um deslocamento angular entre o eixo de entrada 16 e o eixo 38 da engrenagem solar 18. Em operação, o eixo principal 26 na caixa de engrenagens principal 6 sob certas condições operacionais e grande tensão dobrará ou curvará devido à sua elasticidade e propriedades resilientes. Um deslocamento de ângulo permissível na conexão de estrias 34, resulta em que a engrenagem solar 18 não é afetada pela dobra do eixo principal 26, o que reduz as tensões na engrenagem solar 18 dentes 32. A conexão de estrias 34 é preferencialmente projetada tal que a engrenagem planetária 14 pode ser montada e desmontada em uma peça no eixo de entrada 16. Assim, os custos de manutenção são reduzidos, visto que o tempo necessário para o reparo diminui.

[059]Uma primeira luva de acoplamento axialmente deslocável 42 está em uma primeira posição de engrenagem dispostas para engatar o alojamento de caixa de engrenagens 12 com a coroa 22. A primeira luva de acoplamento axialmente móvel 42 está na primeira posição de engrenagem disposta para desengatar a engrenagem solar 18 a partir da roda de anel 22, e para desengatar o suporte de engrenagem planetária 20 a partir do alojamento de caixa de engrenagens 12.

[060]Uma segunda luva de acoplamento axialmente móvel 43 está configurada para engatar e desengatar seletivamente a coroa 22, suporte de engrenagem planetária 20 e um eixo de saída 28 com/a partir um do outro. A segunda luva de acoplamento axialmente móvel 43 está na primeira posição de engrenagem configurada para engatar o suporte de engrenagem planetária 20 com o eixo de saída

28.

[061]A primeira luva de acoplamento axialmente deslocável 42 está em uma superfície interna fornecida com primeiras estrias 50 dispostas para interagir com as primeiras estrias 50 correspondentes dispostas na coroa 22 e na periferia de uma projeção 52, que está conectada de forma fixa ao alojamento de caixa de engrenagens 12. As primeiras estrias 50 na primeira luva de acoplamento axialmente deslocável 42 são também dispostas para cooperar com primeiras estrias 50 correspondentes dispostas no eixo de entrada 16. As primeiras estrias 50 correspondentes dispostas na engrenagem solar 18 são configuradas na periferia de uma primeira roda dentada 46, que é montada no eixo 38 da engrenagem solar 18. Entretanto, também é possível arranjar a primeira roda dentada 46 no eixo de entrada 16 em vez de no eixo 38 da engrenagem solar 18. Assim, a primeira roda dentada 46 pode ser disposta em qualquer lado da conexão de estrias 34. As primeiras estrias 50 na primeira luva de acoplamento axialmente deslocável 42 são também dispostas para cooperar com primeiras estrias 50 correspondentes dispostas no suporte de engrenagem planetária 20. As primeiras estrias 50 correspondentes dispostas no suporte de engrenagem planetária 20 são configuradas na periferia de uma segunda roda dentada 44, que é montada no suporte de engrenagem planetária 20.

[062]O número de primeiras estrias 50 da primeira luva de acoplamento axialmente deslocável 42 e eixo de entrada 16 preferencialmente pode exceder o número de dentes 32 na coroa 22. Assim, um grande número de posições travadas discretas entre a coroa 22 e a primeira luva de acoplamento 42 são obtidas, que fazem com que um grande número de facetas formadas em dentes 32 das engrenagens 18, 22, 24. As facetas, entretanto, estão próximas umas das outras, de modo que eles juntos serão experimentados como uma superfície essencialmente lisa dos dentes 32. As facetas, portanto, não afetam a função da caixa de engrenagens 2 e não tem efeito significativo na vida útil das engrenagens 18, 22, 24.

[063]A segunda luva de acoplamento axialmente deslocável 43 está em uma superfície interna fornecida com segundas estrias 51, que são dispostas para cooperar com segundas estrias 51 correspondentes dispostas na coroa 22, no suporte de engrenagem planetária 20 e no eixo de saída 28. As segundas estrias 51 correspondentes dispostas no suporte de engrenagem planetária 20 são configuradas na periferia de uma terceira roda dentada 49, que é montada no suporte de engrenagem planetária 20. As segundas estrias 51 correspondentes fornecidas no eixo de saída 28 são formadas na periferia de uma quarta roda dentada 53 que é montada no eixo de saída 28.

[064]Um batente axial 54 disposto no suporte de engrenagem planetária 20 é adaptado para encostar contra a coroa 22, cujo batente axial 54 impede que a coroa 22 seja movida axialmente. O batente axial 54 pode compreender uma placa em formato de disco, por um primeiro rolamento axial 56 é disposto no suporte de engrenagem planetária 20. O batente axial 54 está rotativamente em relação ao suporte de engrenagem planetária 20 e o eixo de entrada 16, e segue a rotação da coroa 22. O batente axial 54 fixa a coroa 22 axialmente, e leva a que o rolamento axial do eixo de entrada 16 na caixa de engrenagens 2 é submetido a perda de tensão quando as engrenagens 18, 22, 24 são fornecidas com dentes helicoidais.

[065]A baixa engrenagem na caixa de engrenagens 2 é obtida deslocando a segunda luva de acoplamento 42, de modo que a coroa 22 seja conectada ao alojamento de caixa de engrenagens 12. O deslocamento axial da primeira e segunda luvas de acoplamento 42, 43 são fornecidos com uma primeira e segunda forquilha de deslocamento 60, 61 dispostas em uma ranhura circunferencial externa

62 na respectiva luva de acoplamento 42, 43. A primeira forquilha de deslocamento 60 é influenciada por um primeiro meio de potência 66 e a segunda forquilha de deslocamento 61 é influenciada por um segundo meio de potência 67. O primeiro e segundo meio de potência 66, 67 pode ser um cilindro pneumático ou hidráulico. As forquilhas de deslocamento 60, 61 e meio de potência 66, 67 são ilustrados esquematicamente na Figura 2.

[066]O curso axial das luvas de acoplamento 42, 43 é curto e a velocidade e a potência necessárias para deslocar axialmente as luvas de acoplamento 42, 43 será baixo. A baixa velocidade axial e a baixa potência necessária para deslocar as luvas de acoplamento 42, 43 reduzirão a força atuando nas luvas de acoplamento 42, 43, os componentes 18, 20, 22 da engrenagem planetária 14, do alojamento de caixa de engrenagens 12 e do eixo de saída 28 no momento do engate. As superfícies de extremidade direcionadas axialmente 69 desses componentes, como superfícies de extremidade direcionadas axialmente 69 das estrias estriadas 50, 51 podem resistir ao desgaste e tensão que podem ocorrer a partir dessas forças direcionadas axialmente. Além disso, a primeira luva de acoplamento axialmente móvel 42 pode ser realizada com uma extensão longitudinal limitada, fazendo com que o peso da primeira luva de acoplamento axialmente móvel 42 seja baixo. A baixa massa da primeira luva de acoplamento axialmente móvel 42 significa que é possível mudar prontamente entre diferentes posições de engrenagem. Além disso, a baixa massa da primeira luva de acoplamento axialmente móvel 42 pode reduzir a potência necessária para deslocar axialmente a primeira luva de acoplamento axialmente móvel 42, que resulta em baixo desgaste e tensão nos componentes para engate.

[067]A Figura 3 ilustra esquematicamente uma seção transversal da caixa de engrenagens 2 de acordo com uma modalidade em uma posição neutra. Na posição neutra, a segunda luva de acoplamento axialmente móvel 43 foi deslocada e desengatada a partir do portador da engrenagem planetária 20 para uma posição onde a segunda luva de acoplamento axialmente móvel 43 apenas é conectada ao eixo de saída 28. Assim, na posição neutra a coroa 22 está livre para girar em relação ao eixo de saída 28. Na posição neutra a caixa de engrenagens 2 não transferirá qualquer torque a partir do eixo de entrada 16 para o eixo de saída 28.

[068]A segunda luva de acoplamento axialmente móvel 43 está em uma posição neutra configurada para ser posicionada em uma posição axial intermediária entre a coroa 22 e o suporte de engrenagem planetária 20. As segundas estrias 51 na segunda luva de acoplamento axialmente móvel 43 ainda engatam as segundas estrias 51 no eixo de saída 28, mas desengatou as segundas estrias 51 na coroa 22 e no suporte de engrenagem planetária 20. O neutro pode ser alcançado organizando as segundas estrias 51 da coroa 22 e as segundas estrias 50 do suporte de engrenagem planetária 20 em uma distância axial umas das outras. Esta distância entre a coroa 22 e o suporte de engrenagem planetária 20 permite que as segundas estrias 51 da segunda luva de acoplamento axialmente móvel 43 sejam desengatadas tanto da coroa 22 quanto do suporte de engrenagem planetária 20.

[069]Ao deslocar a caixa de engrenagens 2, e qualquer outra caixa de engrenagens 6 no mesmo trem de força 3, a segunda luva de acoplamento axialmente móvel 43 será primeiro movida na posição neutra. Após a mudança de engrenagem ser realizada, o suporte de engrenagem planetária 20 e o eixo de saída 28 são engatados, se a engrenagem em questão for uma engrenagem de baixo alcance. Na Figura 3, a primeira luva de acoplamento axialmente móvel 42 ainda está na primeira posição e, portanto, ainda engata a coroa 22 e o alojamento de caixa de engrenagens 12. Isso resultará em um desgaste uniforme nas segundas estrias 51 na coroa 22 e no eixo de saída 28.

[070]A Figura 4 ilustra esquematicamente a vista transversal da caixa de engrenagens 2 de acordo com a divulgação na segunda posição de engrenagem ou posição de engrenagem de alto alcance. Na segunda posição de engrenagem, a primeira luva de acoplamento axialmente móvel 42 engata a engrenagem solar 18 e a coroa 22. Na segunda posição de engrenagem, a segunda luva de acoplamento axialmente móvel 43 engata a coroa 22 e o eixo de saída 28. Torque a partir do eixo de entrada 16 para o eixo de saída 28 está na posição de engrenagem de alto alcance transferida a partir do eixo de entrada 16 e engrenagem solar para a coroa 22 e posteriormente para o eixo de saída. Isso resulta em que a razão de engrenagem através da engrenagem planetária 14 torna-se 1:1.

[071]A Figura 5 ilustra esquematicamente uma seção transversal da caixa de engrenagens de acordo com uma modalidade em uma posição neutra. Ao deslocar a caixa de engrenagens 2, e qualquer outra caixa de engrenagens 6 no trem de força 3, a segunda luva de acoplamento axialmente móvel 43 primeira será deslocada para a posição neutra. Após a mudança de engrenagem ser realizada, a coroa 22 e o eixo de saída 28 são engatados, se a engrenagem em questão for uma engrenagem de alto alcance. Na Figura 5 a primeira luva de acoplamento axialmente móvel 42 ainda está na segunda posição e, portanto, ainda engata a coroa 22 e a engrenagem solar 18.

[072]De cima, é evidente que a próxima posição de engrenagem pode ser alcançada a partir da posição neutra de duas maneiras diferentes. Se a seguinte engrenagem for uma engrenagem de baixo alcance, a segunda luva de acoplamento axialmente móvel 43 será deslocada da posição neutra para a primeira posição de engrenagem em que a segunda luva de acoplamento axialmente móvel 43 engata o suporte de engrenagem planetária 20 e o eixo de saída 28. Se a seguinte engrenagem for uma engrenagem de alto alcance, a segunda luva de acoplamento axialmente móvel 43 será deslocada da posição neutra para a segunda posição de engrenagem em que a segunda luva de acoplamento axialmente móvel 43 engata a coroa 22 e o eixo de saída 28. Assim, segunda luva de acoplamento axialmente móvel 43 pode engatar alternadamente o suporte de engrenagem planetária 20 e a coroa 22. Isso resultará em um desgaste uniforme nas segundas estrias 51 na coroa 22 e no eixo de saída 28.

[073]A caixa de engrenagens 2 de acordo com a divulgação funciona da seguinte forma ao mudar da primeira para a segunda posição de engrenagem, isto é, da posição de engrenagem de baixo alcance para a posição de engrenagem de alto alcance e deve ser descrita em relação às Figuras 2 a 5. Na Figura 2, a caixa de engrenagens 2 foi deslocada na posição de engrenagem de baixo alcance, o que significa que a primeira luva de acoplamento axialmente móvel 42 foi deslocada para uma posição para conectar a coroa 22 com o alojamento de caixa de engrenagens 12. Assim, quando a caixa de engrenagens 2 está na posição de engrenagem de baixo alcance, uma redução de marcha ocorre através da engrenagem planetária 14. A operação de mudança da posição de engrenagem de baixo alcance para a posição de engrenagem de alto alcance é feita desengatando o suporte de engrenagem planetária 20 a partir do eixo de saída 28 por meio da segunda luva de acoplamento axialmente móvel 43. Este desengate pode ser possível quando nenhum torque foi transferido entre o suporte de engrenagem planetária 20 a partir do eixo de saída 28, que pode ser realizado desconectando o motor de combustão interna 4 a partir da caixa de engrenagem principal 6 através de desconexão de uma embreagem 68. Alternativamente, o motor de combustão interna 4 é controlado para gerar um equilíbrio de torque entre o suporte de engrenagem planetária 20 a partir do eixo de saída 28. Quando a segunda luva de acoplamento axialmente móvel 43 não mais transfere qualquer torque, o deslocamento axial da segunda luva de acoplamento axialmente móvel 43 é possível. Quando o suporte de engrenagem planetária 20 tiver sido desengatado a partir do eixo de saída 28 a primeira luva de acoplamento axialmente móvel 42 pode, após a sincronização ser deslocada de modo a engatar a engrenagem solar 18 com a coroa 22. Finalmente, a velocidade rotacional da coroa 22 é sincronizada com a velocidade rotacional do eixo de saída 28, de modo que a segunda luva de acoplamento axialmente móvel 43 possa engatar a coroa 22 com o eixo de saída

28. Assim, a caixa de engrenagens 2 opera na posição de engrenagem de alto alcance.

[074]A Figura 6 ilustra esquematicamente uma seção transversal da caixa de engrenagens 2 de acordo com uma modalidade em uma posição reversa. Na Figura 6 a caixa de engrenagens 2 foi deslocada na terceira posição de engrenagem, que é a engrenagem da marcha à ré. A segunda luva axialmente deslocável 43 está na terceira posição de engrenagem disposta para conectar a coroa 22 com eixo de saída 28. Assim, a segunda luva de acoplamento 43 é deslocada pela segunda forquilha de deslocamento 61, de modo que a coroa 22 seja conectada ao eixo de saída 28 e a coroa 22. A primeira luva de acoplamento 42 é deslocada pela primeira forquilha de deslocamento 60 para acoplar o suporte de engrenagem planetária 20 com o alojamento de caixa de engrenagens 12. O deslocamento da respectiva luva de embreagem 42, 43 é realizada quando o eixo de entrada e o de saída 16, 28 estão estacionários, o que corresponde a um estado operacional estacionário do veículo 1, quando a caixa de engrenagens 2 está incluída no trem de força 3 do veículo 1. De modo a fornecer uma posição estacionária do eixo de entrada 16 a embreagem 68 do veículo 1 é transferida para um modo desconectado. Quando a caixa de engrenagens 2 é operada na terceira posição de engrenagem, o torque é transmitido a partir do eixo de entrada 16 para a engrenagem solar 18 e posteriormente para as engrenagens planetárias 24 que transmite o torque para a coroa 22 e posteriormente para o eixo de saída 28 via a segunda luva de acoplamento 43. O suporte de engrenagem planetária 20 é estacionário como a primeira luva de acoplamento 42 conecta o suporte de engrenagem planetária 20 com o alojamento de caixa de engrenagens 12.

[075]A Figura 7 ilustra esquematicamente uma seção transversal da caixa de engrenagens de acordo com uma modalidade em uma posição neutra. A primeira luva de acoplamento axialmente móvel 42 pode em uma quarta posição de engrenagem ser configurada para desengatar a engrenagem planetária 14 a partir do alojamento de caixa de engrenagens 12 e para desengatar a coroa 22, a engrenagem solar 18 e o suporte de engrenagem planetária 28 a partir um do outro. Uma posição neutra pode assim ser obtida na caixa de engrenagens 2. Na posição neutra, a caixa de engrenagens pode transferir o torque. Assim, o eixo de entrada da caixa de engrenagens pode girar sem transferir o torque e a velocidade rotacional para o eixo de saída da caixa de engrenagens. O neutro pode ser alcançado organizando as primeiras estrias 50 do alojamento de caixa de engrenagens 12 e as primeiras estrias 50 da engrenagem solar 18 em uma distância axial umas das outras. Esta distância entre o alojamento de caixa de engrenagens 12 e a engrenagem solar 18 permite que as primeiras estrias da primeira luva de acoplamento axialmente móvel 42 sejam desengatadas tanto do alojamento de caixa de engrenagens 12 quanto da engrenagem solar 18. A posição neutra de acordo com quarta posição de engrenagem, controlada pelo deslocamento da primeira luva de acoplamento axialmente móvel 42, pode ser definida em combinação com um deslocamento da segunda luva de acoplamento axialmente móvel 43 para a posição neutra. Tal combinação de posições neutras geradas por ambas as luvas de acoplamento 42, 43 pode ser usada durante o serviço e reparo da caixa de engrenagens 2. Entretanto, a sincronização ao deslocar engrenagens na caixa de engrenagens 2 pode ser mais eficiente se a segunda luva de acoplamento axialmente móvel 43 engatar o eixo de saída 28 e o suporte de engrenagem planetária 28 na quarta posição de engrenagem.

[076]A primeira luva de acoplamento 42 pode ser fornecida com três áreas circulares. Duas áreas são áreas de contato e são fornecidas com as primeiras estrias 50. Entre as duas áreas de contato, é fornecida uma área central que separa as duas áreas de contato uma da outra. A segunda luva de acoplamento 43 também pode ser fornecida com três áreas circulares. Duas áreas são áreas de contato e são fornecidas com as segundas estrias 51. Entre as duas áreas de contato é fornecida uma área central que separa as duas áreas de contato uma da outra.

[077]Um dispositivo de controle eletrônico 70 é acoplado à caixa de engrenagens 2, a caixa de engrenagens principal 6, o motor de combustão 4 e a embreagem 68 para obter a mudança de engrenagem acima. De preferência, uma série de sensores de velocidade não mostrados na caixa de engrenagens 2, na caixa de engrenagens principal 6 e no motor de combustão interna 4 podem ser conectados ao dispositivo de controle 70. Um outro computador 72 também pode ser conectado ao dispositivo de controle 70. O dispositivo de controle 70 pode ser um computador com software apropriado para esta finalidade. O dispositivo de controle 70 e/ou o computador 72 compreende um programa de computador P, que pode incluir rotinas para controlar a caixa de engrenagens 2 da presente divulgação. O programa P pode ser armazenado em uma forma executável ou compactada em uma memória M e/ou em uma memória de leitura/gravação. De preferência, é fornecido um produto de programa de computador que compreende um código de programa armazenado em um, por um meio legível por computador para realizar as mudanças de engrenagem acima, quando o dito programa é executado no dispositivo de controle 70 ou um outro computador 72 conectado ao dispositivo de controle 70. O dito código pode ser não volátil, armazenado no dito meio legível por computador.

[078]A descrição anterior das modalidades foi fornecida para fins ilustrativos e descritivos. não se destina a ser exaustivo ou a limitar as modalidades às variantes descritas. Muitas modificações e variações serão obviamente evidentes para uma pessoa versada na técnica. As modalidades foram escolhidas e descritas a fim de explicar melhor os princípios e aplicações práticas e, assim, permitir que um versado na técnica entenda as modalidades em termos de suas várias modalidades e com as várias modificações que são aplicáveis ao seu uso pretendido. Os componentes e recursos especificados acima podem, dentro da estrutura das modalidades, ser combinados entre diferentes modalidades especificadas.

Claims

REIVINDICAÇÕES

1. Caixa de engrenagens (2) para um veículo (1), a caixa de engrenagens (2), CARACTERIZADA pelo fato de que compreende: uma engrenagem planetária (14) com uma coroa (22), uma engrenagem solar (18) e um suporte de engrenagem planetária (20), na qual pelo menos uma engrenagem planetária (24) é montada rotativamente, cuja coroa (22) e engrenagem solar (18) são configuradas para engatar com a pelo menos uma engrenagem planetária (24); um alojamento de caixa de engrenagens (12) envolvendo a engrenagem planetária (14); um eixo de entrada (16) e um eixo de saída (28) para transferência de torque para e a partir da caixa de engrenagens (2); uma primeira luva de acoplamento axialmente móvel (42) para engatar e desengatar seletivamente a engrenagem planetária (14) com/a partir do alojamento de caixa de engrenagens (12) e para engatar e desengatar seletivamente a coroa (22), a engrenagem solar (18) e o suporte de engrenagem planetária (20) com/a partir um do outro; e uma segunda luva de acoplamento axialmente móvel (43) para engatar e desengatar seletivamente o eixo de saída (28) com/a partir da coroa (22) e com/a partir do suporte de engrenagem planetária (20); em que a primeira luva de acoplamento axialmente móvel (42), em uma primeira posição de engrenagem, está configurada para engatar a coroa (22) com o alojamento de caixa de engrenagens (12), e em uma segunda posição de engrenagem está configurada para engatar a engrenagem solar (18) com a coroa (22); a segunda luva de acoplamento axialmente móvel (43), na primeira posição de engrenagem, está configurada para engatar o suporte de engrenagem planetária (20) com o eixo de saída (28), e na segunda posição de engrenagem está configurada para engatar a coroa (22) com o eixo de saída (28); e em que a segunda luva de acoplamento axialmente móvel (43), em uma posição neutra, está configurada para ser posicionada em uma posição axial intermediária entre a primeira e segunda posições de engrenagem.

2. Caixa de engrenagens (2), de acordo com a reivindicação 1, CARACTERIZADA pelo fato de que a primeira luva de acoplamento axialmente móvel (42) está, em uma terceira posição de engrenagem, configurada para conectar o suporte de engrenagem planetária (20) com o alojamento de caixa de engrenagens (12), e a segunda luva de acoplamento axialmente móvel (43) está, na terceira posição de engrenagem, configurada para conectar a coroa (22) com o eixo de saída (28).

3. Caixa de engrenagens (2), de acordo com qualquer uma das reivindicações anteriores, CARACTERIZADA pelo fato de que a primeira luva de acoplamento axialmente móvel (42) está, na primeira posição de engrenagem, configurada para ser desconectada a partir da engrenagem solar (18) e o suporte de engrenagem planetária (20).

4. Caixa de engrenagens (2), de acordo com qualquer uma das reivindicações anteriores, CARACTERIZADA pelo fato de que a primeira luva de acoplamento axialmente móvel (42) está, em uma quarta posição de engrenagem, configurada para desconectar a engrenagem planetária (14) a partir do alojamento de caixa de engrenagens (12) e para desconectar a coroa (22), a engrenagem solar (18) e o suporte de engrenagem planetária (20) a partir um do outro.

5. Caixa de engrenagens (2), de acordo com qualquer uma das reivindicações anteriores, CARACTERIZADA pelo fato de que a primeira luva de acoplamento axialmente móvel (42), em uma superfície interna, compreende primeiras estrias (50), que são configuradas para engatar com as primeiras estrias (50) dispostas no alojamento da caixa de engrenagens (12), na engrenagem solar (18), no suporte de engrenagem planetária (20) e na coroa (22).

6. Caixa de engrenagens (2), de acordo com qualquer uma das reivindicações anteriores, CARACTERIZADA pelo fato de que a segunda luva de acoplamento axialmente móvel (43), em uma superfície interna, compreende segundas estrias (51), que são configuradas para engatar com as segundas estrias (51) dispostas na coroa (22), no suporte de engrenagem planetária (20) e no eixo de saída (28).

7. Caixa de engrenagens (2), de acordo com qualquer uma das reivindicações anteriores, CARACTERIZADA pelo fato de que a engrenagem solar (18) está conectada ao eixo de entrada (16) da caixa de engrenagens (2).

8. Caixa de engrenagens (2), de acordo com qualquer uma das reivindicações anteriores, CARACTERIZADA pelo fato de que a caixa de engrenagens (2) é uma caixa de engrenagens de alcance.

9. Caixa de engrenagens (2), de acordo com as reivindicações 7 e 8, CARACTERIZADA pelo fato de que o eixo de entrada (16) está configurado para ser conectado a uma caixa de engrenagens principal (6).

10. Caixa de engrenagens (2), de acordo com qualquer uma das reivindicações 8 e 9, CARACTERIZADA pelo fato de que a primeira posição de engrenagem das primeira e segunda luvas de acoplamento axialmente móveis (42, 43) corresponde a uma engrenagem de baixo alcance na caixa de engrenagens de alcance.

11. Caixa de engrenagens (2), de acordo com qualquer uma das reivindicações 8 a 10, CARACTERIZADA pelo fato de que a segunda posição de engrenagem das primeira e segunda luvas de acoplamento axialmente móveis (42, 43) corresponde a uma engrenagem de alto alcance na caixa de engrenagens de alcance.

12. Veículo (1), CARACTERIZADO pelo fato de que o veículo (1) compreende uma caixa de engrenagens (2), de acordo com qualquer uma das reivindicações 1 a 11.