BRPI0213169A2

BRPI0213169A2 - corpo de diferencial, diferencial, e processo de montagem do mesmo.

Info

Publication number: BRPI0213169A2
Application number: BRPI0213169-2A
Authority: BR
Inventors: Guy Bostbarge
Original assignee: Ateliers Mecaniques Et Industries Speciales
Priority date: 2001-10-12
Filing date: 2002-10-11
Publication date: 2020-06-30
Also published as: US20050037888A1; ATE338899T1; FR2830918A1; BRPI0213169B1; DE60214577T2; US7244211B2; CN1564919A; DE60214577D1; FR2830918B1; ES2266628T3; WO2003031843A1; CN1324252C; EP1436530A1; JP4537705B2; JP2005504943A; EP1436530B1

Abstract

CORPO DE DIFERENCIAL, DIFERENCIAL, E PROCESSO DE MONTAGEM DO MESMO Este diferencial compreende pinhões planetários (5) e pinhões satélites (6), assim como um corpo (1) no qual são montados estes pinhões. Este corpo (1) é dividido em duas partes (2,3) providas por meios de guias complementares (11, 22). Uma destas duas partes comporta, pelo menos, duas guias internas (17) para a montagem ou o deslizamento de, pelo menos, um eixo (9) de montagem e rotação dos pinhões satélites (6). Quando da montagem do diferencial, regula-se a posição relativa destas duas partes (2,3) de modo a regular o jogo axial de, pelo menos, um dos pinhões planetários (5) ou o torque de arrasto do diferencial. Bloqueia-se, em seguida, estas duas partes (2,3) uma com relação à outra.

Description

à 1 " oo nº L ” % "CORPO DE DIFERENCIAL, DIFERENCIAL, E PROCESSO DE " MONTAGEM DO MESMO" . A presente invenção refere-se aos diferenciais cujo corpo, no interior do qual são montados pinhões planetários e pinhões satélites, é dividido em duas partes. Mais precisamente, ela refere-se a este corpo, a um diferencial compreendendo este corpo, assim como a um processo de montagem deste diferencial. Um diferencial conhecido comporta duas meias-conchas substancialmente simétricas. Estas últimas, uma vez montadas por aperto uma contra a outra, formam o corpo do diferencial e delimitam conjuntamente um i alojamento contendo, notadamente, dois pinhões planetários, dois pinhões % satélites e dois elementos de disco perfurados, cada um disposto entre um dos pinhões planetários e o corpo do diferencial. Devido à tolerância de fabricação das peças constitutivas deste diferencial, uma regulagem do jogo entre estes pinhões é prevista quando de sua montagem. Para isto, vários elementos de disco de diferentes espessuras são montados sucessivamente, até que se encontrem os elementos que permitem a obtenção da regulagem desejada. Além de ser cansativo, este modo de proceder é longo e deve ser realizado manualmente.

' 20 No documento de patente JP-58 211053, descreve-se um diferencial, em cuja caixa, são aparafusados um primeiro e um segundo elementos tubulares. A regulagem do jogo no interior deste diferencial requer ajustar tanto a posição do primeiro elemento tubular quanto a do segundo elemento tubular.

A invenção tem, portanto, por seu objetivo, facilitar a regulagem de um jogo no interior de um diferencial e/ou do torque de arrasto deste diferencial.

No significado aqui entendido, o torque de arrasto de um b : , ( 7 diferencial é o arrasto que ele deve exercer sobre um de seus pinhões ' planetários para acionar este pinhão planetário quando, o outro pinhão planetário estendo livre para girar, o corpo do diferencial é imobilizado.

Como foi compreendido, o torque de arrasto depende notadamente dos jogos nointeriordo diferencial.

Com o objetivo de atingir o fim acima mencionado, a invenção tem, por objeto, um corpo de diferencial, no interior do qual são destinados a serem montados dois pinhões planetários e, pelo menos, dois pinhões satélites, cada um engrenado com os dois pinhões planetários, este corpo compreendendo primeira e segunda partes destinadas a serem montadas, as primeira e segunda partes compreendendo meios de guia complementares e * aptas a guiar as mesmas em aproximação-alongamento relativo de acordo com o eixo de rotação do diferencial, caracterizado pelo fato de que a primeira parte comporta, pelo menos, duas guias internas para a montagem 15º deslizante de, pelo menos, um eixo de montagem com rotação de um, pelo menos, dentre dois pinhões satélites, cada uma destas duas guias unindo dois pontos desviados um do outro em uma direção paralela ao eixo de rotação do diferencial.

A invenção tem igualmente por objeto um diferencial compreendendo, pelo menos: - dois pinhões planetários, - dois pinhões satélites, cada engrenado com os dois pinhões planetários, e - um corpo em cujo interior são montados os pinhões planetários eos pinhões satélites, este corpo compreendendo primeira e segunda partes montadas, caracterizado em que o corpo é como definido acima, pelo menos um eixo de montagem giratória dos pinhões satélites sendo montado deslizante, a posição relativa das referidas primeira e segunda partes sendo q .. ; Ã ' regulada de modo que os pinhões planetários tenham um jogo axial ' predeterminado ou de modo que o diferencial tenha um torque de arrasto predeterminado, as referidas primeira e segunda partes sendo bloqueadas nesta posição relativa regulada.

Além disso, a invenção tem por objeto um processo de montagem do diferencial como definido acima, caracterizado em que compreende, pelo menos, as etapas em que: a) são dispostos pelo menos os pinhões planetários e os pinhões satélites entre as primeira e segunda partes; b) regula-se a posição relativa das referidas primeira e segunda partes, a fim de regular o jogo axial de um, pelo menos, dos pinhões & planetários ou o torque de arrasto do diferencial; e c) bloqueia-se as primeira e segunda partes na posição determinada quando da etapa b.

A invenção será bem compreendida pela leitura da descrição seguinte, apresentada apenas a título de exemplo e feita com referência aos desenhos anexos, em que: - a Figura 1 é uma vista em corte axial de um diferencial de acordo com a invenção; - a Figura 2 é uma vista ampliada, em perspectiva, e representa o corpo, em duas partes uma com relação à outra de acordo com a invenção, do diferencial da Figura 1, uma destas duas partes sendo provida com dois elementos de disco constitutivos do diferencial; - a Figura 3 é uma vista em corte axial de um destes dois elementos de disco constituintes do diferencial representado na Figura 1; e - a Figura 4 representa o elemento de disco da Figura 3, este elemento de disco sendo visto por suas duas faces opostas que é destinada a ser virada para fora.

a a Á ' A Figura | representa um diferencial que está de acordo com à ' invenção e comporta um corpo 1 em duas partes, a saber uma caixa 2 e um obturador 3. Neste corpo 1, que delimita um alojamento interno 4, são montados dois pinhões planetários 5, dois pinhões satélites 6, dois elementos de disco anti-atrito 7, dispostos opostos um com relação ao outro, dois elementos de disco deslizantes 8, igualmente dispostos opostos um com relação ao outro, e um eixo de montagem 9, que é encaixado nos elementos de disco deslizantes 8, e suporta os pinhões satélites 6. Como se pode ver igualmente na Figura 2, a caixa 2 tem, substancialmente, a forma de um sólido de revolução que tem o eixo À de | rotação do diferencial, como o eixo geométrico de revolução. Ela delimita * essencialmente o alojamento interno 4 e compreende uma abertura 10 de acesso a este alojamento 4. Esta abertura 10 é delimitada por uma porção de extremidade 11 da superfície interna da caixa 2. Esta porção da extremidade 11, que tem uma seção circular, é usinada e forma meios de guia. Ela comporta duas porções adjacentes, das quais uma é disposta mais profundamente que à outra e dotada da referência 12, e a outra da referência

13. A porção 12 é rosqueada enquanto que a porção 13 é perfurada. Além do alojamento interno 4, a caixa 2 se estende por uma porção tubular 14, que é disposta e dirigida ao lado oposto da abertura de acesso 10, sendo prevista para a passagem de uma árvore de transmissão não representada, destinada a ser acoplada a um dos pinhões planetários 5. Entre a porção de extremidade 11 e a porção tubular 14, à superfície interna da caixa 2 compreende uma porção 15, substancialmente cilíndrica e adjacente a uma porção de extremidade 11, depois ela termina por uma superfície de fundo 16 que, por sua parte, é côncava e sensivelmente esférica. Ao nível da porção 15, ela delimita duas ranhuras internas 17, dispostas opostas e sensivelmente axiais. Cada uma destas ranhuras 17, cujos

À Go ; 1 ” fundos e os lados respectivos são planos, forma uma guia em que é montado . deslizante um dos dois elementos de disco 8. Na proximidade de sua abertura de acesso 10, a caixa 2 comporta uma coroa externa e radical 18, a qual forma um flange para fixação por aperto de uma coroa dentada, não representada, prevista para o acionamento do diferencial. A coroa radial 18 é perfurada com furos 19 para a passagem de parafusos, igualmente não representados, de fixação da coroa dentada. A caixa 2 é uma peça forjada em uma única peça. Preferivelmente, ela é feita de uma liga leve, como uma liga de alumínio. Exceto pela porção de extremidade 11, sua superfície interna não é usinada, o que compensa, pelo menos em parte, os custos adicionais envolvidos pelo uso ç da forja, em comparação com um processo de moldagem. O obturador 3 tem, ele também, substancialmente, a forma de um sólido de revolução dos quais o eixo é o eixo À de rotação do diferencial. Ele

15. compreende uma parte tubular 20, que é prevista para a passagem de uma outra árvore de transmissão, não representada, destinada a ser acoplada a um dos pinhões planetários 5. Esta parte tubular 20 se alarga, depois se estende em uma cobertura 21, radial, anular e espessa. A borda lateral desta cobertura 21 é definida por uma superfície cilíndrica 22, a qual forma meios de guia complementares da porção de extremidade 11. Como esta última, a superfície cilíndrica 22 é usinada e comporta uma porção lisa 23 e uma porção rosqueada 24. A parte interna 25 da cobertura 21 delimita parcialmente o alojamento interno 4. Também, em sua parte central, ela é côncava e sensivelmente esférica. Os dois elementos de disco deslizantes 8 são idênticos, o que se traduz, de um lado, por uma simplificação da montagem do diferencial e, por outro lado, por uma economia. Um dentre estes elementos é representado nas

! 1 , ; (| o Figuras 3 e 4 e apresenta, substancialmente, uma forma anular.

Ele ' compreende uma base substancialmente tubular 26, cuja seção interna é À circular e cuja seção externa é igualmente circular, salvo ao nível de dois ressaltos retilineos 27, paralelos entre si, e dispostos um em oposição ao outro.

As faces laterais 28 destes dois ressaltos 27 se destinam a cooperar com os lados das ranhuras 17, a fim de assegurar, de um lado, a guia do elemento de disco 8 correspondente, notadamente quando de sua montagem e, por outro lado, a transmissão dos esforços entre a caixa 2 e o eixo de montagem 9. A superfície interna da base 26 delimita um alojamento para uma das extremidades do eixo de montagem 9. No conjunto representado, este alojamento tem uma seção transversal circular, de modo que ele se comporta * como um mancal.

A partir da base 26, se alarga um assento 29 para um dos pinhões satélites 6. A superfície interna deste assento 29 é uma superfície de revolução que é côncava e sensivelmente esférica, e ela é separada da superfície interna da base 26 por um flange anular 30, dirigido ao longo do eixo do elemento de disco 8 e previsto para à centralização de um dos pinhões satélites 6. Cada elemento de disco 8 é uma parte de uma peça, forjada a frio efabricadade um metal.

Cada um dos pinhões 5 e 6 é conhecido por si e possui dentes cônicos e uma face externa convexa e sensivelmente esférica.

Cada elemento de disco apresenta a forma de uma chapa de pequena espessura, perfurada com um furo central para a passagem de um eixo de transmissão e convexa como semelhante a uma calota sensivelmente esférica.

O eixo de montagem 9 é formado por uma barra cilíndrica de seção circular.

h | , do i Para montar o diferencial representado na Figura 1, começa-se ] por introduzir um elemento de disco 7, depois um pinhão planetário 5, no interior da caixa 2. Em seguida, após ter ajustado os dois pinhões satélites 6 e os dois elementos de disco 8 sobre o eixo de montagem 9, encaixa-se o conjunto assim formado no alojamento 4, tomando-se cuidado para colocar as bases 26 dos elementos de disco 8 nas ranhuras 17. Este conjunto é então empurrado em direção ao fundo da caixa 2, fazendo-se deslizar simultaneamente um e o outro dos elementos de disco 8 nas guias formadas pelas ranhuras 17. Nota-se que, em qualquer ponto dos pinhões satélites 6, o eixo de montagem 9 e os Ú dois elementos de disco 8 são facilmente e rapidamente montados na medida 7 em que são todos colocados ao mesmo tempo. À etapa sendo descrita é terminada uma vez que o pinhão planetário 5 e o outro elemento de disco 7 são, eles também, dispostos no interior da caixa 2, e que O obturador 3 foi pré- posicionado ao nível da abertura de acesso 10.

Em seguida, começa-se a etapa de regulagem do torque de arrasto do diferencial ou do jogo, ao longo do eixo geométrico A, do mecanismo no interior do corpo 1. Esta regulagem é efetuada aparafusando- se, mais ou menos profundamente, a cobertura 21 na caixa 2, o que pode ser realizado por um dispositivo automatizado atuando a partir de uma medida contínua ou medidas sucessivas do torque de arrasto. Em uma variante, pode- se proceder do seguinte modo: começa-se por aparafusamento completo, isto é, até o obturador 3 encostar na caixa 2, depois desaparafusa-se este obturador 3 em uma extensão correspondente ao jogo desejado. Nota-se que as porções rosqueadas 12 e 24, em cooperação, formam meios para regular, com precisão, a posição relativa, em aproximação - afastamento de acordo com o eixo geométrico A, da caixa 2 e do obturador 3. Como o eixo de montagem 9 é montado deslizante de acordo com o eixo geométrico A, com à ajuda dos

[ | | a ' elementos de disco 8, ele se posiciona, sozinho, no interior da caixa 2, de ' modo que os jogos axiais dos dois pinhões planetários 5 são regulados simultaneamente em uma única operação. Uma vez regulada a posição relativa da caixa 2 e do obturador 3, estes últimos são imobilizados um em relação ao outro, com a ajuda de meios de bloqueio que, no exemplo representado, são formados por um filete sobreposto de solda 31, disposto ao longo da borda da cobertura 21, assim como por um pino 32 inserido à força em um furo perfurado tanto na caixa 2 como no obturador 3, no local onde cooperam à porção de extremidade 11 e à superfície cilíndrica 22.

A regulagem e a montagem que foram descritas são > particularmente simples e rápidas de realizar, de acordo com o objetivo que a invenção pretende atingir.

i Além disso, contrário à arte anterior mencionada na introdução, não é necessário fabricar, gerenciar e armazenar um jogo completo de elementos de disco de diferentes espessuras. Por outro lado, a regulagem do jogo ou do torque de arrasto pode ser automatizada. A Figura 1 representa Oo diferencial na forma em que ele é disposto proveniente do conjunto das etapas de montagem descritas previamente. A caixa 2 e o obturador 3 estão, então, rigidamente associados coaxialmente. Eles retém entre si, com jogo reduzido na direção definida pelo eixo geométrico À, o conjunto do mecanismo e, notadamente, os pinhões planetários 5. O eixo 9, sobre o qual são montados loucos os pinhões satélites 6,é portanto comum ao último, o que simplifica a montagem do diferencial e confere ao conjunto uma rigidez aumentada. A forma dos assentos 29 dos elementos de disco 8 é tal que ela favorece a rotação dos pinhões satélites 6, como os elementos de disco anti-atrito 7, favorecendo a rotação dos pinhões

Í (7 : . o 7 planetários 5. Estes elementos de disco anti-atrito 7 são tanto mais úteis quando as superfícies do corpo 1, sobre as quais eles são aplicados, não forem usinadas. A invenção não se limita à forma de realização descrita previamente.

Particularmente, um dos dois meios de bloqueio que são o filete sobreposto de solda 31 e o pino 32 pode ser suprimido, enquanto conservando-se o outro. Além disso, estes meios de bloqueio podem ser substituídos ou completados por outros meios como, por exemplo, uma coroa rosqueada, apertada contra a cobertura 21 por um aparafusamento na caixa 2, | como no modo de uma contra-porca. O bloqueio procurado pode ser 7 igualmente obtido por ajuste da caixa 2 sobre o obturador 3 ou por colagem. Além disso, apesar do diferencial, descrito acima a título de exemplo, compreender apenas dois pinhões satélites 6, um diferencial possuindo um número maior, por exemplo três ou quatro, não sai do quadro da invenção. Em relação aos diferenciais conhecidos nos quais não se efetua nenhuma regulagem do torque de arrasto, um diferencial de acordo com a invenção apresenta desempenhos de funcionamento melhorados.

Claims

IH o | A ' REIVINDICAÇÕES 7 1. Corpo de diferencial, em cujo interior são destinados a serem . montados dois pinhões planetários (5) e, pelo menos, dois pinhões satélites (6), cada um engrenado com os dois pinhões planetários (5), este corpo compreendendo primeira (2) e segunda (3) partes destinadas a serem montadas, estas primeira (2) e segunda (3) partes compreendendo meios (10, 22) de guia complementares e aptas para OS guiar em aproximação- afastamento relativo ao longo do eixo de rotação (A) do diferencial, caracterizado pelo fato de que a referida primeira parte compreende, pelo menos, duas guias internas (17) para a montagem deslizante de, pelo menos, um eixo (9) de montagem com rotação de, pelo menos, um dos pinhões “ satélites (6), cada uma destas guias (17) unindo dois pontos afastados um do outro em uma direção paralela ao eixo de rotação (A) do diferencial. | 2. Corpo de acordo com a reivindicação 1, caracterizado pelo fato de que a primeira e a segunda parte compreendem meios (12; 24) de regulagem de sua posição relativa em aproximação-afastamento.

3. Corpo de acordo com a reivindicação 2, caracterizado pelo fato de que os referidos meios de regulagem compreendem um rosqueamento e uma abertura de rosca fêmea complementares, previstos em, pelo menos, uma parte(12,24) dos meios de guia (11,22).

4. Corpo de acordo com qualquer uma das reivindicações precedentes, caracterizado pelo fato de que a referida primeira parte apresenta a forma de uma caixa (2) delimitando, pelo menos, a parte principal de um alojamento (4) pelo menos para os pinhões planetários (5) e satélites (6), esta —caixacompreendendo uma abertura (10) de acesso ao referido alojamento (4), esta abertura (10) sendo destinada a ser obturada pela referida segunda parte 3).

5. Corpo de acordo com a reivindicação 4, caracterizada pelo fato hj - 2 f) ” de que a referida primeira parte é uma peça forjada, pelo menos o essencial de ' sua superfície interna (15, 16, 17), que delimita o referido alojamento (4), não , compreendendo traços de usinagem.

6. Diferencial compreendendo pelo menos: - dois pinhões planetários (5), - dois pinhões satélites (6), cada um engrenado com os dois pinhões planetários (5); e - um corpo (1) em cujo interior são montados os pinhões planetários (5) e os pinhões satélites (6), este corpo (1) compreendendo primeira e segunda partes (2,3) montadas, i caracterizado pelo fato de que o corpo é definido de acordo com qualquer « uma das reivindicações precedentes, pelo menos um eixo (9) de montagem com rotação dos pinhões satélites (6) sendo montado deslizante, a posição relativa das referidas primeira e segunda partes (2, 3) sendo regulada de modo

15. queos pinhões planetários tenham um jogo axial predeterminado ou de modo a que o diferencial tenha um torque de arrasto predeterminado, as referidas primeira e segunda partes (2,3) sendo bloqueadas nesta posição relativa regulada.

7. Diferencial de acordo com a reivindicação 6, caracterizado pelo fato de que este diferencial comporta duas peças (8) das quais cada uma delimita um alojamento recebendo uma extremidade do referido ou de um dos vários eixos (9) de montagem com rotação dos pinhões satélites (6), cada uma das referidas guias apresentando a forma de uma ranhura (17) na qual desliza uma das duas peças (8).

8. Diferencial de acordo com à reivindicação 6 ou 7, caracterizado pelo fato de que ele comporta um pino (32) de bloqueio das primeira e segunda partes (2, 3) na referida posição relativa regulada.

9. Diferencial de acordo com qualquer uma das reivindicações 6 á ás 3 - a 8, caracterizado pelo fato de que cada uma das primeira e segunda partes Q, ' 3) comporta uma superfície interna (16, 25), as referidas superfícies internas sendo dispostas opostas € substancialmente côncavas, O diferencial compreendendo dois elementos de disco anti-atrito (7), cada um colocado entreuma destas duas superfícies substancialmente côncavas (16, 25) e uma superfície substancialmente convexa de um dos pinhões planetários (5).

10. Processo de montagem do diferencial, de acordo com qualquer uma das reivindicações 6 a 9, caracterizado pelo fato de que compreende, pelo menos, as etapas, nas quais: a) são dispostos pelo menos os pinhões planetários (5) e os | pinhões satélites (6) entre as primeira e segunda partes 2,3); : b) regula-se a posição relativa das referidas primeira e segunda partes (2, 3) a fim de regular o jogo axial de um, pelo menos, dos pinhões planetários (5) ou o torque de arrasto do diferencial; e c) bloqueia-se as primeira e segunda partes (2, 3) na posição determinada quando da etapa b.

11. Processo de montagem de acordo com a reivindicação 10, caracterizado pelo fato de que, antes da etapa a), faz-se deslizar, no interior da referida primeira parte, O referido ou os vários eixos de montagem (O) suportando os pinhões satélites (6).

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27. ? DÁ i = 27 Fig.4 | 8 , o 80 7 A o ! Ô NO 28 77 ! 28 Fig.3