BRPI0520707B1 - Um dispositivo para prevenção de desengate de engrenagem em uma embreagem de dente em uma transmissão de veículo - Google Patents

Um dispositivo para prevenção de desengate de engrenagem em uma embreagem de dente em uma transmissão de veículo Download PDF

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BRPI0520707B1
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BRPI0520707-0A
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Alfredsson Sverker
Hans Stervik
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Volvo Lastvagnar Ab
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Abstract

um dispositivo para prevençao de desengate de engrenagem em uma embreagem de dente em uma transmissao de veículo. a presente invenção se refere a um dispositivo para prevenção de desengate de engrenagem (de marcha) em uma embreagem de dente (de engrenagem) em uma transmissão de veículo. em concordância com a presente invenção, referida embreagem de dente compreende uma conexão de engate (117,217, 351, 551) possuindo dentes de embreagem de conexão (118, 218, 718, 818, 918) que podem seletivamente ser concretizados em um, e fora de um, estado engatado com dentes de embreagem de cooperação (119, 319) por intermédio de deslocamento axial de referida conexão de engate (117,451, 517). deslocamento axial é realizado por um sistema acionador de mudança de marcha (125-126-127, 525-526-527). o sistema acionador de mudança de marcha (125-126-127, 525-526-527) é ativado em alguns casos quando referida embreagem de dente está em referido estado engatado de maneira a prevenir desengate de engrenagem (de marcha)

Description

(54) Título: UM DISPOSITIVO PARA PREVENÇÃO DE DESENGATE DE ENGRENAGEM EM UMA EMBREAGEM DE DENTE EM UMA TRANSMISSÃO DE VEÍCULO (51) Int.CI.: F16D 11/00; F16D 23/00; F16H 61/18 (73) Titular(es): VOLVO LASTVAGNAR AB (72) Inventor(es): SVERKER ALFREDSSON; STERVIK, HANS
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UM DISPOSITIVO PARA PREVENÇÃO DE DESENGATE DE ENGRENAGEM EM UMA EMBREAGEM DE DENTE EM UMA TRANSMISSÃO DE VEÍCULO
CAMPO TÉCNICO DA PRESENTE INVENÇÃO
A presente invenção se refere a transmissões de veiculo, e mais particularmente a um dispositivo para prevenção de desengate de engrenagem (de marcha) em embreagens de dente (de engrenagem) que são submetidas a desalinhamentos devido às forças atuando sobre partes de rotação que elas conectam.
PANORAMA DO ESTADO DA TÉCNICA DA PRESENTE INVENÇÃO
Embreagens de dente (de engrenagem) são frequentemente utilizadas em transmissões de veiculo seqüenciadas para engatar e desengatar as marchas. Uma embreagem de dente pode rotativamente conectar uma parte principal com uma parte conectável substancialmente coaxial. Normalmente, uma conexão de engate é utilizada como um membro de interconexão entre estas duas partes. Esta conexão de engate é frequentemente rotativamente fixada, mas axialmente movivel levando-se em consideração referida parte principal por intermédio de, por exemplo, chaves de junção (splines - chaves de junção que são fixadas para uma de duas partes mecânicas conectadas e fixadas em um caminho de chave umas em relação às outras) . Sobre a conexão de engate existem dentes de embreagem na extremidade que se volta para a parte conectável. Estes dentes de embreagem necessitam ser compatíveis com correspondentes dentes de embreagem sobre a parte conectável. Estes dois conjuntos de dentes de embreagem podem ser concretizados em engate
2/18 (entrosamento) um em relação ao outro por movimentação da conexão de engate na direção axial em direção à parte conectável.
Em embreagens de dente de duplo acionamento, existem dentes de embreagem em ambas as extremidades da conexão de engate. Conseqüentemente, a conexão de engate pode conectar a parte principal tanto para uma primeira parte conectável ou quanto para uma segunda parte conectável. Estas partes conectáveis têm que possuir dentes de embreagem que são compatíveis com os dentes de embreagem na extremidade correspondente da conexão de engate.
Algumas embreagens de dente compreendendo uma parte principal, uma conexão de engate e partes conectáveis podem
ser observadas nas patentes norte americanas números US
2.070.140, US 3.137.376, na patente alemã número DE
4.319.135 Al, e na patente norte-americana número US
6.422.105.
Em veículos pesados de estrada, tais como caminhões pesados, transmissões escalonadas (graduais, de passo) do tipo composto são frequentemente utilizadas. Em uma tal transmissão, uma seção principal, possuindo diversas marchas selecionáveis, é conectada em série com uma seção escalonada (gradual) . Existem duas marchas na seção escalonada; uma marcha escalonada baixa com uma grande redução de velocidade e uma marcha escalonada alta com nenhuma redução de velocidade, normalmente referida como uma marcha direta. Em prática, a seção escalonada duplica o número de marchas na seção principal. Uma transmissão de caminhão pesado típica do tipo composta escalonada do estado da técnica é mostrada na Figura 1 do pedido de
3/18 patente internacional número WO — 2004/069621, apresentando uma seção principal (2) e uma seção escalonada (3) .
Seções escalonadas são frequentemente embutidas como uma disposição planetária que é combinada com uma embreagem de dente de duplo acionamento. Devido ao projeto da disposição planetária, a parte principal da embreagem de dente pode ser fixadamente conectada para a conexão de engate e se movimentar axialmente com a conexão de engate. Em tais casos, a parte principal usualmente é a engrenagem de anel da disposição planetária. Um exemplo típico é mostrado na patente norte americana número US 4.667.538, onde a conexão de engate (18) é fixadamente conectada para a engrenagem de anel (14). Em algumas concretizações, a conexão de engate é integrada na engrenagem de anel, por exemplo, como mostrado na patente européia número EP 0.916.872 (Figura 3, itens 56 e 58) e, mais avançado, na patente norte americana número US 5.083.993 (Figura 1, item 24) .
Ά Figura la mostra uma seção longitudinal de uma seção escalonada simplificada (101) de tipo planetário. 0 eixo de entrada da seção escalonada (101) é um eixo principal (102) de uma seção principal (103). Um alojamento de transmissão (104) rotativamente suporta o eixo principal (102) por intermédio de um mancal (105) e um mancal (105b) na seção principal (103). Existem dentes de chave de junção externos (106) na extremidade do eixo principal (102) . Os dentes de chave de junção (106) estão em engate com dentes de chave de junção internos (107) de uma roda de engrenagem sol (108). Dentes de engrenagem externos (109) da roda de engrenagem sol (108) estão em engate com dentes de
Figure BRPI0520707B1_D0001
4/18 engrenagem externos (110) de uma roda de engrenagem planeta (111) . Um eixo planeta (112) rotativamente suporta a roda de engrenagem planeta (111) para um suporte planeta (113) que é mostrado integral com um eixo de saída (114) . Um número de rodas de engrenagem planeta idênticas é localizado com espaçamento substancialmente igual ao longo da periferia do suporte planeta (113) . Um mancal de saída (115) rotativamente suporta o eixo de saida (114) para o alojamento de transmissão (104). Os dentes de engrenagem externos (110) da roda de engrenagem planeta (111) também estão em engate com dentes de engrenagem internos (116) de uma roda de engrenagem de anel (117) . Na posição mostrada na Figura la, dentes de embreagem diretos internos (118) da roda de engrenagem de anel (117) estão em engate com dentes de embreagem externos (119) de um anel de engate direto (120) . Dentes de chave de junção internos (121) do anel de engate direto (120) estão em engate com os dentes de chave de junção externos (106) do eixo principal (102). Portanto, na Figura la, a roda de engrenagem de anel (117) é rotativamente conectada para o eixo principal (102) por intermédio do anel de engate direto (120). Consequentemente, a roda de engrenagem planeta (111) não pode se movimentar em direção periférica relativamente para o eixo principal (102) . O resultado é o de que o eixo principal (102), o eixo de saída (114) e as partes dentre eles irão rotacionar de uma maneira em unissonância, o que significa dizer, com a mesma velocidade. Isto representa a marcha escalonada alta direta. Na Figura lb, a roda de engrenagem de anel (117) foi movimentada para a direita em comparação com a Figura la. Conseqüentemente, os dentes de
5/18 /1 embreagem diretos (118) não estão mais em engate com os dentes de embreagem externos (119) do anel· de engate direto (120). Ao invés disso, dentes de embreagem de redução internos (122) da roda de engrenagem de anel (117) foram concretizados em engate com dentes de embreagem externos (123) de um anel de engate estacionário (124) que é fixadamente conectado para o alojamento de transmissão (104). Conseqüentemente, a roda de engrenagem de anel (117) não irá rotacionar quando na posição da Figura lb. O resultado irá ser a marcha de redução escalonada baixa; o eixo de saida (114) irá rotacionar mais lentamente do que o eixo principal (102).
Um acionador de mudança escalonada (125) completa o deslocamento axial da roda de engrenagem de anel (117). Uma haste de mudança escalonada (126) está sendo empurrada ou puxada em direção apropriada pelo acionador de mudança escalonada (125). Um garfo de mudança de marcha escalonada (127) é fixadamente atado para a haste de mudança escalonada (126) . O garfo de mudança de marcha escalonada (127) se estende para uma ranhura circunferencial (128) sobre a roda de engrenagem de anel (117) . O atuador de mudança escalonada (125) pode ser de um de diversos tipos, por exemplo, hidráulico, pneumático, eletromagnético ou eletromecânico. Normalmente, o acionador de mudança escalonada (125) é somente ativado durante uma mudança. Quando uma mudança tiver sido completada, ele irá ser desativado.
Na seção escalonada da Figura la e da Figura lb, a roda de engrenagem de anel pode ser considerada como uma parte principal e conexão de engate combinadas de uma
Figure BRPI0520707B1_D0002
6/18 embreagem de dente de duplo acionamento. Adicionalmente, pode ser observado que somente um mancai (115) suporta o eixo de saída (114). A seção escalonada planetária (101) proporciona um outro suporte. Quando torque está sendo transferido por rodas de engrenagem e dentes de embreagem da seção escalonada planetária (101), forças de contato na engrenagem e dentes de embreagem estão em engate em torno da periferia irão impulsionar as partes a se tornarem substancialmente coaxiais. Quando a seção escalonada planetária (101) não está transferindo nenhum torque, ela irá ainda assim proporcionar algum suporte para o eixo de saída (114), embora com um grau mais baixo de coaxibilidade entre as partes. Por conseqüência, as rodas de engrenagem longitudinais com as embreagens de dente da seção escalonada planetária (101) irão atuar como alguma espécie de um segundo mancai de suporte para o eixo de saída (114). Após isso, em posição escalonada alta, como mostrado na Figura la, o eixo principal (102) indiretamente suporta o eixo de saída (114).
Embreagens de dente são normalmente projetadas para serem de auto-retenção em estado engatado. Isto significa que uma vez que a embreagem de dente foi engatada, nenhuma força externa é requerida para retenção da embreagem de dente neste estado engatado. Diferentes soluções de projeto são utilizadas para conseguir esta característica de autoretenção. Uma solução de projeto rotineira é a de se ter os dentes de embreagem angulados de maneira a criar uma força axial nominal que impulsiona a conexão para retenção em posição engatada quando torque está sendo transferido na embreagem de dente. Esta solução é frequentemente referida
7/18 como projeto afilado em reverso. Um exemplo é mostrado na patente norte americana número US 5.626.213. Nesta patente, na Figura 2, pode ser observado que os flancos de dentes de embreagem (21, 26) são angulados α, β levando-se em consideração os flancos (28) dos dentes de chave de junção (11) da conexão de engate (8) . Conseqüentemente, as forças de contato irão impulsionar os dentes de embreagem em direção à posição totalmente engatada quando torque está sendo transferido. Algumas outras soluções de projeto para ação de auto-retenção podem ser observadas na patente norte americana número US 2.070.140 e na patente francesa número FR 2660723.
Na maior parte de projetos de embreagem de dente de auto-retenção, pelo menos um dos conjuntos de dentes de embreagem é feito por modificação de um conjunto de chave de junção ou dentes de engrenagem. Retornando para a patente norte americana número US 5.626.213, os flancos afilados em reverso angulados (26) da conexão de engate (8) podem ser observados como uma ligeira modificação dos flancos (28) dos dentes de chave de junção internos (11) . Similarmente, na Figura la e na Figura lb, afilamento em reverso sobre os dentes de embreagem (118) e (122) pode ser feito por modificação dos dentes de engrenagem internos (116) da roda de engrenagem de anel (117). Uma operação de laminação é um método rápido e muito eficiente em custos para incorporar tais modificações. Em uma operação de laminação, os flancos da chave de junção ou dentes de engrenagem de uma conexão de engate ou roda de engrenagem são deformados plasticamente por engate (entrosamento) com os dentes de uma roda de ferramenta de cooperação sob carga
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Η e rotação radial. Infelizmente, o volume de material que pode ser plasticamente deformado em uma operação de laminação é pequeno. Portanto, os ângulos afilados em reverso (α, β na patente norte-americana número US 5.626.213) que são conceptiveis para conseguir em uma operação de laminação são pequenos, tipicamente em torno de 5 graus. Isto é, entretanto, suficiente para a maior parte das aplicações de embreagens de dente.
Existem algumas aplicações onde dentes de embreagem afilados em reverso convencionalmente feitos foram mostrados possuírem ação insuficiente de auto-retenção. Um exemplo é mostrado na Figura 2, onde, em comparação com a Figura la, uma unidade de retardador (230) foi adicionada para a seção escalonada (201). A uma unidade de retardador (230) é um freio auxiliar que pode ser utilizado em descidas de longos declives de maneira a reduzir desgaste e prevenir super aquecimento dos freios de roda normais do veículo. A unidade de retardador é tracionada por um eixo de retardador (231) que é rotativamente conectado para uma roda de engrenagem tracionada de retardador (232). Por sua vez, a roda de engrenagem tracionada de retardador (232) está em engate com uma roda de engrenagem de tração de retardador (233) que é rotativamente conectada para o eixo de saída (214) da seção escalonada (201).
Quando a unidade de retardador (230) está em operação, forças de engate de engrenagem (240) irão atuar sobre a roda de engrenagem de tração de retardador (233). Estas forças irão tender a desalinhar o eixo de saída (214). Normalmente, frenagem de motor é utilizada simultaneamente com operação de retardador. Conseqüentemente, torque irá
9/18 /5 ser transferido pela seção escalonada, e irão existir forças de contato nos engates de engrenagem e entre os dentes de embreagem da seção escalonada. Estas forças de contato irão impulsionar as partes da seção escalonada em direção a um estado substancialmente coaxial, como foi descrito precedentemente. Portanto, as forças de contato irão contra-atacar a tendência das forças de engate de engrenagem sobre a roda de engrenagem de tração de retardador (233) para desalinhar o eixo de saida (214).
Algumas condições de operação de retardador têm mostrado provocar problemas em uma seção escalonada planetária como na Figura 2. Um exemplo é quando existe uma ação de frenagem relativamente grande na unidade de retardador (230) e uma ação de frenagem de motor relativamente pequena. Isto é ilustrado esquematicamente na Figura 3. Devido à operação de retardador, uma força de engate de engrenagem de retardador (340) está atuando sobre a engrenagem de tração de retardador (333). Esta força de engate de engrenagem de retardador (340) tende a desalinhar o eixo de saida (214) em sentido horário sentido na vista da Figura 3. Entretanto, a força de engate de engrenagem de retardador (340) é equilibrada (balanceada) por uma força de engate de engrenagem planeta (341) que atua sobre uma roda de engrenagem planeta (311) no engate de engrenagem com a roda de engrenagem de anel (317) . A força contrária para a força de engate de engrenagem planeta (341) é a força de engate de engrenagem de anel (342) que atua sobre a roda de engrenagem de anel (317). Por sua vez, a força de engate de engrenagem de anel (342) é equilibrada por uma força de engate de embreagem de anel (343) no engate entre
10/18 |<£ os dentes de embreagem (2318) da roda de engrenagem de anel (317) e os dentes de embreagem (319) do anel de engate direto (320).
A força de engate de anel (342) e a força de embreagem 5 de anel (343) compõem um par de forças que tende a desalinhar a roda de engrenagem de anel (317) em sentido anti-horário como é indicado na Figura 3. Consequentemente, uma fenda axial (344) irá resultar entre os dentes de embreagem (318) da roda de engrenagem de anel (317) e os dentes de embreagem (319) do anel de engate direto (320) . Portanto, durante rotação irá existir uma impulsão para movimentação relativa em direção axial entre os dentes de embreagem (318) da roda de engrenagem de anel (317) e os dentes de embreagem (319) do anel de engate direto (320).
Esta impulsão para movimentação relativa pode se transformar em um estado instável se a fricção entre os dentes de embreagem de contato é maior e a ação de autoretenção a partir de, por exemplo, afilamento em reverso é insuficiente. Então, os dentes de embreagem (318) da roda de engrenagem de anel (317) irão ser alimentados de engate com os dentes de embreagem de cooperação (319) do anel de engate direto (320). Por intermédio disso, nenhum torque pode ser transferido pela seção escalonada (301), e, consequentemente, nenhuma frenagem de motor é possível.
Um outro exemplo é mostrado na Figura 4: uma unidade de divisor (450) de uma caixa de marchas. Uma conexão de engate (451) pode rotativamente conectar um eixo de entrada (452) tanto para o de uma primeira roda de engrenagem (453) e quanto para o de uma segunda roda de engrenagem (454) .
Cada uma das rodas de engrenagem (453) e (454) está em
Figure BRPI0520707B1_D0003
11/18 engate com uma roda de engrenagem de cooperação que é rotativamente fixada para um contra-eixo (não mostrado). A segunda roda de engrenagem (4354) é rotativamente suportada sobre um eixo principal (455) por intermédio de mancais (456) . O eixo principal (455) é suportado em uma extremidade por um alojamento de caixa de marchas (não mostrado) por um mancai (457) simbolicamente mostrado. A outra extremidade do eixo principal (455) é suportada pelo eixo de entrada (452) por um mancai de rolete afilado (cônico) (458) . O eixo de entrada (452) , por sua vez, é suportado diretamente ou indiretamente pelo alojamento de caixa de marchas por dois mancais (459) e (460) simbolicamente mostrados.
Na Figura 4, a conexão de engate (451) é posicionada para rotativamente conectar o eixo de entrada (452) e a segunda roda de engrenagem (454). Consequentemente, torque pode ser transferido a partir do eixo de entrada (452) para a segunda roda de engrenagem (454) e em cima da roda de engrenagem de cooperação sobre o contra-eixo. Então, forças de engate de engrenagem (461) deveríam atuar sobre a segunda roda de engrenagem (454).
Em operação, poderia existir uma fenda axial no mancai de rolete afilado (458). Esta fenda axial poderia ser o resultado de, por exemplo, expansão térmica e componentes de força axial em engates de engrenagem. Em um mancai de rolete afilado, uma fenda axial sempre corresponde para uma fenda radial. Na unidade de divisor (450) uma tal fenda radial deveria diminuir o suporte radial e possibilitar um desalinhamento do eixo principal (455). Então, aquele desalinhamento deveria ser contra-acionado por forças de
12/18
IÔ contato entre a chave de junção e os dentes de embreagem do eixo de entrada (452), conexão de engate (451) e segunda roda de engrenagem (454) . Isto é similar para o que foi descrito anteriormente para seções escalonadas planetárias.
Para a segunda roda de engrenagem (454) , a força de engate de engrenagem (461) deveria então ser equilibrada por uma força de contato de engrenagem de roda de engrenagem (462) atuando sobre os dentes de embreagem que são engatados com correspondentes dentes de embreagem sobre a conexão de engate (451) . A força contrária para a força de contato de roda de engrenagem (462) é uma força de contato de embreagem de conexão (463) que atua sobre os dentes de embreagem da conexão de engate (451). Para a conexão de engate (451) , a força de contato de embreagem de conexão (463) é equilibrada por uma força de contato de chave de junção de conexão (464) . Similar para a Figura 3, a força de contato de embreagem de conexão (463) e a força de contato de chave de junção de conexão (464) compõem um par de forças que impulsiona para desalinhar a conexão de engate (451). Então, uma fenda axial (465) pode ser criada entre a conexão de engate (451) e a segunda roda de
engrenagem (454) . Durante rotação, isto poderia fazer com
que o anel de engate (451) viesse a ser alimentado de
engate com os dentes de embreagem da segunda roda de
25 engrenagem (454), muito similar para a roda de engrenagem
de anel (317) na Figura 3.
Algumas conclusões podem ser extraídas a partir da análise dos sistemas na Figura 3 e na Figura 4. Em ambos os casos existe um eixo suportado (314, 455) que é suportado radialmente por um eixo de suporte (302, 452). Um
Figure BRPI0520707B1_D0004
13/18 dispositivo de suporte radial convencional apropriado entre aqueles eixos, tal como um mancai radial (458), é tanto desaparecido ou quanto insuficiente sob algumas condições. Adicionalmente, o eixo suportado (314, 455) é submetido para forças externas (340, 461) que impulsionam para desalinhar o eixo suportado (314, 455) em relação para o eixo de suporte (302, 452). Aquelas forças externas (340,
461) podem atuar diretamente sobre o eixo suportado (314, 455) ou por intermédio de outras partes, por exemplo, uma roda de enqrenagem (333, 454) que é fixada para o, ou suportada pelo, eixo suportado (314, 455). Finalmente, uma embreagem de dente com uma conexão de engate (317, 451) pode seletivamente conectar o eixo de suporte (302, 452) para rotação em unissonância com o eixo suportado (314, 455) ou um número de rodas de engrenagem (311, 454) que são radialmente suportadas pelo eixo suportado (314, 455).
Devido à combinação de impulsão ao desalinhamento e um dispositivo de suporte radial inadequado para o eixo suportado (314, 455), pelo menos uma parte da ação de suporte é complementada por forças de contato (341, 462) na embreagem de dente. Estas forças de contato (341, 462) tendem a desalinhar a conexão de engate. Sob determinadas condições, este desalinhamento podería conduzir a desengate de engrenagem, o que significa dizer, desengate indesejado e descontrolado (sem controle) da embreagem de dente.
Existem algumas soluções conhecidas para prevenção de desengates de engrenagem (de marcha) do tipo descrito anteriormente. Em geral, dispositivos de suporte radial, tais como mancais, foram introduzidos ou aperfeiçoados de maneira a limitar o possível desalinhamento do eixo
14/18 ώΟ suportado. Na patente norte americana número US 5.839.319 uma unidade de divisor similar para aquela na Figura 4 é mostrada. Entretanto, uma engrenagem de cabeça/quarta engrenagem (74) ( correspondendo para a segunda roda de engrenagem na Figura 4) não é suportada por um eixo principal [correspondendo para (455) na Figura 4] , mas por um fuso (sem fim) (62) que é rigidamente assegurado para um eixo de entrada (42) [correspondendo para (452) na Figura
4] . Conseqüentemente, uma força de engate de engrenagem sobre a engrenagem de cabeça/quarta engrenagem (74) não irá provocar qualquer impulsão significante para desalinhar o eixo principal. Portanto, a tendência para desengate de engrenagem (de marcha) foi eliminada. Entretanto, o fuso (sem fim) adicional irá implicar em custos de produção aumentados.
A patente norte-americana número US 5.083.993 apresenta uma engrenagem planetária (1) que é similar para a seção escalonada planetária (101) na Figura la. De maneira a reduzir possível desalinhamento, um mancai de rolete foi incluído entre um suporte de roda planeta (9) [correspondendo para o suporte de roda planeta (113) na Figura la] que é integral com um eixo de saída (3) [correspondendo para (114) na Figura la] e uma roda sol (5) [correspondendo para a roda de engrenagem sol (108) na
Figura la] que é disposta de uma maneira fixada rotativamente sobre um eixo de entrada (2) [ correspondendo para o eixo principal (102) na Figura la] . Por consequência, o mancai de rolete atua como um dispositivo de suporte radial para um eixo suportado, o eixo de saída (3) , sobre um eixo de suporte, o eixo de entrada (2) .
£1
15/18
Entretanto, ο mancai de rolete irá implicar em custos aumentados.
A patente européia número EP 239.555 Bl apresenta uma engrenagem planetária similar (2) . Nesta patente, com o auxílio de um mancai de bola (18) , um anel de embreagem (16) suporta um retentor de roda planetário (10) que é apertado para um suporte de roda planeta (11) que, por sua vez, é integrado com um eixo de saída (4) . O anel de embreagem (16) é não rotativamente montado sobre uma roda sol (7) que é não rotativamente montada sobre um eixo de saída (3) . Na Figura la, a equivalência deveria ser um adicional mancai de bola entre o anel de engate (120) e a parte do suporte de roda planeta (113) que está para a esquerda da roda de engrenagem planeta (111) . O adicional mancai de bola (18) irá proporcionar um suporte radial do eixo de saída (4) e, por intermédio disso, reduzir o possível desalinhamento. Entretanto, o mancai de bola (18) irá implicar em custos aumentados.
BREVE DESCRIÇÃO DOS DESENHOS DA PRESENTE INVENÇÃO
A presente invenção irá ser descrita em maiores
detalhes com referência para as Figuras dos Desenhos
acompanhantes, nos quais:
A Figura la mostra uma seção escalonada (gradual)
planetária do estado da técnica em uma engrenagem
escalonada alta direta;
A Figura lb mostra a seção escalonada (gradual)
planetária da Figura la em uma engrenagem de redução
escalonada baixa;
A Figura 2 mostra uma seção escalonada (gradual)
16/18 planetária do estado da técnica com uma unidade de retardador;
A Figura 3 mostra forças e desalinhamentos que podem ocorrer e podem conduzir a desengate de engrenagem (de marcha) na seção escalonada (gradual) planetária da Figura 2;
A Figura 4 mostra uma unidade de divisor em uma caixa de marchas do estado da técnica; e
A Figura 5 mostra um dispositivo para prevenção de desengate de engrenagem (de marcha) em concordância com a presente invenção.
As Figuras são somente representações esquemáticas e a presente invenção não está limitada para as concretizações nelas representadas.
RESUMO DA PRESENTE INVENÇÃO
Os desengates de engrenagem (de marcha) potenciais que foram descritos anteriormente podem ser contra-atacados por se possuir o acionador de mudança (de marcha) ativado também entre mudanças (de marcha). Consequentemente, movimentação axial da conexão (manga, luva) de engate ou roda de engrenagem de anel pode ser limitada, e desengates de engrenagem podem ser prevenidos. Isto é ilustrado na Figura 5 para uma seção escalonada (gradual) planetária (501) similar para aquelas na Figura 2 e na Figura 3. O acionador de mudança escalonada (525) é ativado, e uma força (571) é aplicada sobre a haste de mudança escalonada (526) . No caso de uma impulsâo para movimentação axial de engate de roda de engrenagem de anel (517), uma tal movimentação axial será prevenida pela força (571).
17/18
Portanto, um desengate de engrenagem (de marcha) é prevenido. Uma solução similar podería também ser aplicada sobre a unidade de divisor (450) na Figura 4.
Em uma concretização preferida da presente invenção, o acionador de mudança escalonada (525) na Figura 5 é somente ativado entre mudanças (de marcha) quando o retardador está em operação, o que significa dizer, quando existe uma força de engate de engrenagem (540) atuando sobre a roda de engrenagem de tração de retardador (533). Conseqüentemente, ativação desnecessária, do acionador de mudança escalonada (525) é evitada. Para a unidade de divisor (450) na Figura 4, o correspondente acionador de mudança deveria somente ter de ser ativado quando existisse uma força de engate de engrenagem (461) que não seja zero.
Uma concretização preferida adicional possui um dispositivo de parada axial (572) no subsistema do acionador de mudança escalonada (525) e haste de mudança (de marcha) escalonada (526) na Figura 5. 0 dispositivo de parada axial (572) limita a movimentação axial da haste de mudança (de marcha) escalonada (526) para uma posição que determina uma pequena fenda axial (573) entre o garfo de mudança de marcha escalonada (527) e a ranhura (528) da roda de engrenagem de anel (517) . Por conseqüência, sob condições totalmente engatadas não irá existir contato de deslizamento entre a ranhura (528) e o garfo de mudança de marcha escalonada (527). 0 resultado irá ser menos desgaste e menos perdas de fricção. Ainda assim, a fenda axial (573) é pequena o suficiente para prevenção de um desengate de engrenagem (de marcha) se a roda de engrenagem de anel (517) devido a desalinhamento devesse começar a se
18/18 movimentar axialmente em direção ao estado desengatado. Uma solução similar poderia também ser utilizada para a unidade de divisor (450) na Figura 4.
Embora a presente invenção tenha sido estabelecida com um determinado grau de particularidade, e com referência para concretizações preferidas, deve ser compreendido por agueles especializados no estado da técnica gue diversas modificações, substituições e re-disposições dos componentes são possíveis e conceptíveis sem se afastar do espírito e do escopo da presente invenção como agui posteriormente reivindicados nas reivindicações de patente subsequentemente.
1/4

Claims (13)

  1. REIVINDICAÇÕES de
    1. Dispositivo para prevenção de desengate de engrenagem (de marcha) em uma embreagem de dente (de
    5 engrenagem) em uma transmissão de veículo, referida embreagem de dente compreendendo:
    - uma conexão de engate (117, 451, 517) possuindo dentes de embreagem (118, 318) que podem ser seletivamente concretizados em um, e fora de um, estado engatado com
    10 dentes de embreagem de cooperação (119, 319) por intermédio de deslocamento axial de referida conexão de engate (117, 451, 517);
    - referido deslocamento axial realizado por um sistema acionador de mudança de marcha (125-126-127, 525-526-527)
    15 compreendendo pelo menos um acionador de mudança de marcha (125, 525), e
    - referida embreagem de dente provocando em referido estado engatado um primeiro sistema de rotação (102, 302,
    452) para rotacionar em unissonância com um segundo sistema
    20 de rotação (114, 214, 314, 455, 111, 311, 454);
    referido dispositivo caracterizado pelo fato de que:
    - referido sistema acionador de mudança de marcha (125-126-127, 525-526-527) é ativado em alguns casos quando referida embreagem de dente está em referido estado
    25 engatado de maneira a prevenir desengate de engrenagem.
  2. 2. Um dispositivo de acordo com a reivindicação precedente, caracterizado pelo fato de que referida transmissão de veículo compreende um eixo de suporte (202, 352) que é rotativamente suportado diretamente ou
    2/4 indiretamente por um sistema de alojamento de transmissão (104) em duas disposições de mancai (105, 105b, 459, 460) e um eixo suportado (114, 214, 314, 455) que está sendo rotativamente suportado por referido sistema de alojamento de transmissão (104) em um primeiro sistema de suporte por uma disposição de mancai (115, 457); referido eixo suportado (114, 214, 314, 455) sendo substancialmente coaxial com referido eixo de suporte (202, 352).
  3. 3. Um dispositivo de acordo com a reivindicação precedente, caracterizado pelo fato de que referido primeiro sistema de rotação (102, 302, 452) compreende pelo menos um de referido eixo de suporte (202, 352) e uma roda de engrenagem (108) que é disposta sobre referido eixo de suporte (202, 352), e referido segundo sistema de rotação (114, 214, 314, 455, 111, 311, 454) compreende pelo menos um de referido eixo suportado (114, 214, 314, 455) e uma engrenagem de roda (111, 311, 233, 333, 533, 454) que é disposta sobre referido eixo suportado.
  4. 4. Um dispositivo de acordo com qualquer uma das duas reivindicações precedentes, caracterizado pelo fato de que referido eixo suportado (114, 214, 314, 455) sob um conjunto de condições de operação é suportado radialmente por referido eixo de suporte (202, 352) em um segundo sistema de suporte (108-111-117-118-119, 311-317-318-319,
    451-454-456, 458) que está localizado axialmente separado a partir de referido primeiro sistema de suporte.
  5. 5. Um dispositivo de acordo com a reivindicação 4, caracterizado pelo fato de que uma parte substancial do suporte radial em referido segundo sistema de suporte é proporcionada por forças de contato (341, 342, 343, 462,
    3/1
    463, 464) atuando entre dentes em referida embreagem de dente.
  6. 6. Um dispositivo de acordo com qualquer uma das duas reivindicações precedentes, caracterizado pelo fato de que referido conjunto de condições de operação compreende casos quando referido eixo suportado (114, 214, 314, 455) está sendo impulsionado por cargas externas (340, 540, 461) em direção ao estado desalinhado em relação para referido eixo de suporte (202, 352), referidas cargas externas (240, 540, 461) atuando sobre referido eixo suportado (114, 214, 314, 455) ou sobre uma parte (233, 333, 454) disposta sobre referido eixo suportado (114, 214, 314, 455).
  7. 7. Um dispositivo de acordo com a reivindicação precedente, caracterizado pelo fato de que referidas cargas externas (240, 540, 461) estão sendo provocadas por operação de um sistema de freio auxiliar (230).
  8. 8. Um dispositivo de acordo com qualquer uma das duas reivindicações precedentes, caracterizado pelo fato de que referido sistema acionador de mudança de marcha (125-126127, 525-526-527) é ativado somente em mudanças de marcha e em referidos casos de referido conjunto de condições de operação.
  9. 9. Um dispositivo de acordo com qualquer uma das reivindicações precedentes, caracterizado pelo fato de que referida embreagem de dente é parte de uma seção composta do tipo escalonada (gradual, de passo) (101, 201, 301, 501) e/ou do tipo de divisor (450) em referida transmissão de veículo.
  10. 10. Um dispositivo de acordo com qualquer uma das reivindicações precedentes, caracterizado pelo fato de que referido sistema acionador de mudança de marcha (125-12638
    4/4
    127, 525-526-527) compreende pelo menos um garfo de mudança de marcha (127, 527) que é submetido para uma impulsão para um deslocamento axial quando referido acionador de mudança de marcha (125, 525) é ativado, e de que referida conexão de engate (117, 451, 517) possui uma movimentação axial limitada relativamente para referido pelo menos um garfo de mudança de marcha (127, 527).
  11. 11. Um dispositivo de acordo com a reivindicação precedente, caracterizado pelo fato de que referido deslocamento axial de referido pelo menos um garfo de mudança de marcha (127, 527) é limitado relativamente para referido sistema de alojamento de transmissão (104) por um dispositivo de parada axial mecânico (572) que define uma posição axial extrema para referido pelo menos um garfo de mudança de marcha (127, 527).
  12. 12. Um dispositivo de acordo com a reivindicação precedente, caracterizado pelo fato de que referido estado engatado inclui um estado compietamente engatado onde não é mais possível deslocamento axial de referida conexão de engate (117, 451, 517) relativamente para referidos dentes de embreagem de cooperação (119, 319) e de que existe uma fenda axial (573) entre referido garfo de mudança de marcha (127, 527) e referida conexão de engate (117, 451, 517) quando referido garfo de mudança de marcha (127, 527) está em referida posição axial extrema e referida embreagem de dente está em referido estado completamente engatado.
  13. 13. Um dispositivo de acordo com a reivindicação precedente, caracterizado pelo fato de que referida fenda axia 1 (573) é menor do que referida movimentação axial limitada.
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