BRPI0707049A2 - dispositivo para a sincronização e o engaste de uma transmissão por engrenagem de um veìculo a motor - Google Patents

Abstract

Dispositivo para a sincronização e o engaste de uma transmissão por engrenagem de um veículo a motor. Trata-se de um dispositivo (1) de sincronização e engate para uma transmissão (2) de engrenagem de um veículo a motor que é provido com: uma porção (18) oca e cilíndrica, a qual é fixa e coaxial em relação a um eixo (3) da transmissão por engrenagem; um anel (44) dentado de acionamento, fixado em uma engrenagem (9) livre ou neutra da transmissão (2) por engrenagem; uma primeira superfície (47) de fricção cónica, conduzida por uma engrenagem (9) entre o anel de acionamento e a engrenagem; um anel (39) dentado de sincronização flutuante, o qual tem uma segunda superfície (40) de fricção cónica acasalando com a primeira superfície (47) cónica; e ao menos um membro (54) de engaste, o qual é fixo no modo angular em relação à porção (18) oca e cilíndrica, é capaz de deslizar no modo axial sob a ação de um dispositivo (16) de controle, e tem uma colocação de dentes (55) cilíndrica, projetada para tornar a porção (18) oca e cilíndrica fixa no modo angular em relação ao anel (44) de acionamento; o membro (54) de engaste está disposto em uma posição radial que é mais interna em relação às superfícies de fricção cónicas (40, 47), enquanto a colocação cilíndrica (55) com dentes do membro (54) de engaste é uma colocação com dentes externa.

Description

Dispositivo para a sincronização e o engaste de uma transmissão por engrenagemde um veículo a motor.

A presente invenção refere-se a um dispositivo desincronização para uma transmissão por engrenagem de um veículo a motor.

Como é conhecido, as configurações de uma transmissãopor engrenagens de um automóvel são caracterizadas mais propriamente por esquemasconsolidados, os quais visam o uso de: um primeiro eixo mecânico, sobre o qual asengrenagens de acionamento são ajustadas, tanto livres como fixas; um eixo mecânicosecundário, sobre o qual as engrenagens acionadas são ajustadas, novamente tantolivres como fixas; um mecanismo para sincronização e engate entre as engrenagenslivres e o eixo sobre o qual estas engrenagens são ajustadas; um par de engrenagenspara redução final da razão de transmissão na saída do eixo secundário, e, finalmente,um diferencial, o qual supre a saída final do movimento a dois eixos para eixo de roda.

A disposição acima é acompanhada por um dispositivo decontrole, o qual constitui uma interface entre o motorista e o mecanismo de sincronizaçãoe engaste. Em particular, as razões de transmissão ou engrenagens são engatadasseletivamente pela operação, no compartimente de passageiros, de uma alavanca decâmbio. Dita alavanca atua um membro de controle em formato de dedo, o qual por suavez atua uma série de garfos de engaste, os quais são móveis em uma direção paralelaaos eixos geométricos dos eixos mecânicos primário e secundário. Os garfos de engastesão dispostos sobre o exterior de ditos eixos, correspondem a respectivas faixas deengrenagens (por exemplo, a faixa das primeira e segunda engrenagens, a faixa dasterceira e quarta engrenagens, e a faixa da quinta engrenagem e da reversa), e sãoassociados com respectivos assentos de controle paralelos, de face um para o outro,engastados pelo membro com forma de dedo. O membro em formato de dedo é móvel aolongo de um passo de seleção que atravessa livremente os assentos de controle paraselecionar um de ditos assentos de controle e, então, uma faixa de engrenagens -primeira e segunda, ou diferentemente terceira e quarta, ou ainda de modo diferentequinta ou reversa - e ao longo de um passo de engaste paralelo aos planos depermanência dos assentos de controle para deslocar o assento selecionado e engataruma das duas engrenagens da correspondente faixa, dito membro em formato de dedodeslocando em direções opostas iniciando a partir de uma posição central, à qualcorresponde uma condição livre ou "neutra". Em geral, um dos dois passos do membrocom forma de dedo é retilíneo, enquanto o outro é definido por uma rotação.

Nas soluções conhecidas, cada garfo de engaste engatauma correspondente luva do mecanismo de sincronização e engate. Para cada par deengrenagens livres associado com a mesma faixa e ajustado sobre o mesmo eixo (tantoprimário como secundário), o mecanismo de sincronização e engate é normalmenteprovido de: um cubo ajustado externamente sobre o eixo; um par de anéis deacionamento disposto sobre lados opostos no modo axial do cubo, cada um dos quais éfixado no modo angular em relação a uma correspondente engrenagem e que temrespectivas colocações dentadas externas; e um par de anéis para sincronização domovimento que são capazes de ativar os anéis de acionamento seletivamente.

Os anéis de sincronização são, cada um, ajustados, nomodo axial, entre o cubo e o correspondente anel de acionamento, tem respectivassuperfícies de fricção cônicas projetadas para co-operar, em uso, com ascorrespondentes superfícies de fricção conjugadas conduzidas pelos anéis deacionamento, e são providas de colocações dentadas externas.

A luva é ajustada sobre a parte externa do cubo e é mantidafixa no modo angular em relação ao próprio cubo por meio de uma colocação de dentesinterna de si mesma. A luva pode deslizar de modo axial sobre lados opostos do cubosob a ação do correspondente garfo de engate. Durante o deslocamento axial da luva emuma direção, ou também na outra direção, a colocação interna de dentes da luva engastaprimeiro a colocação externa de dentes do anel de sincronização e então a colocaçãoexterna de dentes do anel de acionamento, quando a velocidade relativa da última emrelação ao anel de sincronização vai a zero como resultado do contato entre asrespectivas superfícies de fricção conjugadas.

O mecanismo de sincronização e engaste já descrito, aindaque satisfatória do ponto de vista funcional, requer como um todo um espaço que érelativamente grande, em particular, em uma direção paralela aos eixos geométricos doseixos mecânicos primário e secundário.

Realmente, o engaste entre a luva e o garfo de engaste, e odeslocamento da própria luva em direções opostas em relação à posição livre centralimpõe a necessidade de uma distância axial mínima que é relativamente grande entre asduas engrenagens associadas na mesma faixa.

Uma outra solução é revelada na WO 2005/036 007 A 1,onde uma luva deslizante é fixada no modo rotativo entre duas rodas de modo que podeser deslocada no modo axial sobre um eixo da caixa de câmbio. Dito eixo caixa decâmbio é configurado como um eixo oco. Uma haste de engate de engrenagem émontada no eixo da caixa de câmbio de modo que pode ser deslocada no modo axial. Osdeslocamentos de engate axial da haste de engate de engrenagem são transmitidos àluva deslizante por meio de elementos de conexão radial. Anéis de sincronização sãodispostos entre a luva deslizante e as rodas de engrenagem para adaptar as velocidadesda luva deslizante e a roda de engrenagem que deve ser engatada uma com a outradurante a operação de engate.

Também esta solução requer um espaço que érelativamente grande.

O objetivo da presente invenção é o de prover umdispositivo para a sincronização e o engaste de uma transmissão por engrenagem de umveículo a motor o qual possibilitará uma solução simples e barata para os problemasafirmados acima e ao mesmo tempo é preferentemente simples para produzir e parainstalar.

De acordo com a presente invenção, um dispositivo para asincronização e o engaste de uma transmissão por engrenagem de um veículo a motor éprovido, como definido na reivindicação 1.

Para um melhor entendimento da presente invenção, umasua configuração preferida é agora descrita, puramente como um exemplo não limitativo,com referência nas plantas de desenho anexas, onde:

- a Figura 1 é uma secção transversal, com partes removidas por razões de clareza, deuma transmissão por engrenagem provida de uma configuração preferida do dispositivopara a sincronização e o engaste de acordo com a presente invenção;

- a Figura 2 mostra em uma escala ampliada, com partes em vista de secção transversale com partes removidas por razões de clareza, um dispositivo de sincronização e engastemostrado na fig. 1, ao final de uma manobra de engate;

- a Figura 3 é uma vista em perspectiva do dispositivo de sincronização e engastemostrado na fig. 2, secionada com um plano de secção transversal diferente e ajustadoem uma condição livre;

- a Figura 4 mostra em uma vista explodida alguns componentes do dispositivo desincronização e engaste mostrado nas fig. 2 e 3;

- a Figura 5 é similar á fig. 1 e mostra esquematicamente uma variante do dispositivomostrado na fig. 1;

- a Figura 6 mostra esquematicamente a alavanca de engrenagens da transmissão porengrenagem da fig.1;

- a Figura 7 é uma vista frontal, em uma escala ampliada e com partes removidas porrazões de clareza, de um dispositivo para o controle do dispositivo de sincronização eengaste mostrado na fig. 1; e

- a Figura 8 é uma vista explodida em perspectiva de alguns componentes mostrados nafig. 7.

Na figura 1, o numerai de referência (1) designa umdispositivo de sincronização e engaste, que faz parte de uma transmissão porengrenagem (2) - mostrada parcialmente - para um veículo a motor - não mostrado.

A transmissão por engrenagem (2) compreende dois ou trêseixos mecânicos de transmissão que são paralelos um com o outro, dos quais um é oeixo de acionamento primário. A fig. 1 mostra parcialmente só um de ditos eixos,designado pelo numerai de referência (3). O eixo (3) tem um eixo geométrico designadocomo (4), é oco no modo axial, ou seja, tem uma cavidade (5) que termina em umaextremidade (6) com uma abertura, e compreende duas porções intermediárias (7) e (8),as quais conduzem respectivos pares de engrenagens, designados, respectivamente,como (9) e (10), e como (11) e (12).

As engrenagens (9, 10) são livres no modo angular e fixasno modo axial em relação ao eixo (3) e acasalam de modo permanente com asrespectivas engrenagens (não mostradas) ajustadas sobre um outro eixo da transmissãopor engrenagem (2). Cada par de engrenagens livres está associado com umacorrespondente faixa de engrenagens, a qual é ativada pelo motorista do veículo a motoroperando uma manopla (13) de controle, por exemplo, a alavanca de engrenagem que émostrada na fig. 6 e que é móvel em uma grade (13 a) de assentos. Via a dita manopla(13) é possível selecionar as diferentes faixas das engrenagens, ou seja, a faixa dasprimeira e segunda engrenagens, a faixa das terceira e quarta engrenagens, a faixa dasquinta e sexta engrenagens, e a faixa da engrenagem da direção reversa, engatando amanopla (13) na grade (13 a) ao longo de um passo (14) de seleção transversal emantendo em qualquer caso a transmissão por engrenagem (2) em uma condição neutra,e é possível engatar, para a faixa selecionada, as duas correspondentes engrenagens,engatando a manopla (13) na grade (13 a) ao longo de um passo (15) de engastelongitudinal, iniciando desde uma posição central em uma direção ou, respectivamente,na direção oposta.

Mais uma vez com referência na fig. 1, a manopla (13) atuao dispositivo (1) via o dispositivo de controle (16), o qual será descrito em maior detalhe àfrente. A descrição seguinte se refere á parte do dispositivo (1) que está associada ao parde engrenagens (9) e (10), sendo entendido que a parte remanescente associada àsoutras faixas é análoga.

O dispositivo (1) compreende um cubo (17), o qual é fixo eco-axial em relação ao eixo (3) e compreende, por sua vez, um embuchamento (18)interno, o qual é ajustado sobre a porção (7) em uma posição angular fixa, por exemplo,via um acoplamento ranhurado (não mostrado), e é retido no modo axial, sobre um lado,pelo anel interno de um rolamento (19), o qual mantém o eixo (3) acoplado, de modo queele pode girar no modo axial, com uma estrutura de suporte (20) obtida via fundição, esobre o outro lado por um anel (21) espaçador de localização ajustado em uma posiçãoaxial fixa sobre o eixo (3).

De acordo com o que é mostrado nas fig. 2 e 3, a montagemcom bucha (18) tem três assentos (23), os quais são dispostos a 120 0 afastados um dooutro sobre o eixo (4), tem a forma de um setor cilíndrico, passa em uma direção radialatravés do embuchamento (18), e tem respectivos pares de superfícies (24) de guia axialplana que ficam de face uma com a outra em uma direção da circunferência. Em umaposição correspondendo aos assentos (23), o eixo (3) tem respectivas fendas (25)passantes, as quais são feitas em uma direção radial e são alongadas no modo axial - fig. 1.

O embuchamento (18) tem uma superfície (26) cilíndricaexterna - fig. 3 - compreendendo duas áreas terminais (27), sobre as quais há oacoplamento livre e deslizante das superfícies cilíndricas internas das engrenagens (9) e(10), respectivamente.

O cubo (17) ainda compreende uma engrenagem anel (29)externa, a qual é acoplada em uma posição fixa e co-axial sobre uma área (30) central dasuperfície (26) - fig. 3 - em um modo não descrito em detalhe, por exemplo, por meio desolda, e define um espaçador entre as engrenagens (9) e (10). Em particular, cadaengrenagem (9, 10) é posta como um "sanduíche" em uma direção axial entre umacorrespondente face (31) da engrenagem anel (29) e um correspondente anel (32)ajustado sobre a extremidade axial do embuchamento (18) - fig. 1.

Mais uma vez com referência nas fig. 2 e 3, o dispositivo (1)ainda compreende dois anéis (39) de sincronização flutuantes, os quais são dispostossobre lados opostos no modo axial da engrenagem anel (29) e são, cada um deles,providos de uma superfície (40) de fricção cônica - fig. 2 - que fica de face radialmentepara fora, e uma colocação dentada (41) que fica de face radialmente para dentro.

O dispositivo (1) ainda compreende dois anéis deacionamento ou flanges (44) co-axiais com o embuchamento (18), cada um dos quais édisposto entre um correspondente anel (39) e uma correspondente engrenagem (9, 10) eé fixo em relação à engrenagem. Em particular, cada anel (44) é soldado em umasuperfície (45) interna da correspondente engrenagem (9, 10) e tem uma colocaçãodentada (46) de face para dentro no modo radial. A superfície (45) de cada engrenagem(9, 10) compreende uma área (47) de fricção cônica - fig. 2 - a qual é disposta em umaposição intermediária entre a engrenagem anel (29) e o correspondente anel (44), seacasala com a superfície (40) do correspondente anel (39), e co-opera, em uso, com ditasuperfície (40).

Em particular, para cada engrenagem (9, 10), a superfície(45), o embuchamento (18), e a face (31) da engrenagem anel (29) definem uma câmaraanular (50) alojando os anéis (44) e (39).

O dispositivo (1) então compreende três membros (54) deengaste, os quais são ajustados no modo angular afastados a distâncias iguais sobre oeixo (4), estão completamente alojados, cada um, em um correspondente assento (23),tem a forma de um setor cilíndrico, estão acoplados com as superfícies (24) de modo areceber ou transmitir um torque em relação ao embuchamento (18), e são capazes dedeslizar juntamente um com o outro sob a ação de controle do dispositivo (16) e sob odirecionamento das superfícies (24) de modo a transladar no modo axial entre umaposição central livre, ou neutra, na qual deixam as engrenagens (9, 10) livres, e duasposições de engaste laterais opostas de fim-de-curso, na qual tornam o eixo (3) fixo nomodo angular com relação à engrenagem (9) ou (10) seletivamente.

Em particular, os membros ou setores (54) tem umacolocação dentada (55) cilíndrica - fig. 3 - a qual fica de face, radialmente, para fora eacasala progressivamente com a colocação dentada (41) e, por isso, com a colocaçãodentada (46) durante a translação desde a posição central livre em direção a qualqueruma das posições de engate laterais de fim-de-curso, assim tornando o embuchamento(18) fixo no modo angular em relação ao anel (44) e engastando a correspondenteengrenagem.

Com referência na fig. 4, para cada engrenagem (9, 10), umdispositivo (57) de limitação angular é disposto no modo axial entre a face (31) e o anel(39) para limitar a flutuação angular do anel (39) em relação aos setores (54). Odispositivo (57) compreende três dentes (58) axiais, os quais são fixados em uma porção(59) anular do anel (39) e são dispostos no modo angular afastados em uma distância umdo outro, e três assentos (60) de retenção, os quais são feitos sobre a face (31) e cadaum dos quais é engastado por um correspondente dente (58) de um modo deslizante emuma direção acompanhando a circunferência. Os assentos (60) tem em uma direçãoacompanhando a circunferência uma dimensão maior do que aquela do dente (58) parapossibilitar uma folga igual à metade do "passo" da configuração (41) com dentes.

A superfície radial interna da engrenagem anel (29)compreende três porções (61) cilíndricas e três porções (62) com dentes alternadas nomodo angular uma com a outra sobre o eixo (4). As porções (61) são acopladas à áreacentral (30) da superfície (26), enquanto as porções (62) são engastadas pelaconfiguração dentada (55).dos respectivos setores (54) em um modo deslizante no modoaxial.

Com referência nas fig. 2 e 4, o dispositivo (1) compreendetrês pequenos blocos (65) de pré-sincronização, os quais ficam no modo axial de faceaos anéis (39), são acoplados em um modo axial deslizante e angular fixo com os setores(54) e são acoplados aos próprios setores (54) pela interposição de um dispositivo (67)de retenção.

O dispositivo (67) compreende, para cada pequeno bloco(65), uma correspondente mola (68) que mantém o próprio pequeno bloco (65) em umaposição fixa no modo axial em relação ao correspondente setor (54) durante umaprimeira porção do deslocamento axial feito pelo próprio setor (54) iniciando na posiçãocentral livre, referido como deslocamento de pré-sincronização. Em dita primeira porçãodo deslocamento, o pequeno bloco (65) empurra uma porção (69) anular do anel (39) nomodo axial sob a ação de acionamento exercida pelo empuxo radial da mola (68) paralevar a superfície (40) cônica a engastar com a superfície (47). O dispositivo (68) éliberado quando o deslocamento axial do setor (54) continua ainda em direção à posiçãode engate lateral de fim-de-curso.

Em particular, cada pequeno bloco (65) é dispostoradialmente entre um correspondente setor (54) e uma correspondente porção (62) comdente da engrenagem anel (29), enquanto essa engrenagem tem três sulcos (71)passantes axiais - fig. 4 - os quais guiam no modo axial as respectivas porções (72) dospequenos blocos (65). O dispositivo (68) compreende, para cada pequeno bloco (65) umcorrespondente pino (73), o qual pode deslizar radialmente em uma cavidade (74) deguia feita no correspondente setor (54). A mola (68) está alojada na cavidade (74) eempurra a ponta do pino (73) para engastar em um assento (75) de retenção feito nopequeno bloco (65). Na extremidade do deslocamento de pré-sincronização, o pequenobloco (65) não pode mais avançar por conta da superfície de contraste axial, definida pelaporção (69), tendo se tornado fixo, de modo que a ponta externa do pino (73) tende aseguir uma rampa (77) terminal do assento (75) para sair progressivamente do próprioassento (75), se radicando radialmente na cavidade (74) contra a ação elástica dodispositivo (68). O assento (75) é simétrico, ou seja, ele tem duas rampas (77) opostasuma à outra para operação à vista das engrenagens (9) e (10), respectivamente.

Preferentemente, de acordo com o que é mostrado na fig. 3,os pequenos blocos (65) tem um comprimento axial igual àquele dos setores (54), e cadaum compreende duas extremidades (79) dispostas em lados opostos da porção (72), aqual por sua vez se projeta radialmente para fora com relação às extremidades (79) etem um comprimento axial igual àquele da ranhura (71). Ao mesmo tempo, para cada umdos anéis (39), a porção (59) circunda uma extremidade (79) dos pequenos blocos (65) eficam de face, em modo axial, as porções (72), enquanto a porção (69) é ajustada aolongo e ao lado da porção (59) e conduz a colocação dentada (41).

A colocação dentada (41) é descontínua, ou seja, éconstruída de três porções (41 a) dentadas, as quais alternam com três bordas (41 b)sem colocação dentada e são dispostas em uma posição correspondendo ásconfigurações dentadas (55) dos setores (54).

Em vista do acionamento axial simultâneo dos setores (54) eengaste das engrenagens (9) e (10), com referência nas fig. 1 e 3, três pinos (101) decontrole estão dispostos afastados a 120 0 sobre o eixo (4), engastam em uma suaextremidade respectivos assentos radiais, cada um feito em um correspondente setor(54), sendo assim fixados em relação aos setores (54) e em relação ao eixo (3), e seestendem radialmente para dentro iniciando nos próprios setores (54) através das fendas(25). As fendas (25) tem dimensões tais que possibilitam a translação axial dosrespectivos pinos (101) entre a posição central livre e as posições de engaste laterais defim-de-curso.

O dispositivo (16) compreende uma haste de controle (103),a qual é acoplada aos pinos (101) via um trambulador (104) transversal, é alojada nacavidade (5) do eixo (3), e se estende ao longo do eixo (4). O trambulador (104)transversal compreende três braços radiais (105) tendo respectivos assentos engastadospela extremidade interna dos pinos (101), em uma posição fixa, e uma porção (106)central - fig. 3 - acoplada com uma extremidade da haste (103) por meio de um rolamento(não mostrado), em particular, um rolamento de contato.

Em vista, ao contrário, do engaste das engrenagens (11) e(12), uma haste (103 a) é provida em uma direção paralela ao eixo (4), e disposta a umacerta distância desse eixo, e assim, da haste (103). Os pinos de controle providos para oengate das engrenagens (11) e (12) são conduzidos em uma posição fixa por um anel(107) de suporte, o qual é atravessado com folga pela haste (103) e tem uma pistacircular acoplada a uma extremidade da haste (103 a) por meio de um rolamento (nãomostrado), em particular, um rolamento de contato.

As hastes (103, 103 a) se estendem para fora da cavidade(5) sobre o lado da extremidade (6), onde há respectivas porções terminais (108, 108 a)externas ao eixo (3) e atuadas para provocar a translação das próprias hastes (103) e(103 a) em uma direção paralela ao eixo (4) sob o controle transmitido mecanicamenteiniciando na manopla (13).

Com referência nas fig. 7 e 8, o dispositivo (16) compreendeum eixo (110) de controle, o qual tem um eixo (111) ortogonal e inclinado em relação como eixo (3), é disposto parcialmente em uma porção que fica de face à extremidade (6) doeixo (3) e em uma posição intermediária entre o eixo (4) e o eixo de um outro eixomecânico da caixa de câmbio (2), e é suportado pela estrutura (20) via duas porçõesfixas (112) e (113) fixadas no modo axial e ajustadas a uma distância uma da outra.

O eixo (110) compreende uma porção (114) axial terminaldo topo e uma porção (115) axial terminal do fundo, as quais são providas, sobre a suasuperfície lateral externa, com respectivas saliências ou ranhuras. O eixo (110) aindacompreende uma porção (116) intermediária, a qual trás em uma posição fixa dois dedos(117), os quais são diametralmente opostos um com o outro e se projetam radialmenteem relação às porções axiais (114, 115).

Um membro (118) do tipo de uma alavanca é ajustado emuma posição fixa sobre a extremidade da porção axial (114) e é acoplado com a manopla(13) por meio de uma alavanca de transmissão (119) - parcialmente mostrada e nãodescrita em detalhe - a qual é capaz de alojar sobre o fuso (110) um movimento deseleção das faixas, em translação ao longo do eixo (111), e um movimento de engate dasengrenagens em rotação sobre o eixo (111) em direções opostas iniciando em umaposição de referência central correspondendo à condição livre ou neutra da transmissãopor engrenagem (2).

O dispositivo (16) ainda compreende duas luvas (120, 121),as quais são dispostas sobre lados axiais opostos da porção (116) e são ajustadas sobrea porção axial (114), e (115), respectivamente, em uma posição fixa no modo axial e livreno modo angular. Em particular, a luva (120) é agarrada no modo axial entre o membro(118) e a porção (116), enquanto a luva (121) é agarrada entre a porção (116) e ummembro de posicionamento (122).

O membro (122) é ajustado em uma posição fixa sobre aextremidade da porção axial (115) e co-opera, em um modo não descrito em detalhe,com dois elementos (123) esféricos postos sob carga por respectivas molas (nãomostradas) e conduzidos pela estrutura (20), para trazer o fuso (110) sempre de volta nomodo angular para dentro de uma posição livre central e no modo axial dentro de umaposição de referência central quando as engrenagens são desengatadas, e cessa a açãodo controle manual na manopla (13).

As luvas (120, 121), cada uma delas, conduzem, em umaposição fixa, um correspondente par de apêndices radiais (125), os quais sãodiametralmente opostos um com o outro, são alongados em uma direção paralela ao eixo(111), e, quando o eixo (110) está em sua posição central livre, estão alinhados com osdedos (117). As luvas (120, 121) engastam, em um modo fixo no modo angular edeslizante no modo axial, em respectivos assentos de guia fixos (126, 127), os quais sãofeitos nas porções (112) e (113), respectivamente, e são complementares no formato dosapêndices (125) para guiar as próprias luvas (120, 121) e por isso o fuso (110), ao longodo eixo (111).

O dispositivo (16) ainda compreende quatro alavancas (130,131, 132, 133), as quais estão compactadas de modo apertado no modo axial entre asporções (112) e (113), são assim fixadas ao longo do eixo (111), são ajustadas sobre asluvas (120, 121) e sobre a porção (116), cada uma delas tem uma altura de eixosubstancialmente igual àquela dos dedos (117), e estão, cada uma delas, associadascom uma correspondente faixa de engrenagens.

As alavancas (130-133) são constrangidas no modo angularcom os apêndices (125) das luvas (120, 121) ou desse modo com os dedos (117) daporção (116). Como será descrito mais completamente a seguir, apenas uma dasalavancas (130-133) está seletivamente acoplada com os dedos (117) para girar juntocom o eixo (110) sobre o eixo (111). As alavancas (130-133) compreendem respectivosbraços radiais semelhantes a pratos, as extremidades dos quais são acoplados àsextremidades de respectivas hastes de controle, parte dos quais são alojados nos eixosda transmissão por engrenagem (2).

Em particular, as alavancas (132, 133) compreendemrespectivos braços (134, 135) radiais, os quais são presos com dobradiça em suaspróprias extremidades às porções (108) e (108 a), respectivamente, das hastes (103)(103 a), com eixos de articulação paralelos ao eixo (111).

Durante o movimento de seleção do eixo (110) emtranslação axial, os dedos (117) transladam de modo axial e vem a engatar em qualqueruma das alavancas (130-133), enquanto as outras alavancas permanecem acopladasaos apêndices (125). Em outras palavras, durante o deslocamento da manopla (!3) aolongo do passo (14), o eixo (110) translada no modo axial de modo a selecionar uma dasalavancas e, por isso, uma das faixas.

Quando a manopla (13) é engatada ao longo do passo (15)de engate longitudinal, o fuso (110) se move com movimento de engate em rotação. Osdedos (117) provocam a rotação ao redor do eixo (111) somente da alavancaselecionada, enquanto as luvas (120, 121), a assim as outras alavancas, permanecemem uma posição angular fixa em relação à estrutura (20).

Levando em conta o passo circular dos pontos de dobradiçaentre as extremidades dos braços (134, 135) e as porções (108) e (108 a) das hastes(103) (103 a), a haste tem uma oscilação nos planos de estadia das respectivasalavancas (132, 133) - ortogonal ao eixo (111) - durante o movimento de engaste: porexemplo, dita oscilação é compensada pela folga interna dos rolamentos de contatopresentes no trambulador transversal (104) e no anel (107).

Uma translação axial da haste (103) iniciando na posiçãolivre central provoca deslocamentos simultâneos dos três setores (54) em direção daposição de engate lateral de fim-de-curso que foi ajustada, por exemplo, em direção àengrenagem (9). Os setores (54) na primeira porção de deslocamento (de pré -sincronização) conduzem com eles os três pequenos blocos (65), graças à ação elásticado dispositivo (68). Quando as superfícies (40, 47) entram em engaste uma com a outrasob o empuxo axial dos pequenos blocos (65), a engrenagem (9) assumesubstancialmente a mesma velocidade de rotação do anel (39), e assim a o eixo (3), dadoque o anel (39) é acionado em rotação pelo dispositivo (57) nesta etapa.

Continuando o deslocamento axial dos setores (54), ospinos (73) desengatam dos respectivos assentos (75), enquanto a configuração comdentes (55) dos setores (54) iniciam o acasalar com a configuração com dentes (41) doanel (39). Durante esta etapa de acasalamento, a configuração com dentes (41) éalinhada progressivamente com a configuração com dentes (55) girando em uma direçãoda circunferência, graças a um perfil frontal apropriado dos dentes, de per si conhecido enão descrito em detalhe, e assim recobre a folga de metade de um "pitch" definida pelodispositivo (57).

Então, na parte final do deslocamento dos setores (54), aconfiguração com dentes (46) entra em acasalamento também com a configuração comdentes (55) e é alinhada progressivamente com a própria configuração com dentes (55),graças a um perfil frontal apropriado dos dentes, por si só conhecido e não descrito emdetalhe.

Obviamente, o desengate é causado por um movimentoaxial da haste (103) e assim dos setores (54) em uma direção oposta para desengastar aconfiguração com dentes (55) dos setores (65) progressivamente desde as configuraçõescom dentes (46) e (41).

Na variante mostrada na fig. 5, é provido um dispositivo decontrole (16 a) automático ao invés do dispositivo (16). Em outras palavras, para aseleção e engate das engrenagens, o dispositivo (16 aO compreende um ou maisatuadores acionados por modo elétrico, pneumático ou hidráulico, os quais sãocontrolados por sinais elétricos ajustados por atuação da manopla (13) ou outro membrode controle equivalente.

Em particular, para a seleção e engate das engrenagenscorrespondendo às engrenagens (9-12), o dispositivo (16 a) compreende um atuadorlinear (140) de dupla ação (mostrado esquematicamente), compreendendo uma luva outrambulador (141) alojado ao menos parcialmente na cavidade (5) e fixo à estrutura (20),e dois pistões internos (não mostrados), que são móveis no modo axialindependentemente um do outro e são fixados nas hastes (103) e, respectivamente, emuma haste (103 b). A haste (103 b) substitui a haste (103 a), é co-axial com a haste (103),é oca no modo axial, e é engastada de modo deslizante pela própria haste (103).

As vantagens do presente dispositivo (1) são descritas noque segue. O fato de que ao menos uma porção dos membros (54) de engaste - atuadospelo dispositivo (16, 16 a) - é disposta em uma posição radial que é mais interna emrelação às superfícies (40, 47) cônicas e às colocações dentadas (41, 46) possibilitalimitação, em uma direção radial, das dimensões globais sobre o exterior da engrenagemanel (29) e, em uma direção axial, da dimensão da própria engrenagem (29) tipo anel. Naverdade, o fato de visar um controle de ditos membros (54) dentro do eixo (3) possibilita aeliminação do inconveniente o qual, ao invés, é necessário nas soluções conhecidas quevisam o uso de garfos de engaste em uma posição fora dos eixos, em particularinconveniência devido à necessidade de engastar os próprios garfos de engaste nasluvas de engaste.

Como é evidente a partir das figuras, o fato de haver ossetores (54) disponíveis completamente em uma posição radial que é mais interna emrelação às superfícies cônicas (40, 47) e às colocações dentadas (41, 46) - as quais sãocolocações de dentes internamente, enquanto a colocação dentada (55) é uma colocaçãoexterna - possibilita a eliminação de qualquer porção móvel no modo axial no exterior dasengrenagens (9, 10) ou em uma posição ajustada ao longo e ao lado das colocações comdentes das engrenagens (9) e (10) , e assim a redução da distância axial entre aspróprias engrenagens (9, 10) em relação às soluções conhecidas, nas quais é providauma luva deslizante externa. Em outras palavras, é possível capacitar o deslizamento dosmembros (54) diretamente em câmaras internas (50) feitas nas engrenagens (9, 10) e/ouem uma posição que é no modo radial mais interno em relação com aquela dasengrenagens (9, 10).

As características construtivas do dispositivo (1) acimadescritas assim possibilitam a solução que é equilibrada desde um ponto de vista detransmissão de forças de engaste e do torque, e tem um relativo pequeno número decomponentes e acima de tudo discreto nas dimensões globais.

Finalmente, é claro que modificações e variações podem serfeitas no dispositivo (1) de sincronização e engaste aqui descrito com referência naplanilha de desenhos anexos, sem, por isso, fugir do escopo de proteção da presenteinvenção, como definida nas reivindicações anexas.

Em particular, um diferente número de setores (54), umdiferente número de pequenos blocos (65), e/ou um diferente número de dentes (58) e decorrespondentes assentos (60) poderiam ser providos.

Adicionalmente, os membros (54) poderiam ter um formatodiferente, e/ou serem somente parcialmente alojados nos assentos (23), e/ou ospequenos blocos (65) poderiam ser dispostos em uma posição diferente daquela que édescrita acima; além disso, as superfícies (47) cônicas poderiam ser conduzidas pelosanéis (44) ao invés de pelas engrenagens.

Também ainda, o embuchamento (18) poderia ser definidopor uma porção do eixo (3), ao invés de ser uma peça distinta; e/ou o dispositivo (1)poderia ser usado para engatar mesmo somente uma única engrenagem.

Claims (21)

1. Dispositivo (1) para a sincronização e o engaste de umatransmissão por engrenagem de um veículo a motor compreendendo um eixo (3) e aomenos uma engrenagem (9) livre co-axial com relação a dito eixo; o dispositivocompreendendo:- uma porção (18) oca e cilíndrica projetada para ser co-axial, e em uma posição fixa, emrelação a dito eixo;- um anel (44) de acionamento, projetado para ser fixado em dita engrenagem ecompreendendo uma primeira colocação de dentes (46);- uma primeira superfície (47) de fricção cônica, conduzida uma por uma, entre o dito anel(44) de acionamento e a dita engrenagem (9);- um anel (39) de sincronização flutuante, ajustado entre dita porção (18) oca e cilíndricae dito anel (44) de acionamento e compreendendo:...a)...uma segunda superfície (40) de fricção cônica acasalando com a dita primeirasuperfície (47) de fricção cônica; e...b)... uma segunda colocação de dentes (41); e- ao menos um membro de engaste (54), o qual é fixo no modo angular em relação à ditaporção (18) oca e cilíndrica, que é capaz de deslizar no modo axial sob a ação de umdispositivo (16, 16 a) de controle, e que tem uma colocação de dentes (55) cilíndricaprojetada para acasalar progressivamente com dita segunda colocação de dentes (41) ecom dita primeira colocação de dentes (46) para tornar dita porção (18) oca e cilíndricafixa (17) no modo angular em dito anel de acionamento (44); uma porção interna de ditomembro de engaste (54) sendo atuada por dito dispositivo de controle (16, 16 a) e sendodisposta em uma posição radial que é mais interna em relação àquela de ditascolocações dentadas (41, 46, 55);dito dispositivo sendo caracterizado pelo fato de ditas colocações de dentes (41, 46, 55)serem dispostas em uma posição radial que é mais interna com relação àquela de ditassuperfícies de fricção cônicas (40, 47).

2. Dispositivo, de acordo com a reivindicação 1,caracterizado pelo fato de:- dito membro (54) de engaste estar disposto completamente em uma posição radial queé mais interna em relação àquela de ditas colocações de dentes (41, 46, 55);- ditas primeira e segunda colocações de dentes (41, 46) serem colocações de dentesinternas;- a colocação de dentes (55) cilíndrica de dito membro (54) de engaste ser umacolocação de dentes externa;- dita segunda superfície (40) de fricção cônica ficar de face, no modo radial, ao exteriorde dito anel (39) de sincronização.

3. Dispositivo, de acordo com a reivindicação 1 ou 2,caracterizado pelo fato de dita porção (18) oca e cilíndrica ter um assento (23) de guiaque guia a translação axial de dito membro (54) de engaste.

4. Dispositivo, de acordo com a reivindicação 3,caracterizado pelo fato de compreender uma pluralidade de ditos membros (54) deengaste dispostos no modo angular em uma distância em relação um com os outrossobre o eixo de dita porção (18) oca e cilíndrica, e pelo fato de dita porção (18) oca ecilíndrica ter um correspondente assento (23) de guia para cada um de ditos membros(54) de engaste.

5. Dispositivo, de acordo com a reivindicação 4,caracterizado pelo fato de ditos membros (54) de engaste terem o formato de um setorcilíndrico e estarem completamente alojados nos respectivos assentos de guia (23).

6. Dispositivo, de acordo com qualquer uma dasreivindicações de 3 a 5, caracterizado pelo fato de dito assento (23) de guia passarradialmente através de dita porção (18) oca e cilíndrica.

7. Dispositivo, de acordo com qualquer uma dasreivindicações de 3 a 6, caracterizado pelo fato de dita porção (18) oca e cilíndrica teruma superfície (27) cilíndrica externa; uma superfície cilíndrica interna de ditaengrenagem (9) sendo acoplada com dita superfície (27) cilíndrica externa de umamaneira rotativa.

8. Dispositivo, de acordo com a reivindicação 7,caracterizado pelo fato de compreender uma engrenagem anel (29) externa ajustada emuma posição fixa e co-axial sobre dita porção (18) oca e cilíndrica; ditos anéis desincronização e acionamento (44, 39) estando alojados em uma câmara anular (50)definida por dita porção (18) oca e cilíndrica, por dita engrenagem anel (29) externa e pordita engrenagem (9).

9. Dispositivo, de acordo com a reivindicação 8,caracterizado pelo fato de compreender meios (57) de restrição angular dispostos nomodo axial entre uma face (31) de dita engrenagem anel (29) externa e dito anel (39) desincronização para limitar a flutuação angular de dito anel (39) de sincronização comrelação a dito membro (54) de engaste.

10. Dispositivo, de acordo com a reivindicação 9,caracterizado pelo fato de ditos meios (57) de restrição angular compreenderem:- ao menos um dente (58) axial fixado em dito anel (39) de sincronização; e- ao menos um assento de retenção (60) feito em dita face (31), o qual tem um tamanhomaior do que dito dente (58) axial em uma direção da circunferência e ser engastado demodo deslizante em uma direção da circunferência por dito dente (58) axial.

11. Dispositivo, de acordo com qualquer uma dasreivindicações de δ a 10, caracterizado pelo fato de dita engrenagem anel (29) externater uma superfície radial interna compreendendo uma porção (61) cilíndrica acoplada comdita porção (18) oca e cilíndrica e uma porção dentada (62) acoplada com dita colocaçãode dentes (55) cilíndrica de tal maneira que é capaz de deslizar no modo axial.

12. Dispositivo, de acordo com qualquer uma dasreivindicações de δ a 11, caracterizado pelo fato de compreender:- ao menos um bloco (65) de pré-sincronização, o qual fica de face de modo axial comdito anel (39) de sincronização e é acoplado de tal maneira que é capaz de deslizar nomodo axial e é fixo no modo angular com dito membro (54) de engaste;- meios (67) de retenção no modo axial, os quais são dispostos entre dito bloco (65) edito membro (54) de engaste, e compreendem meios (68) elásticos para manter ditomembro (54) de engaste e dito bloco (65) de pré-sincronização fixos no modo axial emrelação um com o outro durante uma porção do deslocamento axial de pré-sincronização,no qual dito bloco (65) de pré-sincronização empurra dito anel (39) de sincronização nomodo axial para trazer dita segunda superfície (40) de fricção cônica para engaste comdita superfície (47) de fricção cônica; ditos meios (67) de retenção axial sendo liberáveisquando o passo axial de dito membro (54) de ehgaste continua para além de dita porçãodo deslocamento axial de pré-sincronização.

13. Dispositivo, de acordo com a reivindicação 12,caracterizado pelo fato de dito bloco (65) de pré-sincronização estar disposto no modoradial entre dito membro (54) de engaste e dita engrenagem anel (29) externa; ditaengrenagem anel (29) externa tendo uma ranhura (71) guiando no modo axial umaporção (72) de dito bloco (65) de pré-sincronização.

14. Dispositivo, de acordo com a reivindicação 13,caracterizado pelo fato de ditos meios (67) de retenção compreenderem:- um pino (73) que pode deslizar radialmente em uma cavidade (74) de guia, a qual éfeita em dito membro (54) de engaste e aloja ditos meios elásticos (66); e- um assento de retenção (75) feito em dito bloco (65) de pré-sincronização.

15. Dispositivo, de acordo com a reivindicação 13 ou 14,caracterizado pelo fato de dito bloco (65) de pré-sincronização ter um comprimento axialigual àquele de dito membro (54) de engaste e compreender duas extremidades (79)axiais e uma porção (72) intermediária que se projeta radialmente para fora com relaçãoà dita extremidade (79) axial para engastar dita ranhura (71) de guia axial.

16. Dispositivo, de acordo com a reivindicação 15,caracterizado pelo fato de dito anel (39) de sincronização compreender:- uma primeira porção anular (59), a qual fica ao redor de uma de ditas extremidades (79)axiais e fica de face, em modo axial, à dita porção (72) intermediária; e- uma segunda porção (69) anular, a qual é disposta no modo axial ao longo e ao lado daprimeira porção anular (59) e conduz dita segunda colocação de dentes (41).

17. Dispositivo, de acordo com a reivindicação 16,caracterizado pelo fato de dita segunda colocação de dentes (41) ser descontínua e seestender em uma correspondente posição axial de dito membro (54) de engaste.

18. Transmissão por engrenagem (2), para um veículo,caracterizada pelo fato de compreender um dispositivo (1) para a sincronização e oengaste de acordo com qualquer uma das reivindicações anteriores, de 1 a 17, e umdispositivo de controle (16 a) compreendendo: ao menos um atuador linear (140)compreendendo um trambulador (141), o qual é ao menos parcialmente alojado em ditoeixo (3); e ao menos uma haste (103, 103 b), a qual é acoplada a dito membro (54) deengaste e que é móvel no modo axial para translação axial do membro (54) de engaste.

19. Transmissão por engrenagem (2), para um veículo,caracterizada pelo fato de compreender um dispositivo (1) de acordo com qualquer umadas reivindicações de 1 a 17, e um dispositivo de controle (16, 16 a) compreendendo: - um pino (101) de controle, o qual é fixo em relação a dito membro (54) de engaste e quese estende radialmente para dentro com relação a dito membro (54) de engaste; e - uma haste (103, 103 a, 103 b), a qual é acoplada a dito pino (101) de controle, aomenos parcialmente alojada no eixo (3), e que é atuada para translação axial de ditomembro (54) de engaste;dito eixo (3) tendo um furo (25) radial, o qual é atravessado pelo dito pino (101) decontrole e tem dimensões tais que possibilitam a translação axial de dito pino (101) decontrole.

20. Transmissão, de acordo com a reivindicação 19,caracterizada pelo fato de dita haste (103) se estender ao longo do eixo (5) de dito eixomecânico (3), e por compreender um deslizador (104) transversal conduzindo umapluralidade de ditos pinos (101) de controle, cada um deles associado a umcorrespondente membro (54) de engaste; dito deslizador (104) transversal sendoacoplado em uma extremidade de dita haste (103) por meio de um rolamento.

21. Transmissão, de acordo com a reivindicação 19,caracterizada pelo fato de dita haste (103 a) ser paralela e disposta em uma distância doeixo (4) de dito eixo mecânico (3), e por compreender um anel de suporte (107), o qual éatravessado por mais uma haste (103) e conduzir uma pluralidade de ditos pinos (101) decontrole, cada um deles associado com um correspondente membro (54) de engaste; ditoanel de suporte (107) tendo uma trilha circular acoplada a uma extremidade de dita haste(103 a) por meio de um rolamento.