BRPI0708084A2

BRPI0708084A2 - acionamento de roda dentada para o acionamento de um agregado secundário de um veìculo

Info

Publication number: BRPI0708084A2
Application number: BRPI0708084-0A
Authority: BR
Inventors: Steffen Lehmann; Dimitri Sieber; Luc Muller
Original assignee: Luk Lamellen & Kupplungsbau
Priority date: 2006-02-24
Filing date: 2007-01-27
Publication date: 2011-05-17
Also published as: CN101384837B; CN101384837A; WO2007095881A1; DE112007000257A5; EP1989468A1; KR20080102133A

Abstract

ACIONAMENTO DE RODA DENTADA PARA O ACIONAMENTO DE UM AGREGADO SECUNDáRIO DE UM VEìCULO. A presente invenção refere-se a um acionamento de roda dentada para o acionamento de um agregado secundário de um veículo, com uma roda dentada (6) como parte de entrada e um cubo (7), que pode ser ligado com um eixo de acionamento do agregado secundário, como parte de saída de um amortecedor de vibrações devidas à torção, para o amortecimento de vibrações, sendo que, a roda dentada (6) e o cubo (7) apresentam recessos correspondentes, que formam em conjunto, pelo menos, um canal (10) para a recepção de um acumulador de mola (11, 11') do amortecedor de vibrações devidas à torção. De acordo com a invenção a roda dentada (6) e o cubo (7) podem ser acoplados entre si para a transmissão do momento de torção por meio de uma denteação intermediária (12,13).

Description

Relatório Descritivo da Patente de Invenção para "ACIONA-MENTO DE RODA DENTADA PARA O ACIONAMENTO DE UM AGRE-GADO SECUNDÁRIO DE UM VEÍCULO".

A presente invenção refere-se a um acionamento de roda den-tada para o acionamento de um agregado secundário de um veículo, comuma roda dentada como parte de entrada e com um cubo que pode ser liga-do com um eixo de acionamento do agregado secundário como parte desaída de um amortecedor de vibrações devidas à torção, para o amorteci-mento de vibrações, sendo que, a roda dentada e o cubo apresentam re-cessos correspondentes, que formam em conjunto, pelo menos, um canalpara a recepção de um acumulador de mola do amortecedor de vibraçõesdevidas à torção.

Por exemplo, do requerimento de patente DE 42 25 314 A1 éconhecida uma polia de acionamento para um acionamento por correia oupara um acionamento por corrente, para o acionamento de agregados se-cundários de um veículo. A polia de acionamento é acionada por um eixo demanivelas de um motor de combustão interna do veículo através de umacorrente ou uma correia. Neste caso, está previsto um dispositivo de amor-tecimento que apresenta acumuladores de força que podem ser comprimi-dos na direção da circunferência, de tal modo que ocorre um amortecimentode vibrações entre o acionamento e o agregado secundário conectado.

Do requerimento de patente DE 100 58 885, do mesmo modo, éconhecido um amortecedor de vibrações devidas à torção entre o aciona-mento de um veículo e um agregado secundário conectado.

Além disso, é conhecido que, o acionamento de um agregadosecundário como, por exemplo, de uma bomba de óleo, de uma bomba au-xiliar de guia ou de um compressor de ar condicionado pode ocorrer pormeio de uma engrenagem de distribuição, que é acionada através de umacorrente com o eixo de manivelas do motor de combustão interna do veícu-lo. Por exemplo, os agregados secundários podem apresentar eixos de en-caixe como eixos de acionamento, que engrenam nos eixos da caixa decâmbio do distribuidor através de uma denteação e, com isso, podem seracionados. Agora se tem mostrado que, em uma ligação rígida entre a rodadentada e o eixo de acionamento do agregado secundário podem surgir vi-brações indesejadas, em particular, as denominadas vibrações de operaçãoem vazio, que são estimuladas pela heterogeneidade do motor de combus-tão interna. Essas vibrações podem ser transmitidas para o agregado se-cundário. A fim de evitar isso, amortecedores de vibrações, em particular,amortecedores de vibrações devidas à torção são empregados ou inseridosentre a roda dentada e o eixo de acionamento.

À presente invenção cabe a tarefa de sugerir um acionamentode roda dentada do gênero mencionado no início, que amorteça as vibra-ções de modo suficiente, e que, além disso, apresente um espaço de cons-trução menor possível, bem como, um número de componentes pequeno.

Essa tarefa é solucionada por um acionamento de roda dentadade acordo com a invenção, para o acionamento de um agregado secundáriode um veículo, que compreende uma roda dentada como parte de entrada eum cubo que pode ser ligado com um eixo de acionamento do agregadosecundário como parte de saída de um amortecedor de vibrações devidas àtorção, para o amortecimento de vibrações, sendo que, a roda dentada e ocubo apresentam recessos correspondentes, que formam em conjunto, pelomenos, um canal para a recepção de um acumulador de mola de um amor-tecedor de vibrações devidas à torção, sendo que, a roda dentada e o cubopodem girar um em relação ao outro de modo restrito. De acordo com a in-venção, a roda dentada e o cubo podem ser acoplados entre si para atransmissão do momento de torção por meio de uma denteação intermediá-ria ou similar.

Dessa forma, no caso do acionamento de roda dentada, sugeri-do de acordo com a invenção, o espaço de construção pode ser aproveitadode forma otimizada, a fim de acoplar a uma roda dentada como parte deentrada com o cubo do eixo de acionamento do agregado secundário comamortecimento de vibrações. Em particular, no caso de uma redução donúmero de rotações de operação em vazio dos motores de combustão in-terna de veículos, através do amortecedor de vibrações usado com baixaresistência de mola, pode ocorrer um deslocamento da ressonância paravalores abaixo do número de rotações de operação em vazio reduzido. Adenteação intermediária prevista entre a roda dentada e o cubo no eixo deacionamento do agregado secundário, neste caso, serve para transmitirmomentos maiores, que surgem durante a operação com carga, da rodadentada para o cubo, enquanto que o acumulador de mola do amortecedorde vibrações devidas à torção impede transmissões de vibrações na opera-ção em vazio no acionamento de roda dentada de acordo com a invenção.

No âmbito de uma execução particularmente vantajosa da pre-sente invenção pode estar previsto que, a denteação intermediária existenteseja formada de encostos no lado da roda dentada e de contra-encostos nolado do cubo. Os encostos e os contra-encostos só entram em contato nocaso de movimentos relativos entre a parte de entrada e a parte de saída,que não surgem durante a operação em vazio, porém existem com carga, afim de, então, garantir uma transmissão destes momentos maiores para ocubo. Na execução de acordo com a invenção, o cubo pode engrenar nadenteação intermediária através da introdução axial em uma área de recep-ção da roda dentada. Também podem ser imaginadas outras execuçõesconstrutivas.

Uma forma de execução possível da presente invenção podeprever que, os encostos e os contra-encostos estejam, respectivamente,distanciados radialmente para fora dos canais. Através desta disposiçãoconstrutiva no acionamento da roda dentada de acordo com a invenção po-de ocorrer uma utilização otimizada do espaço de construção, de tal modoque, é possível uma possibilidade de disposição particularmente compacta.

Uma outra forma de execução prevê que, vários canais curva-dos, dispostos distribuídos através da circunferência da roda dentada e docubo estejam previstos para a recepção de molas de arco de um amortece-dor de mola de arco. Certamente também podem ser empregados outrosamortecedores de vibrações devidas à torção, contudo é empregado, depreferência, um amortecedor de mola de arco, uma vez que molas de pres-são em forma de arco podem ser empregadas de modo particularmentevantajoso. A fim de realizar uma guia de mola de pressão ótima das molasde pressão individuais do amortecedor de mola de arco, os recessos na ro-da dentada e também no cubo podem ser revestidos com semicasquilhoscorrespondentes. De preferência, estes semicasquilhos podem ser feitos dematerial sintético ou de outro material similar para realizar, além das melho-res propriedades de guia, também uma redução do desgaste. Além disso,com isto pode ser possibilitado um processamento com levantamento deaparas dos canais de mola.

Um próximo aperfeiçoamento da presente invenção pode preverque, o acionamento de roda dentada de acordo com a invenção abranja adi-cionalmente, pelo menos, um dispositivo de fricção apropriado. Através dodispositivo de fricção pode ser realizada uma força axial adicional entre aparte de entrada e a parte de saída.

De acordo com a invenção pode estar previsto que, um primeirodispositivo de fricção compreenda uma mola de pressão ou similar com umanel de fricção admitido. De preferência, a mola de pressão pode estar dis-posta em uma reentrância de um pino central, que está fixado na roda den-tada. A mola de pressão pode se apoiar no pino central. Por conseguinte, oanel de fricção, colocado na roda dentada, é admitido de modo efetivo nadireção axial com uma força axial. Também são possíveis outras execuçõesconstrutivas do dispositivo de fricção. No caso da execução sugerida do dis-positivo de fricção, o pino central pode ser fixado, por exemplo, através derebitamento. O pino central serve para que a mola de pressão possa se a-poiar, por exemplo, na cabeça do pino central.

Em particular, no contexto dessa execução pode estar previstoque, o anel de fricção esteja fixado à prova de torção no pino central. Paraisto, por exemplo, a forma da seção transversal do corpo do pino e tambéma forma interna do anel de fricção poderiam ser adaptadas de modo corres-pondente. Também podem ser imaginadas outras execuções construtivas afim de realizar uma disposição à prova de torção do anel de fricção.

Uma outra forma de execução vantajosa da invenção em ques-tão pode prever que, no acionamento de roda dentada de acordo com a in-venção esteja previsto um segundo dispositivo de fricção. O segundo dispo-sitivo de fricção pode compreender uma mola de disco fixada na roda den-tada por meio de um anel de segurança, com um anel de fricção admitido. Amola de disco pode ser submetida à tensão entre um anel de segurança eum anel de fricção. É possível que, a mola de disco esteja mantida à provade torção na parte de entrada ou na roda dentada por meio da denteaçãointermediária existente. Também no caso do emprego do segundo dispositi-vo de fricção é produzida uma força axial através da mola de disco entre aparte de entrada e a parte de saída.

Para evitar possíveis tolerâncias de impacto que poderiam re-percutir de modo desfavorável sobre o nível de ruído da denteação de mo-vimento da roda dentada, a parte de entrada é apoiada diretamente pormeio de um mancai de deslizamento. A fim de melhorar ainda mais este e-feito, pode estar previsto que, também a parte de saída esteja apoiada des-lizando, com isto, a fim de continuar a minimizar o efeito descrito. A fim degarantir uma alimentação de óleo suficiente do mancai de deslizamento daparte de entrada e da parte de saída, de acordo com um próximo aperfeiço-amento da invenção podem estar previstos furos radiais e/ou axiais, de talmodo que, pode ser realizada uma alimentação de óleo dos respectivos as-sentos do mancai de deslizamento da forma mais simples.

A fim de possibilitar uma centragem entre a roda dentada e ocubo, de acordo com uma próxima execução da presente invenção podeestar previsto que, entre a parte de entrada e a parte de saída esteja forma-do um assento de centragem. O assento de centragem pode possibilitaruma centragem maior que os assentos do mancai de deslizamento. Destemodo, com particular vantagem, pode ser realizada uma compensação deângulo e de deslocamento radial no acionamento de roda dentada de acor-do com a invenção.

A seguir, a invenção será esclarecida em detalhes com auxíliodos desenhos. São mostrados:

na figura 1 - uma situação de montagem esquemática de umapossível forma de execução de um acionamento de roda dentada de acordocom a invenção;

na figura 2a - uma vista lateral cortada parcialmente de uma ro-da dentada do acionamento de roda dentada de acordo com a invenção;

na figura 2b - uma vista parcial cortada longitudinalmente de umacionamento de roda dentada de acordo com a invenção;

na figura 3 - uma vista tridimensional da roda dentada acopladacom um cubo do acionamento de roda dentada;

na figura 4 - um diagrama com uma curva característica do a-mortecedor de vibrações devidas à torção;

na figura 5 - uma representação explodida do acionamento deroda dentada de acordo com a invenção;

na figura 6 - uma vista parcial cortada longitudinalmente de umaprimeira forma de execução do acionamento de roda dentada de acordocom a invenção;

na figura 7 - uma outra vista parcial cortada longitudinalmenteda roda dentada de acordo com a invenção, com canais de mola de arcorevestidos;

na figura 8 - uma outra vista parcial cortada longitudinalmentedo acionamento de roda dentada de acordo com a invenção, com um pri-meiro dispositivo de fricção;

na figura 9 - uma outra vista parcial cortada longitudinalmentedo acionamento de roda dentada de acordo com a invenção, conforme afigura 8, com canais de mola de arco revestidos; e

na figura 10 - uma outra vista parcial cortada longitudinalmentedo acionamento de roda dentada de acordo com a invenção, com um se-gundo dispositivo de fricção possível.

Na figura 1 está representada esquematicamente uma possívelsituação de montagem de um acionamento de roda dentada como aciona-mento para um compressor de ar condicionado 1. O compressor de ar con-dicionado 1 é acionado através de uma corrente de acionamento 2 por umeixo de manivelas, não representado em detalhes, de um motor de combus-tão interna de um veículo. Para isto, através da corrente de acionamento 2,o momento é transmitido para uma engrenagem de distribuição 3, que alémdo compressor de ar condicionado 1 aciona uma bomba auxiliar de direção4. A bomba auxiliar de direção 4 e o compressor de ar condicionado 1 apre-sentam, respectivamente, eixos de inserção como eixos de acionamento 5,5' que engrenam nos eixos da engrenagem de distribuição 3 através de umadenteação.

Na figura 2a está representada uma vista lateral cortada parci-almente de uma roda dentada 6 com uma denteação de movimento 25 co-mo parte de entrada, e um cubo 7 como parte de saída de um amortecedorde vibrações devidas à torção. Na figura 2b estão mostradas cortadas longi-tudinalmente a parte de entrada e a parte de saída que formam o aciona-mento de roda dentada de acordo com a invenção.

O cubo 7 executado como parte de entrada pode ser ligado comum eixo de acionamento ou eixo de inserção 5, não representado em deta-lhes, do compressor de ar condicionado 1, pelo que o eixo de inserção 5pode ser inserido em uma denteação interna 8 do cubo 7. A roda dentada 6e o cubo 7 apresentam recessos 9, 9' correspondentes, que formam emconjunto um canal 10 curvado para a recepção de uma mola de arco 11 deum amortecedor de mola de arco. Estes assim chamados canais de mola dearco 10 estão dispostos distribuídos através da circunferência da roda den-tada 6, executada como parte de entrada, e do cubo 7 executado como par-te de saída.

De acordo com a invenção, entre a roda dentada 6 e o cubo 7está prevista uma denteação intermediária para transmitir os momentos,surgidos durante a carga, da roda dentada 6 para o cubo 7. A denteaçãointermediária é constituída de encostos no lado da roda dentada 12 e cor-respondentes contra-encostos no lado do cubo 13. Os encostos 12 e tam-bém os contra-encostos 13 são respectivamente distanciados radialmentepara fora dos canais de mola de arco 10, e estão dispostos distribuídos a-través da circunferência da roda dentada 6 e do cubo 7.

Na faixa do número de rotações de operação em vazio, portan-to, quando não é transmitido nenhum momento, podem ser evitadas trans-missões de ruído através do amortecedor de mola de arco. Somente no ca-so de uma torção relativa da roda dentada 6 em relação ao cubo 7, na qualos encostos 12 e os contra-encostos 13 são colocados em contato, podeocorrer uma transmissão do momento de torção na faixa de carga.

Na figura 3 está representada uma representação tridimensionalno estado montado da roda dentada 6 no cubo 7 do acionamento de rodadentada de acordo com a invenção. As propriedades mencionadas anteri-ormente do acionamento de roda dentada de acordo com a invenção sãoesclarecidas através da curva característica do amortecedor de vibraçõesdevidas à torção no diagrama, que está representado na figura 4.

Na figura 5 é mostrada uma representação explodida do acio-namento de roda dentada de acordo com a invenção com a roda dentada 6e o cubo 7, da qual é evidente que, no caso desta forma de execução duasmolas de arco 11, 11' estão dispostas, distribuídas através da circunferên-cia, na roda dentada 6 e no cubo 7. Além disso está previsto um anel deretenção 24 como segurança de transporte. Da vista parcial cortada longitu-dinalmente do acionamento de roda dentada de acordo com a invenção éparticularmente visível que, na roda dentada 6 e no cubo 7, a alimentaçãode óleo dos assentos do mancai de deslizamento separados ocorre pormeio de furos 14, 14' que passam aproximadamente radiais, e de um furoaxial 15.

Na figura 7 os canais ou canais de mola de arco 10 curvados jámencionados na roda dentada 6 e no cubo 7 são revestidos com semicas-quilhos 16, 16' de material sintético que reduz o desgaste. Através dos se-micasquilhos 16, 16', além da redução do desgaste, também pode ser pos-sível uma guia melhorada das molas de arco 11 nos canais de mola de arco10. Além disso, é possível um processamento com levantamento de aparasdos canais de mola de arco 10.

Na figura 8 é mostrada uma outra vista parcial cortada Iongitu-dinalmente do acionamento de roda dentada de acordo com a invenção.Nessa vista, na roda dentada 6 está fixado um pino central 17, que apresen-ta uma reentrância 18. A reentrância 18 serve para a recepção de um pri-meiro dispositivo de fricção, que compreende uma mola de pressão 19, queencosta com uma extremidade na cabeça do pino central 17, e com sua ou-tra extremidade atua contra um anel de fricção 20, de tal modo que, dissoresulta uma força axial sobre a roda dentada. Na figura 9, a representaçãofoi completada somente através dos canais de mola de arco 10 revestidoscom os semicasquilhos 16, 16'.

A figura 10 mostra uma outra forma de execução do aciona-mento de roda dentada de acordo com a invenção, com um segundo dispo-sitivo de fricção. O segundo dispositivo de fricção compreende uma mola dedisco 21, que está apertada na roda dentada 6 através de um anel de segu-rança 22. A mola de disco 21 produz uma força axial sobre o anel de fricção23, que encosta no cubo 7. A mola de disco 21 está fixada à prova de torçãona roda dentada 6 através da denteação intermediária.

Listagem de Referência

1 compressor de ar condicionado 2 corrente de acionamento 3 engrenagem de distribuição 4 bomba auxiliar de direção 5, 5' eixo de acionamento 6 roda dentada 7 cubo 8 denteação interna 9, 9' recessos 10 canal 11 mola de arco 12 encosto no lado da roda dentada 13 contra-encosto no lado do cubo 14, 14' furo radial 15 furo axial 16, 16' semicasquilho 17 pino central 18 reentrância19 mola de pressão20 anel de fricção21 mola de disco22 anel de segurança23 anel de fricção24 anel de retenção25 denteação de movimento

Claims

1. Acionamento de roda dentada para o acionamento de um a-gregado secundário de um veículo, com uma roda dentada como parte deentrada e um cubo, que pode ser ligado com um eixo de acionamento doagregado secundário como parte de saída de um amortecedor de vibraçõesdevidas à torção, com um amortecedor de vibrações devidas à torção, parao amortecimento de vibrações, sendo que, a roda dentada e o cubo apre-sentam recessos correspondentes, que formam em conjunto, pelo menos,um canal para a recepção de um acumulador de mola do amortecedor devibrações devidas à torção, caracterizado pelo fato de que, a roda dentada(6) e o cubo (7) podem ser acoplados entre si para a transmissão do mo-mento de torção por meio de uma denteação intermediária.

2. Acionamento de roda dentada de acordo com a reivindicação-1, caracterizado pelo fato de que, a denteação intermediária compreendeencostos (12) no lado da roda dentada e contra-encostos (13) correspon-dentes no lado do cubo.

3. Acionamento de roda dentada de acordo com a reivindicação-2, caracterizado pelo fato de que, os encostos (12) e os contra-encostos(13) estão dispostos radialmente para fora de recessos (9, 9') através dacircunferência da roda dentada (6) e do cubo (7) distribuídos.

4. Acionamento de roda dentada de acordo com uma das rei-vindicações anteriores, caracterizado pelo fato de que, cada canal é execu-tado como canal de mola de arco (10) curvado para a recepção de uma mo-la de arco (11) de um amortecedor de mola de arco.

5. Acionamento de roda dentada de acordo com a reivindicação-4, caracterizado pelo fato de que, estão previstos vários canais de mola dearco (10) dispostos através da circunferência da roda dentada (6) e do cubo(7) distribuídos.

6. Acionamento de roda dentada de acordo com a reivindicação-4 ou 5, caracterizado pelo fato de que, cada canal de mola de arco (10) estárevestido com semicasquilhos (16, 16').

7. Acionamento de roda dentada de acordo com uma dasreivindicações anteriores, caracterizado pelo fato de que, está previsto, pelomenos, um dispositivo de fricção.

8. Acionamento de roda dentada de acordo com a reivindicação-7, caracterizado pelo fato de que, um primeiro dispositivo de fricção com-preende uma mola de pressão (19) com um anel de fricção (20) admitido.

9. Acionamento de roda dentada de acordo com a reivindicação 8,caracterizado pelo fato de que, a mola de pressão (19) está disposta em umareentrância (18) de um pino central (17), que está fixado na roda dentada (6).

10. Acionamento de roda dentada de acordo com a reivindicâ-ção 8 ou 9, caracterizado pelo fato de que, o anel de fricção (20) está fixadoà prova de torção no pino central (17) através de uma forma da seção trans-versal predeterminada do corpo do pino central (17) e da forma interna doanel de fricção (20).

11. Acionamento de roda dentada de acordo com uma das rei-vindicações de 7 a 10, caracterizado pelo fato de que, um segundo dispositivode fricção compreende uma mola de disco (21) fixada na roda dentada (6) pormeio de um anel de segurança (22) com um anel de fricção (23) admitido.

12. Acionamento de roda dentada de acordo com a reivindica-ção 11, caracterizado pelo fato de que, a mola de disco (21) está mantida àprova de torção na roda dentada (6) por meio da denteação intermediária daroda dentada (6).

13. Acionamento de roda dentada de acordo com uma das rei-vindicações anteriores, caracterizado pelo fato de que, a roda dentada (6) e ocubo (7) estão apoiados em mancais de deslizamento separados um do outro.

14. Acionamento de roda dentada de acordo com a reivindica-ção 13, caracterizado pelo fato de que, a roda dentada (6) e o cubo (7) a-presentam, pelo menos, um furo (14, 14') que passa radialmente, e/ou, pelomenos, um furo (15) que passa axialmente para a alimentação de óleo dosmancais de deslizamento.

15. Acionamento de roda dentada de acordo com uma das rei-vindicações anteriores, caracterizado pelo fato de que, entre a roda dentada(6) e o cubo (7) é formado um assento de centragem.