BRPI0718018A2

BRPI0718018A2 - Acionamento de direção para veículos de esteira

Info

Publication number: BRPI0718018A2
Application number: BRPI0718018-7A
Authority: BR
Inventors: Keith E Gleasman; James Y Gleasman; Donald Gabel; Matthew R Wrona
Original assignee: Torvec Inc
Priority date: 2006-10-27
Filing date: 2007-10-26
Publication date: 2013-11-19
Also published as: CA2665023A1; AU2007313812B2; JP2010508194A; CA2665023C; US7824289B2; US20080103005A1; MX2009004375A; EP2076405A4; KR20090075743A; EP2076405A2; AU2007313812A1; WO2008055062A2; WO2008055062A3

Description

Relatório Descritivo da Patente de Invenção para "ACIONA- MENTO DE DIREÇÃO PARA VEÍCULOS DE ESTEIRA".

REFERÊNCIA A PEDIDOS RELACIONADOS

Este pedido PCT reivindica uma ou mais invenções que foram 5 reveladas no pedido de patente copendente Estados Unidos número de sé- rie 11/924.022, depositado em 25 de outubro de 2007, intitulado "STEER DRIVE FOR TRACKED VEHICLES", o qual é um pedido de patente de con- tinuação-em-parte do pedido copendente número de série 11/553.592, de- positado em 27 de outubro de 2006, intitulado "STEER DRIVE FOR TRAC- 10 KED VEHICLES". Os pedidos mencionados anteriormente estão incorpora- dos neste documento pela referência.

ANTECEDENTES DA INVENÇÃO CAMPO DA INVENÇÃO

A invenção refere-se ao campo de veículos de esteira. Mais par- ticularmente, a invenção refere-se a um acionamento de direção com um diferencial para desempenho melhorado de um veículo de esteira sob condi- ções extremas de tração baixa.

DESCRIÇÃO DE TÉCNICA RELACIONADA

Sistemas de direção diferencial para veículos de esteira são bem-conhecidos. Tais sistemas de direção de esteira de técnica anterior são frequentemente identificados por expressões tais como "diferenciais duplos", "acionamentos de direção" e "transmissões de acionamento cruzado", e es- tes sistemas de direção de técnica anterior são igualmente aplicáveis a veí- culos fora de estrada de múltiplas rodas não tendo eixo de giro ajustável de forma angular. Desta técnica anterior, o acionamento de direção de Gleas- man revelado na Patente U.S. N°. 4.776.235 tem se comprovado ser relati- vamente econômico e efetivo de forma notável em teste conduzido no veícu- lo de esteira para todo terreno ("FTV®") construído pela Torvec, Inc. Usando o acionamento de direção de Gleasman, o operador dirige prontamente o veículo FTV com um volante convencional, quando comparado aos aciona- mentos do tipo de buldôzer mais convencionais com alavancas de controle esquerda e direita separadas para cada esteira, quando atravessando estra- das pavimentadas em velocidades de estrada assim como quando atraves- sando terreno fora de estrada.

Preceitos da técnica anterior indicam que somente alguma forma convencional de conjunto de engrenagens de diferencial de deslizamento 5 não limitado pode ser usada entre o motor do veículo e os acionamentos de esteira a fim de não prejudicar rotação diferencial dos semieixos de aciona- mento. Todos os acionamentos de direção diferencial de técnica anterior para veículos de esteira usam alguma forma convencional de conjunto de engrenagens de diferencial de deslizamento não limitado entre o motor do 10 veículo e os acionamentos de esteira. Aparentemente, os versados na técni- ca têm acreditado que tal diferencial de acionamento deve ser um diferencial sem quaisquer dispositivos de deslizamento limitado.

Durante teste extensivo, um problema tem sido notado quando o veículo de esteira FTV está sendo girado em terreno que inclui partes tendo 15 tração não usualmente baixa. Por exemplo, onde uma esteira do veículo es- tá atravessando lama extremamente mole, essa esteira ocasionalmente po- de perder toda tração e começar a "deslizar". Isto é similar ao deslizamento indesejável que ocorre em um caminhão com um diferencial de deslizamento não limitado convencional, onde um conjunto de rodas motrizes começa a 20 deslizar na lama, gelo ou neve. Quando o veículo FTV está girando e a es- teira total em um lado do veículo perde tração, o giro é interrompido. Em ou- tros tipos de acionamentos diferenciais se a esteira continuar a deslizar du- rante giro o torque de acionamento do veículo pode ser completamente per- dido.

Tal como explicado na Patente U.S. N°. 4.776.235, o aciona-

mento de direção de Gleasman é "sem deslizamento" contanto que o veículo de esteira esteja se deslocando reto para frente ou reto para trás e o volante ainda seja retido pelo operador. Esta condição sem deslizamento resulta do fato de que os acionamentos de ambas as esteiras são travados conjunta- 30 mente quando a combinação sem-fim/roda sem-fim de direção do aciona- mento de direção do veículo é mantida sem movimento. Sob esta condição, os eixos de acionamento de esteira operam como se eles fossem eixos retos sem nenhum diferencial separando. Contudo, quando o acionamento de mo- tor de direção deste acionamento de direção de técnica anterior sobrepõe velocidades de esteira diferentes para girar, a combinação sem-fim/roda sem-fim de direção começa a girar, e esta condição travada é perdida. Isto 5 é, o acionamento de direção introduz ação diferencial entre as esteiras e, quando os eixos de acionamento estão diferenciando, a perda de torque de acionamento, isto é, deslizamento, pode ocorrer tal como ocorre em todos os diferenciais de deslizamento não limitado convencionais quando um eixo de acionamento perde tração.

O giro mais acentuado que um acionamento do tipo de buldôzer

convencional, com alavancas de controle esquerda e direita separadas para cada esteira, pode fazer é ao frear uma esteira enquanto acionando a outra esteira, e isto tensiona consideravelmente a esteira freada. Giros em volta de pivô usando o acionamento de direção de Gleasman envolvem mudar a 15 direção do veículo com pouco ou nenhum movimento translacional do ponto de pivô no centro do veículo. Giros em volta de pivô podem ser ajudados por potência ou totalmente acionados pelo torque de acionamento para serem executados mais rapidamente. Uma vez que o veículo não está usando tor- que de acionamento para movimento para frente ou para trás quando ocorre 20 giro em volta de pivô, torque de acionamento está disponível para acionar giros em volta de pivô. Um deslizamento, similar ao deslizamento de giro descrito anteriormente, ocorre durante giro em volta de pivô quando uma das esteiras está atolada em um meio de tração baixa.

A interrupção de direção ou a perda de torque de acionamento 25 quando uma esteira desliza é endêmica em todos os acionamentos de estei- ra diferenciais e tem ocorrida aparentemente em veículos de esteira aciona- dos por direção desde o seu princípio. Tal como indicado na informação rela- tiva a documento fornecida na televisão para o público com o consentimento do governo dos Estados Unidos, esta mesma condição de deslizamento o- 30 corre com tanques Abrams do exército dos Estados Unidos acionados por direção. Os tanques Abrams também incluem um acionamento do tipo volan- te em contraste com os acionamentos do tipo de buldôzer mais convencio- nais com alavancas de controle esquerda e direita separadas para cada es- teira. Embora esta condição não seja suficiente para depreciar as muitas vantagens dos veículos de esteira, ela certamente tem sido o problema que tem incomodado veículos de esteira por muito tempo, e ela ocorre frequen- 5 temente de forma suficiente em terreno fora de estrada severo para justificar correção. Evitação de tais problemas de direção indesejáveis é de particular importância para esses poucos veículos de esteira que são capazes de des- locar em velocidades de estrada.

Existe uma necessidade na técnica de um acionamento de dire- ção que impeça deslizamento quando torque é reduzido repentinamente e que facilite giros em volta de pivô para o veículo de esteira sob condições extremas de tração baixa.

SUMÁRIO DA INVENÇÃO

O acionamento de direção diferencial para um veículo de esteira 15 inclui um diferencial de acionamento interligando os respectivos eixos de acionamento para as esteiras e um diferencial de direção para sobrepor as respectivas rotações aditivas e subtrativas às esteiras para direção e giro em volta de pivô. Em uma modalidade preferida para veículos de esteira de alta velocidade, o diferencial de acionamento é um diferencial de deslizamento 20 limitado do tipo todo de engrenagens e sem embreagem, e um diferencial de direção é um diferencial de deslizamento não limitado. Os dois diferenciais são arranjados para proporcionar operação de esteira sem deslizamento se deslocando em caminhos retos ou durante direção sob todas as condições contanto que pelo menos uma esteira tenha tração. Em uma outra modali- 25 dade, tanto o diferencial de acionamento quanto o diferencial de direção são diferenciais de deslizamento limitado do tipo todo de engrenagens e sem embreagem. Esta segunda modalidade pode ser apropriada para giros em volta de pivô de alguns veículos fora de estrada se deslocando em velocida- de mais baixa.

O acionamento de direção diferencial para um veículo inclui um

diferencial de acionamento e um diferencial de direção. O veículo inclui as respectivas esteiras de acionamento esquerda e direita ou elementos de tra- ção de acionamento, um motor de propulsão com um eixo de acionamento de motor, e um volante girável por um operador para indicar uma direção de deslocamento pretendida.

O diferencial de acionamento interliga o eixo de acionamento de motor e um par de respectivos eixos de acionamento para acionar diferenci- almente os respectivos elementos de tração de acionamento esquerdo e direito. O diferencial de direção interliga operacionalmente o volante e os respectivos eixos de acionamento de esteira assim que rotação do volante em uma primeira direção causa rotação do diferencial de direção na primeira direção e rotação do volante na direção oposta causa rotação do diferencial de direção em uma direção oposta. A velocidade de rotação do diferencial de direção em cada direção é proporcional à rotação angular do volante. A rotação do diferencial de direção em uma primeira direção resulta na rotação dos respectivos eixos de acionamento de esteira em direções opostas. Em uma modalidade, pelo menos um dos diferenciais de acionamento e de dire- ção inclui um diferencial de deslizamento limitado todo de engrenagens.

Na modalidade preferida, o diferencial de acionamento inclui um diferencial de deslizamento limitado todo de engrenagens. Em uma segunda modalidade, o diferencial de acionamento inclui um diferencial de desliza- mento limitado todo de engrenagens e um diferencial de direção inclui um diferencial de deslizamento limitado todo de engrenagens.

Ambas as modalidades também são estendidas para fornecer um diferencial de deslizamento limitado todo de engrenagens de lado es- querdo adicional e um diferencial de deslizamento limitado todo de engrena- 25 gens de lado direito adicional para dividir o torque entregue a um respectivo par de eixos de acionamento associado com cada esteira. Isto é, enquanto os dois primeiros diferenciais de deslizamento limitado todo de engrenagens dividem o torque entre os respectivos eixos de acionamento dirigindo o tor- que de motor para as respectivas esteiras esquerda e direita, os dois dife- 30 renciais de deslizamento limitado todo de engrenagens adicionais dividem adicionalmente cada respectivo torque de esteira entre os eixos de aciona- mento dianteiro e traseiro de cada respectiva esteira. O diferencial de deslizamento limitado todo de engrenagens in- clui preferivelmente um complexo de engrenagens de eixos cruzados tendo um par de sem-fins de engrenagem lateral e pelo menos dois conjuntos de engrenagens de combinação dispostas em pares. Cada sem-fim de engre- 5 nagem lateral é montado para rotação em volta de um eixo de saída e fixado a um respectivo eixo de saída. Cada engrenagem de combinação tem um eixo de rotação que é substancialmente perpendicular a um eixo de saída. Cada engrenagem de combinação também tem a primeira parte de engre- nagem espaçada distante da parte de roda sem-fim. As primeiras partes de 10 engrenagem do par de engrenagens de combinação estão em encaixe de casamento com cada outra, e as partes de roda sem-fim do par de engrena- gens de combinação estão em encaixe de casamento com um respectivo sem-fim dos sem-fins de engrenagem lateral. O diferencial de deslizamento limitado todo de engrenagens inclui preferivelmente uma placa de impulso 15 mantida em uma posição fixada entre as extremidades internas do par de sem-fins de engrenagem lateral.

DESCRIÇÃO RESUMIDA DOS DESENHOS

A figura 1 mostra uma vista lateral transversal parcialmente sec- cionada de um primeiro diferencial de tração total para uso na presente in- venção.

A figura 2A é uma seção transversal esquemática de um segun- do diferencial de tração total para uso na presente invenção incluindo um complexo de engrenagens de sem-fim/roda sem-fim completo incorporado dentro de um alojamento de peça única.

A figura 2B é uma seção transversal esquemática tal como vista

ao longo da linha 2B-2B da figura 2A.

A figura 3 é uma vista esquemática parcial de um acionamento de direção de acordo com a presente invenção.

A figura 4 mostra uma vista esquemática de um veículo de estei- ra executando um giro em volta de pivô tornado possível pela presente in- venção.

A figura 5 é uma vista esquemática de uma modalidade preferida da presente invenção usada em um veículo de esteira.

A figura 6 é uma vista superior seccional transversal esquemáti- ca parcialmente ampliada, com algumas partes e sombreamentos transver- sais omitidos para aprimorar clareza, de partes selecionadas dos diferenciais 5 de acionamento e de direção, assim como dos diferenciais de lado esquerdo e lado direito mostrados na figura 5.

DESCRIÇÃO DETALHADA DA INVENÇÃO

A presente invenção está relacionada à matéria em questão da Patente U.S. N0. 3.735.647, "SYNCLINAL GEARING", emitida para Gleas- 10 man em 29 de maio de 1973, da Patente U.S. N°. 4.776.235, "NO-SLIP, IM- POSED DIFFERENTIAL REDUCTION DRIVE", emitida para Gleasman et al. em 11 de outubro de 1988, da Patente U.S. N°. 6.135.220, "MODULAR SYSTEM FOR TRACK-LAYING VEHICLE", emitida para Gleasman et al. em

24 de outubro de 2000 e da Patente U.S. N°. 6.783.476, "COMPACT FULL- TRACTION DIFFERENTIAL", emitida para Gleasman et al. em 31 de agosto de 2004, todas as quais estão incorporadas neste documento pela referên- cia.

Preceitos dos acionamentos de direção de técnica anterior indi- cam que somente formas convencionais de conjunto de engrenagens de diferencial de deslizamento não limitado podem ser usadas entre um motor do veículo e os acionamentos de esteira a fim de não prejudicar rotação dife- rencial dos semieixos de acionamento. Entretanto, deslizamento indesejável ocorre frequentemente em um veículo de esteira quando o veículo está sen- do dirigido, porque o motor de acionamento de direção está deslocando o acionamento travado de outro modo do diferencial de direção e, assim, am- bos os diferenciais estão diferenciando. Sob esta condição, se uma das es- teiras repentinamente perder tração, a carga de torque se torna significati- vamente fora de balanço, permitindo que a esteira que desliza aumente em velocidade e reduza a velocidade e torque de acionamento na outra esteira em relação à velocidade aumentada da esteira que desliza. [NOTA: Os ver- sados na técnica perceberão que, embora os elementos de tração referidos neste documento sejam primariamente "esteiras", as unidades de múltiplas rodas propriamente ditas usadas para suportar e acionar as esteiras podem ser, e têm sido, usadas como elementos de tração de veículo e, portanto, o acionamento de direção diferencial revelado da invenção também pode ser usado de forma apropriada para controlar os eixos de acionamento de tais 5 respectivos elementos de tração de múltiplas rodas esquerdo e direito para dirigir um veículo de múltiplas rodas como este].

Pelo menos um dos diferenciais de acionamento e de direção da presente invenção é um tipo de diferencial de deslizamento limitado todo de engrenagem tal como o oposto aos diferenciais de deslizamento não limitado convencionais mostrados na técnica anterior. Um diferencial de deslizamen- to limitado leva em conta uma diferença nas velocidades de rotação dos ei- xos de saída diferenciando, mas não permite que a diferença aumente além da quantidade estabelecida. Alguns diferenciais todo de engrenagem fazem com que as engrenagens se liguem conjuntamente ou contra o alojamento para fornecer uma predisposição de torque quando tração é perdida. Entre- tanto, os diferenciais de deslizamento limitado todo de engrenagens preferi- dos da invenção usam a vantagem mecânica do projeto tal como sem-fim das engrenagens laterais operando contra o projeto de roda sem-fim das engrenagens de combinação para permitir ação diferencial normal em rela- ção a um giro, e se a tração sob um componente de acionamento se tornar significativamente menor do que a tração sob o outro componente de acio- namento, esta mesma vantagem mecânica impede a transferência de torque em excesso para o componente de acionamento com menos tração. Torque maior de modo crescente é transferido para o componente de tração tendo melhor tração até que a diferença no torque sendo transferido para cada componente de acionamento alcance uma relação de predisposição de tor- que predeterminada. O projeto de engrenagem determina a relação de pre- disposição de torque, a qual é a relação de torque aplicada ao componente de tração com melhor tração para o torque aplicado ao componente tendo menor tração.

Na modalidade preferida, o diferencial de acionamento é um di- ferencial do tipo deslizamento limitado todo de engrenagens, e um diferenci- al de direção é um diferencial de deslizamento não limitado convencional. Em uma segunda modalidade, o diferencial de acionamento e o diferencial de direção são ambos diferenciais do tipo deslizamento limitado todo de en- grenagens. Uma modalidade adicional se estende de cada uma destas mo- 5 dalidades recém-identificadas ao combiná-las com diferenciais de lado direi- to e esquerdo adicionais, ambos os quais são diferenciais do tipo desliza- mento limitado todo de engrenagens, para distribuir torque para os eixos de acionamento dianteiro e traseiro para cada um dos respectivos elementos de tração de acionamento esquerdo e direito do veículo.

O uso de um tipo de diferencial de deslizamento limitado todo de

engrenagens como o diferencial de acionamento do acionamento de direção impede que a condição descrita anteriormente ocorra quando tração é re- pentinamente reduzida sob um elemento de acionamento. Embora qualquer diferencial de deslizamento limitado todo de engrenagens possa ser usado 15 em qualquer acionamento de direção da presente invenção, os diferenciais todo de engrenagem discutidos neste documento são preferidos, isto é, o projeto de eixos cruzados mais antigo mostrado na figura 1 que foi ampla- mente usado sob a marca registrada "Torsen®" ou o projeto de eixos cruza- dos compacto mais recente mostrado nas figuras 2A e 2B e identificado co- 20 mercialmente pela marca registrada "IsoTorque®". Tal como exatamente relatado acima, evitação de tais problemas de direção indesejáveis é de par- ticular importância para esses poucos veículos de esteira que são capazes de deslocar em velocidades de estrada. Esta importante revisão, entretanto, não afeta de outro modo a operação dos recursos básicos do acionamento 25 de direção original, os quais continuam a funcionar da mesma maneira. Isto é, quando o veículo está sendo acionado em uma direção reta, ambos os diferenciais ainda agem como eixos retos, e quando o operador de veículo indica uma mudança na direção ao girar o volante do veículo, o motor de direção ainda gira o alojamento do diferencial de direção para frente ou em 30 reversão, e as velocidades das esteiras são respectivamente aumentadas e reduzidas para realizar a mudança de direção tal como explicado na Patente U.S. N°. 4.776.235. Com o uso do diferencial de deslizamento limitado da presente invenção, giros em volta de pivô ainda mudam a direção do veículo com pouco ou nenhum movimento translacional do ponto de pivô no centro do veículo. Giros em volta de pivô são ainda preferivelmente acionados de for- 5 ma total por torque substancial fornecido pelo motor de sistema de direção diferencial separado, uma vez que o torque desse motor de direção é ainda aumentado de maneira excepcional pela relação de conjunto de engrena- gens sem-fim/roda sem-fim (preferivelmente >15:1).

Durante tais giros em volta de pivô com sistemas de direção an- teriores, o operador de veículo de uma maneira geral aplica um freio ou de outro modo retém o eixo de acionamento de motor em uma condição trava- da. Entretanto, durante giros em volta de pivô com veículos fora de estrada pesados se deslocando relativamente devagar, aparecem condições tais em que não é desejável travar o eixo de acionamento de motor. Nestes últimos casos, se a carga de tração sendo compartilhada entre as esteiras se tornar significativamente desbalanceada, o movimento em volta de pivô pode ser completamente interrompido. Este problema de giro em volta de pivô em sistemas de direção anteriores é evitado na presente invenção ao substituir o diferencial de direção tradicional por um tipo de diferencial de deslizamento limitado todo de engrenagens que não desliza quando ocorre tal desequilí- brio de torque. Contudo, para todos os veículos sobre esteiras se deslocan- do mais rapidamente, o diferencial de direção preferivelmente deve ser um do tipo de deslizamento não limitado todo de engrenagens convencional. DIFERENCIAL DE DESLIZAMENTO LIMITADO Tal como mostrado na figura 1, uma primeira modalidade de um

diferencial de deslizamento limitado para uso na presente invenção inclui um alojamento de engrenagens giratório 10 e um par de eixos de acionamento

11, 12 recebidos em furos formados nos lados do alojamento 10. Este tipo de diferencial, tal como revelado na Patente U.S. N°. 3.735.647, tem desfru- tado de uso e publicidade razoavelmente muito difundidos por todo o mundo sob a marca registrada Torsen®. Este diferencial de deslizamento limitado, o qual é um diferencial todo de engrenagens, não inclui placas de deslizamen- to ou outra forma de aparelho de embreagem e usa um arranjo de eixos cru- zados ou um de eixos paralelos em um formato de "complexo de engrena- gens planetárias compostas". Embora um ou outro destes formatos possa ser usado, o formato de diferencial de eixos cruzados é preferido, e somente 5 este formato é explicado com maior particularidade na discussão seguinte.

Um flange 13 é preferivelmente formado em uma extremidade do alojamento 10 para montar uma engrenagem de anel (não mostrada) pa- ra fornecer potência rotacional de uma fonte de potência externa, tipicamen- te de um motor do veículo. O arranjo de engrenagens dentro do alojamento 10 10 é frequentemente chamado de "complexo de engrenagens planetárias compostas de eixos cruzados" e inclui preferivelmente um par de sem-fins de engrenagem lateral 14, 15 fixadas, respectivamente, às extremidades internas dos eixos 11, 12 e diversos conjuntos de engrenagens de combina- ção 16 organizadas em pares. Cada engrenagem de combinação tem prefe- 15 rivelmente extremidades externas formadas com as partes integrais de en- grenagem de dentes retos 17 espaçadas da parte de "roda sem-fim" 18. Embora a nomenclatura padrão de engrenagem use a expressão "engrena- gem de sem-fim" para descrever o casamento com um "sem-fim", isto fre- quentemente se torna confuso durante a descrição dos vários conjuntos de 20 engrenagens de um diferencial todo de engrenagens. Portanto, tal como u- sado neste documento, o casamento com um sem-fim é chamado de "roda sem-fim".

Cada par de engrenagens de combinação 16 é preferivelmente montado dentro de fendas ou furos formados no corpo principal do alojamen- 25 to 10, de maneira que cada engrenagem de combinação gira em um eixo que é substancialmente perpendicular ao eixo de rotação dos sem-fins de engrenagem lateral 14, 15. A fim de facilitar montagem, cada engrenagem de combinação 16 tem preferivelmente um furo axial de comprimento total através do qual um respectivo eixo de montagem 19 é recebido para suporte 30 rotacional dentro de colos de mancai formados no alojamento 10.

Engrenagens de combinação são conhecidas com cubos inte- grais que são recebidos dentro dos colos de mancai do alojamento 10, mas para facilitar o projeto do alojamento e a montagem, as engrenagens de combinação de diferenciais de deslizamento limitado mais usadas atualmen- te deste tipo são montadas em eixo. As partes de engrenagem de dentes retos 17 das engrenagens de combinação 16 de cada par estão em engre- 5 namento uma com cada outra, enquanto que as partes de roda sem-fim 18 estão, respectivamente, em engrenamento com uma dos sem-fins de engre- nagem lateral 14, 15 para transferir e dividir torque entre as extremidades de eixo 11, 12. A fim de transportar mais cargas automotivas, diferenciais de técnica anterior deste tipo usualmente incluem três conjuntos de engrena- 10 gens de combinação dispostas em pares posicionados em intervalos de a- proximadamente 120° em volta da periferia de cada sem-fim de engrenagem lateral 14, 15.

Este tipo de diferencial faz um trabalho notável de impedir desli- zamento de roda indesejável sob a maioria das condições. De fato, um ou 15 mais destes diferenciais de deslizamento limitado são padrões ou opcionais em veículos sendo vendidos atualmente por pelo menos oito principais em- presas de fabricação de automóveis por todo o mundo, e existem dois dife- renciais de deslizamento limitado de eixos cruzados Torsen® em cada veí- culo HMMWV ("Hummer") do exército dos Estados Unidos, um diferenciando 20 entre as rodas dianteiras e o outro entre as rodas traseiras.

Uma segunda modalidade de um projeto mais recente de dife- rencial de deslizamento limitado para uso na presente invenção está mos- trado nas figuras 2A e 2B. Esta segunda modalidade está revelada com mais detalhes no pedido copendente número de série 11/553.603, depositado em 25 27 de outubro de 2006 e intitulado "Full-Traction Differential with Hybrid Gea- ring", e está sendo comercializado atualmente sob o nome de "IsoTorque®". O padrão de contato deste novo projeto difunde a carga através de tal área significativamente mais ampla que é possível usar somente dois pares de engrenagens de combinação (espaçados, respectivamente, em intervalos de 30 180°) em vez de os três pares mais convencionais (espaçados, respectiva- mente, em intervalos de 120°) para transportar uma dada carga. Isto é, este projeto de dente aperfeiçoado cria maiores áreas de encaixe de dente assim como aumenta o número de dentes em contato em qualquer momento, tor- nando possível atender especificações automotivas com duas engrenagens menores. Certamente, este mesmo projeto de dente pode tornar possível transportar cargas significativamente maiores com os três pares convencio- 5 nais de engrenagens de combinação. Também, como diferença para o con- tato em linha convencional que concentra a carga, o padrão de contato deste conjunto de engrenagens difunde a carga através de uma área relativamente maior e resulta em menos cisalhamento da película de óleo lubrificante, permitindo assim o uso de lubrificantes de viscosidade inferior e garantindo 10 vida de parte mais longa.

Um recurso saliente do complexo de engrenagens de eixos cru- zados de diferenciais de alta tração é a vantagem mecânica resultante da combinação sem-fim/roda sem-fim no conjunto de engrenagens entre as ro- das do veículo e o diferencial. À medida que um veículo se desloca em cur- 15 vas, o peso e a inércia do veículo fazem com que as rodas girem simultane- amente sobre a superfície da estrada em velocidades variando, resultando na necessidade de diferenciação. A iniciação de tal diferenciação é aprimo- rada de maneira excepcional por uma vantagem mecânica entre os sem-fins de engrenagem lateral e suas rodas de sem-fim de casamento. Certamente, 20 este mesmo conjunto de engrenagens resulta em desvantagem mecânica quando torque está sendo transferido na direção oposta. As modalidades preferidas do diferencial IsoTorque® selecionam 35755° para os dentes de sem-fim/roda sem-fim para fornecer tanto tração total quanto relativa facili- dade de diferenciação, uma seleção que também torna o diferencial particu- 25 Iarmente apropriado para veículos incluindo sistemas de frenagem automáti- ca (ABS) tendo controles de tração.

Um recurso adicional do diferencial IsoTorque® fornece balance- amento de torque que equaliza o impulso final sobre os respectivos sem-fins de engrenagem lateral durante giro de veículo, quando sendo acionado para 30 frente ou para trás, independente da direção de deslocamento. Uma placa de impulso é suportada pela mesma montagem que suporta os conjuntos de engrenagens de combinação dispostas em pares, a placa de impulso sendo fixada contra movimento lateral e mantida entre as extremidades internas dos sem-fins de engrenagem lateral. Assim, quando sob impulso para a es- querda, o sem-fim direito exerce uma força de impulso x contra a placa de impulso, e o sem-fim esquerdo exerce somente a sua própria força de impul- 5 so x contra o alojamento em vez de a força 2x tal como em diferenciais ante- riores. De forma similar, quando sob impulso para a direita, o sem-fim es- querdo exerce uma força de impulso x contra a placa de impulso, e o sem- fim direito exerce somente a sua própria força de impulso x contra o aloja- mento.

Justamente este recurso de balanceamento de torque descrito

pode ser visto na segunda modalidade mostrada nas figuras 2A e 2B. O dife- rencial incorpora um complexo de engrenagens de sem-fim/roda sem-fim completo. O alojamento 120 é formado, preferivelmente, em uma peça de metal em pó e tem somente três aberturas. Isto é, um primeiro conjunto das

aberturas apropriadas 121, 122 é alinhado ao longo do primeiro eixo geomé- trico 125 para receber as respectivas extremidades internas de eixos de saí- da (não mostradas), e somente uma única abertura adicional 126, a qual é retangular em forma e se estende diretamente através do alojamento 120, é centralizada perpendicular ao eixo geométrico 125.

Cada um dos dois pares de engrenagens de combinação 131,

132 e 129, 130 tem as respectivas partes de engrenagem de dentes retos

133 separadas por uma parte de roda sem-fim em forma de ampulheta 134, as quais são projetadas e fabricadas tal como descrito anteriormente. As respectivas partes de engrenagem de dentes retos 133 de cada par estão

em engrenamento com cada outra, e todas estas engrenagens de combina- ção são suportadas rotativamente nos conjuntos de cubos dispostos em pa- res 136, 137 que são formados integralmente com um par oposto das placas de montagem 138, 139. As respectivas partes de roda sem-fim 134 do par de engrenagens de combinação 131, 132 estão em engrenamento com as

respectivas roscas de um par de sem-fins de engrenagem lateral 141, 142, enquanto que as respectivas partes de roda sem-fim 134 do par de engre- nagens de combinação 129, 130 estão em engrenamento de forma similar, respectivamente, com o mesmo par dos sem-fins de engrenagem lateral 141, 142.

Posicionada intermediária às extremidades internas dos sem-fins de engrenagem lateral 141, 142 está uma placa de impulso 150. A placa de impulso 150 inclui as respectivas superfícies de suporte 152, 153, as abas de montagem 156, 157 e a abertura de lubrificação de redução de peso (não mostrada). As abas de montagem 156, 157 são projetadas para casar com as fendas 160, 161 formadas centralmente nas placas de montagem idênti- cas 138, 139. As fendas 160, 161 não somente posicionam a placa de im- pulso 150 intermediária às extremidades internas dos sem-fins de engrena- gem lateral 141, 142, mas também impedem movimento lateral da placa de impulso 150. Portanto, referindo-se especificamente à figura 2A, quando tor- que de acionamento aplicado aos sem-fins de engrenagem lateral 141, 142 resulta em impulso para a esquerda, o sem-fim 142 se desloca contra a su- perfície de suporte fixada 152 da placa de impulso 150, enquanto que o sem-fim 141 se desloca para longe da superfície de suporte fixada 153 da placa de impulso 150 e contra o alojamento 120 (ou contra arruelas apropri- adas posicionadas convencionalmente entre o sem-fim 141 e o alojamento 120). O atrito resultante contra a rotação do sem-fim 141 não é afetado pelas forças de impulso agindo no sem-fim 142.

De forma similar, quando torque de acionamento aplicado aos sem-fins de engrenagem lateral 141, 142 resulta em impulso para a direita, o sem-fim 141 se desloca contra a superfície de suporte fixada 153 da placa de impulso 150, enquanto que o sem-fim 142 se desloca para longe da su-

perfície de suporte fixada 152 da placa de impulso 150 e contra o alojamento 120 (ou, de novo, contra arruelas apropriadas posicionadas convencional- mente entre o sem-fim 142 e o alojamento 120). De forma similar, o atrito resultante contra a rotação do sem-fim 142 não é afetado pelas forças de impulso agindo em sem-fim 141. Assim, independente da direção do torque 30 de acionamento, o atrito agindo contra a rotação de cada sem-fim de engre- nagem lateral não é afetado pelas forças de impulso agindo no outro sem- fim de engrenagem lateral. Uma vez que a predisposição de torque do dife- rencial é afetada por forças de atrito, esta prevenção de forças de impulso aditivas ajuda a minimizar desequilíbrio de torque, isto é, diferenças no tor- que durante diferentes direções de giro de veículo.

ESTRUTURA DE ACIONAMENTO DE DIREÇÃO 5 Tal como mostrado na figura 3, quando um acionamento de di-

reção da presente invenção 20 é aplicado a um veículo, a entrada de potên- cia de motor por meio do eixo 21 girando a engrenagem 22 gira a engrena- gem de anel 23 e o envoltório 24 do diferencial de acionamento 25. O dife- rencial de acionamento 25 é conectado para acionar um par dos respectivos 10 semieixos 26 e 27 para acionar diferencialmente os respectivos elementos de tração de acionamento esquerdo e direito em lados opostos do veículo. O diferencial de acionamento 25 é dimensionado adequadamente para o veí- culo sendo acionado. Este pode variar de pequenos tratores de jardim e de agricultura a grandes tratores e movedores de terra.

Um diferencial de direção 30 tendo um envoltório 29 é conectado

entre um par dos eixos de controle de direção 32 e 33 que são interligados em uma relação de acionamento com os semieixos de acionamento 26 e 27. Um eixo de controle de direção 33 e um semieixo de acionamento 27 são conectados para rotação na mesma direção, e um outro eixo de controle de 20 direção 32 e um outro semieixo de acionamento 26 são conectados para rotação em direções opostas. Isto causa rotação contrária ou diferencial dos eixos de controle 32 e 33 à medida que os semieixos 26 e 27 giram na mesma direção e de modo oposto causa rotação diferencial dos semieixos

26 e 27 à medida que os eixos de controle 32 e 33 giram na mesma direção. Pelo menos um dos diferenciais 25, 30 da presente invenção é

um tipo de diferencial de deslizamento limitado todo de engrenagens (por exemplo, o "Synclinal Gearing" revelado na Patente U.S. N°. 3.735.647, o "Compact Full-Traction Differential" revelado na Patente U.S. N°. 6.783.476, ou o "Full-Traction Differential" revelado no pedido copendente N0 de série 30 11/553.603, depositado em 27 de outubro de 2006). Isto está em oposição aos preceitos da técnica anterior que claramente preceituam usar somente diferenciais de deslizamento não limitado. Na modalidade preferida da in- venção, o diferencial de acionamento 25 é um diferencial do tipo deslizamen- to limitado todo de engrenagens, e o diferencial de direção 30 é um diferen- cial de deslizamento não limitado convencional. Em uma outra modalidade da invenção, o diferencial de acionamento 25 é um diferencial de desliza- 5 mento não limitado convencional, e o diferencial de direção 30 é um diferen- cial do tipo deslizamento limitado todo de engrenagens.

Tal como mostrado na figura 3, conexões de engrenagem entre eixos de controle de direção e semieixos de acionamento são preferidas pa- ra veículos maiores e mais potentes. Estas incluem as engrenagens de se- 10 mieixo 35 e 36 fixadas respectivamente aos semieixos 26 e 27 e as engre- nagens de eixo de controle 37 e 38 fixadas respectivamente aos eixos de controle 32 e 33. Engrenar a engrenagem de semieixo 35 com a engrena- gem de eixo de controle 37 fornece rotação oposta entre o semieixo 26 e o eixo de controle 32, e engrenar tanto a engrenagem de semieixo 36 quanto a 15 engrenagem de eixo de controle 38 com a engrenagem intermediária 34 for- nece a mesma direção de rotação para o semieixo 27 e para o eixo de con- trole 33.

Conexões de engrenagem entre eixos de controle de direção e semieixos de acionamento são preferivelmente incorporadas dentro de um 20 alojamento ampliado contendo tanto o diferencial de acionamento 25 quanto o diferencial de direção 30. Por um motivo explicado a seguir, o diferencial de direção 30 pode ser dimensionado para suportar metade da força supor- tada pelo diferencial de acionamento 25, de maneira que a montagem com- pleta pode ser encaixada dentro do alojamento de diferencial que não é ex- 25 cessivamente grande.

Veículos menores ou menos potentes podem usar interligações de eixo tais como correias ou correntes no lugar de conjunto de engrena- gens. Também, interligações de eixo não necessitam estar limitadas à região do eixo diferencial e podem ser feitas na direção das extremidades externas dos semieixos.

A relação de engrenagens ou de acionamento entre eixos de controle de direção e semieixos de acionamento é preferivelmente 1:1. Esta relação pode variar, entretanto, contanto que seja a mesma em lados opos- tos dos diferenciais de eixo e controle.

Uma engrenagem de direção de entrada 40 engrena com uma engrenagem de anel 31 fixada ao envoltório 29 do diferencial de direção 30 5 para impor rotação diferencial ao sistema. A engrenagem 40 é preferivel- mente uma engrenagem helicoidal, e a engrenagem de anel 31 é preferivel- mente uma roda sem-fim, de maneira que a engrenagem de anel 31 gira somente quando a engrenagem 40 gira.

Para propósitos de direção, a engrenagem de direção 40 pode 10 ser girada por meio de diversos mecanismos, dependendo das cargas relati- vas. Mecanismos de direção podem usar vários tipos de motores dimensio- nados de forma apropriada para girar a engrenagem 40. Por exemplo, um motor de partida DC 41 pode ser energizado eletricamente através de um reostato no sistema de direção, ou um motor hidráulico ou pneumático 41 15 pode ser girado por meio de um sistema hidráulico ou pneumático do veículo em resposta a um controle de direção. Preferivelmente, o motor 41 é hidráu- lico e a relação sem-fim 40/roda sem-fim 31 é pelo menos 15:1.

Tal como indicado anteriormente, deslizamento ocorre com sis- temas de direção diferencial de técnica anterior quando o veículo está sendo 20 dirigido porque o motor de acionamento de direção está deslocando o acio- namento de sem-fim/roda sem-fim de outro modo travado do diferencial de direção e, assim, ambos os diferenciais estão diferenciando. Sob esta condi- ção, uma das esteiras deve perder repentinamente tração, o desequilíbrio de torque permite que a esteira que desliza aumente em velocidade, reduzindo

o torque de acionamento e a velocidade da outra esteira em relação direta com a velocidade aumentada da esteira que desliza em sistemas de técnica anterior.

Quando o diferencial convencional usado por sistemas de dire- ção diferencial de técnica anterior para o diferencial de acionamento 25 é substituído, tal como indicado anteriormente na modalidade preferida da presente invenção, por um diferencial de deslizamento limitado todo de en- grenagens (por exemplo, o diferencial IsoTorque® descrito na Patente U.S. Ν°. 6.783.476) que não desliza quando torque é repentinamente reduzido, esta condição indesejável é impedida.

Entretanto, é importante notar que esta revisão não afeta de ou- tro modo a operação do acionamento de direção básico, o qual continua a funcionar da mesma maneira. Isto é, quando o veículo está sendo acionado em uma direção reta, a não rotação da combinação engrenagem de direção 40/engrenagem de anel 31 ainda faz com que ambos os diferenciais ajam como eixos retos, e quando o operador de veículo indica uma mudança na direção ao girar o volante do veículo, o motor de direção gira o alojamento do diferencial para frente ou ao contrário, e as velocidades das esteiras são respectivamente aumentadas e reduzidas para realizar a mudança de dire- ção tal como explicado na Patente U.S. N°. 4.776.235.

Entretanto, uma vez que o diferencial de acionamento 25 da in- venção é um diferencial de deslizamento limitado todo de engrenagens, sempre que a carga de torque compartilhada pelas esteiras repentinamente começar a se tornar desbalanceada, a predisposição de torque do diferencial de acionamento 25 transfere imediatamente uma parte substancial do torque de acionamento recebido do eixo de entrada de motor 21 para a esteira ten- do a melhor tração (por exemplo, até oito vezes tanto torque quanto em um diferencial de 8:1). Assim, tão logo a carga de tração em uma ou outra estei- ra resulte em um significativo desequilíbrio de carga, uma parte suficiente do torque de acionamento é ainda entregue para a esteira tendo melhor tração para manter o movimento do veículo de esteira.

OPERAÇÃO DE ACIONAMENTO DE DIREÇÃO SEM DESLIZAMENTO E GIRO EM VOLTA DE PIVÔ

Dois importantes efeitos ocorrem provenientes da interligação do diferencial de direção 30 e de seus eixos de controle 32 e 33 com o diferen- cial de acionamento de eixo 25 e os semieixos 26 e 27. Um efeito é um a- cionamento sem deslizamento que impede rodas ou esteiras de deslizar a não ser que ocorra de uma vez deslizamento em ambos os lados do veículo. O outro efeito é rotação diferencial imposta que pode realizar direcionamento para pivotar ou girar um veículo. O acionamento sem deslizamento ocorre porque os semieixos de acionamento 26 e 27 são engrenados conjuntamente por meio do dife- rencial de direção 30. Potência aplicada a um semieixo em um lado do veí- culo que tenha perdido tração é transmitida para o eixo de controle se co- nectando nesse lado, através do diferencial 30 para o eixo de controle opos- to, e de volta para o semieixo oposto onde ela é acrescentada ao lado tendo tração. Assim, se um semieixo perder tração, o semieixo oposto aciona mais rigidamente, e o único modo de ocorrer deslizamento é se ambos os semiei- xos perderem tração simultaneamente. Para acrescentar detalhes a isto, considerar um veículo se des-

locando reto para frente com os seus semieixos 26 e 27 girando uniforme- mente na mesma direção. A engrenagem de direção 40 fica estacionária para movimento reto para frente, e uma vez que a engrenagem de direção 40 é preferivelmente uma engrenagem helicoidal, a roda sem-fim 31 do dife- rencial de direção 30 não pode girar. Os eixos de controle 32 e 33, pelas suas conexões de acionamento com os semieixos de acionamento, giram diferencialmente em direções opostas, o que o diferencial de direção 30 a- comoda.

O diferencial de acionamento 25 divide igualmente a entrada de potência proveniente do eixo de acionamento de motor 21 e aplica metade da potência de entrada para cada semieixo 26 e 27. Se a esteira ou roda sendo acionada pelo semieixo 26 perder tração, ele não pode aplicar a po- tência disponível no eixo 26 e tende a deslizar. Deslizamento real não pode ocorrer, entretanto, porque o semieixo 26 está engrenado ao eixo de contro- Ie 32. Assim, se a roda ou esteira sem tração não puder aplicar a potência no eixo 26, esta é transmitida para o eixo de controle 32, o qual gira em uma direção oposta à do semieixo 26. Uma vez que a engrenagem de anel 31 não pode girar, a potência rotacional no eixo de controle 32 é transmitida através do diferencial 30 para produzir rotação oposta do eixo de controle 33. Este está engrenado ao semieixo 27 por meio da engrenagem interme- diária 34, de maneira que a potência no eixo de controle 33 é aplicada ao semieixo 27 para impelir o eixo 27 na direção para frente, acionando a roda ou esteira que tem tração e pode aceitar a potência disponível. Uma vez que somente metade da potência disponível total pode ser transmitida de um semieixo para um outro através do diferencial 30 e de seus eixos de contro- le, estes podem ser dimensionados para suportar metade da força suportada pelo diferencial de eixo 25 e por seus semieixos.

Certamente, potência disponível não utilizável no semieixo 27, por causa de uma perda de tração nesse lado do veículo, é transmitida atra- vés do mesmo eixo de controle e diferencial de controle e encaminhada para o semieixo 26 oposto. Este arranjo aplica a maior parte da potência à roda ou esteira tendo a melhor tração, o que é ideal para avançar o veículo. A roda ou esteira que tenha perdido tração mantém encaixe de deslocamento com o solo enquanto a outra roda ou esteira aciona. A única vez que as ro- das ou esteiras podem deslizar é quando ambas perdem tração simultanea- mente.

Para impor rotação diferencial aos semieixos 26 e 27 para pivo-

tar ou girar o veículo somente é necessário girar a engrenagem de direção 40. Isto gira diferencialmente os semieixos para girar ou pivotar o veículo por causa das diferentes distâncias percorridas pelas rodas ou esteiras girando diferencialmente em lados opostos do veículo. Sempre que a engrenagem de direção 40 gira, ela gira a engre-

nagem de anel 31, a qual gira o envoltório 29 do diferencial de direção 30 para girar os eixos de controle 32 e 33 na mesma direção. A conexão dos eixos de controle 32 e 33 com os semieixos de acionamento 26 e 27 conver- te a mesma rotação de direção dos eixos de controle 32 e 33 em rotação diferencial oposta dos semieixos 26 e 27, tal como acomodado pelo diferen- cial de acionamento 25. Isto aciona rodas ou esteiras para frente em um lado do veículo e da retaguarda no outro lado do veículo, dependendo da direção de rotação da engrenagem de direção 40.

Tal rotação diferencial é acrescentada a qualquer uma rotação para frente ou para retaguarda dos semieixos que estiver ocorrendo no mo- mento. Assim, se um veículo estiver se deslocando para frente ou para trás quando a engrenagem de direção 40 gira, a rotação diferencial avança e retarda semieixos opostos e faz o veículo girar.

Se um veículo não estiver se deslocando de outro modo quando a engrenagem de direção 40 gira, os elementos de tração de acionamento esquerdo e direito (rodas ou esteiras) do veículo vão para frente em um lado e para trás no outro lado, de maneira que o veículo pivota em um ponto cen- tral. Um giro em volta de pivô como este está ilustrado esquematicamente na figura 4 para um veículo tendo um par de esteiras 85 e 86. Ambas as estei- ras podem ter um encaixe de deslocamento com o solo à medida que o veí- culo gira em volta de um ponto central 87 pelo acionamento da esteira direita 86 para frente e da esteira esquerda 85 para retaguarda. As esteiras expe- rimentam alguma adernação e arraste, mas isto causa menos tensão e per- turbação ao terreno do que é causado pelo travamento tradicional de uma esteira por meio de um freio enquanto a outra esteira é acionada. O giro em volta de pivô também gira o veículo em relação a um ponto 87, sem exigir movimento em qualquer direção tal como deve ocorrer quando uma esteira é freada e uma outra é acionada.

Em acionamentos de direção de técnica anterior, as funções de acionamento sem deslizamento descritas anteriormente somente ocorrem assim se o veículo estiver se deslocando reto para frente ou reto para trás e a engrenagem de direção 40 e o diferencial de direção 30 não estiverem o- perando em resposta à rotação do volante do veículo pelo operador. Entre- tanto, tal como explicado anteriormente, em acionamentos de direção de técnica anterior, quando o diferencial de direção 30 está diferenciando e uma das esteiras perde tração completamente, o acionamento de direção intro- duz ação diferencial entre as esteiras, e o torque de acionamento do veículo ainda pode ser perdido completamente se essa esteira continuar a deslizar. Esta perda total de torque de acionamento não ocorre com o acionamento de direção aperfeiçoado da invenção neste documento.

Isto é, uma vez que o diferencial de acionamento 25 é um dife- rencial de deslizamento limitado todo de engrenagens, sempre que a carga de torque compartilhada pelas esteiras começa repentinamente a se tornar desbalanceada, a predisposição de torque do diferencial de acionamento 25 transfere imediatamente uma parte substancial do torque de acionamento recebido do eixo de entrada de motor 21 para a esteira tendo a melhor tra- ção (por exemplo, esta transferência de torque de acionamento ocorre até um desequilíbrio de torque de oito vezes em um diferencial de 8:1). Assim, tão logo a carga de tração em uma ou outra esteira resulte em um significati- vo desequilíbrio de carga, uma parte suficiente do torque de acionamento ainda é entregue para a esteira tendo melhor tração para manter o movimen- to do veículo de esteira. GIRO EM VOLTA DE PIVÔ APERFEIÇOADO Tal como indicado anteriormente, durante giro em volta de pivô

com sistemas de direção diferencial anteriores, o operador de um veículo de esteira de uma maneira geral aplica um freio ou de outro modo retém o eixo de acionamento de motor em uma condição travada. Com veículos fora de estrada pesados se deslocando relativamente devagar operando em terreno onde tração pode variar de maneira excepcional entre esteiras, aparecem condições quando giro em volta de pivô é desejado em que o travamento usual do eixo de acionamento de motor não é apropriado. Tal como explica- do anteriormente, sob tais condições, desequilíbrio de tração severo pode resultar em indesejável perda de movimento de giro em volta de pivô. Para facilitar giro em volta de pivô para tais veículos, a presente

invenção substitui o tradicional diferencial de direção por um tipo de diferen- cial de deslizamento limitado todo de engrenagens (por exemplo, o diferen- cial IsoTorque®), tal como descrito anteriormente, o qual não desliza quando ocorre desequilíbrio de torque. Esta mudança simples supera problemas de giro em volta de pivô sob todas as condições contanto que uma esteira rete- nha tração. Isto é, nesta segunda modalidade recém-descrita da presente invenção, o diferencial de direção 30 é um tipo de diferencial de deslizamen- to limitado todo de engrenagens que impede deslizamento quando tração é reduzida repentinamente sob uma esteira durante giro em volta de pivô de um veículo de esteira fora de estrada se deslocando devagar. AS DUAS MODALIDADES APRIMORADAS

As modalidades justamente descritas acima podem ser ambas aprimoradas pelo fornecimento de um diferencial de deslizamento limitado todo de engrenagens de lado esquerdo adicional e de um diferencial de des- lizamento limitado todo de engrenagens de lado direito adicional para dividir o torque entregue a um respectivo par de eixos de acionamento associado com cada esteira. Esta extensão de modalidade está ilustrada esquemati- camente nas figuras 5 e 6. A figura 5 é uma vista superior esquemática dos elementos de acionamento do veículo de esteira, mostrando (em linhas mais escuras) o acionamento de direção de deslizamento limitado todo de engre- nagens 218 da invenção em combinação com dois diferenciais de desliza- mento limitado todo de engrenagens adicionais, isto é, o diferencial de lado direito 250 e o diferencial de lado esquerdo 251, enquanto que a figura 6 é uma vista esquemática parcialmente ampliada destes quatro últimos diferen- ciais denominados.

O caminho de acionamento para o veículo de esteira (mostrado nas figuras 5 e 6) é como se segue: um motor 210 é conectado a uma transmissão 212 para transmitir torque para um eixo de acionamento central 214 que aciona um par de engrenagens cênicas 220, 221 entregando torque de acionamento para a unidade de acionamento de direção 218, a engrena- gem cônica 221 fornecendo torque de acionamento e direção diferenciado para os respectivos elementos de tração de acionamento esquerdo e direito do veículo através do respectivo eixo de acionamento direito 226 e do eixo de acionamento esquerdo 227, na maneira explicada anteriormente de forma consideravelmente detalhada.

Os respectivos eixos de acionamento 226, 227 operam as res- pectivas engrenagens cônicas 253, 254 e 255, 256 entregando torque de acionamento para o diferencial de lado direito 250 e para o diferencial de lado esquerdo 251 que, respectivamente, diferenciam adicionalmente seu respectivo torque de acionamento através dos seus respectivos eixos de acionamento dianteiros 258, 259 e dos eixos de acionamento traseiros 260, 261, os eixos de acionamento 258, 259, 260, 261 sendo conectados respec- tivamente às caixas de ângulo reto dianteiras 262, 263 e às caixas de ângulo reto traseiras 264, 265. Tal como é bem-conhecido na técnica, as caixas de ângulo reto incluem pares de engrenagens cônicas (não mostradas) que en- tregam o respectivo torque para pares dianteiro e traseiro de eixos de acio- namento, isto é, os eixos de acionamento dianteiros direito e esquerdo 266, 267 e os eixos de acionamento traseiros direito e esquerdo 268, 269. Cada eixo de acionamento é posicionado entre um par de rodas em tandem, por exemplo, o eixo de acionamento dianteiro direito 266 é posicionado entre o par em tandem das rodas 270, 271, acionando pelo menos uma roda de ca- da par em tandem por meio de uma respectiva corrente 272.

No veículo de esteira preferido mostrado, cada roda é uma roda dupla, e as respectivas esteiras direita e esquerda 274, 275 são posiciona- das sobre as superfícies de casamento dos conjuntos de rodas duplas mon- tados em cada lado do veículo, todos na maneira bem-conhecida na técnica e explicada detalhadamente na Patente U.S. N°. 6.135.220 citada anterior- mente.

Referindo-se à figura 6, o diferencial de direção 230 e os seus

eixos de conexão 231, 232 e as engrenagens 233, 234, 235, 236, 237, 238 operam todos exatamente da mesma maneira que as partes corresponden- tes que estão mostradas na figura 3 e explicadas anteriormente de forma detalhada, o sem-fim de engrenagem de direção 240 e o motor 241 para girar o sem-fim de engrenagem de direção 240 também estão mostrados na figura 6. O motor 241 é preferivelmente um motor DC ou um motor hidráulico responsivo às indicações da direção desejada da operação de veículo gera- das pelo volante do veículo.

Cada diferencial de deslizamento limitado todo de engrenagens adicional 250, 251 (a) impede "enrolamento" entre as partes dianteira e tra- seira da sua respectiva esteira 274, 275, o que de outro modo pode ocorrer quando as rodas de suporte da esteira se deslocam para cima e para baixo em diferentes momentos de acordo com terreno irregular, e (b) aumenta a eficiência dos acionamentos de esteira dianteiro e traseiro ao dirigir mais torque para o respectivo eixo de acionamento que tem a melhor conexão por atrito com a esteira em qualquer dado momento.

Assim, com a versão "aprimorada" recém-descrita da modalida- de preferida da invenção, o diferencial de acionamento de deslizamento limi- tado todo de engrenagens 224 do acionamento de direção 218 divide o tor- que entre os respectivos eixos de acionamento 226, 227, dirigindo o torque de motor para as respectivas esteiras direita e esquerda, enquanto que os dois diferenciais de deslizamento limitado todo de engrenagens adicionais 250, 251 dividem adicionalmente cada respectivo torque de esteira entre os eixos de acionamento dianteiro e traseiro de cada respectiva esteira.

Desta maneira, é para ser entendido que as modalidades da in- venção descritas neste documento são meramente ilustrativas da aplicação dos princípios da invenção. Referência neste documento a detalhes das mo- dalidades ilustradas não é pretendida para limitar o escopo das reivindica- ções, o qual por si mesmo relaciona esses recursos considerados como es- senciais para a invenção.

Claims

1. Acionamento de direção diferencial para um veículo tendo respectivos elementos de tração de acionamento esquerdo e direito, um mo- tor de propulsão com um eixo de acionamento de motor e um volante girável por um operador para indicar uma direção de deslocamento pretendida, o dito acionamento de direção compreendendo: - um diferencial de acionamento interligando o dito eixo de acio- namento de motor e um par de respectivos eixos de acionamento de esteira para acionar diferencialmente os ditos respectivos elementos de tração de acionamento esquerdo e direito; e - um diferencial de direção interligando operacionalmente o dito volante e os ditos respectivos eixos de acionamento de esteira de maneira que: rotação do dito volante em uma primeira direção causa rotação do dito diferencial de direção em uma primeira direção e rotação do dito vo- lante em uma direção oposta causa rotação do dito diferencial de direção em uma direção oposta, a velocidade de rotação do dito diferencial de direção em cada direção sendo proporcional à rotação angular do dito volante; e rotação do dito diferencial de direção em uma primeira direção resulta na rotação dos ditos respectivos eixos de acionamento de esteira em direções opostas; e - em que o dito acionamento de direção diferencial compreende adicionalmente uma das seguintes combinações: (a) pelo menos um dos ditos diferenciais de acionamento e de direção compreende um diferencial de deslizamento limitado todo de engre- nagens; e (b) cada um do dito diferencial de acionamento e o dito diferen- cial de direção compreende um diferencial de deslizamento limitado todo de engrenagens.

2. Acionamento de direção diferencial de acordo com a reivindi- cação 1, em que cada dito respectivo elemento de tração de acionamento esquerdo e direito compreende adicionalmente uma respectiva pluralidade de rodas conectadas operacionalmente a pelo menos um par de eixos de acionamento; - um diferencial de lado esquerdo e um diferencial de lado direi- to, cada um entregando, respectivamente, torque dividido para cada eixo de acionamento de um dos ditos respectivos pares de eixos de acionamento; - cada um dos ditos diferenciais de lado esquerdo e lado direito sendo acionado respectivamente pelo dito par de respectivos eixos de acio- namento para acionar diferencialmente os ditos respectivos elementos de tração de acionamento esquerdo e direito; e - em que também cada um dos ditos diferenciais de lado es- querdo e lado direito compreende um diferencial de deslizamento limitado todo de engrenagens.

3. Acionamento de direção diferencial de acordo com a reivindi- cação 2, em que cada um dos ditos respectivos elementos de tração de a- cionamento esquerdo e direito compreende uma esteira sem-fim em contato de acionamento com a dita respectiva pluralidade de rodas.

4. Acionamento de direção diferencial de acordo com a reivindi- cação 3, em que cada dita respectiva pluralidade de rodas compreende pelo menos um par de rodas em tandem em contato com a dita esteira sem-fim e em que um dos ditos respectivos eixos de acionamento é posicionado inter- mediário ao dito par de rodas em tandem.

5. Acionamento de direção diferencial de acordo com a reivindi- cação 1, em que o dito diferencial de deslizamento limitado todo de engre- nagens compreende um complexo de engrenagens compreendendo: - um par de sem-fins de engrenagem lateral, cada sem-fim de engrenagem lateral sendo montado para rotação em volta de um eixo de saída e fixado a um respectivo eixo de saída; e - pelo menos dois conjuntos de engrenagens de combinação dispostas em pares, cada engrenagem de combinação de cada par tendo (a) um eixo de rotação que é substancialmente perpendicular ao dito eixo de saída, e (b) uma primeira parte de engrenagem espaçada distante da parte de roda sem-fim, as ditas primeiras partes de engrenagem do dito par de engrenagens de combinação estando em encaixe de casamento com cada outra, e as ditas partes de roda sem-fim do dito par de engrenagens de combinação estando em encaixe de casamento, respectivamente, com um respectivo sem-fim dos ditos sem-fins de engrenagem lateral.