BRPI1001025A2 - dispositivo de deslocamento adaptado para uma transmissão - Google Patents

Abstract

DISPOSITIVO DE DESLOCAMENTO ADAPTADO PARA UMA TRANSMISSãO. Um dispositivo de deslocamento inclui um eixo, um cubo, uma luva, um par de engrenagens de velocidade ensanduichando o cubo, um primeiro anel sincronizador, um segundo anel sincronizador, uma pluralidade de peças de empuxo dispostas em partes de recorte do cubo e um par de molas empurrando as peças de empuxo para fora em uma direção radial para a luva. As peças de empuxo movem-se junto com a luva, quando a uva é movida para uma das engrenagens de velocidade, enquanto as peças de empuxo movem-se para dentro na direção radial, contra as primeira e segunda molas, quando aluva é movida a meio caminho para a outra das engrenagens de velocidade, de modo que as peças de empuxo movem-se em uma direção axial e oscilam para prover diferentes auto-servo funções de acordo com as direções de deslocamento acima, quando elas contatam com o cubo.

Description

"DISPOSITIVO DE DESLOCAMENTO ADAPTADO PARA UMATRANSMISSÃO"

FUNDAMENTOS DA INVENÇÃO

Campo da Invenção

A presente invenção refere-se a um dispositivo dedeslocamento adaptado para uma transmissão, em que a força de impulsãoaplicada a uma luva pode ser amplificada com maior força de impulsãoatuando em um anel sincronizador, enquanto as engrenagens da transmissãosão deslocadas, desse modo diminuindo a força operacional necessária paraum impulsionador ou um atuador.

Descrição da Técnica Relacionada

Um dispositivo de deslocamento, adaptado para umatransmissão desta espécie é descrito na Publicação de Pedido de PatenteExaminada Japonesa No. 45-35684. Este convencional dispositivo dedeslocamento inclui um cubo, uma luva, placas de empuxo e um anelsincronizador, em que a luva (ou as placas de empuxo) é formada comsuperfícies inclinadas, de modo que as superfícies inclinadas podem mudaruma parte do torque de fricção gerado entre a luva (ou as placas de empuxo) eo cubo em ação de empuxo no anel sincronizador, desse modo aumentando odesempenho da sincronização.

Neste dispositivo de deslocamento convencional, assuperfícies inclinadas do cubo precisam ser formadas nas vizinhanças de umaparte central em uma sua direção axial, que provoca um problema pelo fato deum processo de manufatura, para formar as superfícies inclinadas no cubo,tornar-se difícil, consequentemente aumentando seus custos de manufatura.Incidentalmente, as superfícies inclinadas são indicadas por um número dereferência 44 na Fig. 2 e Fig. 17 da Publicação de Pedido de PatenteExaminada Japonesa No. 45-35684.

A fim de remover tal problema, o inventor sugeriu umdispositivo de deslocamento com um cubo que tem um formato fácil de serformado por um método de sinterização e similares, que é descrito naPublicação do Pedido de Patente Não-examinada Japonesa No. 2006-226515.

Este aperfeiçoado dispositivo de deslocamento, entretanto, temo seguinte problema.

O dispositivo de deslocamento sugerido tem o cubo em umformato fácil de ser formado por um método de sinterização ou similar,melhorando o desempenho de sincronização, porém que as mesmas auto-servo funções de extensão em operações de deslocamento para umaengrenagem e a outra engrenagem arranjada em lado oposto do cubo. Emgeral, os desempenhos de sincronização requeridos dos dispositivos dedeslocamento são variados de acordo com as relações de engrenagem detransmissão, a saber, relações de velocidade. Como resultado, há umproblema pelo fato de o dispositivo de deslocamento aperfeiçoado não poderapropriadamente acomodar desempenhos de sincronização em um dispositivode deslocamento que necessita deslocar entre diferentes auto-servo funções,incluindo somente uma auto-servo função em uma engrenagem de velocidadede um lado. A fim de apropriadamente acomodar diferentes auto-servofunções, seis peças de empuxo são necessárias, consequentementeaumentando seus custos de manutenção.

Portanto, é um objetivo da presente invenção prover umdispositivo de deslocamento adaptado para uma transmissão que supere asdesvantagens precedentes e possa prover diferentes auto-servo funções entreoperações de deslocamento para engrenagem de velocidade de um lado e aengrenagem de velocidade de outro lado, diminuindo os custos de manufaturado dispositivo de deslocamento.

SUMÁRIO DA INVENÇÃO

De acordo com um primeiro aspecto da presente invenção, éprovido um dispositivo de deslocamento, adaptado para uma transmissão, queinclui um eixo para transmitir potência de acionamento, um cubo, uma luva,um par de caixas de mudanças, um primeiro anel sincronizador, um segundoanel sincronizador, uma pluralidade de peças de empuxo e um par de molas.O cubo tem uma parte em relevo chavetada com o eixo, uma parte de anellocalizada externamente afastada da parte em relevo e formada em uma suasuperfície periférica externa com rasgos de chaveta, e uma parte de flangeconectando a parte em relevo e a parte de anel. A parte de anel e a parte deflange são formadas com uma pluralidade de partes de recorte, cujas partes deduas bordas de um lado tem primeiras superfícies inclinadas para mudar a força rotacional para empuxo. A luva é provida em uma sua superfícieperiférica interna com rasgos de chaveta e uma pluralidade de partesrebaixadas, tendo uma superfície de prensagem e uma superfície inclinada. Aluva é suportada por e deslizável ao longo dos rasgos de chaveta do cubo. Ascaixas de mudança são dispostas para ensanduichar o cubo e cada uma tendorasgos de chaveta encaixáveis com os rasgos de chaveta da luva e umasuperfície de fricção nos lados do cubo das caixas de mudança. O primeiroanel sincronizador tem uma superfície de fricção em uma superfície interna eprimeiros sulcos em uma superfície externa. A superfície de fricção doprimeiro anel sincronizador é prensável na superfície de fricção de uma das caixas de mudança. Os primeiros sulcos têm uma superfície inclinada comobstáculo na superfície externa e estendendo-se em uma direção axial dodispositivo de deslocamento. O primeiro anel sincronizador é arranjado entreo cubo e a uma das caixas de mudança. O segundo anel sincronizador temuma superfície de fricção em uma superfície interna, rasgos de chaveta esegundos sulcos em uma superfície externa. A superfície de fricção dosegundo anel sincronizador é prensável na superfície de fricção da outra dascaixas de mudança. Os rasgos de chaveta têm chanfros, os segundos sulcosestendendo-se na direção axial. O segundo anel sincronizador sendo dispostoentre o cubo e a outra das caixas de mudança. As peças de empuxo têm umasuperfície prensada e uma superfície inclinada que são contatáveis com asuperfície de prensagem e a superfície inclinada da luva em uma superfícieexterna a ser prensada na direção axial, respectivamente. As peças de empuxosão formadas com superfície com obstáculo contatável com a superfícieinclinada com obstáculo do primeiro anel sincronizador e formadas com umuma primeira servo superfície inclinada, contatável com uma das primeirassuperfícies inclinadas do cubo. As peças de empuxo são inseríveis dentro daspartes rebaixadas da luva, dos primeiros sulcos do primeiro anel sincronizadore dos segundos sulcos do segundo anel sincronizador. As peças de empuxosão dispostas nas partes de recorte do cubo para serem deslizáveis nas partesde recorte na direção axial, respectivamente. As peças de empuxo sãoempurradas pelas molas externamente em uma direção radial do dispositivode deslocamento. As peças de empuxo movem-se juntas com a luva quando aluva é movida em direção a uma das caixas de marcha, enquanto as peças deempuxo movem-se para dentro na direção radial contra as primeira e segundamolas, quando a luva é movida a meio-caminho em direção à outras dascaixas de marcha.

BREVE DESCRIÇÃO DOS DESENHOS

Os objetivos, aspectos e vantagens da presente invençãotornar-se-ão evidentes à medida que a descrição prossegue, quando tomadosem conjunto com os desenhos anexos, em que:

A Fig. 1 é uma vista plana da seção transversal, tomada aolongo da linha Z-Z da Fig. 2, mostrando um dispositivo de deslocamentoadaptado para uma transmissão de uma primeira forma de realização deacordo com a presente invenção, o dispositivo de deslocamento sendo usadopara primeira velocidade e segunda velocidade;

A Fig. 2 é uma vista frontal mostrando um cubo, uma luva, umanel sincronizador e três peças de empuxo empurradas por molas para fora emuma direção radial do dispositivo de deslocamento, que são usadas nodispositivo de deslocamento da forma de realização mostrada na Fig. 1;

A Fig. 3 é uma vista plana em seção transversal ampliada,mostrando uma parte principal do dispositivo de deslocamento da Fig. 1;

A Fig. 4 é uma vista frontal fragmentar ampliada, mostrando ocubo do dispositivo de deslocamento mostrado na Fig. 1, vista de um primeirolado da engrenagem de velocidade;

A Fig. 5 é uma vista fragmentar elevada de desenvolvimento,vista mostrando uma parte periférica externa do cubo mostrado na Fig. 4,vista pelo lado externo do cubo na direção radial;

A Fig. 6 é uma vista frontal fragmentar ampliada, mostrando aluva usada no dispositivo selecionado mostrado na Fig. 1;

A Fig. 7 é uma vista em seção transversal mostrando o anel desincronização, tomada ao longo da linha Z-Z da Fig. 2;

A Fig. 8 é uma vista frontal fragmentar ampliada mostrando oanel sincronizador;

A Fig. 9 é uma vista em seção transversal fragmentar ampliadado anel sincronizador mostrado nas Figs. 7 e 8;

A Fig. 10 é uma vista fragmentar elevada de desenvolvimentomostrando o anel sincronizador, vista pelo lado externo do anel sincronizadorna direção radial;

A Fig. 11 é uma vista em seção transversal ampliadamostrando uma peça de empuxo usada no dispositivo de deslocamentomostrado nas Figs. 1 e 2;

A Fig. 12 é uma vista elevada em desenvolvimento mostrandoa peça de empuxo mostrada na Fig. 11, vista pelo lado externo na direçãoradial;

A Fig. 13 é uma vista frontal mostrando a peça de empuxo dasFigs. 11 e 12;

A Fig. 14 é uma elevação de desenvolvimento mostrando umarelação de posição entre os anéis sincronizadores, a luva, o cubo e a peça deempuxo;

A Fig. 15 é uma elevação de desenvolvimento mostrando umarelação de posição entre a peça de empuxo e os anéis de sincronização,removendo-se a luva da Fig. 14;

A Fig. 16 é uma elevação de desenvolvimento mostrando umestado do dispositivo de deslocamento quando a luva é mantida em umaposição neutra;

A Fig. 17 é uma vista plana de seção transversal mostrando umestado do dispositivo de deslocamento em que o torque de fricção entre umeixo de saída e a primeira engrenagem de velocidade gera o giro do anelsincronizador, de modo que as peças de empuxo oscilam e contatam com ocubo, quando a luva é movida da posição neutra para uma primeiraengrenagem de velocidade,

A Fig. 18 é uma elevação de desenvolvimento, mostrando umestado do dispositivo de deslocamento, em que a torque de fricção desaparecee a luva é girada para trás de modo que as peças de empuxo movem-se juntascom a luva em direção à primeira engrenagem de velocidade;

A Fig. 19 é uma vista em seção transversal mostrando o estadodo dispositivo de deslocamento, em que o torque de fricção gera o giro doanel sincronizador, de modo que as peças de empuxo oscilam e contatam como cubo, quando a luva é movida da posição neutra para uma segundaengrenagem de velocidade; e

A Fig. 20 e uma vista plana em seção transversal mostrando oestado do dispositivo de deslocamento quando a engrenagem deslocando emdireção à segunda engrenagem de velocidade está acabado.

DESCRIÇÃO DETALHADA DAS FORMAS DE REALIZAÇÃOPREFERIDAS

Por toda a seguinte descrição detalhada, caracteres e númerosde referência similares referem-se a elementos similares em todas as figurasdos desenhos, e suas descrições são omitidas para eliminar duplicação.

Com referência às Figs. 1 a 3 dos desenhos, nelas é mostradoum dispositivo de deslocamento de uma primeira forma de realizaçãopreferida de acordo com a presente invenção. O dispositivo de deslocamento éadaptado para uma transmissão montada em um veículo motorizado paraestabelecer uma primeira velocidade, uma segunda velocidade e um estadoneutro nesta forma de realização.

O dispositivo de deslocamento inclui um eixo de saída 10, umaprimeira engrenagem de velocidade 12, uma segunda engrenagem develocidade 14, um primeiro anel sincronizador 16, um segundo anelsincronizador 18, uma luva 24 e três peças de empuxo 30.

O eixo de saída 10 é conectado com rodas de acionamentoatravés de engrenagens diferenciais não mostradas. O eixo de saída 10 éformado em sua superfície externa de uma parte central com rasgos dechaveta 10a, que encaixam com os rasgos de chaveta 20a formados em umasuperfície interna de uma parte em relevo 20b do cubo. Uma parte de grandediâmetro 10b do eixo de saída 10 rotativamente suporta a primeiraengrenagem de velocidade 12 através de um mancai de agulhas 26a, enquantouma parte de pequeno diâmetro 10c do eixo de saída 10 é encaixada em sussuperfície externa com uma bucha 22. A bucha 22 suporta rotativamente asegunda engrenagem de velocidade 14 através de um mancai de agulhas 26b efixa o cubo 20 entre a bucha 22 em uma direção axial do dispositivo dedeslocamento.

A primeira engrenagem de velocidade 12 e a segundaengrenagem de velocidade 14 são respectivamente engrenadas comengrenagens de velocidade laterais de entrada não mostradas, que sãoconectáveis com um motor não mostrado, através de uma embreagem nãomostrada. A primeira engrenagem de velocidade 12 e a segunda engrenagemde velocidade 14 são sempre giradas pelas engrenagens de entrada até o pontoem que o motor é ativado e a embreagens é encaixada. A primeiraengrenagem de velocidade 22 e a segunda engrenagem de velocidade 14correspondem a um par de engrenagens de mudança de velocidade dapresente invenção.

A primeira engrenagem de velocidade 12 tem rasgos dechaveta 12a e uma superfície de fricção conformada em cone 12b em uma suaparte lateral de cubo e similarmente a segunda engrenagem de velocidade 14tem rasgos de chaveta 14a e uma superfície de fricção conformada em cone14b em uma sua parte lateral de cubo. Os rasgos de chaveta 12a e 14a sãoseletivamente encaixáveis com os rasgos de chaveta 24a formados em umasuperfície interna da luva 24, quando a luva 24 é movida para uma primeiraposição de velocidade e uma segunda posição de velocidade, respectivamente.Os rasgos de chaveta 24a da luva 14 sempre encaixa com os rasgos de chaveta20e formados em uma superfície circunferencial externa do cubo 20, de talmaneira que a luva 24 é suportada pelo cubo 20, sendo deslizável na direçãoaxial.

A luva 24 é formada em sua superfície externa com um sulcocircunferencial 24b, em que um garfo de acionamento não mostrado éparcialmente inserido. O garfo de acionamento é capaz de mover-se nadireção axial por uma operação manual de uma alavanca de acionamento nãomostrada por um acionador ou uma operação mecânica de um atuador nãomostrado. Os comprimentos e a relação de posição entre os rasgos de chaveta24a da luva 24, os rasgos de chaveta 12a da primeira engrenagem develocidade e os rasgos de chaveta 14a da segunda engrenagem de velocidade14 são projetadas de modo que os rasgos de chaveta 24a são livres dos rasgosde chaveta 12a e 14a em uma posição neutra, os rasgos de chaveta 24aencaixam com os rasgos de chaveta 12a, sendo livres dos rasgos de chaveta14a, em uma primeira posição de velocidade, e os rasgos de chaveta 24aencaixam com os rasgos de chaveta 14a, sendo livres dos rasgos de chaveta12a, em uma segunda posição de velocidade.

O primeiro anel sincronizador 16 e o segundo anelsincronizador 18 são respectivamente dispostos entre o cubo 20 e a primeiraengrenagem de velocidade 12 e entre o cubo 20 e a segunda engrenagem develocidade 14 na direção axial. O primeiro anel sincronizador 16 tem umasuperfície de fricção 16a, que faceia com a superfície de fricção 12b daprimeira engrenagem de velocidade 12, em sua superfície interna, para proverfunção de sincronização quando são pressionados entre si e suas velocidadesrotacionais diferem entre si. Similarmente, o segundo anel sincronizador 18tem uma superfície de fricção 18a, que faceia com a superfície de fricção 14bda segunda engrenagem de velocidade 18, em sua superfície interna, paraprover função de sincronização entre elas, quando são pressionadas entre si esuas velocidades rotacionais diferem entre si.

Três peças de empuxo 30 são respectivamente dispostas empartes de recorte 20f do cubo 20, em um estado em que podem mover-se nadireção axial. As peças de empuxo 30 são ainda disposta entre o primeiro anelsincronizador 16 e o segundo anel sincronizador 18 na direção axial e entre asbases das partes de recorte 20f do cubo 20 e da luva 24 em uma direção radialdo dispositivo de deslocamento. Uma primeira mola e uma segunda mola 29,que são formadas em formato C, são dispostas em ambos os lados do cubo 20,respectivamente, para empurrar as peças de empuxo 30 para fora na direçãoradial para a luva 24.

A seguir, as construções detalhadas do cubo 20, da luva 24,dos anéis sincronizadores 16 e 18 e das peças de empuxo 30 serão descritas.

As Figs. 4-6 mostram o cubo 20, que é formado por ummétodo de sinterização para ter a parte em relevo 20b, uma parte de flange20c que se estende-se da parte em relevo 20 para fora na direção radial e umaparte anular 20d formada em uma circunferência externa da parte de flange20c. Uma superfície circunferencial externa da parte anular 20d é formadacom os rasgos de chaveta 20e, que sempre encaixam com os rasgos dechaveta 24a da luva 24. Por conseguinte, a luva 24 é suportada pelo cubo 20,sendo girada junto com o cubo 20, que é inteiriçamente conectado com o eixode saída 10.

As partes de recorte 20f são formadas na parte de flange 20c ea parte anular 20d em três posições em torno de sua circunferência, sendouniformente espaçadas entre si ao longo da circunferência do cubo 20, parareceber as peças de empuxo 30, respectivamente, como mostrado na Fig. 4.

Como mostrado na Fig. 5, quatro partes de borda direcionais-axiais de cadaparte de recorte 20f têm primeira superfícies inclinadas 20h e 20i em um seulado e segundas superfícies inclinadas 20j e 20k no seu outro lado. Asprimeiras superfícies inclinadas 20h e 20i são separadas das segundassuperfícies inclinadas 20j e 20k na direção axial, as primeiras superfíciesinclinadas 20h e 20i são separadas entre si em uma direção circunferencial docubo 20 e as segundas superfícies inclinadas 20j e 20k são separadas entre sina direção circunferencial. As primeiras e segundas superfícies inclinadas20h, 20i, 20j e 20k são perfis que mudam a força rotacional aplicada pelaspeças de empuxo 30 ao cubo 20 pressionando por empuxo as peças deempuxo 30 na direção axial, quando a força rotacional atua nas peças deempuxo 30 em um estado em que as peças de empuxo 30 contatam com asprimeiras superfícies inclinadas 20h e 20i e as segundas superfícies inclinadas2Oj e 20k do cubo 20.

Como mostrado na Fig. 4, a parte de flange 20c do cubo 20 éainda formada com três furos atravessantes axiais 201 em três posições emtorno da circunferência, para reter as primeira e segunda molas 28 e 29. Comomostrado na Fig. 6, uma parte extrema 29a da segunda mola 29, que écurvada, é inserida e retida em um dos furos atravessantes 201, de modo que asegunda mola 29 é impedida de mover-se em sua direção rotacional.Similarmente, uma parte extrema da primeira mola 28, que é curvada, éinserida e retida em outro dos furos atravessantes 201, de modo que a primeiramola 28 é impedida de mover-se em sua direção rotacional.

As Figs. 7 e 8 mostram a luva 24, que é formada como ummembro anular. Os rasgos de chaveta 24a são formados em uma superfícieinterna da luva 24 e estendem-se na direção axial para serem seletivamenteencaixáveis com os rasgos de chaveta 12a da primeira engrenagem develocidade 12 e os rasgos de chaveta 14a da segunda engrenagem develocidade 14. Ambas as partes extremas axiais dos rasgos de chaveta 24atêm chanfros 24c e 24d, cujos ângulos inclinados são opostos entre si.

Três rasgos de chaveta, que são dispostos em três posições emtorno da circunferência da luva 24, entre os rasgos de chaveta 24a, sãomodificadas como rasgos de chaveta encaixáveis 24a'. Quatro rasgos dechaveta (dois rasgos de chaveta em um lado e dois rasgos de chaveta no outrolado próximo de cada cheveta modificada 24' em ambos os lados são cortadasde modo a unir a luva 24 com o perfil do cubo 20 e evitar a interferência daluva 24 e do cubo 20.

Cada rasgo de chaveta encaixável 24a' também tem chanfros24c e 24d em suas ambas partes extremas axiais e é ainda formada com umaparte rebaixada 24h, tendo uma primeira superfície inclinada 24e, umasaliência de suporte inferior 24f e uma superfície de prensagem 24g em suaparte intermediária, e com uma terceira superfície inclinada 24i em umterceiro lado de superfície inclinada em uma das partes extremas axiais. Asuperfície de comprimir 24g é formada perpendicular à superfície externa daluva 24, sendo escalonada na direção axial. A primeira superfície inclinada24e e a saliência de suporte inferior 24f são inclinadas na direção axial. Asegunda superfície inclinada 24f corresponde a uma parte escalonada dapresente invenção.

As Figs. 9-10 mostram o primeiro anel sincronizador 16. Oprimeiro anel sincronizador 16 é formado com a superfície de fricçãoconformada em cone 16a em sua superfície interna e com partes de projeção16b em três posições em torno da circunferência, de modo a corresponder àspartes de recorte 20f do cubo 20. As partes projetantes 16b estendem-se parafora na direção radial e na direção axial em direção ao cubo 20. Cada parteprojetante 16b é formada com um primeiro sulco 16c e uma parte oca 16f emuma posição central, a parte projetante 16b tendo superfícies inclinadas emviga 16d e 16e. As partes projetantes 16b são inseridas nas partes de recorte20f do cubo 20, respectivamente, tendo uma certa folga entre elas em umadireção rotacional do primeiro anel sincronizador 16. Cada primeiro sulco 16crecebe a peça de empuxo 30 com uma certa folga entre eles na direçãorotacional. Nas partes internas das partes projetantes 16b, um sulco deretenção de mola 16b é formado de modo a reter a primeira mola 28.

As Figs. 11-13 mostram o segundo anel sincronizador 18. Osegundo anel sincronizador 18 é formado com a superfície de fricçãoconformada em cone 18a em sua superfície interna e com os rasgos dechaveta 18b em sua superfície circunferencial externa. Os rasgos de chaveta18b têm chanfros 18c e 18d, cujos ângulos inclinados são opostos entre si, emseu lado de cubo. Os chanfros 18c e 18d correspondem aos chanfros 24c e24d formados nas partes extremas do segundo lado da engrenagem develocidade dos rasgos de chaveta 24a da luva 24.

Como mostrado na Fig. 13, pares de partes projetantes 18e sãoformadas para estenderem-se na direção axial e para fora na direção radial dasuperfície circunferencial externa do segundo anel sincronizador 18, sendoposicionados em três posições em torno de sua circunferência, a fim decorresponder às partes de recorte 20f do cubo 20.

Um segundo sulco 18f é formado entre o par de partesprojetantes 18e. Na parte do lado da segunda engrenagem de velocidade dosegundo sulco 18f, uma parte comprimida 18g é formada, enquanto em suaparte do lado da primeira engrenagem de velocidade uma parte oca 18b éformada. As partes projetantes 18e são formadas com um sulco de mola 18iem um lado interno na direção radial para receber a segunda mola 29. Aspartes projetantes 18e são inseridas nas partes de recorte 20f com uma certafolga na direção rotacional entre elas e os segundos sulcos 18f recebem aspeças de empuxo 30 com uma certa folga na direção rotacional entre eles.

As Figs. 14 e 15 mostram a peça de empuxo 30, que é formadacomo uma letra I vista pelo lado externo na direção radial. As peças deempuxo 30 têm uma parte projetante 300 estendendo-se para fora na direçãoradial a partir de sua superfície externa e encaixável com as partes rebaixadas24h da luva 24, como mostrado na Fig. 3. A parte projetante 300 tem umaprimeira superfície inclinada 30a em seu lado da primeira engrenagem develocidade e uma superfície comprimida 30b em seu lado da segundaengrenagem de velocidade. A primeira superfície inclinada 30a é encaixávelcoma primeira superfície inclinada 24e da luva 24 e a superfície comprimida30b é encaixável com a superfície de compressão 24g da luva 24. As peças deempuxo 30 têm uma segunda superfície inclinada 30c em seu lado da segundaengrenagem de velocidade na superfície externa. A segunda superfícieinclinada 30c é encaixável com a terceira superfície inclinada 24i da luva 24.A superfície comprimida 30b é perpendicular à superfície externa da peça deempuxo 30. A primeira superfície inclinada 30a e a segunda superfícieinclinada 30c são inclinadas em relação à superfície externa da peça deempuxo 30 na direção axial.

As peças de empuxo 30 têm primeiras servo superfíciesinclinadas 3 Od e 3 Oe em seu lado da primeira engrenagem de velocidade esegundas servo superfícies inclinadas 3 Of e 3 Og em seu lado da segundaengrenagem de velocidade. As primeira servo superfícies 3Od e 3Oe e assegundas servo superfícies 3Of e 3 Og correspondem às primeiras superfíciesinclinadas 20h e 20i e às segundas superfícies inclinadas 20j e 20k do cubo20, respectivamente. As partes de borda do lado da primeira engrenagem develocidade das peças de empuxo 30 têm superfícies inclinadas em viga 3 Oh e30i. As partes extremas do lado da segunda engrenagem de velocidade daspeças de empuxo 30 têm uma superfície de compressão 30j, que comprime aparte comprimida 18b sob a função de sincronização. A superfíciecomprimida 30b,as primeiras servo superfícies inclinadas 30d e 30e, assegundas servo superfícies inclinadas 30f e 30g, as superfícies inclinadas emviga 30h e 30i e a superfície de compressão 30j preferivelmente são formadaspara ter superfícies curvadas suaves, não superfícies planas.

Além disso, as peças de empuxo 30 têm uma parte oca 3 Ok emuma sua superfície interna, a fim de encaixar com uma parte projetante 32a daplaca 32, como mostrado na Fig. 3.

As placas 32 são formadas como um formato retangular, vistaspelo lado externo na direção radial. Como mostrado na Fig. 3, as placas 32têm uma primeira superfície inclinada 32b e uma segunda superfície inclinada32c em uma sua superfície interna. A primeira superfície inclinada 32b e asegunda superfície inclinada 32c recebem a primeira mola 28 e a segundamola 29, respectivamente. As primeira e segunda molas 28 e 29 aplicam suastensões às placas 32 para empurrar as placas 32 para fora na direção radial.

Por conseguinte, a primeira superfície inclinada 32b e asegunda superfície inclinada 32c são formadas para inclinar de tal maneiraque a tensão da primeira mola 28 e da segunda mola 29 atuam sobre as placas32 para sempre puxar para trás as placas 32 em direção à parte de flange 20cdo cubo 20. As bases das primeira e segunda superfícies inclinadas 32b e 32csão formadas para receber as primeiro e segunda molas 28 e 29,respectivamente. As tensões da primeira mola 28 e da segunda mola 29 atuamainda sobre o primeiro anel sincronizador 16 e o segundo anel sincronizador18, para sempre puxar para trás os primeiro e segundo anéis sincronizadores16 e 18 para a parte de flange 20c do cubo 20.A operação do dispositivo de deslocamento da forma derealização será descrita. As Figuras 1, 3 e 16 mostram um estado em que aluva 24 é posicionada na posição neutra. Neste estado, os rasgos de chaveta24a da luva 24 encaixam com os rasgos de chaveta 20e do cubo 20, porémelas estão livres dos rasgos de chaveta 12a da primeira engrenagem develocidade 12 e dos rasgos de chaveta 14a da segunda engrenagem develocidade 14. Como resultado, o eixo de entrada é separado do eixo de saída 10.

Além disso, na posição neutra, o primeiro anel sincronizador16 e o segundo anel sincronizador 18 são sempre puxadosem direção à partede flange 20c do cubo 20 pelas primeira e segundas molas 28 e 29. Assim, asuperfície de fricção 12a da primeira engrenagem de velocidade 12 e asuperfície de fricção 16a do segundo anel sincronizador 16 são mantidas semcontato entre si e, similarmente, a superfície de fricção 14b da segundaengrenagem de velocidade 14 e a superfície de fricção 18a do segundo anelsincronizador 18 são mantidas sem contato entre si. Em outras palavras,nenhuma função de sincronização é produzida no dispositivo de deslocamentono estado neutro.

A fim de deslocar o dispositivo de deslocamento do estadoneutro para a primeira engrenagem, a luva 24 é movida para a primeiraengrenagem de velocidade 12 pelo garfo de acionamento. As peças deempuxo 30, as placas 32, a mola 28 e o primeiro anel sincronizador 16 sãomovidos para a primeira engrenagem de velocidade 12 por e junto com a luva24. Especificamente, as superfícies de compressão 24g da luva 24 empurramas superfícies prensadas 30b das peças de empuxo 30 em direção à primeiraengrenagem de velocidade 12. As partes ocas 30k das peças de empuxo 30empurram as partes projetantes 32a das placas 32 para a primeira engrenagemde velocidade 12. As bases das placas 32 deformam a primeira mola 38 emdireção à primeira engrenagem de velocidade 12, para trazê-la junto.Nesta operação, o segundo anel sincronizador 18 tambémcontata com a parte de flange 20c do cubo 20 para ser evitado de mover-se emdireção à primeira engrenagem de velocidade 12. Consequentemente, asegunda mola 29 também não pode mover-se em direção à primeiraengrenagem de velocidade 12 e, em vez disso, a segunda mola 29 deforma-separa dentro na direção radial em alguma extensão, desse modo permitindo queas placas 32, as peças de empuxo 30, a mola 28 e o primeiro anelsincronizador 16 movam-se em direção à primeira engrenagem de velocidade2. Quando estas partes movem-se em direção à primeira engrenagem develocidade, a superfície de fricção 16a do primeiro anel sincronizador 16contata com a superfície de fricção 12a da primeira engrenagem develocidade 12. Este contato imede que o primeiro anel sincronizador 16 e amola 28 movam-se mais.

Por outro lado, as peças de empuxo 30 e as placas 32 movem-se mais em direção à primeira engrenagem de velocidade 12 junto com a luva24 e as partes extremas do lado da primeira engrenagem de velocidade dasplacas 32 contatam com a parte oca 16 f do primeiro anel sincronizador 16.As primeira e segunda molas 28 e 29 aplicam tensão às placas 32 paraempurrar o primeiro anel sincronizador 16, de modo que o torque de fricção égerado entre as superfícies de fricção 12b e 16a para começar a função desincronização inicial.

O torque de fricção gira o primeiro anel sincronizador 16 emrelação ao cubo 20 na direção rotacional, de modo que o primeiro sulco 16cdo primeiro anel sincronizador 16 oscila as peças de empuxo 30, comomostrado na Fig. 17. Especificamente, neste estado, as peças de empuxo 30movem-se separadamente de suas posições neutras para a primeiraengrenagem de velocidade 12, onde as partes extremas do lado da segundaengrenagem de velocidade das peças de empuxo estão dentro das partes derecorte 20f do cubo 20 e suas partes extremas do lado da primeiraengrenagem de velocidade estão fora das partes de recorte 20f. Comoresultado, as suas partes extremas do lado da primeira engrenagem develocidade, que funcionam como fulcros, como mostrado na Fig. 17. Omovimento oscilante das peças de empuxo 30 faz com que as servosuperfícies inclinadas 3 Od das peças de empuxo 30 contatem com as primeirassuperfícies inclinadas 20b do cubo 20, de modo que o torque de fricção,atuando sobre a primeira superfície inclinada 20b, através da primeira servosuperfície inclinada 30d, é mudado para empuxo.

Ao mesmo tempo, como mostrado na Fig. 17, as superfíciesinclinadas em viga 3Oh das peças de empuxo 30 contatam com as superfíciesinclinadas providas com obstáculos 16d do primeiro anel sincronizador 6,para começar a empurrar o primeiro anel sincronizador 16 sobre a primeiraengrenagem de velocidade 12. Neste estado, as peças de empuxo 30 sãoempurradas para a primeira engrenagem de velocidade 12 diretamente pelaspartes de compressão 24g da luva 24, embora as peças de empuxo 30 e a luva24 sejam impedidas de mais movimento em direção à primeira engrenagemde velocidade 12 durante a sincronização. Além disso, as peças de empuxo 30são empurradas para a primeira engrenagem de velocidade 12 pelo empuxogerado devido ao torque de fricção através das primeiras servo superfíciesinclinadas 3Od das peças de empuxo 30 e das primeiras superfícies inclinadas20h do cubo 20.

Após tudo, o primeiro anel sincronizador 16 é pressionadopelo empuxo resultante de um primeiro empuxo diretamente aplicado pelaluva 24 ao anel sincronizador 16 e um segundo empuxo gerado pelo torque defricção devido à auto-servo função. Isto melhora o desempenho dasincronização pelo valor do segundo empuxo.

A função de sincronização gradualmente diminui a diferençada velocidade rotacional entre o eixo de saída IOea primeira engrenagem develocidade 12, desse modo gradualmente diminuindo o torque de fricção.Quando o torque de fricção torna-se substancialmente zero, as peças deempuxo 30 empurram para trás o primeiro anel sincronizador 16 para amesma posição na direção rotacional como a posição neutra e então as peçasde empuxo 30 começam a mover-se para a primeira engrenagem develocidade 12 junto com a luva 24, como mostrado na Fig. 18. A luva 24ainda move-se junto com as peças de empuxo 30 para a primeira engrenagemde velocidade 12, porque as superfícies de compressão 24g da luva 24 e assuperfícies comprimidas 30b das peças de empuxo 30 não são inclinadas.Finalmente, os rasgos de chaveta 24a da luva 24 encaixam com os rasgos dechaveta 12a da primeira engrenagem de velocidade 12. Isto é o fim daoperação de deslocamento do estado neutro para a primeira engrenagem, pelodispositivo de deslocamento.

Em seguida, a fim de deslocar o dispositivo de deslocamentodo estado neutro para a segunda engrenagem, a luva 24 é movida para asegunda engrenagem de velocidade 14. No começo desta operação, adiferença de velocidade rotacional é considerada existir entre o eixo de saídaIOea segunda engrenagem de velocidade 14.

Quando a luva 24 move-se para a segunda engrenagem develocidade 14, as peças de empuxo 30, as placas 32, a mola 29 e o segundoanel sincronizador 18 movem-se para a segunda engrenagem de velocidade 14junto com a luva 24.

As peças de empuxo 30 são comprimidas para a segundaengrenagem de velocidade 14 pela luva 24 através das primeiras superfíciesinclinadas 30a das peças de empuxo 30 e das primeiras superfícies inclinadas24e da luva 24, porque as peças de empuxo 30 são empurradas sobre a luva24 pelas primeira e segunda molas 28 e 29.

Neste estado, quando o primeiro anel sincronizador 16 contatacom a parte de flange 20c do cubo 20 para evitar que se mova par a segundaengrenagem de velocidade 14, a primeira mola 28 deforma-se para dentro nadireção radial em alguma extensão, desse modo permitindo que as peças deempuxo 30, as placas 32, a mola 29 e o segundo anel sincronizador 18movam-se para a segunda engrenagem de velocidade 14.

Quando estas partes movem-se para a segunda engrenagem develocidade 14, a superfície de fricção 18a do segundo anel sincronizador 18contata com a superfície de fricção 14b da segunda engrenagem de velocidade14. Este contato impede que o segundo anel sincronizador 18 e a segundamola 19 movam-se mais.

Por outro lado, as peças de empuxo 30 e as placas 32 movem-se ainda para a segunda engrenagem de velocidade 14, junto com a luva 24,deformando a segunda mola 29 em direção à segunda engrenagem develocidade 14. Em seguida, as partes extremas do lado da segundaengrenagem de velocidade das placas 32 contatam com a parte oca 18f dosegundo anel sincronizador 18. As placas 32 empurram o segundo anelsincronizador 18 para a segunda engrenagem de velocidade 18, devido àtensão das primeira e segunda molas 28 e 19, de modo que o torque de fricçãogera entre a superfície de fricção 14b da segunda engrenagem de velocidade14 e a superfície de fricção 18a do segundo anel sincronizador 18 o começoda função de sincronização inicial.

O torque de fricção gira o segundo anel sincronizador 18 nadireção rotacional para o cubo 20 para uma posição mostrada na Fig. 19.Quando a luva 24 move-se mais para a segunda engrenagem de velocidade14, os chanfros 24c do lado da segunda engrenagem de velocidade da luva 14contatam com os chanfros 18c do segundo anel sincronizador 18. A luva 24mantém-se empurrando o segundo anel sincronizador 18 para a segundaengrenagem de velocidade 14 através dos chanfros 24c e 18c, para realizar afunção de sincronização.

Especificamente, os chanfros 24c e 18c são projetados demodo que o empuxo diretamente aplicado pela luva 24 no segundo anelsincronizador 18 torna-se menor do que a força que empurra para trás a luva24 em direção à primeira engrenagem de velocidade 12, através dos chanfros24c e 18c, devido ao torque de fricção gerado entre as superfícies de fricção14b e 18c. Portanto, até esse ponto o torque de fricção devido à função desincronização existe, a luva 24 é evitada de mover-se para a segundaengrenagem de velocidade 14, mantendo-se empurrando o segundo anelsincronizador 18.

Neste estado, as peça de empuxo está oscilando devido àdiferença de torque de fricção (T2) através de seu segundo sulco 18f, onde adiferença de torque de fricção (T2) é o valor excessivo da diferença entre otorque de fricção gerado entre as superfícies de fricção 14a e 18a e o torquegerado através dos chanfros 24j da luva 24 e os chanfros 18c do segundo anelsincronizador 18, para girar o segundo anel sincronizador 18 em uma direçãooposta a uma direção rotacional do torque de fricção.

Em outras palavras, quando as peças de empuxo 30 sãoposicionadas da posição neutra para a segunda engrenagem de velocidade 14,suas partes extremas do lado da segunda engrenagem de velocidade estãodentro das partes de recorte 20f do cubo 20 e suas partes extremas do lado daprimeira engrenagem de velocidade estão fora das partes de recorte 20f.Como resultado, as partes extremas do lado da segunda engrenagem develocidade das peças de empuxo 30 oscilam em torno das partes extremas dolado da primeira engrenagem de velocidade funcionando como os fulcroscomo mostrado na Fig. 19. As segundas servo superfícies inclinadas 30f daspeças de empuxo 30 contatam com as segundas superfícies inclinadas 20j docubo 20, como mostrado na Fig. 19 e a diferença de torque de fricção (T2)atua sobre o cubo 20 através das segundas servo superfícies inclinadas 30f edas segundas superfícies inclinadas 20j.

Por conseguinte, a diferença de torque de fricção é mudadapara o empuxo através das superfícies inclinadas 3Of e 20j, de modo que aspeças de empuxo 30 são comprimidas em direção à segunda engrenagem develocidade 14 e as superfícies de compressão 3 Oj das peças de empuxo 30empurram as partes comprimidas 18g do segundo anel sincronizador 18 paraa segunda engrenagem de velocidade 14.

Após tudo, o segundo anel sincronizador 18 é empurrado paraa segunda engrenagem de velocidade 14 pelo empuxo resultante consistindodo empuxo direto atuando pela luva 24 através dos chanfros 24c e 18c e doempuxo atuando pelas peças de empuxo 30 através das superfícies 3Oj e 18j,devido à diferença de torque de fricção atuando sobre as superfíciesinclinadas 30f e 20j. Portanto, o dispositivo de deslocamento da forma derealização pode obter o desempenho de sincronização adequado para aoperação de deslocamento do estado neutro para a segunda engrenagem,porque seu desempenho de sincronização torna-se menor do que aquele daoperação de deslocamento do estado neutro para a primeira engrenagem,melhorando o desempenho de sincronização pelo valor obtido pelo últimoempuxo do que aqueles dos dispositivos de deslocamento convencionais.

A função de sincronização diminui a diferença de velocidaderotacional entre o eixo de saída IOea segunda engrenagem de velocidade 14.Quando a diferença de velocidade rotacional torna-se substancialmente zero,o torque de fricção devido à função de sincronização torna-sesubstancialmente zero. Neste estado, a luva 24 gira de volta o segundo anelsincronizador 18 para a mesma posição que a posição neutra através doschanfros 24c e 18c. A luva 24 move ainda em direção à segunda engrenagemde velocidade 14, pressionando para mover as peças de empuxo 30 paradentro na direção radial contra as primeira e segunda molas 28 e 29, atravésdas terceiras superfícies inclinadas 24i e das segundas superfícies inclinadas30c. Em seguida, os rasgos de chaveta 24a da luva 24 encaixam com osrasgos de chaveta 14a da segunda engrenagem de velocidade 14, comomostrado na Fig. 20. Isto é o fim da operação de deslocamento do estadoneutro para a segunda engrenagem pelo dispositivo de deslocamento.

Na segunda posição de engrenagem, as peças de empuxo 30movem-se do estado mostrado na Fig. 20 para a primeira engrenagem develocidade 12, porém elas são impedidas de moverem-se mais após asprimeiras superfícies inclinadas 30a das peças de empuxo 30 contatarem comas segundas superfícies inclinadas 24f da luva 24. Portanto, as segundassuperfícies inclinadas 24f evitam uma contingência inesperada causada pelaspeças de empuxo 30 movendo-se para a primeira engrenagem de velocidade 12.

Como entendido pela explicação descrita acima, o dispositivode deslocamento da forma de realização tem as seguintes vantagens.

O dispositivo de deslocamento da forma de realização éconstruído de modo que as peças de empuxo 30 movem-se juntas com a luva20 na operação de acionamento para a primeira engrenagem, enquanto elasestão se movendo para dentro na direção radial a meio caminho da operaçãode acionamento para a segunda engrenagem. Isto possibilita que o dispositivode deslocamento da forma de realização forneça diferentes auto-servo funçõesentre as operações de acionamento, para obter somente a primeiraengrenagem e a segunda engrenagem com três peças de empuxo 30,melhorando os desempenhos de sincronização relativos àqueles dosdispositivos de deslocamento convencionais. Além disso, o cubo 20 pode serfacilmente formado utilizando-se um método de sinterização ou similar.Portanto, os custos de manufatura do dispositivo de deslocamento podem serdiminuídos.

O primeiro anel sincronizador 16 e o segundo anelsincronizador 18 são puxados em direção à parte de flange 20c do cubo pelasprimeira e segunda molas 28 e 29. Isto mantém as superfícies de fricção 16a e18a afastadas da superfície de fricção 12b da primeira engrenagem develocidade 12 e da superfície de fricção 14b da segunda engrenagem develocidade 14. Portanto, a geração de torque de arraste e calor pode serevitada e a eficiência de combustível pode ser melhorada.

Embora tenha sido particularmente mostrado e descrito comreferência a suas formas de realização preferidas, deve ser entendido quevárias modificações podem ser feitas nelas e pretende-se abranger nasreivindicações anexas todas tais modificações que se situem dentro dosverdadeiros espírito e escopo da invenção.

O dispositivo de deslocamento com o sincronizador é fixadono eixo de saída 10 na forma de realização, porém pode ser fixado em umeixo de entrada.

As primeiras superfícies inclinadas 20h e 20i e as segundassuperfícies inclinadas 20j e 20k do cubo 12 podem ser formadas comosuperfícies helicoidais e similares.

O dispositivo de deslocamento tem a primeira engrenagem develocidade 12 e a segunda engrenagem de velocidade 14 na forma derealização, porém a engrenagem de velocidade pode ser uma diferenteengrenagem de velocidade.

O anel sincronizador 24 pode ter um sulco de óleo em suasuperfície de fricção interna, a fim de aumentar o coeficiente de fricção dasuperfície de fricção e pode ser feito de material para melhorar o desempenhode sincronização.

O dispositivo de deslocamento da invenção pode ser aplicado aum sincronizador do tipo de multi-cones, que tem mais do que um conjuntode superfícies de fricção para uma engrenagem de velocidade;

O dispositivo de deslocamento pode ser manualmente operadoou mecanicamente operado por um atuador.

Claims (5)

1. Dispositivo de deslocamento adaptado para umatransmissão, caracterizado pelo fato de compreender:um eixo para transmitir potência de acionamento;um cubo tendo uma parte em relevo chavetada com o eixo,uma parte de anel localizada externamente afastando-se da parte em relevo eformada em uma sua superfície periférica externa com rasgos de chaveta euma parte de flange conectando a parte em relevo e a parte de anel, a parte deanel e a parte de flange sendo formadas com uma pluralidade de partes derecorte, cujas partes de duas bordas de um lado têm primeiras superfíciesinclinadas para mudar a força rotacional para empuxo;uma luva provida em uma sua superfície periférica interna comrasgos de chaveta e uma pluralidade de partes rebaixadas tendo umasuperfície de compressão e uma superfície inclinada, a luva sendo suportadapor e deslizável ao longo dos rasgos de chaveta do cubo;um par de engrenagens de velocidade para ensanduichar ocubo e cada uma tendo rasgos de chaveta encaixáveis com os rasgos dechaveta da luva e uma superfície de fricção nos lados do cubo dasengrenagens de velocidade;um primeiro anel sincronizador tendo uma superfície defricção em uma superfície interna e primeiros sulcos em uma superfícieexterna, a superfície de fricção do primeiro anel sincronizador sendocompressível na superfície de fricção de uma das engrenagens de velocidade,os primeiros sulcos tendo uma superfície inclinada provida de viga nasuperfície externa e estendendo-se em uma direção axial do dispositivo dedeslocamento e o primeiro anel sincronizador sendo disposto entre o cubo euma das engrenagens de velocidade;um segundo anel sincronizador tendo uma superfície defricção em uma superfície interna, rasgos de chaveta e segundos sulcos emuma superfície externa, a superfície de fricção do segundo anel sincronizadorsendo compressível sobre a superfície de fricção da outras das engrenagens develocidade, os rasgos de chaveta tendo chanfros, os segundos sulcosestendendo-se na direção axial e o segundo anel sincronizador sendo dispostoentre o cubo e a outra das engrenagens de velocidade;uma pluralidade de peças de empuxo tendo uma superfíciecomprimida e uma superfície inclinada, que são contatáveis com a superfíciede compressão e a superfície inclinada da luva em uma superfície externa aser comprimida na direção axial, respectivamente, as peças de empuxo sendoformadas com superfícies providas de viga contatáveis com a superfícieinclinada provida de viga do primeiro anel sincronizador e formadas com umaprimeira servo superfície inclinada, contatável com uma das primeirassuperfícies inclinadas do cubo, as peças de empuxo sendo inseríveis dentrodas partes rebaixadas da luva, os primeiros sulcos do primeiro anelsincronizador e os segundos sulcos do segundo anel sincronizador, as peçasde empuxo sendo dispostas nas partes de recorte do cubo para seremdeslizáveis nas partes de recorte na direção axial, respectivamente;um par de molas empurrando as peças de empuxo para fora emuma direção radial do dispositivo de deslocamento, em queas peças de empuxo movem-se junto com a luva, quando aluva é movida para uma das engrenagens de velocidade e em queas peças de empuxo movem-se para dentro na direção radialcontra as primeira e segunda molas, quando a luva é movida a meio caminhopara a outra das engrenagens de velocidade.

2. Dispositivo de deslocamento de acordo com a reivindicação-1, caracterizado pelo fato de as peças de empuxo terem uma segunda servosuperfície inclinada, em queas partes de recorte do cubo tendo as outras partes de duasbordas laterais em um lado oposto às partes de duas bordas de um lado nadireção axial, em queas partes de borda do outro lado têm segundas superfíciesinclinadas encaixáveis com as segundas servo superfícies inclinadas das peçasde empuxo, para mudar a força direcional rotacional em empuxo.

3. Dispositivo de deslocamento de acordo com a reivindicação-1 ou 2, caracterizado pelo fato de as peças de empuxo serem formadas comouma letra I, vista pelo lado de fora na direção radial, as peças de empuxotendo partes extremas de um lado e partes extremas do outro lado, em queas partes extremas de um lado sendo contatáveis com as partesde recorte do cubo, para funcionar como fulcros e as partes extremas do outrolado sendo osciláveis.

4. Dispositivo de deslocamento de acordo com qualquer umadas reivindicações 1 a 3, caracterizado pelo fato de uma parte dos rasgos dechaveta da luva ser formada na superfície interna com uma parte escalonadapara impedir que as peças de empuxo movam-se para um lado na direçãoaxial, quando a luva é movida para o outro lado.

5. Dispositivo de deslocamento de acordo com qualquer umadas reivindicações 1 a 4, caracterizado pelo fato de as peças de empuxo teremuma parte oca em uma superfície interna, em queplacas são dispostas entre as peças de empuxo e as primeira esegunda molas, respectivamente, em queas placas têm superfícies inclinadas recebendo a primeira molae a segunda mola, respectivamente, e uma parte projetante encaixável comuma das partes ocas das peças de empuxo.