BRPI1003717A2 - dispositivo de cÂmbio adaptado para transmissço - Google Patents

Abstract

DISPOSITIVO DE CÂMBIO ADAPTADO PARA TRANSMISSçO É descrita uma luva (20) que tem rasgos de chaveta (20a) formadas com um entalhe (20d), uma superficie inclinada do estágio de alta velocidade (20g) e uma superficie inclinada de desabilitação (20i). Um anel sincronizador (22) tem rasgos de chaveta (22c) e primeiras porções salientes(22b). Os elementos de alavanca (24) são arranjados entre a luva (20), o cubo (12) e o anel sincronizador (22) para transmitir força de impulsão da luva (20) para o anel sincronizador (22). O anel sincronizador (22) é empurrado contra a engrenagem de velocidade (18) para gerar torque de atrito, sendo empurrada pelos elementos de alavanca (24) pressionados pela superficie inclinada do estágio de alta velocidade (20g). Os elementos de alavanca (24) mudam de posição e transmitem a força de impulsão aplicada de uma superficie inclinada de mudança de posição (20i) para o anel sincronizador (22) de maneira a pressionar uma superficie de atrito (22a) contra uma superficie cônica (1 8b) para sincronizá-las quando a luva (20) move-se em uma direção oposta à engrenagem de velocidade (18). O diâmetro da primeira porção do diâmetro interno (20f) é estabelecido maior que o da segunda porção do diâmetro interno (20h).

Description

"DISPOSITIVO DE CÂMBIO ADAPTADO PARA TRANSMISSÃO"

A presente invenção diz respeito a um dispositivo de câmbio adaptado para uma transmissão na qual força de impulsão é aplicada a uma luva pode ser transformada em uma maior força de impulsão que age em um anel sincronizador enquanto engrenagens da transmissão são trocadas, diminuindo assim a força operacional necessária para um motorista ou um atuador.

Um dispositivo de câmbio adaptado para uma transmissão deste tipo é revelado no relatório descritivo de patente japonesa não examinado 09-89002. Neste dispositivo de câmbio, uma pluralidade de elementos de alavanca é provida entre um cubo e um anel sincronizador que pode ser pressionado para uma engrenagem da quinta marcha. Quando uma transmissão é mudada para uma posição inversa, a força operacional de uma luva, que age em uma direção oposta à engrenagem da quinta marcha, é transmitida ao anel sincronizador por causa da reação dos elementos de alavanca, de maneira a pressionar o anel sincronizador para a engrenagem da quinta marcha. Isto reduz a sincronização entre o anel sincronizador e a engrenagem da quinta marcha, de forma a diminuir a velocidade rotacional por causa da inércia do disco de embreagem de um lado do eixo de entrada, e então uma engrenagem reversa movendo junto com a luva move-se e é encaixada nas engrenagens de acionamento e acionadas reversas sem ruído de encaixe.

Nesta operação de mudança reversa, os elementos de alavanca movem-se para fora em uma direção radial por causa do torque de atrito gerado pelo anel sincronizador para bloquear o movimento da luva até que a sincronização da engrenagem da quinta marcha e do anel sincronizador termine.

Depois que a sincronização termina, a força de bloqueio por causa do torque de atrito do anel sincronizador desaparece. Isto permite que a luva mova-se para a engrenagem da quinta marcha para terminar a operação de mudança para a posição reversa, pressionando e movendo os elementos de alavanca para dentro na direção radial através de superfícies inclinadas formadas em rasgos de chaveta internos da luva.

Nessas operações de mudança, os elementos de alavanca são empurrados para fora na direção radial por causa da força centrífuga gerada de acordo com a sua rotação. Isto exige que a luva tenha que superar a força centrífuga para pressionar os elementos de alavanca para dentro a fim de mover ainda mais depois que a sincronização termina. Em uma mudança lenta para a quinta marcha com o veículo rodando a alta velocidade, a força para superar a força centrífuga ocasionalmente aumenta além da força operacional necessária para a sincronização. Especialmente, em um caso onde um dispositivo sincronizador da quinta marcha é provido em um eixo de saída, a força operacional para superar a força centrífuga fica pesada até o ponto em que o motorista se sente desconfortável em virtude de o dispositivo sincronizador girar a uma maior velocidade do que o dispositivo provido em um eixo de entrada, e a força centrífuga aumenta em proporção ao quadrado da velocidade rotacional.

A fim de atenuar o inconveniente supradescrito, o inventor sugeriu formar os rasgos de chaveta internos da luva de forma a ter um menor ângulo de inclinação, de forma a diminuir a força para superar a força centrífuga no relatório descritivo do pedido de patente japonês não examinado 2005-113975.

Entretanto, esta sugestão precisa superar a força centrífuga que age nos elementos de alavanca desde o final da sincronização até o final da operação de mudança. Dessa maneira, o motorista sente-se desconfortável quando opera o dispositivo de câmbio com o veículo rodando a uma alta velocidade.

Portanto, é um objetivo da presente invenção prover um dispositivo de câmbio adaptado para uma transmissão que supera os inconvenientes apresentados e que pode eliminar a necessidade de superar a força centrífuga que age nos elementos de alavanca depois do final da sincronização, fazendo assim com que o motorista se sinta confortável para operar o dispositivo de câmbio com o veículo rodando a alta velocidade.

De acordo com um aspecto da presente invenção, é provido um dispositivo de câmbio adaptado para uma transmissão, que inclui um eixo para transmitir potência de acionamento, um cubo, uma luva, uma engrenagem de velocidade, um anel sincronizador e uma pluralidade de elementos de alavanca. O cubo tem uma porção saliente unida por rasgos de chaveta no eixo, uma porção do anel localizada para fora da porção saliente e formada na sua superfície periférica externa com rasgos de chaveta, e uma porção de flange conectando a porção saliente e a porção do anel. A porção do anel e a porção do flange são formadas com uma pluralidade de porções recortadas. A luva é suportada no cubo. A luva é provida na sua superfície periférica interna com rasgos de chaveta que encaixam nos rasgos de chaveta da porção do anel do cubo, e os rasgos de chaveta da luva são formadas com um entalhe em uma superfície circunferencial interna da luva, uma primeira porção do diâmetro interno e uma segunda porção do diâmetro interno formadas cada qual na superfície circunferencial interna da luva, uma superfície inclinada do estágio de alta velocidade provida entre o fundo do entalhe e a primeira porção do diâmetro interno, e uma superfície inclinada de desabilitação provida entre o fundo do entalhe e a segunda porção do diâmetro interno. A engrenagem de velocidade tem rasgos de chaveta encaixáveis nos rasgos de chaveta da luva e uma superfície cônica no lado do cubo. O anel sincronizador tem uma superfície de atrito pressionável na superfície cônica da engrenagem de velocidade em uma superfície interna do anel sincronizador. Os rasgos de chaveta do anel sincronizador têm superfícies chanfradas na sua circunferência externa, e primeiras porções salientes estendem-se na direção axial no lado do cubo. Os elementos de alavanca ficam arranjados entre a luva, o cubo e o anel sincronizador. Os elementos de alavanca são capazes de transmitir a força de impulsão gerada por causa do movimento axial da luva para o anel sincronizador. A superfície de atrito do anel sincronizador é empurrada contra a superfície cônica da engrenagem de velocidade para gerar torque de atrito, sendo empurrada pelos elementos de alavanca pressionados pela superfície inclinada do estágio de alta velocidade da luva de forma que o anel sincronizador seja sincronizado com a engrenagem de velocidade com a força de impulsão gerada por causa do movimento da luva através dos rasgos de chaveta do anel sincronizador. Os elementos de alavanca mudam de posição e transmitem a força de impulsão aplicada da superfície inclinada de mudança de posição da luva para o anel sincronizador para pressionar a superfície de atrito do anel sincronizador contra a superfície cônica da engrenagem de velocidade para sincronizar o anel sincronizador e a engrenagem de velocidade quando a luva move-se na direção oposta ao lado da engrenagem de velocidade. O diâmetro da primeira porção do diâmetro interno é estabelecido maior que da segunda porção do diâmetro interno.

Portanto, o dispositivo de câmbio da invenção pode eliminar a necessidade de superar a força centrífuga que age nos elementos de alavanca depois do término da sincronização, fazendo assim com que o motorista se sinta confortável para operar o dispositivo de câmbio com o veículo rodando a alta velocidade.

Os objetivos, recursos e vantagens da presente invenção ficarão aparentes com o avanço da descrição, quando considerada em conjunto com os desenhos anexos, em que:

A figura 1 é uma vista plana seccional transversal, feita ao longo da linha A-A da figura 2, mostrando um dispositivo de câmbio adaptado para uma transmissão de uma primeira modalidade de acordo com a presente invenção;

A figura 2 é uma vista frontal mostrando um cubo com elementos de alavanca e uma mola do dispositivo de câmbio mostrado na figura 1;

A figura 3 é uma vista frontal mostrando um anel

sincronizador do dispositivo de câmbio mostrado na figura 1;

A figura 4 é uma vista seccional transversal, feita ao longo da linha B-B da figura 3, mostrando o anel sincronizador mostrado na figura 3;

A figura 5 é uma vista frontal mostrando o elemento de

alavanca;

A figura 6 é uma vista seccional transversal feita ao longo da linha C-C da figura 8 mostrando o elemento de alavanca;

A figura 7 é uma vista seccional transversal mostrando uma luva que é usada no dispositivo de câmbio mostrado na figura 1; e A figura 8 é uma vista seccional transversal fragmentada

ampliada mostrando a luva que é usada no dispositivo de câmbio mostrado na figura 1.

Na descrição detalhada seguinte, caracteres e números de referência similares referem-se a elementos similares em todas as figuras dos desenhos, e suas descrições são omitidas para eliminar duplicação.

Referindo-se à figura 1 dos desenhos, está mostrado um dispositivo de câmbio de uma primeira modalidade preferida de acordo com a presente invenção. O dispositivo de câmbio é adaptado para uma transmissão montada em um veículo motorizado para estabelecer uma quinta marcha nesta modalidade.

O dispositivo de câmbio inclui um eixo de saída 10, um cubo 12, uma engrenagem da quinta marcha 18, uma luva 20, um anel sincronizador 22 e dois elementos de alavanca 24.

O eixo de saída 10 é conectado em rodas de acionamento não mostradas por meio de engrenagens diferenciais não mostradas. O eixo de saída 10 é formado parcialmente na sua superfície externa com rasgos de chaveta 10a, que casam com os rasgos de chaveta 12f formados na superfície interna de uma porção saliente 12a do cubo 12. O cubo 12 é preso no eixo de saída 10 usando uma porca 14.

A engrenagem da quinta marcha 18 fica arranjada entre a porção saliente 12a do cubo 12 e uma porção de grande diâmetro IOb do eixo de saída 10, sendo suportada rotacionalmente pelo eixo de saída 10 através de um mancai 16. A engrenagem da quinta marcha 18 é sempre engrenada com a engrenagem de acionamento da quinta marcha não mostrada que é formada integralmente com o eixo de entrada não mostrado, sendo rotacionável junto com um disco de embreagem não mostrado e encaixável em um eixo de saída não mostrado de um motor.

A engrenagem da quinta marcha 18 é formada integralmente com uma engrenagem da embreagem 18a, que tem uma superfície cônica 18b no seu lado do cubo e rasgos de chaveta 18c na sua circunferência externa.

O cubo 12 inclui uma porção saliente 12a, uma porção de flange 12b que estende-se da porção saliente 12a para fora em uma direção radial do cubo 12 e uma porção de anel 12d provida em uma circunferência externa da porção de flange 12b. A porção de anel 12d é formada com rasgos de chaveta 12c na sua circunferência externa. O cubo 12 tem duas porções recortadas 12e estendendo-se na direção radial da porção do anel 12d até a porção do flange 12b. Essas porções recortadas 12e são também indicadas pela linha tracejada na figura 2.

A luva 20 é provida na circunferência externa do cubo 12. A luva 20 tem rasgos de chaveta 20 na sua superfície interna para encaixar sempre nos rasgos de chaveta 12c do cubo 12 de maneira a ser móvel em uma direção axial do cubo 12. Os rasgos de chaveta 20a da luva 20 movem-se em direção à engrenagem da quinta marcha 18 para encaixar nos rasgos de chaveta 18c formados na engrenagem da embreagem 18a da engrenagem da quinta marcha 18 quando uma operação de mudança para a quinta marcha tiver terminado. Como mostrado nas figuras 7 e 8, os rasgos de chaveta 20a da luva 20 são formados com superfícies chanfradas 20b e 20c nas suas porções da extremidade do lado da engrenagem da quinta marcha, também com um entalhe direcional circunferencial 20d em uma porção central interna da mesma, e também com uma superfície inclinada do estágio de alta velocidade 20g e uma superfície inclinada de desabilitação 20i.

Especificamente, os rasgos de chaveta 20a da luva 20 têm uma primeira porção do diâmetro interno 20f e uma segunda porção do diâmetro interno 20h. A primeira porção do diâmetro interno 20f fica disposta no lado oposto à engrenagem da quinta marcha 18 com relação ao entalhe 20d, enquanto a segunda porção do diâmetro interno 20h fica disposta no lado da engrenagem da quinta marcha com relação ao entalhe 20d. Um diâmetro da primeira porção do diâmetro interno 20f é estabelecido maior que o da segunda porção do diâmetro interno 20h.

A superfície inclinada do estágio de alta velocidade 20g é formada entre um fundo 20e do entalhe 20d e a primeira porção do diâmetro interno 20f, e a superfície inclinada de desabilitação 20i é formada entre o fundo 20e e a segunda porção do diâmetro interno 20h para ficar voltada para a superfície inclinada do estágio de alta velocidade 20g.

A primeira porção do diâmetro interno 20f pode ser formada somente em rasgos de chaveta limitados que fazem contato com as porções superiores 24a dos elementos de alavanca 24 de todas os rasgos de chaveta 20a.

A luva 20 é adicionalmente formada com um entalhe tipo garfo 20j na sua circunferência externa para receber um garfo de mudança não mostrado. A figura 1 mostra que a luva 20 é colocada em uma posição neutra. A luva 20 é capaz de mover-se da posição neutra em direção à engrenagem da quinta marcha 18 para obter a quinta marcha, e mover para fora da engrenagem da quinta marcha 18 para obter um acionamento reverso.

Como mostrado na figura 1, o anel sincronizador 2 fica arranjado entre a engrenagem da quinta marcha 18 e o cubo 12. Como mostrado nas figuras 1, 3 e 4, o anel sincronizador 22 é formado na sua superfície interna com uma superfície de atrito em forma de cone 22a correspondente a uma superfície cônica 18b da engrenagem da quinta marcha 18. Duas primeiras porções salientes 22b são formadas em um lado do cubo do anel sincronizador 22 para estender-se em uma direção axial, e rasgos de chaveta 22c e duas segundas porções salientes 22d são formadas na sua circunferência externa. Os rasgos de chaveta 22c tem superfícies chanfradas 22e e 22f no lado oposto à engrenagem da quinta marcha 18 dos rasgos de chaveta 22c. As superfícies de recebimento da pressão da quinta marcha 22g são formadas nas segundas porções salientes 22d nos seus lados do cubo, e superfícies de recebimento da pressão reversa 22h são formadas próximas e em ambos os lados das primeiras porções salientes 22b.

Como mostrado na figura 1, os dois elementos de alavanca 24 ficam arranjados entre o anel sincronizador 22 e o cubo 12.

Como mostrado nas figuras 5 e 6, os elementos de alavanca 24 são formados com a porção superior 24a nas suas porções centrais, com braços em forma de arco de círculo 24b e 24c em ambos os lados da porção superior 24a. Os braços 24b e 24c são formados com depressões com superfície inclinada 24f e 24g, respectivamente. As porções intermediárias dos braços 24b e 24c funcionam como fulcros reversos 24d e 24c, respectivamente. Os lados da engrenagem da quinta marcha dos elementos de alavanca 24 formam uma superfície de pressão 24j.

Como mostrado na figura 1, as porções superiores 24a dos elementos de alavanca 24 são encaixadas nas porções recortadas 12e, respectivamente, de forma que os elementos de alavanca 24 possam mover-se na direção radial e na direção axial. Uma mola em forma de C 26 é provida no lado de dentro dos elementos de alavanca 24 para aplicar sua força de expansão elástica neles de forma que os elementos de alavanca 24 sejam empurrados para fora na direção radial. Quando os elementos de alavanca 24 são posicionados no lado externo na direção radial, os lados externos das porções superiores 24a são recebidos no entalhe 20d da luva 20.

As primeiras porções salientes 22b do anel sincronizador 22 são encaixáveis nos dois elementos de alavanca 24 com folgas rotacionais entre eles, enquanto as segundas porções salientes 22d são encaixáveis nas porções recortadas 12e do cubo 12 com folgas rotacionais entre eles. Em outras palavras, o anel sincronizador 22 pode ser um pouco rotacionado em relação ao cubo 12 e os elementos de alavanca 24, e sua quantidade de movimento é aproximadamente 1/4 de um passo dos rasgos de chaveta 12c do cubo 12.

O dispositivo de câmbio da modalidade é construído de uma maneira tal que o comprimento D (mostrado na figura 2) de folgas entre os elementos de alavanca 24 possa ser um pouco maior que a quantidade móvel do anel sincronizador 22, mas a quantidade móvel do anel sincronizador 22 diminui quando os elementos de alavanca 24 movem-se ao máximo para dentro na direção radial. Incidentalmente, a figura 2 mostra um estado onde o anel sincronizador 22 é rotacionado e suas segundas porções salientes 22d fazem contato com as porções recortadas 12e do cubo 12.

O diâmetro da primeira porção do diâmetro interno 20f é estabelecido de uma maneira tal que os elementos de alavanca 24 sejam empurrados pela superfície inclinada do estágio de alta velocidade 20g da luva 20 até que os rasgos de chaveta 20a da luva 20 façam contato com os rasgos de chaveta 22c do anel sincronizador 22 quando a luva 22 move-se em direção à engrenagem da quinta marcha 18 e também de uma maneira tal que os elementos de alavanca 24 fiquem livres da superfície inclinada do estágio de alta velocidade 20g depois que os rasgos de chaveta 20a da luva 20 fazem contato com os rasgos de chaveta 22c do anel sincronizador 22.

Em seguida, a operação do dispositivo de câmbio da primeira modalidade será explicada.

A fim de mudar a posição da quinta marcha, o garfo de mudança não mostrado move a luva 20 em direção à engrenagem da quinta marcha 18. A superfície inclinada do estágio de alta velocidade 20g da luva empurra as porções superiores 24a dos elementos de alavanca 24 que são recebidos no entalhes 20d da luva 20. Isto faz com que as superfícies de pressão 24j dos elementos de alavanca 24 empurrem a superfície de recebimento de pressão da quinta marcha 22g do anel sincronizador 22 em direção à engrenagem da quinta marcha 18.

Os elementos de alavanca 24 são empurrados contra a luva 20 para fora na direção radial por causa da força de expansão elástica 26 e a força centrífuga que agem nos elementos de alavanca 24. Consequentemente, a superfície inclinada do estágio de alta velocidade 20g da luva 20 empurra o anel sincronizador 22 de acordo com a força de expansão gerada pela mola 26 e a força centrífuga, por meio do que a superfície de atrito 22a do anel sincronizador 22 é pressionada contra a superfície cônica 18b da engrenagem da quinta marcha 18.

Neste estado, quanto ocorre a diferença de velocidade rotacional entre o eixo de saída 10 e a engrenagem da quinta marcha 18, o torque de atrito é gerado entre a superfície de atrito 22a e a superfície cônica 18b, girando o anel sincronizador 22 em relação ao cubo 12.

Em outras palavras, o anel sincronizador 22 pode girar com uma certa quantidade rotacional em relação ao cubo 12 e, dessa forma, as segundas porções salientes 22d do anel sincronizador 22 giram para fazer contato com as porções recortadas 12e do cubo 12. Neste movimento rotacional, as primeiras porções salientes 22b do anel sincronizador 22 giram entre os elementos de alavanca 24 (dentro do comprimento D), mantendo ainda a folga entre eles, como mostrado na figura 2.

A luva 20 move-se ainda mais em direção à engrenagem da quinta marcha 18, a superfície inclinada do estágio de alta velocidade 20g da luva 20 aplicando o componente de força da força operacional da luva 20 nos elementos de alavanca 24 para superar a força de expansão por causa da mola 26 e da força centrífuga, e assim a luva 20 move os elementos de alavanca 24 para dentro na direção radial.

Então, qualquer uma das superfícies chanfradas 20c ou 20d da luva 20 faz contato com qualquer das superfícies chanfradas 22e ou 33f dos rasgos de chaveta 22c do anel sincronizador 22.

Praticamente ao mesmo tempo quando as superfícies chanfradas 20c, 20d fazem contato com as superfícies chanfradas 22e, 33f, o contado da superfície inclinada do estágio de alta velocidade 20g da luva 20 e as porções superiores 24a dos elementos de alavanca 24 termina. Depois disso, as porções superiores 24a entram em contato com a porção do diâmetro interno 20f e as folgas E mostradas na figura 2 são zeradas, de forma que as primeiras porções salientes 22b fazem contato com as porções de extremidade 24h e 24i dos braços 24b e 24c dos elementos de alavanca 24.

Depois deste contato, a luva 20 pressiona diretamente o anel sincronizador 22 através das superfícies chanfradas 20c, 20d e 22e, 33f.

Consequentemente, a superfície de atrito 22a e a superfície cônica 18b são fortemente pressionadas uma contra a outra, e a força de atrito aumenta, fazendo assim com que o torque de atrito que age no anel sincronizador 2 aumente. O torque de atrito gera força de bloqueio para bloquear o movimento adicional da luva 20 em direção à engrenagem da quinta marcha 18 através das superfícies chanfradas 20c, 20d e 22e, 33f.

Os ângulos das superfícies chanfradas 20c, 20d, 22e e 33f são estabelecidos apropriadamente de uma maneira tal que a força de bloqueio supere a força operacional aplicada pela luva 20, mesmo que seja grande, para bloquear o movimento adicional da luva 20 através de qualquer das superfícies chanfradas 22e ou 33f, desde que o torque de atrito seja gerado entre a superfície de atrito 22a e a superfície cônica 18b.

Assim, a luva 20 mantém a pressão no anel sincronizador 22 em direção à engrenagem da quinta marcha 18 de maneira a continuar com sua sincronização até que desapareça a diferença de velocidade rotacional entre o eixo de saída IOea engrenagem da quinta marcha 18.

Quando a diferença de velocidade rotacional desaparece entre o eixo de saída 10 e a engrenagem da quinta marcha 18, a saber, quando a sincronização termina, o torque de atrito entre a superfície de atrito 22a e a superfície cônica 18b é substancialmente zerada. Dessa maneira, a força de bloqueio desaparece, e assim a luva 20 pode mover-se em direção à engrenagem da quinta marcha 18, girando um pouco o anel sincronizador 22 e a engrenagem da quinta marcha 18 através das superfícies chanfradas 20c, 20d da luva 20. Então, os rasgos de chaveta 20a da luva 20 encaixam nos rasgos de chaveta 18c da engrenagem da quinta marcha 18 que não tem diferença de velocidade rotacional substancial em relação à luva 20. Isto é o final da operação de mudança para a quinta marcha.

Neste estado, a superfície inclinada do estágio de alta velocidade 20g da luva 20 e as porções superiores 24a dos elementos de alavanca 24 não fazem contato uma com a outra e, dessa forma, não existe necessidade de pressionar e mover os elementos de alavanca 24 para dentro na direção radial.

Isto significa que a força operacional para mover a luva 20 é livre da força centrífuga que age nos elementos de alavanca 24 e da força de expansão elástica da mola 26.

Portanto, na operação de mudança para a quinta marcha com o veículo rodando a alta velocidade, a força operacional para mover a luva 20 depois da sincronização diminui em virtude de ficar livre da força centrífuga que age nos elementos de alavanca 24 e a força de expansão elástica da mola 26. isto provê uma sensação de operação de mudança mais confortável em relação à obtida por dispositivos da tecnologia anterior.

A seguir, a fim de mudar a transmissão da posição neutra para

a posição reversa, a luva 20 move-se na direção oposta à engrenagem da quinta marcha 18.

Normalmente, a operação de mudança para a posição reversa é realizada em um estado onde o veículo para e a velocidade rotacional do eixo de saída 10 é zero.

Por outro lado, mesmo quando a embreagem não mostrada é liberada, o disco de embreagem não mostrado e o eixo de entrada algumas

r f

vezes giram em virtude de sua inércia. E gerado um ruído de encaixe desconfortável quando a engrenagem reversa e as engrenagens de acionamento acionadas reversas não mostradas se encaixam no estado onde o disco de embreagem e o eixo de entrada giram. O dispositivo de câmbio da modalidade soluciona este problema da seguinte maneira.

O garfo move a luva 20 na direção oposta à engrenagem da quinta marcha 18, e assim a superfície inclinada de desabilitação 20i da luva 20 empurra e move as porções superiores 24a dos elementos de alavanca 24 na direção oposta. Em decorrência disto, o fulcro reverso 24d e 24e dos elementos de alavanca 24 fazem contato com a porção flangeada 12b do cubo 12, e as porções de extremidade 24h e 24i dos braços 24b e 24c dos elementos de alavanca 24 pressionam as superfícies de recebimento de pressão reversas 24h em direção à engrenagem da quinta marcha 18 em torno do fulcro reverso 24d e 24e.

Em outras palavras, os elementos de alavanca 24 empurram o anel sincronizador 22 em uma direção oposta à direção de movimento da luva mediante a operação de desabilitação em torno das porções de contato dos fulcros reversos 24e, 24e e a porção flangeada 12b do cubo 12.

Em um estágio inicial desta operação, o anel sincronizador 22 é empurrado pelo componente de força da força de expansão elástica da mola 26 que empurra os elementos de alavanca 24 para fora na direção radial.

Em um caso onde o eixo de saída 10 para sua rotação e a engrenagem da quinta marcha 18 gira, o anel sincronizador 23 é empurrado em direção à engrenagem da quinta marcha 18, e gira em relação ao cubo 12 e aos elementos de alavanca 24 por causa do torque de atrito gerado entre a superfície de atrito 22a e a superfície cônica 18b. Nesta operação, o anel sincronizador 22 gira até que as segundas porções salientes 22d façam contato com as porções recortadas 12e do cubo 12. Entretanto, existem ainda folgas entre as primeiras porções salientes 22b e os elementos de alavanca 24, mostrado na figura 2.

Quando a luva 20 é adicionalmente empurrada na direção oposta, a superfície inclinada de desabilitação 20i da luva 20 superar a força de expansão elástica da mola 26 para mover os elementos de alavanca 24 para dento na direção radial, de forma que a luva 20 move ainda mais na direção oposta. Então, as folgas E, mostradas na figura 2, são zeradas, e assim as porções de extremidade 24h ou 24i dos braços 24c dos elementos de alavanca 24 entram em contato com as primeiras porções salientes 22b do anel sincronizador 22. O torque de atrito gerado entre a superfície de atrito 22a e a superfície cônica 18b age no anel sincronizador 22, que faz com que as primeiras porções salientes 22b bloqueiem a continuidade do movimento dos elementos de alavanca 24 para dentro.

Aqui, o ângulo de inclinação da superfície inclinada de desabilitação 20i da luva 20 é estabelecido apropriadamente de uma maneira tal que os elementos de alavanca 24 não possam mover-se para dentro na direção radial, dessa forma bloqueando o movimento da luva 20 na direção oposta, desde que o exista um torque de atrito entre a superfície de atrito 22a e a superfície cônica 18b.

Dessa maneira, a superfície inclinada de desabilitação 20i da luva 20 empurra as porções superiores 24a dos elementos de alavanca 24, de forma que o anel sincronizador 22 seja mantido fortemente pressionado em direção à engrenagem da quinta marcha 18 mediante a operação de desabilitação, produzindo a operação de sincronização.

À medida que a sincronização continua e a engrenagem da quinta marcha 18 para sua rotação, o torque de atrito desaparece entre a superfície de atrito 22a e a superfície cônica 18b. Dessa maneira, a força de bloqueio para impedir a continuidade do movimento da luva 20 também desaparece, e assim a luva 20 move-se ainda mais na direção oposta, a superfície inclinada de desabilitação 20i da luva 20 empurrando e movendo os elementos de alavanca 24 para dentro na direção radial. Então, a engrenagem reversa não mostrada, que move junto com a luva 20, é encaixada nas engrenagens de acionamento e acionada reversas não mostradas. Este encaixe pode ser feito sem ruído de encaixe desconfortável em virtude de o disco de embreagem e a engrenagem da quinta marcha 18 já terem parado antes de elas se encaixarem.

Como fica entendido pela explicação apresentada, no dispositivo de câmbio da modalidade, a superfície inclinada de desabilitação 20i tem um grande ângulo de inclinação a fim de realizar a função de bloqueio, enquanto a superfície inclinada do estágio de alta velocidade 20g pode ter um pequeno ângulo de inclinação, em virtude de elas não precisarem da função de bloqueio. Além do mais, elas são estabelecidas de uma maneira tal que o contato entre a superfície inclinada do estágio de alta velocidade 20g da luva 20 e as porções superiores 20a dos elementos de alavanca 24 termine praticamente no mesmo tempo quando as superfícies chanfradas 20c, 20d e 22e, 33f fazem contato uma com a outra.

Portanto, o dispositivo de câmbio da modalidade pode diminuir a força para empurrar e mover os elementos de alavanca 24 para dentro na direção radial contra a força centrífuga na operação de mudança para a quinta marcha com o veículo rodando a alta velocidade. Além do mais, depois da sincronização, não existe necessidade de empurrar e mover os elementos de alavanca 24 para dentro na direção radial.

Em decorrência disto, a força operacional necessária para mover a luva 20 depois da sincronização fica livre da força centrífuga que age nos elementos de alavanca 24 e da força de expansão elástica da mola 26. Isto provê o dispositivo de câmbio da modalidade com uma sensação da operação de mudança mais confortável em relação aos da tecnologia anterior.

Embora a invenção tenha sido particularmente mostrada e descrita com referência às suas modalidades preferidas, deve-se entender que várias modificações podem ser feitas nela.

O dispositivo de câmbio com o sincronizador é montado no eixo de saída 10 na modalidade, mas pode ser montado em um eixo de entrada.

As depressões na superfície inclinada 24f e 24g são formadas nos elementos de alavanca 24 de maneira a formar os fulcros reversos 24d e 24e e elas entram em contato com a porção do flange 12b do cubo 12 com uma superfície plana na modalidade, mas as depressões podem ser formadas na porção do flange 12b do cubo 12, e os elementos de alavanca 24 podem ter uma superfície plana que faz contato com a porção do flange 12b.

O dispositivo de câmbio tem a engrenagem da quinta marcha 18 na modalidade, mas esta engrenagem de marcha pode ser uma engrenagem da uma marcha diferente.

O número de elementos de alavanca não está limitado a dois, mas pode ser estabelecido da maneira apropriada.

O anel sincronizador 22 pode ter um entalhe de óleo na sua superfície de atrito interna a fim de aumentar o coeficiente de atrito da superfície de atrito, e pode ser feito de material para melhorar o desempenho da sincronização.

O dispositivo de câmbio pode ser operado manualmente ou operado mecanicamente por um atuador.

Claims (3)

1. Dispositivo de câmbio adaptado para transmissão, caracterizado pelo fato de que compreende: um eixo (10) para transmitir potência de acionamento; um cubo (12) com uma porção saliente (12a) unida por rasgos de chaveta no eixo (10), uma porção do anel (12d) localizada para fora distante da porção saliente (12a) e formada na sua superfície periférica externa com rasgo de chaveta (12c), e uma porção de flange (12b) conectando a porção saliente (12a) e a porção do anel (12d), a porção do anel (12d) e a porção do flange (12b) sendo formadas com uma pluralidade de porções recortadas (12e); uma luva (20) suportada de forma deslizante no cubo (12), a luva (20) sendo provida na sua superfície periférica interna com rasgos de chaveta (20a) que encaixam nos rasgos de chaveta (12c) da porção do anel do cubo (12), os rasgos de chaveta 20a) da luva (20) sendo formados com um entalhe (20d) em uma superfície circunferencial interna da luva (20), uma primeira porção do diâmetro interno (20f) e uma segunda porção do diâmetro interno (20h), cada qual formada na superfície circunferencial interna da luva (20), uma superfície inclinada do estágio de alta velocidade (20g) provida entre o fundo (20e) do entalhe (20d) e a primeira porção do diâmetro interno (20f), e uma superfície inclinada de desabilitação (20i) provida entre o fundo (20e) do entalhe (20d) e a segunda porção do diâmetro interno (20h); uma engrenagem de velocidade (18) com rasgos de chaveta (18c) encaixáveis nos rasgos de chaveta (20a) da luva (20) e uma superfície cônica (18b) no lado do cubo; um anel sincronizador (22) com uma superfície de atrito (22a) pressionável na superfície cônica (18b) da engrenagem de velocidade (18) em uma superfície interna do anel sincronizador (22), os rasgos de chaveta tendo superfícies chanfradas (22e, 22f) em uma circunferência externa do anel sincronizador (22), e primeiras porções salientes (22b) estendendo-se na direção axial no lado do cubo; e uma pluralidade de elementos de alavanca (24) arranjada entre a luva (20), o cubo (12) e o anel sincronizador (22), os elementos de alavanca (24) sendo capazes de transmitir força de impulsão gerada por causa de um movimento axial da luva (20) para o anel sincronizador (22), em que: a superfície de atrito (22a) do anel sincronizador (22) é empurrada contra a superfície cônica (18b) da engrenagem de velocidade (18) para gerar torque de atrito, o anel sincronizador (22) sendo empurrado pelos elementos de alavanca (24) pressionados pela superfície inclinada do estágio de alta velocidade (20g) da luva (20) de forma que o anel sincronizador (22) fique sincronizado com a engrenagem de velocidade (18) com a força de impulsão gerada por causa de um movimento da luva (20) através dos rasgos de chaveta (22c) do anel sincronizador (22), em que: os elementos de alavanca (24) mudam de posição e transmitem a força de impulsão aplicada da superfície inclinada de mudança de posição (20i) da luva (20) para o anel sincronizador (22) para pressionar a superfície de atrito (22a) do anel sincronizador (20) contra a superfície cônica (18b) f da engrenagem de velocidade (18) para sincronizar o anel sincronizador (22) e a engrenagem de velocidade (18) quando a luva (20) move-se em uma direção oposta ao lado da engrenagem de velocidade, e em que o diâmetro da primeira porção do diâmetro interno (20f) é estabelecido maior que o diâmetro da segunda porção do diâmetro interno (20h).

2. Dispositivo de câmbio, de acordo com a reivindicação 1, caracterizado pelo fato de que o diâmetro da primeira porção do diâmetro interno (20f) é estabelecido de uma maneira tal que os elementos de alavanca (24) sejam empurrados pela superfície inclinada do estágio de alta velocidade (20g) da luva (20) até que os rasgos de chaveta (20a) da luva (2) façam contato com os rasgos de chaveta (22c) do anel sincronizador (22) quando a luva (20) move-se em direção à engrenagem de velocidade (18) e que os elementos de alavanca (24) ficam livres da superfície inclinada do estágio de alta velocidade (20g) depois que os rasgos de chaveta (20a) da luva (20) fazem contato com os rasgos de chaveta (22c) do anel sincronizador (22).

3. Dispositivo de câmbio, de acordo com a reivindicação 1 ou 2, caracterizado pelo fato de que compreende adicionalmente uma mola (26) que é capaz de empurrar os elementos de alavanca (24) para fora na direção radial do dispositivo de câmbio.