BRPI1105510A2 - conjunto sincronizador para uma transmissço, e, transmissço - Google Patents

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BRPI1105510A2 BRPI1105510-3A BRPI1105510A BRPI1105510A2 BR PI1105510 A2 BRPI1105510 A2 BR PI1105510A2 BR PI1105510 A BRPI1105510 A BR PI1105510A BR PI1105510 A2 BRPI1105510 A2 BR PI1105510A2
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Gomes Edmar Jose Pereira
Sergio R Marin
Leandro V Alencar
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Abstract

CONJUNTO SINCRONIZADOR PARA UMA TRANSMISSçO, E, TRANSMISSçO. O conjunto sincronizador inclui uma luva de sincronizador que engata uma primeira roda dentada da transmissão. A luva de sincronizador e a primeira roda dentada são rotacionadas em torno de um eixo, e a luva de sincronizador é axialmente móvel ao longo do eixo. O conjunto sincronizador ainda inclui um anel sincronizador que contata uma segunda roda dentada da transmissão para seletivamente engatar a luva de sincronizador. O anel de sincronizador inclui uma mola de sincronizador que seletivamente apoia a segunda roda dentada para empurrar o anel de sincronizador contra a luva de sincronizador, e uma pluralidade de ressaltos que engatam a segunda roda dentada. A mola de sincronizador é retida na pluralidade de ressaltos.

Description

"CONJUNTO SINCRONIZADOR PARA UMA TRANSMISSÃO, E, TRANSMISSÃO"
CAMPO
A presente invenção se refere geralmente a um sincronizador para uma transmissão. Mais especificamente, a exposição se refere a um sincronizador para uma roda dentada reversa da transmissão.
As colocações nesta seção provêem meramente informação de antecedentes relacionada com a presente exposição e podem não constituir técnica anterior. FUNDAMENTOS
Em um sistema de transmissão convencional de veículo automotor, uma transmissão de rodas dentadas é empregada para transferir torque de um motor de combustão interna para as rodas acionadas do veículo. A transmissão inclui um eixo de entrada que conecta-se ao motor via uma embreagem e um eixo de saída que conecta-se às rodas acionadas. O eixo de entrada porta rodas dentadas de entrada que são montadas no eixo de entrada. Similarmente, o eixo de saída porta rodas dentada de saída que são giratórias em torno do eixo de saída. As rodas dentadas de entrada engrenam ou engatam com as rodas dentadas de saída para transferir o torque de motor para as rodas acionadas do motor. O eixo de saída também porta sincronizadores que permitem à transmissão prover várias relações de engrenagem e, assim, diferentes trajetos de torque.
Os vários componentes de uma transmissão convencional, todavia, requerem significante quantidade de espaço. Por conseguinte, é desejável uma transmissão e, em particular, um conjunto sincronizador, que requeira menos espaço. SUMÁRIO
A presente invenção provê um conjunto sincronizador para uma transmissão em um sistema de transmissão de veículo automotor. Em geral, o conjunto sincronizador inclui uma luva de sincronizador que engrena uma primeira roda dentada da transmissão. A luva de sincronizador e a primeira roda dentada são giratórias em torno de um eixo, e a luva de sincronizador é axialmente móvel ao longo do eixo. O conjunto sincronizador inclui ainda um anel de sincronizador que contata uma segunda roda dentada da transmissão para engrenar seletivamente contra a luva de sincronizador. O anel de sincronizador inclui uma mola de sincronizador que contata seletivamente a segunda roda dentada para impulsionar o anel de sincronizador contra a luva de sincronizador, e uma pluralidade de ressaltos que engatam a segunda roda dentada. A em que a mola de sincronizador é retida sobre a pluralidade de ressaltos.
O conjunto sincronizador tem uma pequena quantia de deslocamento com um pequeno movimento de atuação. O sincronizador pode ser implementado em uma roda dentada reversa para a transmissão, uma vez que o sincronizador tem uma vantagem de ocupar um pequeno espaço que é apropriado para uso com a engrenagem reversa.
Em certas implementações, a mola de sincronizador é uma mola anular que exerce uma força de pré-sincronização sobre a segunda roda dentada, e a segunda roda dentada é empregada para intertravar-se seletivamente com a primeira roda dentada através do conjunto sincronizador. Em implementações particulares, a luva de sincronizador inclui uma pluralidade de estrias para engatar com a primeira roda dentada, e a segunda roda dentada inclui uma pluralidade de estrias para intertravamento com as estrias da primeira roda dentada via a luva de sincronizador. Um tal conjunto funciona confiavelmente, toma pouco espaço, é fácil de ser montado, e tem um pequeno deslocamento.
As estrias da segunda roda dentada podem inclui projeções para a interação com a mola de sincronizador do conjunto sincronizador. Essas projeções impulsionam contra a luva de sincronizador para apertar o anel de sincronizador do conjunto sincronizador contra a luva de sincronizador.
A mola de sincronizador permite que o conjunto sincronizador proveja deslocamento suave e tranqüilo. A segunda roda dentada inclui também uma fenda de retentor para interagir com a mola de sincronizador para prover uma definida feedback de deslocamento para um operador humano, tanto para o travamento completo quanto também para o destravamento do mecanismo de deslocamento associado com o conjunto sincronizador. Em adição, a fenda provê a proteção contra o destravamento indesejado da segunda roda dentada a partir da primeira roda dentada.
A pluralidade de ressaltos pode prover o engrenamento e o desengrenamento da segunda roda dentada. Em certas implementações, o anel de sincronizador inclui três ressaltos para prover um projeto simétrico que é confiável e tem uma construção que minimiza espaço. O elemento de mola pode ser feito de fio metálico.
O anel de sincronizador pode incluir projeções de pré- sincronização sobre sua superfície interna para contatar estrias correspondentes da segunda roda dentada. Isto permite o fácil alinhamento e desengate entre a primeira e segunda rodas dentadas. O anel de sincronizador pode incluir um membro friccional de anel que engata seletivamente com um membro friccional de luva da luva de sincronizador para prover a sincronização entre o anel de sincronizador e a luva de sincronizador. O conjunto sincronizador pode inclui uma seção de retentor que retém o anel de sincronizador sobre a luva de sincronizador, que é de ajuda para operações de destravamento quando a luva de sincronizador impulsiona o anel de sincronizador para longe da roda dentada. O retentor pode incluir uma seção de anel sobre a luva de sincronizador. A seção de anel pode ser uma parte de metal que é fixada sobre a luva de sincronizador. Um tal arranjo é fácil de fabricar por meio de simples corte, estampagem e dobramento, ou operações de laminação a partir de uma folha de metal.
O conjunto sincronizador pode ser implementado em um mecanismo de deslocamento para uma transmissão, e a transmissão pode ser conectada a um motor de um veículo com um eixo de entrada.
Outras características, vantagens, e áreas de aplicabilidade serão aparentes a partir da descrição provida aqui. Deve ser entendido que a descrição e exemplos específicos são destinados somente às finalidades de ilustração e não pretendem limitar o escopo da presente exposição. DESENHOS
Os desenhos apresentados aqui são apenas para fins de ilustração e não pretendem limitar de maneira alguma o escopo da presente exposição, os componentes nas figuras não estão necessariamente em escala; ao invés disso, ênfase é dada aos princípios de ilustração da invenção. Além disso, os mesmos caracteres de referência designam partes correspondentes através das várias diferentes vistas. Nos desenhos;
a figura 1 ilustra uma vista de seção transversal de uma seção de uma transmissão de acordo com os princípios da presente invenção, quando a transmissão está em uma posição neutra;
a figura 2 ilustra uma vista em perspectiva da transmissão da
figura 1;
a figura 3 ilustra uma vista de seção transversal em perspectiva da transmissão da figura 1;
a figura 4 ilustra uma vista parcial expandida da transmissão
da figura 1;
a figura 5 ilustra uma outra vista de seção transversal frontal da transmissão da figura 1;
a figura 6 ilustra uma vista de seção transversal em perspectiva da transmissão como mostrada na figura 5; a figura 7 ilustra uma vista frontal de um anel de sincronizador da transmissão como mostrada na figura 6 ;
a figura 8 ilustra uma vista de seção transversal frontal da transmissão da figura 1, quando a transmissão está em uma posição engatada;
a figura 9 ilustra uma vista de seção transversal frontal da transmissão da figura 1 em uma primeira etapa de engate de uma roda dentada louca;
a figura 10 ilustra uma vista de seção transversal superior da transmissão da figura 1 em uma segunda etapa de engate da roda dentada louca;
a figura 11 ilustra uma vista de seção transversal frontal da transmissão da figura 1 em uma segunda etapa de engate da roda dentada louca;
a figura 12 ilustra uma vista de seção transversal superior da transmissão como mostrada na figura 11;
a figura 13 ilustra uma vista parcial de um engate do anel de sincronizador da figura 7 com dentes de uma roda dentada na primeira etapa; e
a figura 14 ilustra uma vista parcial de um engate do anel de sincronizador da figura 7 com dentes de uma roda dentada na segunda etapa. DESCRIÇÃO DETALHADA
A seguinte descrição é de natureza meramente exemplificativa e não é destinada a limitar a presente exposição, aplicação, ou usos.
De acordo com os princípios da presente invenção, as figuras 1 e 2 mostram uma transmissão 5 que inclui um primeiro conjunto de roda dentada 6, um segundo conjunto de roda dentada 7, um conjunto sincronizador 10, e um eixo 11. O eixo 11 pode ser provido na forma de um eixo secundário ou de um eixo de saída. O primeiro conjunto de roda dentada 6, o segundo conjunto de roda dentada 7, e o conjunto sincronizador 10 são montados de uma maneira rotativa ou giratória sobre o eixo 11. O conjunto sincronizador 10 é posicionado entre o primeiro conjunto de roda dentada 6 e o segundo conjunto de roda dentada 7, enquanto o eixo 11 pode também ser montado de uma maneira rotativa em uma caixa de transmissão ou alojamento de transmissão.
O conjunto de roda dentada 6 inclui uma roda dentada helicoidal louca 12. Um conjunto de mancais 15 é disposto entre a roda dentada helicoidal louca 12 e o eixo 11 para permitir que a roda dentada 12 gire em torno do eixo 1. A roda dentada helicoidal louca 12 tem um conjunto de dentes de roda dentada 17 em torno de sua superfície externa.
Similarmente, o conjunto de roda dentada 7 inclui uma roda dentada de dentes retos 13. Ura conjunto de mancais 19 é disposto entre a roda dentada de dentes retos 13 e o eixo 11 para permitir que a roda dentada de dentes retos 13 gire em torno do eixo. A roda dentada de dentes retos 13 também tem um conjunto de dentes de roda dentada 21 em torno de sua superfície externa e um conjunto de estrias 22 em sua superfície interna (ver as figuras 10 e 12). Note que o termo "estrias" se refere a projeções ou protrusões múltiplas de uma parte para ajuste dentro de fendas de outra parte. Como mostrado na figura 2, a roda dentada helicoidal 12 e a
roda dentada de dentes retos 13 são posicionadas adjacentes entre si entre um par de membros de empuxe anulares 23 e 24.
O conjunto sincronizador 10 tem um conjunto de estrias internas 26 conectando-se a um conjunto de estrias externas 27 da roda dentada helicoidal 12 de forma que o conjunto sincronizador 10 e a roda dentada helicoidal 12 são capazes de girar em torno do eixo geométrico do eixo 11 com a mesma velocidade (ver as figuras 1, IOe 12). Essas estrias 26 e 27 permitem também que o conjunto sincronizador 10 deslize em uma direção axial ao longo do eixo 11 de forma que o conjunto sincronizador 10 pode deslizar na direção do segundo conjunto de roda dentada 7 para engatar a roda dentada de dentes retos 13.
Em particular, o conjunto sincronizador 10 inclui um anel de sincronizador 28 e uma luva de sincronizador anular 31, como mostrado nas figuras 3 e 4. O anel de sincronizador 28 é retido dentro de um rebaixo da luva de sincronizador 31 por um retentor 35, como ilustrado na figura 6.
Com referência novamente à figura 1, a luva de sincronizador 31 tem um rebaixo de nível anular 34, disposta em sua superfície externa, as estrias 26 são dispostas em sua superfície interna, e uma porção de cone interna friccional 36 é disposta em sua superfície interna.
O rebaixo de nível 34 é adaptado para receber uma extremidade de uma alavanca de mudança de velocidade. As estrias 26 da luva de sincronizador 31 engrenam com as estrias 27 da roda dentada helicoidal 12 de forma que a luva de sincronizador 31 e a roda dentada helicoidal 12 são giratórias conjuntamente em torno do eixo 11 com a mesma velocidade. As estrias 26 e 27 também permitem que a luva de sincronizador 31 seja móvel ao longo do eixo 11 em ambas as direções axiais. Na direção axial em direção à roda dentada de dentes retos 13, a luva de sincronizador 31 tensiona ou impulsiona o anel de sincronizador 28 na direção à roda dentada de dentes retos 13. A porção de cone 36 é adaptada para engatar friccionalmente com o anel de sincronizador 28.
O anel de sincronizador 28 tem uma porção de cone friccional externa 38 que é adelgaçada ou que é adaptada para engatar friccionalmente com a porção de cone 36 da luva de sincronizador 31. Como mostrado nas figuras 5 a 7, o anel de sincronizador 28 inclui uma pluralidade de ressaltos 40 dispostas em uma superfície interna do anel de sincronizador 28. As ressaltos 40 são posicionadas em um conjunto de rebaixos 42 da roda dentada de dentes retos 13 para engatar a roda dentada de dentes retos 13 e elas se projetam na direção da roda dentada de dentes retos 13. Uma mola de sincronizador anular 32 é retida dentro de um rebaixo anular 33 desta parte saliente do anel de sincronizador 28 de forma que a mola de sincronizador 32 é posicionada entre o anel de sincronizador 28 e a roda dentada de dentes retos 13, como ilustrado na figura 6. Esta colocação também permite um engate prematuro entre a mola de sincronizador 32 e a roda dentada de dentes retos 13. A luva de sincronizador 31 também tem um conjunto de projeções 44 em sua superfície interna.
A luva de sincronizador 31 é feita principalmente de aço, mas o anel de sincronizador 28 é feito de um material mais macio, tal como latão, para reduzir o desgaste da luva de sincronizador 31, especialmente durante o engate friccional entre a luva de sincronizador 31 e o anel de sincronizador 28.
No uso, as rodas dentadas 12 e 13 provêem conjuntamente uma roda dentada reversa ou uma relação de roda dentada reversa. Os dentes 17 da roda dentada helicoidal 12 são empregados
para engatar e engrenar mecanicamente com uma roda dentada fixa que é fixada de uma maneira rígida a um eixo de entrada que recebe torque a partir de um motor de combustão interna. Por conseguinte, a roda dentada helicoidal 12 engrena constantemente com a roda dentada fixa do eixo de entrada. Além disso, a roda dentada helicoidal 12 e o conjunto sincronizador 10 giram conjuntamente em torno do eixo 11 com a mesma velocidade.
Em um estado neutro ou um estado desengatado, as estrias 22 da roda dentada de dentes retos 13 estão desengatados das estrias 26 do conjunto sincronizador 10, e a roda dentada de dentes retos 13 gira livremente, como ilustrado nas figuras 9 e 10. Em contraste, em um estado engatado, as estrias 22 da roda dentada de dentes retos 13 são engatadas com as estrias 26 do conjunto sincronizador 10 de forma que eles dois giram em torno do eixo 11 com a mesma velocidade, como ilustrado nas figuras 11 e 12. O conjunto sincronizador 10 é empregado para a sincronização da velocidade rotacional entre a roda dentada de dentes retos 13 e a roda dentada helicoidal 12. Por conseguinte, a sincronização causa com que a roda dentada de dentes retos 13 e a roda dentada helicoidal 12 girem com a mesma velocidade. Em adição, o conjunto sincronizador 10 previne um acoplamento ou um engate da roda dentada helicoidal 12 com a roda dentada de dentes retos 13 até a roda dentada de dentes retos 13 estar girando com a mesma velocidade que a roda dentada helicoidal 12, uma vez que um acoplamento da roda dentada helicoidal 12 com a roda dentada de dentes retos 13, quando essas partes estão girado a diferentes velocidades, resultaria em ruído ser gerado e resultaria em dano dessas partes.
A mola de sincronizador 32 contata as estrias 22 da roda dentada de dentes retos 13 para exercer uma força de pré-sincronização. Um conjunto de projeções ou protrusÕes 45 das estrias 22 recebe o contato, como ilustrado nas figuras 13 e 14. Em uma primeira posição, a força de pré- sincronização tensiona o anel de sincronizador 28 contra a luva de sincronizador 31 para sincronizar o anel de sincronizador 28 com a luva de sincronizador 31. Em uma segunda posição e depois da sincronização, a mola de sincronizador 32 se move sobre as protrusões 45, como ilustrado na figura 14.
Um conjunto de fendas de mola 46 da roda dentada de dentes retos 13 é usado para receber a mola de sincronizador 32, como ilustrado na figura 8. As fendas de mola 46 têm uma vantagem de prevenir movimento indesejado da mola de sincronizador 32. Elas também provêem um usuário com feedback de engate de engrenagem positivo.
A porção de cone 36 da luva e sincronizador 31 e a porção de cone 38 do anel de sincronizador 28 atuam como membros de fricção de uma embreagem de fricção para sincronizar a velocidade rotacional da roda dentada de dentes retos 13 à velocidade rotacional do eixo 11. As ressaltos 40 do anel de sincronizador 28 são usadas para engatar com os rebaixos 42 da roda dentada de dentes retos 13 para sincronizar a velocidade rotacional entre a roda dentada helicoidal 12 e a roda dentada de dentes retos 13. No estado desengatado, o anel de sincronizador 28 e a roda dentada de dentes retos 13 podem girar livremente com relação à roda dentada helicoidal 12. No estado engatado, as ressaltos 40 engatando os rebaixos 42 de forma que o anel de sincronizador 28 e roda dentada de dentes retos 13 giram com a mesma velocidade com relação à roda dentada helicoidal.
Em um sentido geral, diferentes tipos de embreagens de fricção podem também empregados. Os membros de fricção podem ser afixados à roda dentada de dentes retos 13 em diferentes arranjos. Uma ampla faixa de ângulos de cone pode ser empregada, tais como, por exemplo, ângulos de cone de sete graus a meio grau. As superfícies de fricção ou membros de fricção podem também incluir um número de materiais friccionais afixados a um membro de base.
Um método possível de sincronização da roda dentada de dentes retos 13 é descrito abaixo. A transmissão 5 está no estado não engatado ou neutro no qual as estrias 26 da luva de sincronizador 31 engatam com as estrias 27 da roda dentada helicoidal 12 de forma que a luva de sincronizador 31 gira com a mesma velocidade que a roda dentada helicoidal 12, como ilustrado nas figuras 1 e 10.
O método inclui um usuário movendo uma alavanca de deslocamento de uma barra de mudança de marcha para atuar a luva de sincronizador rotativa 31 na direção da roda dentada de dentes retos 13 em uma direção axial do eixo 11. A barra de mudança de marcha não é mostrada aqui.
A luva de sincronizador 31 então contata o anel de sincronizador 28 para impulsionar ou tensionar o anel de sincronizador 28 na direção da roda dentada de dentes retos 13. Isto então causa com que a mola de sincronizador 32 impulsione suavemente as protrusões 45 das estrias 22 da roda dentada de dentes retos 13 para exercer uma força de pré-sincronização, como ilustrado nas figuras 9, 10, e 13.
A força de pré-sincronização tensiona o anel de sincronizador 28 contra a luva de sincronizador 31. A porção de cone 36 da luva de sincronizador 31 então engata forçadamente contra a porção de cone 38 do anel de sincronizador 28 como um membro conjugado ou de engate. Este engate friccional força o anel de sincronizador 28 para girar com a mesma velocidade que a luva de sincronizador engatando 31, que gira com a mesma velocidade que a roda dentada helicoidal 12.
Os ressaltos 40 do anel de sincronizador 28, que são providos nos rebaixos 42 da roda dentada de dentes retos 13, giram a roda dentada de dentes retos 13 que o anel de sincronizador 28, que gira com uma velocidade que é ligeiramente inferior à velocidade da luva de sincronizador 31 e da roda dentada helicoidal 12. A velocidade do anel de sincronizador 28 depende do engate friccional entre o anel de sincronizador 28 e a luva de sincronizador 31.
Depois de atingir a sincronização de velocidade, a atuação da luva de sincronizador 31 então move a mola de sincronizador 32 para ir para sobre as protrusões 45 das estrias 22 da roda dentada de dentes retos 13, como ilustrado na figura 14. A atuação também move as estrias 26 da luva de sincronizador 31 para engatar com as estrias 22 da roda dentada de dentes retos 13 e com as estrias 27 da roda dentada helicoidal 12, como ilustrado na figura 12.
Desta maneira, a roda dentada helicoidal 12 é intertravada com a roda dentada de dentes retos 13 de uma maneira sincronizada sem esmerilhamento ou desacordo dos dentes da roda dentada. A resiliência da mola de sincronizador 32 provê uma ação suave e tranqüila do conjunto sincronizador.
Para desengatar a roda dentada de dentes retos 13 a partir da roda dentada helicoidal 12, o usuário pode mover a luva de sincronizador 31 para longe da roda dentada de dentes retos 13 usando a alavanca de deslocamento da barra de mudança de velocidade. O movimento da luva de sincronizador 31 também puxa o anel de sincronizador 28, que é retido pelo retentor 35, para longe da roda dentada de dentes retos 13. O anel de sincronizador 28, por sua vez, puxa a mola de sincronizador 32 para longe da roda dentada de dentes retos 13. Este puxamento tensiona a mola de sincronizador 32 para fora da fenda 46.
A descrição da invenção é de natureza meramente exemplificativa e variações que não fogem do espírito da invenção são destinadas a estarem dentro do escopo da invenção. Tais variações não devem ser consideradas como uma fuga do espírito e escopo da invenção

Claims (10)

1. Conjunto sincronizador para uma transmissão em um sistema de transmissão de veículo automotor, o conjunto sincronizador caracterizado pelo fato de que compreende: uma luva de sincronizador que engata uma primeira roda dentada da transmissão, a luva de sincronizador e a primeira roda dentada sendo rotacionáveis em torno de um eixo e a luva de sincronizador sendo axialmente móvel ao longo do eixo; e um anel de sincronizador que engata seletivamente a luva de sincronizador, o anel de sincronizador incluindo: uma mola de sincronizador que contata seletivamente uma segunda roda dentada da transmissão para impulsionar o anel de sincronizador contra a luva de sincronizador, e uma pluralidade de ressaltos que engatam a segunda roda dentada para sincronizar a rotação da primeira roda dentada à segunda roda dentada, e em que a mola de sincronizador é retida sobre a pluralidade de ressaltos.
2. Conjunto sincronizador de acordo com a reivindicação 1, caracterizado pelo fato de que o anel de sincronizador inclui um rebaixo que retém a mola de sincronizador.
3. Conjunto sincronizador de acordo com a reivindicação 2, caracterizado pelo fato de que a pluralidade de ressaltos inclui o rebaixo que retém a mola de sincronizador.
4. Conjunto sincronizador de acordo com a reivindicação 1, caracterizado pelo fato de que a pluralidade de ressaltos inclui três ressaltos.
5. Conjunto sincronizador de acordo com a reivindicação 1, caracterizado pelo fato de que a mola de sincronizador é um elemento de mola anular.
6. Conjunto sincronizador de acordo com a reivindicação i, caracterizado pelo fato de que o anel de sincronizador inclui urna pluralidade de projeções de sincronização sobre a superfície interna do anel de sincronizador.
7. Conjunto sincronizador de acordo com a reivindicação 1, caracterizado pelo fato de que compreende ainda um retentor que retém o anel de sincronizador e a luva de sincronizador conjuntamente.
8. Conjunto sincronizador de acordo com a reivindicação 7, caracterizado pelo fato de que o anel de sincronizador é retido em um rebaixo da luva de sincronizador.
9. Transmissão conectada a um motor em veiculo automotor com um eixo de entrada, caracterizada pelo fato de que compreende: um mecanismo de deslocamento que inclui um conjunto sincronizador com uma luva de sincronizador, uma primeira roda dentada com uma primeira pluralidade de estrias que engatam com a luva de sincronizador do conjunto sincronizador, e uma segunda roda dentada que seletivamente intertrava com a primeira roda dentada através do conjunto sincronizador, a segunda roda dentada incluindo uma segunda pluralidade de estrias que intertravam com a primeira pluralidade de estrias da primeira roda dentada através da luva de sincronizador, em que o mecanismo de deslocamento engata com uma roda dentada de entrada no eixo de entrada.
10. Transmissão de acordo com a reivindicação 19, caracterizada pelo fato de que a primeira roda dentada, a segunda roda dentada, e o conjunto sincronizador prove uma taxa de engrenagem reversa.
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