MX2011009211A - Diferencial de traba. - Google Patents

Abstract

Un mecanismo de diferencial de traba (12) para suministrar par torsor a partir de la flecha de tracción a un par de flechas de salida alineadas (26,28) incluyendo un par de engranajes laterales (34,36), un impulsor central (52), y un par de miembros de embrague (62,64) acoplados operativamente para rotación con el uno correspondiente del par de engranajes laterales (34,36). Un ensamblaje de leva (78) incluye un par de miembros de leva (80,82) incluye una pluralidad de dientes de leva (88,90) extendiéndose hacia los dientes correspondientes en el miembro de leva opuesto. Cada uno de los miembros de leva (80,82) es movible a partir de una primera posición donde los dientes de leva (88,90) se disponen en una relación de entrelazado con respecto entre sí cuando el par de engranajes laterales (34,36) están girando a sustancialmente la misma velocidad y una segunda posición separada axialmente de la primera posición a lo largo del engranaje lateral asociado (34,36) tal que se mueva un miembro de embrague asociado (62,64) a partir de su primera posición a su segunda posición fuera de relación impulsada con el impulsor central (52) en respuesta a una diferencia en la velocidad de rotación del par asociado de engranajes laterales (34,36).

Description

DIFERENCIAL DE TRABA Antecedentes de la Invención 1. Campo de la Invención La presente invención está dirigida a diferenciales, generalmente, y de manera mas específica a diferenciales de traba que acoplan operativamente un par de medias flechas de eje durante la mayoría de las condiciones de manejo y que desvinculan automáticamente una media flecha en respuesta a diferenciales de velocidad predeterminados entre los ejes. 2. Descripción de la Técnica Relacionada Un diferencial es un componente de un ensamblaje de eje y se usa para acoplar un par de medias flechas giratorias que componen una porción del ensamblaje de eje. El diferencial es impulsado por la flecha de tracción mediante un engranaje de piñón que se entrelaza con un engranaje de aro montado en cualquier extremo de un ensamblaje de eje para girar a diferentes velocidades. Esto se vuelve importante, por ejemplo, cuando el vehículo está dando vuelta. La llanta externa se desplaza sobre un arco de mayor distancia que la llanta interna. Por ende, la llanta externa debe girar a velocidades mas rápidas que la llanta interna para compensar por la mayor distancia desplazada.

Hay un número de mecanismos diferenciales que se conocen en la materia relacionada para uso en distribuir par torsor entre las flechas de salida. Un tal diferencial funciona para trabar las medias flechas de eje juntas durante la mayoría de las condiciones de manejo, mientras que desvincula los ejes durante condiciones predeterminadas, tal como en respuesta a diferencias en la velocidad de eje cuando, por ejemplo, el vehículo está dando vuelta. Estos dispositivos son comúnmente conocidos como "diferenciales de traba" .

Muchos diferenciales de traba incluyen un alojamiento que soporta un par de engranajes laterales. Los engranajes laterales son ranurados para rotación con un par de medias flechas de eje. Un impulsor central o araña se monta para rotación con el alojamiento de diferencial e impulsa un par de miembros de embrague dispuestos en cada lado del impulsor central. Un miembro de leva se acopla operativamente para rotación con el impulsor central y también incluye dientes de leva en relación entrelazada con una porción de los dientes impulsados de cada uno de los miembros de embrague. Durante la mayoría de las condiciones de manejo, el impulsor central, embragues y engranajes laterales se acoplan operativamente juntos tal que las medias flechas de eje giren juntas. En el caso de que una diferencia deseada predeterminada en velocidad entre las medias flechas de eje, tal como cuando el vehículo está dando vuelta, porciones de los dientes en el embrague asociado con el eje que da vuelta mas rápido corren por los dientes de leva tal que el embrague se mueva fuera de vinculación con el impulsor central . Esto permite que la media flecha de eje asociada gire a una velocidad diferente que la otra media flecha de eje que está aun siendo impulsada por el impulsor central. Una vez que el diferencial de velocidades se elimina, el miembro de embrague se mueve de regreso a su posición original permitiendo que los dientes de tracción se vinculen de manera entrelazada con los dientes de tracción en el miembro de embrague asociado.

Aunque los diferenciales de traba de este tipo generalmente han trabajado para sus propósitos pretendidos, ciertas desventajas restan. Por ejemplo, diferenciales de traba del tipo comúnmente conocido en la materia son relativamente mecánicamente complejos y esta complejidad añade al costo de fabricación de los dispositivos. Además, la interacción entre los dientes de leva y una porción de los dientes impulsados en el embrague es menos que ideal debido a que los dientes impulsados funcionan para transmitir par torsor a partir del impulsor central así como responder a diferenciales de velocidad para correr por las superficies de los dientes de leva. Los dientes de tracción en el impulsor central y los dientes impulsados en los embragues son usualmente diseñados para ocasionar que los dientes permanezcan en relación entrelazada. La interacción entre la porción de los dientes impulsados en el miembro de embrague con los dientes de leva actúan contra estas fuerzas de entrelazado. Esto resulta en la creación de ruido y vibración durante condiciones donde hay un diferencial de velocidades entre las medias flechas de eje.

Por ende, existe una necesidad en la materia por un diferencial de traba que tenga un número reducido de componentes, sea mecánicamente eficiente, pueda fabricarse a un costo reducido, y que, al mismo tiempo, reduzca el ruido y vibración generados cuando hay un diferencial de velocidades entre las medias flechas de eje.

Compendio de la Invención La presente invención supera las desventajas en la materia relacionada en un mecanismo de diferencial de traba para suministrar par torsor a partir de una flecha de tracción a un par de flechas de salida alineadas. El mecanismo de diferencial de traba incluye un par de engranajes laterales montados para rotación con el par correspondiente de flechas de salida alineadas alrededor de un eje común. Un impulsor central está acoplado operativamente con la flecha de tracción y tiene un par de caras anulares opuestas. Cada una del par de caras anulares opuestas incluye una pluralidad de dientes de tracción. Un par de miembros de embrague se acoplan operativamente para rotación con uno correspondiente del par de engranajes laterales. Cada uno del par de miembros de embrague incluye una pluralidad de dientes impulsados. Cada uno del par de miembros de embrague es axialmen-te movible entre una primera posición donde los dientes impulsados se adaptan para vinculación entrelazada en relación impulsada con los dientes de tracción del impulsor central tal que se traslade par torsor de partir del impulsor central a través de los miembros de embrague y a los engranajes laterales y una segunda posición donde los dientes impulsados son movidos fuera de vinculación entrelazada con los dientes de tracción en el impulsor central tal que el engranaje lateral asociado pueda girar a una velocidad diferente que el impulsor central. El mecanismo de diferencial de traba también incluye un ensamblaje de leva teniendo un par de miembros de leva opuestos. Cada uno de los miembros de leva se monta para rotación con un par correspon-diente del par de engranajes laterales y se dispone en contacto de tope con uno correspondiente del par de miembros de embrague . Cada uno del par de miembros de leva opuestos incluye una pluralidad de dientes de leva extendiéndose hacia los dientes correspondientes en el miembro de leva opuesto. Cada uno de los miembros de leva es movible a partir de una primera posición en donde los dientes de leva se disponen en relación entrelazada con respecto a cada otro cuando el par de engranajes laterales está girando a sustancialmente la misma velocidad y una segunda posición separada axialmente de la primera posición a lo largo del engranaje lateral asociado tal que se mueva un miembro de embrague asociado a partir de su primera posición a su segunda posición. En esta manera, los miembros de leva mueven al miembro de embrague asociado fuera de relación impulsada con el impulsor central en respuesta a una variación en la velocidad de rotación del uno asociado del par de engranajes laterales.

Debido a que el ensamblaje de leva incluye un par de miembros de leva que tienen dientes diseñados especialmente para tener interacción entre s£ para proporcionar una acción de leva correspondiente con ello moviendo a los miembros de embrague axialmente fuera del impulsor central, este arreglo resulta en menos desgaste interno en el mecanismo de diferencial de traba así como una operación mas silenciosa y mas suave. El diferencial de traba también tiene un número reducido de aros de retención cuando se compara con los dispositivos conocidos en la materia relacionada. Por ende, la presente invención es mecánicamente eficiente y puede fabricarse a un costo reducido.

Breve Descripción de los Dibujos Otros objetos, aspectos y ventajas de la presente invención serán fácilmente apreciados, conforme la misma se vuelve mejor entendida después de leer la descripción subsecuente tomada en conexión con los dibujos acompañantes en donde: la figura 1 es una vista lateral de sección transversal del diferencial de traba de la presente invención; la figura 2 es una vista lateral en sección transversal del mecanismo de traba del diferencial de traba de la presente invención ,- la figura 3 es una vista explotada del mecanismo de traba del diferencial de traba de la presente invención; la figura 4 es una vista lateral en sección transversal del ensamblaje de leva de la presente invención; las figuras 5-10 son diagramas ilustrando la disposición relativa de los componentes del ensamblaje de leva y los miembros de embrague asociados cuando las medias flechas de eje se traban juntas así como durante otras condiciones de manejo cuando hay un diferencial de velocidades entre las medias flechas de eje.

Descripción Detallada Una porción representativa de un tren de tracción de vehículo para suministrar par torsor a partir de una flecha de tracción (no mostrada) a un par de flechas de salida alineadas (mostradas en líneas desvanecidas en 26, 28 en las figuras 1 y 2) se ilustran de manera general en las figuras 1-4, donde números similares se usan para designar estructura similar a través de los dibujos. Los técnicos en la materia apreciarán a partir de la descripción que sigue que el propósito de las figuras es ilustrar un ejemplo de la invención y no tienen la intención de limitarla. El tren de tracción incluye un mecanismo de diferencial de traba, generalmente indicado en 12 en las figuras 1 y 2, que se soporta operativamente en un alojamiento de diferencial, generalmente indicado en 14 en la figura 1. El alojamiento 14 puede configurarse en cualquier manera adecuada comúnmente conocida en la materia. Por ejemplo, en el ejemplo representativo ilustrado en la figura 1, el alojamiento se define por dos piezas 16, 18 que se montan operativamente juntas en un acoplamiento de pestaña, generalmente indicado en 20. Un engranaje de aro (no mostrado) se monta al acoplamiento con pestaña 20 mediante sujetadores tales como un arreglo de tuerca/tornillo, no mostrado pero comúnmente conocido en la materia. El alojamiento 14 también puede definir un par de aberturas 22, 24 que se adaptan para soportar un par de medias flechas de eje ilustradas en línea desvanecida en las figuras 1 y 2 en 26 y 28. Para este fin, el alojamiento 14 también define un par de centros de cojinetes 30, 32 a través de los cuales se extienden las medias flechas de eje 26, 28. En la mayoría de los ambientes operativos, una flecha de tracción tiene un engranaje de piñón que se dispone en relación entrelazada con el engranaje de aro para impulsar al alojamiento 14 y por ende las medias flechas de eje 26, 28 como será descrito en mayor detalle mas adelante.

Mas específicamente, el mecanismo de diferencial 12 incluye un par de engranajes laterales 34, 36 que se soportan para rotación dentro del alojamiento 14 en cojinetes como es comúnmente conocido en la materia. Cada uno de los engranajes laterales 34, 36 tiene una circunferencia interna ranurada 38, 40 que coopera con ranuras 42, 44 formadas en la circunferencia externa de las medias flechas de eje 26, 28. En esta manera, los engranajes laterales 34, 36 se fijan a sus medias flecha respectivas 26, 28 y los engranajes laterales 34, 36 y las medias flechas de eje 26, 28 giran alrededor de un eje común A. Cada uno de los engranajes laterales 34, 36 incluyen un extremo terminal interno 46, 48. El mecanismo de diferencial de traba 12 incluye además un separador 50 dispuesto entre el par opuesto de extremos terminales 46, 48 del par de engranajes laterales 34, 36.

El mecanismo de diferencial de traba también incluye un impulsor central, generalmente indicado en 52. El impulsor central 52 incluye una superficie externa teniendo una pluralidad de ranuras 54 que cooperan con ranuras 56 formadas en la superficie interna del alojamiento 14 como se muestra en la figura 1 para fijar al impulsor central 52 para rotación con el alojamiento 14. Alternativamente, los técnicos en la materia apreciarán que una araña puede emplearse en lugar del impulsor central 52. La araña tiene la misma función como el impulsor central, excepto que una araña se conecta operativamente al alojamiento 14 típicamente mediante cuatro muñones que se inserta en agujeros concordantes formados en el alojamiento. Por ende, para propósitos de la discusión que sigue, los técnicos en la materia apreciarán que el impulsor central 52 y la araña son intercambiables. Como se muestra mejor en la figura 3, un impulsor central 52 también tiene un par de caras anulares opuestas 58. Cada una del par de caras anulares opuestas incluye una pluralidad de dientes de tracción 60. El mecanismo de diferencial de traba 12 también incluye un par de miembros de embrague, generalmente indicados en 62, 64, que se acoplan operativamente para rotación con uno correspondiente de un par de engranajes laterales 34, 36. Para este fin, cada uno del par de engranajes laterales 34, 36 incluye una circunferencia externa ranurada 66, 68, respectivamente (figura 3) . Cada uno del par de miembros de embrague 62, 64 incluye una circunferencia interna ranurada correspondiente 70, 72. Cada uno del par de miembros de embrague 62, 64 se soporta para rotación mediante las ranuras respectivas con uno asociado del par de engranajes laterales 34, 36, respectivamente. Además, cada uno del par de miembros de embrague 62, 64 se dispone en lados opuestos del impulsor central 52. Cada uno del par de miembros de embrague 62, 64 también incluye una pluralidad de dientes impulsados 74, 76. Cada uno del par de miembros de embrague 62, 64 es axialmente movible con relación a su engranaje lateral asociado 34, 36 entre una primera posición (figuras 1, 2, 5 y 8) y una segunda posición (figuras 6, 7, 9 y 10) . En la primera posición, los dientes impulsados 74, 76 del miembro de embrague 62, 64 se adaptan para vinculación entrelazada en relación impulsada con los dientes de tracción 60 del impulsor central 52. En esta manera, el impulsor central 52 actúa para trasladar par torsor a partir del alojamiento 14, a través del impulsor central 52 y los miembros de embrague 62, 64 y por ende a los engranajes laterales 34, 36. En la segunda posición, los miembros de embrague 62, 64 se mueven axialmente a lo largo de la circunferencia externa de los engranajes laterales 34, 36 tal que los dientes impulsados 74, 76 se muevan fuera de vinculación entrelazada con los dientes de tracción 60 en el impulsor central 52. Cuando un miembro de embrague 62 o 64 se dispone en su segunda posición, el engranaje lateral asociado 34 o 36, respectivamente, puede girar a una velocidad diferente que el impulsor central 52, como será descrito en mayor detalle mas adelante .

Como se muestra mejor en las figuras 1, 2 y 4, el mecanismo de diferencial de traba 12 también incluye un ensamblaje de leva, generalmente indicado en 78. El ensamblaje de leva 78 incluye un par de miembros de leva opuestos 80, 82. Como se ilustra mejor en la figura 3, el miembro de leva 80 ilustrado a la izquierda del impulsor central 52 puede referirse como la "leva pequeña" y el miembro de leva 82 ilustrado a la derecha del impulsor central 52 puede referirse como la "leva grande" . Esta nomenclatura puede emplearse debido a que el miembro de leva grande 82 tiene una dimensión radial mayor que el miembro de leva pequeño 80 como será descrito en detalle adicional mas adelante. Los técnicos en la materia apreciarán que la ubicación relativa de los miembros de leva grande y pequeño 80, 82 con respecto al impulsor central 52 pueden invertirse sin salir del alcance de la presente invención. En cualquier caso, cada uno de los miembros de leva 80, 82 se monta para rotación con uno correspondiente del par de engranajes laterales 34, 36, respectivamente. Mas aun, cada uno de los miembros de leva 80, 82 se dispone en contacto de tope con uno correspondiente del par de miembros de embrague 62, 64. Cada uno de los miembros de leva 80, 82 también incluyen una circunferencia interna ranurada 84, 86 la cual corresponde con y es recibida de manera concordante por las ranuras 66, 68 en una porción de la circunferencia externa del engranaje lateral asociado 34, 36, respectivamente.

Como se muestra mejor en la figura 3, cada uno del par de miembros de leva opuestos 80, 82 también incluye una pluralidad de dientes de leva 88, 90 que se extienden hacia los dientes correspondientes en el miembro de leva opuesto. Cada uno de los miembros de leva 80, 82 es movible axialmente a lo largo de las ranuras 66, 68 en la circunferencia externa de su engranaje lateral asociado 34, 36 entre una primera posición (figuras 1, 2, 4, 5 y 8) y una segunda posición (figuras 6, 7, 9 y 10) . En la primera posición, ilustrada por ejemplo en las figuras 1, 2, 4, 5 y 8, los dientes de leva 88, 90 se disponen en relación entrelazada entre sí cuando el par de engranajes laterales 34, 36 están girando a sustancialmente la misma velocidad. Cuando uno de los miembros de leva 80, 82 se disponen en su segunda posición ilustrada por ejemplo en las figuras 6, 7, 9 y 10, se vuelve separado axialmente de la primera posición a lo largo del engranaje lateral asociado 34, 36. En esta manera, el miembro de leva 80 u 82 también actúa para mover un miembro de embrague asociado 62 o 64 a partir de su primera posición a su segunda posición con lo cual moviendo al miembro de embrague 62, 64 fuera de relación impulsada con el impulsor central 52 en respuesta a una diferencia en la velocidad giratoria entre el uno asociado del par de engranajes laterales 34, 36. Esto ocurre, por ejemplo, cuando el vehículo está encendiendo y la rueda externa suscribe un arco de mayor radio que la rueda interna.

Mas específicamente, bajo estas circunstancias, los dientes de leva 88, 90 ocasionan que el miembro de leva 80, 82 asociado con el engranaje lateral 34, 36 girando a una velocidad diferente para moverse axialmente con relación al otro tal que los dientes de leva 88, 90 y el miembro de leva asociado 80, 82 se mueve fuera de relación de entrelazado con el miembro de leva opuesto. Para este fin, cada uno del par de miembros de embrague 62, 64 define una superficie anular lisa 92, 94 que se dispone radialmente hacia adentro de la pluralidad de dientes impulsados 74, 76. La superficie anular lisa 92, 94 también se enfrenta a la dirección del miembro de leva asociado 80, 82. Por otro lado, cada uno de los miembros de leva 80, 82 incluye una superficie anular lisa dirigida hacia afuera correspondiente 96, 98 dispuesta en contacto de tope con la superficie anular 92, 94 en el uno correspondiente de los miembros de embrague 62, 64. Movimiento axial de uno del par de miembros de leva 80, 82 ocasiona movimiento similar por el miembro de leva asociado 62, 64 mediante interacción entre estas superficies anulares concordantes 92, 94, 96, 98.

El mecanismo de diferencial de traba 12 también incluye un solo aro de retención 100 que se monta para rotación con uno del par de miembros de leva opuestos 80, 82. En la forma de realización ilustrada en la presente, el aro de retención 100 se monta para rotación con la leva pequeña 80. El aro de retención 100 incluye una pluralidad de salientes 102 dispuestas en posiciones separadas anularmente alrededor de la circunferencia externa del aro de retención 100. El aro de retención 100 se puede indexar alrededor del eje de rotación A entre una primera posición y una segunda posición. En la primera posición, el par de engranajes laterales 34, 36 gira a la misma velocidad de rotación. En la segunda posición, por lo menos uno de los miembros de leva 80, 82 se dispone en su segunda posición separada axialmente. En esta posición, el aro de retención 100 es indexado a su segunda posición y por lo tanto previene la revinculación de los dientes de leva donde hay una diferencia de velocidades de rotación entre los engranajes laterales. Mas específicamente, las salientes 102 actúan para prevenir la revinculación de los miembros de leva 80, 82 cuando el aro de retención 100 ha sido indexado a su segunda posición. Como se muestra mejor en las figuras 2 y 3, la leva grande 82 tiene dientes de leva 90 de mayor longitud radial que los dientes de leva 88 en la leva pequeña 80. Cuando la leva grande 82 se ha movido a su segunda posición, los dientes 90 vinculan las salientes 102 en el aro de retención 100 y actúan para indexar a su segunda posición.

Como se muestra mejor en la figura 2, el mecanismo de diferencial de traba 12 también define una línea central CL que lo bisecta y se extiende perpendicularmente al eje de rotación A. Como se menciona anteriormente, en el ejemplo representativo ilustrado en la presente, el aro de retención 100 se monta alrededor de la circunferencia externa del miembro de leva pequeño 80 y se polariza o localiza a un lado de la línea central CL. El aro de retención 100 también incluye un refuerzo anular interno 104 que se recibe en una hendidura correspondiente 106 dispuesta en la circunferencia externa de la leva pequeña 80. Por otro lado, el impulsor central 52 define un diámetro interno 108 teniendo una llave 110 localizada polarizada a un lado de la línea central CL. El aro de retención 100 incluye una hendíja que se adapta para vincular la llave 110 cuando el aro de retención 100 ha sido indexado a su segunda posición tal que bloquee revinculación de los dientes de leva 88, 90 en el par de miembros de leva 80, 82. En el ejemplo representativo ilustrado en la presente, el aro de retención se monta a la circunferencia externa del miembro de leva pequeño 80 tal que se polarice a la izquierda de la línea central. De manera similar, la llave 110 se localiza en la circunferencia externa del impulsor central en una ubicación polarizada al lado izquierdo de la línea central como se ilustra en las figuras 1 y 2. Sin embargo, los técnicos en la materia apreciarán a partir de la descripción presente que tanto el aro de retención 100 y la llave 110 puede polarizarse a la derecha de la línea central sin salir del alcance de la presente invención .

El mecanismo de diferencial de traba 12 también incluye un par de retenes anulares 112, 114 montados operativamente a uno correspondiente del par de engranajes laterales 34, 36, respectivamente. Mas específicamente, los retenes 112, 114 se montan contra soportes 116, 118 formados en los engranajes laterales 34, 36. Un par de miembros de polarización 120, 122 se disponen entre cada uno del par de retenes 112, 114 y uno del par de miembros de embrague 62, 64. Para este fin, cada uno de los miembros de embrague 62, 64 incluye una hendidura de retención anular 124, 126 que se adapta para recibir y retener un extremo de los miembros de polarización 120, 122. El par de miembros de polarización 120, 122 actúan para polarizar al par de miembros de embrague 62, 64 hacia la primera posición de los miembros de embrague y hacia vinculación con el impulsor central 52. En una forma de realización, los miembros de polarización 120, 122 pueden incluir un par de resortes espirados. Sin embargo, los técnicos en la materia apreciarán que cualquier miembro de polarización adecuado puedan emplearse para este propósito.

La llave 110 definida en la circunferencia interna del impulsor central 52 tiene una anchura axial predeterminada. El aro de retención 100 se soporta para movimiento axial con uno 80 del par de miembros de leva 80, 82. Como se menciona anteriormente, en la forma de realización ilustrada en la presente, este miembro de leva 80 es el mas pequeño de los dos. La segunda posición del par de miembros de embrague 62, 64 se limita por el par de retenes anulares. La anchura axial de la llave 110 se diseña tal que la distancia de desplazamiento del par de miembros de embrague 62 , 64 a la segunda posición es menor que la anchura axial de la llave. En esta manera, se previene que el aro de retención 100 sea movido axialmente fuera de vinculación con la llave 110 cuando el aro de retención 100 se indexa a su segunda posición. Este aspecto previene que el problema donde el aro de retención "salta la llave" . Cuando el aro de retención salta la llave como puede ocurrir con mecanismos de diferencial conocidos en la materia relacionada, otros componentes del mecanismo de diferencial pueden volverse axialmente torcidos y esto resulta en falla de los componentes. Por ende, la presente invención se diseña específicamente para prevenir que este problema ocurra.

Las figuras 5-10 ilustran los diferentes modos operativos del mecanismo de diferencial de traba 12 de la presente invención. Mas específicamente, como se ilustra en la figura 5, cuando ambas medias flechas de eje 26, 28 y engranajes laterales asociados 34, 36 se impulsan a la misma velocidad, el impulsor central 52, el miembro de embrague 62, 64, ensamblaje de leva 78, y engranajes laterales 34, 36 todos giran juntos. Como se ilustra en la figura 6, cuando la rueda derecha está sobre-corriendo, el engranaje lateral 36 y la media flecha de eje 28 asociada con la rueda derecha girarán a una mayor velocidad. Bajo estas circunstancias, el miembro de leva 82 moverá su miembro de embrague asociado 64 fuera de vinculación con el impulsor central 52. En esta manera, el engranaje lateral 36 y su media flecha de eje asociada 28 serán capaces de girar a una velocidad de rotación mas rápida que su engranaje lateral 34 asociado con la llanta del lado izquierdo. Como se muestra mejor en la figura 7, el mecanismo de diferencial de traba 12 de la presente invención opera en la misma manera cuando la rueda de lado izquierdo está sobre-corriendo, excepto que el miembro de leva 80 y el miembro de embrague asociado 62 se mueve fuera de vinculación con el impulsor central 52 para permitir que el engranaje lateral 34 y medias flechas de eje asociadas 26 giren a una velocidad de rotación mas rápida.

La figura 8 ilustra las condiciones operativas cuando ambas ruedas se impulsan a la misma velocidad de rotación pero en una condición de marcha sin motor. Bajo estas circunstancias, el impulsor central 52, los miembros de embrague 62, 64, ensamblaje de leva 78 y engranajes laterales 34, 36 todos giran juntos en una condición de traba.

Las figuras 9 y 10 ilustran la operación del mecanismo de diferencial de traba 12 de la presente invención cuando los ejes 26, 28 están en contacto y las ruedas derecha e izquierda están sub-corriendo, respectivamente. En cada caso, y como se describe de manera similar anteriormente, el miembro de leva 80, 82 asociado con el engranaje lateral 34, 36 girando a una velocidad de rotación menor, mueve al miembro de embrague asociado 62, 64 fuera de vinculación con el impulsor central 52 para permitir que el engranaje lateral 34, 36 gire a una velocidad mas lenta.

El mecanismo de diferencial de traba 12 de la presente invención logra estos resultados usando solamente un aro de retención cuando se compara con diferenciales de traba conocidos en la materia relacionada. Además, el mecanismo de diferencial de traba 12 de la presente invención previene que el aro de retención 100 "salte la llave" 110 y ocasione daño al ensamblaje. Mas aun, la presente invención es mecánicamente eficiente y puede fabricarse a un costo reducido. Al mismo tiempo, debido a que los dientes de leva 88, 90 se diseñan para acción de entrelazado y leva relativos entre sí, el ruido y vibración generados por el mecanismo de diferencial de traba 12 de la presente invención se reduce cuando hay un diferencial de velocidades entre las medias flechas de eje.

La invención ha sido descrita en mayor detalle en la especificación anterior, y se cree que varias alteraciones y modificaciones de la invención se volverán aparentes a los técnicos en la materia a partir de una lectura y entendimiento de la especificación. Se tiene la intención de que todas tales alteraciones y modificaciones se incluyan en la invención, en cuando a que vengan dentro del alcance de las reivindicaciones anexas .

Claims (20)

REIVI DICACIONES

1. Un mecanismo de diferencial de traba (12) para suministrar par torsor a partir de una flecha de tracción a un par de flechas de salida alineadas (26, 28), dicho mecanismo de diferencial de traba comprendiendo: un par de engranajes laterales (34, 36) montados para rotación con el par correspondiente de flechas de salida alineadas (26, 28) alrededor de un eje común (A); un impulsor central (52) acoplado operativamente a la flecha de tracción y teniendo un par de caras anulares opuestas (58) , cada uno de dicho par de caras anulares opuestas incluyendo una pluralidad de dientes de tracción (60) ; un par de miembros de embrague (62, 64) acoplados operativamente para rotación con uno correspondiente de dicho par de engranajes laterales (34, 36), cada uno de dicho par de miembros de embrague (62, 64) incluyendo una pluralidad de dientes impulsados (74, 76) , cada uno de dicho par de miembros de embrague (62, 64) es axialmente movible entre una primera posición donde dichos dientes impulsados (74, 76) se adaptan para vinculación entrelazada en relación impulsada con dichos dientes de tracción (60) de dicho impulsor central (52) tal que traslade par torsor a partir de dicho impulsor central (52) a través de dichos miembros de embrague (62, 64) y a dichos engranajes laterales (34, 36) y una segunda posición en donde dichos dientes impulsados (74, 76) se mueven fuera de vinculación entrelazada con dichos dientes de tracción (60) en dicho impulsor central (52) tal que el engranaje lateral asociado pueda girar a una velocidad diferente que dicho impulsor central; un ensamblaje de leva (78) incluyendo un par de miembros de leva opuestos (80, 82), cada uno de dichos miembros de leva montados para rotación con uno correspondiente de dicho par de engranajes laterales (34, 36) y dispuesto en contacto de tope con el uno correspondiente de dicho par de miembros de embrague (62, 64); cada uno de dicho par de miembros de leva opuestos (80, 82) incluyendo una pluralidad de dientes de leva (88, 90) extendiéndose hacia los dientes correspondientes (74, 76) en el miembro de leva opuesto (62, 64) , cada uno de dichos miembros de leva (62, 64) movibles a partir de una primera posición en donde dichos miembros de leva (88, 90) se disponen en relación entrelazada con respecto entre sí cuando dicho par de engranajes laterales (34, 36) están girando sustancialmente a la misma velocidad, y una segunda posición separada axialmente de dicha primera posición a lo largo del engranaje lateral asociado tal que mueva un miembro de embrague asociado (62, 64) a partir de dicha primera posición a dicha segunda posición con lo cual moviendo su miembro de embrague asociado fuera de relación impulsada con dicho impulsor central (52) en respuesta a una variación en la velocidad de rotación del uno asociado de dicho par de engranajes laterales (34, 36) .

2. Un mecanismo de diferencial de traba (12) de acuerdo con la reivindicación 1, en donde dichos dientes de leva (88, 90) ocasionan que dicho miembro de leva (82) asociado con el engranaje lateral girando a una velocidad diferente para moverse axialmente relativos entre sí tal que dichos cientes de leva (88, 90) y dicho miembro de leva asociado (80, 82) se mueve fuera de relación entrelazada con el miembro de leva opuesto.

3. Un mecanismo de diferencial de traba (12) de acuerdo con la reivindicación 1, incluyendo además un solo aro de retención (100) montado para rotación con uno de dicho par de miembros de leva opuestos (80, 82) , dicho aro de retención (100) indexable alrededor del eje de rotación entre una primera posición en donde dicho par de engranajes laterales (34, 36) gira a la misma velocidad de rotación y una segunda posición en donde por lo menos un miembro de leva (80, 82) se dispone en dicha segunda posición axialmente separada y dicho aro de retención (100) previene re-vinculación de dichos dientes de leva (88, 90) cuando hay una diferencia de velocidades de rotación entre dichos engranajes laterales.

4. Un mecanismo de diferencial de traba (12) de acuerdo con la reivindicación 3, en donde dicho aro de retención (100) incluye una pluralidad de salientes (102) dispuestas en posiciones anularmente separadas alrededor de la circunferencia externa de dicho aro de retención (100) , dichas salientes (102) actuando para prevenir re-vinculación de dichos miembros de leva (80, 82) cuando dicho aro de retención (100) ha sido indexado a su segunda posición.

5. Un mecanismo de diferencial de traba (12) de acuerdo con la reivindicación 3, en donde dicho mecanismo de diferencial de traba define una línea central (CL) bisectando dicho mecanismo de diferencial, dicho aro de retención (100) siendo montado alrededor de uno de dichos miembros de leva (80, 82) y polarizado a un lado de dicha línea central.

6. Un mecanismo de diferencial de traba (12) de acuerdo con la reivindicación 5, en donde dicho impulsor central (52) define un diámetro interno (108) teniendo una llave (110) localizada polarizada a un lado de dicha línea central (CL) , dicho aro de retención (100) incluyendo una hendija que se adapta para vincular dicha llave (100) cuando dicho aro de retención (100) ha sido indexado a su segunda posición tal que bloquee revinculación de los dientes de leva (88, 90) en el par de miembros de leva (80, 82) .

7. Un mecanismo de diferencial de traba (12) de acuerdo con la reivindicación 6, incluyendo además un par de retenes anulares (112, 114) montados operativamente a uno correspondiente de dicho par de retenes (112, 114) y cada uno de dicho par de miembros de embrague (62, 64) , dicho par de miembros de polarización (120, 122) actuando para polarizar dicho par de miembros de embrague (62, 64) hacia dicha primera posición.

8. Un mecanismo de diferencial de traba (12) de acuerdo con la reivindicación 7, en donde dicha llave (110) tiene una anchura axial predeterminada, dicho aro de retención (100) soportado para movimiento axial con uno (80) de dicho par de miembros de leva (80, 82) , dicha segunda posición de dicho par de miembros de embrague (62, 64) estando limitada por dicho par de retenes anulares (112, 114) tal que la distancia de desplazamiento de dicho par de miembros de embrague (62, 64) a dicha segunda posición es menor que la anchura axial de dicha llave (110) tal que dicho aro de retención (100) sea prevenido de ser movido axialmente fuera de vinculación con dicha llave (110) cuando dicho aro de retención (100) se indexa a dicha segunda posición.

9. Un mecanismo de diferencial de traba (12) de acuerdo con la reivindicación 1, en donde cada uno de dicho par de miembros de embrague (62, 64) define una superficie anular lisa (92, 94) dispuesta radialmente hacia adentro de dicha pluralidad de dientes impulsados (74, 76) y en la dirección del miembro de leva asociado, cada uno de uno asociado de dichos miembros de leva (82, 84) incluyendo una cara anular lisa dirigida hacia afuera correspondiente (96, 98) dispuesta en contacto de tope con dicha superficie anular (92, 94) en dicho uno correspondiente de dichos miembros de embrague (62, 64) .

10. Un mecanismo de diferencial de traba (12) de acuerdo con la reivindicación 1, en donde los dientes de leva (90) de uno (82) de dicho par de miembros de leva (80, 82) se extiende por una longitud radial mas larga que los dientes de leva (88) en el miembro de leva opuesto (80) .

11. Un mecanismo de diferencial de traba (12) de acuerdo con la reivindicación 1, en donde cada uno de dichos engranajes laterales (34, 36) incluye un extremo terminal interno (46, 48) , y en donde dicho mecanismo de diferencial de traba incluye además un separador (50) dispuesto entre el par opuesto de extremos terminales (46, 48) de cada uno de dicho par de engranajes laterales (34, 36).

12. Un mecanismo de diferencial de traba (12) de acuerdo con la reivindicación 1, incluyendo además un alojamiento (14) , dicho mecanismo de diferencial de traba soportado operativamente dentro de dicho alojamiento (14), dicho alojamiento incluyendo una superficie interna teniendo una pluralidad de ranuras (56), dicho impulsor central (52) incluyendo una superficie externa teniendo una pluralidad correspondiente de ranuras (54) que cooperan con dichas ranuras (56) en la superficie interna de dicho alojamiento (14) para fijar dicho impulsor central (52) para rotación con dicho alojamiento (14) .

13. Un diferencial de traba para suministrar par torsor a partir de una flecha de tracción a un par de flechas de salida alineadas, dicho diferencial de traba comprendiendo: un alojamiento (14) y un mecanismo de diferencial de traba (12) soportado operativamente dentro de dicho alojamiento (14) , dicho alojamiento (14) incluyendo una superficie interna teniendo una pluralidad de ranuras (56) ; dicho mecanismo de diferencial (12) incluyendo un par de engranajes laterales (34, 36) soportados para rotación dentro de dicho alojamiento (14) con el par correspondiente de flechas de salida alineada s(26, 28) alrededor de un eje común; un impulsor central (52) incluyendo una superficie externa teniendo una pluralidad correspondiente de ranuras (54) que cooperan con dichas ranuras (56) en dicha superficie interna de dicho alojamiento (14) para fijar dicho impulsor central (52) para rotación con dicho alojamiento (14) , dicho impulsor central (52) teniendo un par de caras anulares opuestas (58) , cada una de dicho par de caras anulares opuestas (58) incluyendo una pluralidad de dientes de tracción (60) ; un par de miembros de embrague (62, 64) acoplados operativamente para rotación con uno correspondiente de dicho par de engranajes laterales (34, 36), cada uno de dicho par de miembros de embrague (62, 64) incluyendo una pluralidad de dientes impulsados (74, 76) , cada uno de dicho par de miembros de embrague (62, 64) axialmente movible entre una primera posición donde dichos dientes impulsados (74, 76) se adaptan para vinculación entrelazada en relación impulsada con dichos dientes de tracción (60) de dicho impulsor central (52) tal que se traslade par torsor a partir de dicho impulsor central (52) a través de dichos miembros de embrague (62, 64) y a dichos engranajes laterales (34, 36) y una segunda posición en donde dichos dientes impulsados (74, 76) se mueven fuera de vinculación entrelazada con dichos dientes de tracción (60) en dicho impulsor central (52) tal que el engranaje lateral asociado (34, 36) pueda girar a una velocidad diferente que dicho impulsor central (52) ; un ensamblaje de leva (78) incluyendo un par de miembros de leva opuestos (80, 82), cada uno de dichos miembros de leva (80, 82) montado para rotación con uno correspondiente de dicho par de engranajes laterales (34, 36) y dispuesto en contacto de tope con el uno correspondiente de dicho par de miembros de embrague (62, 64); cada uno de dicho par de miembros de leva opuestos (80, 82) incluyendo una pluralidad de dientes de leva (88, 90) extendiéndose hacia los dientes correspondientes en el miembro de leva opuesto, cada uno de dichos miembros de leva (80, 82) movible a partir de una primera posición en donde dichos dientes de leva (88, 90) se disponen en relación entrelazada con respecto entre sí cuando dicho par de engranajes laterales (34, 36) está girando a sustancialmente la misma velocidad, y una segunda posición separada axialmente de dicha primera posición a lo largo del engranaje lateral asociado (34, 36) tal que mueva un miembro de embrague asociado (62, 64) a partir de dicha primera posición a dicha segunda posición con lo cual moviendo su miembro de embrague asociado (62, 64) fuera de relación impulsada con dicho impulsor central (52) en respuesta a una variación en la velocidad de rotación del uno asociado de dicho par de engranajes laterales (34 , 36) .

14. Un mecanismo de diferencial de traba de acuerdo con la reivindicación 13, en donde dichos dientes de leva (88, 90) ocasionan que dicho miembro de leva (80, 82) asociado con el engranaje lateral (34, 36) girando a una velocidad diferente para moverse axialmente con relación al otro tal que dichos dientes de leva (88, 90) y dicho miembro de leva asociado (80, 82) se muevan fuera de relación entrelazada con el miembro de leva opuesto.

15. Un mecanismo de diferencial de traba de acuerdo con la reivindicación 13, incluyendo además un solo aro de retención (100) montado para rotación con uno (80) de dicho par de miembros de leva opuestos (80, 82), dicho aro de retención (100) indexable alrededor del eje de rotación entre una primera posición en donde dicho par de engranajes laterales (34, 36) giran a la misma velocidad de rotación y una segunda posición en donde por lo menos un miembro de leva se dispone en dicha segunda posición axialmente separada y dicho aro de retención (100) previene re-vinculación de dichos dientes de leva (88, 90) cuando hay una diferencia de velocidades de rotación entre dichos engranajes laterales (34, 36).

16. Un mecanismo de diferencial de traba de acuerdo con la reivindicación 15, en donde dicho aro de retención (100) incluye una pluralidad de salientes (102) dispuestas en posiciones anularmente separadas alrededor de la circunferencia externa de dicho aro de retención, dichas salientes (102) actuando para prevenir re-vinculación de dichos miembros de leva (80, 82) cuando dicho aro de retención (100) ha sido indexado a su segunda posición .

17. Un mecanismo de diferencial de traba de acuerdo con la reivindicación 15, en donde dicho mecanismo de diferencial de traba (12) define una línea central (CL) bisectando dicho mecanismo de diferencial, dicho aro de retención (100) siendo montado alrededor de uno (80) de dichos miembros de leva (80, 82) y polarizado a un lado de dicha línea central (CL) .

18. Un mecanismo de diferencial de traba de acuerdo con la reivindicación 17, en donde dicho impulsor central (52) define un diámetro interno teniendo una llave (110) localizada polarizada a un lado de dicha línea central (CL) , dicho aro de retención (100) incluyendo una hendija que se adapta para vincular dicha llave (110) cuando dicho aro de retención (100) ha sido indexado a su segunda posición tal que bloquee re-vinculación de los dientes de leva (88, 90) en el par de miembros de leva (80, 82) .

19. Un mecanismo de diferencial de traba de acuerdo con la reivindicación 18, incluyendo además un par de retenes anulares (112, 114) montados operativamente a uno correspondiente de dicho par de engranajes laterales (34, 36) , un par de miembros de polarización (120, 122) dispuestos entre cada uno de dicho par de retenes (112, 114) y uno de dicho par de miembros de embrague (62, 64), dicho par de miembros de polarización (120, 122) actuando para polarizar dicho par de miembros de embrague (62, 64) hacia dicha primera posición de dicho par de miembros de embrague .

20. Un mecanismo de diferencial de traba de acuerdo con la reivindicación 19, en donde dicha llave (110) tiene una anchura axial predeterminada, dicho aro de retención (100) soportado para movimiento axial con uno (80) de dicho par de miembros de leva (80, 82) , dicha segunda posición de dicho par de miembros de embrague (62, 64) estando limitada por dicho par de retenes anulares (112, 114) tal que la distancia de desplazamiento de dicho par de miembros de embrague (62, 64) a dicha segunda posición es menor que la anchura axial de dicha llave (110) tal que se prevenga que dicho aro de retención (100) sea movido axialmente fuera de vinculación con dicha llave (110) cuando dicho aro de retención (100) se indexa a dicha segunda posición.