PT83569B - Dispositivo para ligar e desligar selectivamente a transferencia do binario no cubo de uma roda de automovel movida - Google Patents

Description

MEMÓRIA DESCRITIVA

A presente invenção refere-se a um dispositivo para ligar e desligar selectivamente a transferência do binário do cubo de uma roda de um automóvel movida, por meio de ar comprimido e fornecimento do ar comprimido para uma câmara pneumática através dos moentes do eixo da roda fixos .

São em geral conhecidos comandos do cubo do lado da roda por meio de uniões de garras, que ligam ou desligam selectivamente o eixo de accionamento com o cubo da roda. As soluções usuais consistem na colocação do lado exterior axialmente de um dispositivo de comando blindado, susceptível de ser actuado pneumática ou mecanicamente. Por meio da unidade de comando integrada no dispositivo de comando com garras de acoplamento, molas de reposição e uma câmara pneu-160$0 0

mática gerada por qualquer processo, pode conseguir-se obter uma ligação, que pode desfazer-se selectivamente, com o veio de accionamento. No caso da solução construtiva de acordo com este princípio, resultam no entanto os seguintes inconvenientes :

-Alargamento do eixo para além da dimensão normalizada de 2500 mm, em conse quência da coloção necessária do lado exterior axialmente do dispositivo de comando blindado.

-Problemas na criação de possibilidades de passagem para a alimentação de ar comprimido necessária através do plano da união de garras.

-A introdução das condutas do ar comprimido na prática não é possível ou só é possível com grandes dificuldades.

objectivo da presente invenção consiste em reduzir o rendimento mecânico global de uma cadeia múl tipla de propulsão do veículo mediante a suspensão, de acordo com as necessidades, da ligação de transmissão de movimento para as rodas associadas de cada um dos eixos motores a desligar ou a ligar, evitando os inconvenientes atrás descritos .

De acordo com a presente invenção isso consegue-se mediante uma desligação susceptível de ser actuada pneumaticamente dos veios motores, quer sob a forma de um semieixo, quer de um veio com articulação dupla, e de um cubo da roda por meio de um dispositivo de acoplamento, sendo uma unidade de comando susceptível de ser actuada por uma câmara pneumática e a força de reposição produzida por uma mola e estando a unidade de comando montada num cubo em forma de sino ligado rigidamente ao cubo da roda. Esta disposição produz vantajosamente uma redução da duração do funcionamento em vazio da cadeia de propulsão imobilizada, o que por outro lado conduz a um aumento do tempo de vida. Além disso, conse-2-

gue-se uma melhoria do rendimento global pela eliminação das perdas de atrito nas chumadeiras e das devidas ao engreno dos dentes, bem como das perdas devidas ao chapinhar no óleo. Uma outra vantagem é a redução do consumo de combustível pela eliminação da potência necessária para a aceleração da rotação da cadeia de propulsão no caso de um modo de conduzir irregular .

De acordo com uma outra característica da presente invenção, a câmara pneumática está montada do lado da roda antes da chumaceira de rolamentos cónicos e pode ser alimentada através das condutas de alimentação montadas nos moentes dos eixos das rodas, bem como através da ranhura periférica e da abertura vertical nos moentes dos eixos das rodas. Esta disposição torna possível um acesso sem problemas ã unidade de comando e aos elementos de vedação nela integrados, o que apresenta grandes vantagens para os trabalhos de manutenção. Numa variante aperfeiçoada da presente invenção, forma-se integrado no semieixo um prato de garras com as garras. Evitam-se desse modo várias peças individuais e as ligações sem folga entre as mesmas, sujeitas a desgaste. De acordo com uma variante da presente invenção, o espaço de acoplamento e de comando encontra-se entre as duas chumaceiras de rolamentos cónicos. Consegue-se deste modo uma construção que economiza espaço. Neste caso tem necessariamente de interromper-se o plano da chumaceira de rolamentos cónicos que sai da caixa em forma de sino. Isso faz-se de modo que se formam cavidades, de preferência cavidades opostas na superfície lateral cilíndrica do cilindro de acoplamento, sendo as cavidades penetradas por abas fixas do cubo em forma de sino. Torna-se desse modo possível a necessária mobilidade longitudinal do cilindro de acoplamento também dentro do espaço das chumaceiras de rolamentos cónicos. A unidade de comando é cons tituida essencialmente pelo corpo de acoplamento, a chumaceira de rolamento de esferas, o cilindro exterior de vedação e um anel de vedação circular, estando o cilindro de vedação mon tado móvel longitudinalmente no embolo de vedação e sendo a câmara pneumática fechada de maneira estanque ao ar e ao óleo, por meio de várias vedações circulares.

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Esta coordenação dos vários elementos contribui para obter uma função de acoplamento e para proteger a camara pneumática contra a penetração de óleo. De acordo com uma característica essencial da presente invenção é, na posição de engate das garras de acoplamento, o ajuste forçado do semieixo obtido através do prato de garras, bem como através de uma engrenagem múltipla de dentes em cunha com a interposição do anel do cubo dentado e do cubo em forma de sino, no cubo da roda. A vantagem desta disposição, que se aplica às duas variantes da presente invenção, é a colocação num espaço reduzido dos elementos quer de acoplamento quer de transmissão de potência.

Outras características e vantagens da presente invenção podem ver-se nas reivindicações, na descrição que vai seguir-se e nos desenhos anexos. Estão representados dois exemplos de realização da presente invenção nos desenhos, cujas figuras representam :

A Fig. 1, um corte longitudinal do cubo da roda completo com o dispositivo de acoplamento ; e

A Fig. 2, um corte longitudinal do cubo da roda completo com o dispositivo de acoplamento, numa outra variante.

No cubo da roda (1) está fixado por meio de parafusos (2) o cubo em forma de sino (3). 0 cubo da roda e o cubo em forma de sino formam em conjunto a caixa do eixo para a chumaceira de rolamentos cónicos (27,28). Com o cubo em forma de sino está ligado o anel do cubo dentado (4) juntamente com a tampa terminal (5). A tampa terminal (5) forma simultaneamente a caixa de chumaceira para o apoio do veio de encaixe do lado exterior do semieixo (8). A tampa de fecho (7) cobre a tampa terminal (5). 0 semieixo (8) termina por um prato de garras (8a) provido de garras de arrasto (24) salientes na direcção axial e apoia-se na tampa terminal (5) através de uma cavilha. A unidade de comando com a câmara pneu mática integrada (26), constituida por cilindros de acoplamen to (9) com garras de arrasto (25), cilindros de vedação (11),

êmbolos de vedação (12) e molas (14), está montada dentro do cubo em forma de sino (3).

Neste caso, o cilindro de acoplamento (9) tem uma configuração tal que, fora das chumaceiras de rolamentos cónicos(27, 28), pode com as suas garras de arrasto (25) colocadas frontalmente na parte cilíndrica contínua engrenar com as garras (24) do prato de garras (8a) do semieixo (8), enquanto que a engrenagem múltipla de dentes em cunha que se encontra radialmente na parte cilíndrica, susceptível de se deslocar axialmente, está permanente engrenada com o anel do cubo dentado (4). Os quatro segmentos da superfície lateral formados cada um por duas cavidades opostas (32) na superficie lateral do cilindro de acoplamento entram em quatro espaços correspondentes da ponte (33) do suporte da chumaceira (28) de rolamentos cónicos que sai do cubo em forma de sino e formam o anel exterior da caixa do rolamento de esferas de desengate (10). Os aneis de vedação circulares (16) e (17) e as correspondentes superfícies de vedação entre o cilindro de vedação e o êmbolo de vedação formam a câmara de recalque para o comando pneumático do desacoplamento.

Os aneis de vedação circulares (18) e (19) entre o êmbolo de vedação (12) e o moente (15) do eixo da roda fazem a vedação da conduta de ar comprimido em relação ao banho de óleo do cubo da roda (1). A condução do ar comprimido para a câmara pneumática faz-se através dos furos (29, 30, 31) numa cova anular periférica do êmbolo de vedação (12) e daí, através da abertura vertical (36), para a camara pneumática. A limitação do passeio quando do desacoplamento faz-se pelo anel de rtenção (20) no êmbolo de vedação (12) e a limitação do passeio quando do engate da união faz-se pelo anel distanciador (21).

Os componentes específicos da patente de acordo com a fig.2 são substancialmente idênticos aos segundo a fig. 1.

As diferenças são descritas a seguir : Na parte exterior ao eixo do veio com articulação dupla (8) a roda de garras (8b) provida das garras de arrasto (24), salientes na direcção axial está fixada por

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meio de uma ligação dentada. 0 disco de encosto (23) assegura a centragem axial da roda de garras, com a colaboração dos apoios do eixo articulado. A unidade de comando com a câmara pneumática (26) integrada, bem como as molas (molas Belleville) (14) está fixada no interior do cubo da roda e do cubo em forma de sino, antes das chumaceiras de rolos cónicos.

A limitação do passeio quando do desengate faz-se por meio de aneis distanciadores, que são colocados entre as molas Belleville.

As duas formas de realização diferentes segundo as fig. 1 e 2 tem o mesmo funcionamento. No estado de engate (transferencia do binário para a roda estabelecida),as garras de arrasto (24) do prato de garras (8a,8b) estão ligadas com as garras de arrasto (25) do cilindro de acoplamento (9) da unidade de comando. Neste caso, o cilindro de acoplamento segundo a fig. 1 é comprimido directamente pela mola helicoidal (14) com uma força definida contra o anel distanciador (21),enquanto que segundo a fig. 2 as molas Belleville (14) comprimem, através do cilindro de vedação (11) o rolamento de desengate (10) contra o anel distanciador (21) .

Em ambos os casos é evitada, no estado de engate uma carga axial do prato de garras, o cilindro de acoplamento apoia-se através do anel distanciador na tampa terminal o circuito do binário o seguinte : semieixo ou eixo com articulação dupla -> cilindro de acoplamento —F anel do cubo dentado -F cubo em forma de sino -> cubo da roda.

No estado de desengate (desligada a trans_ ferência do binário para a roda), as garras de arrasto,(24) do prato de garras (8a,8b) já não estão ligadas com as garras de arrasto (25) do cilindro de acoplamento (9). Este desacoplamento é provocado pela aplicação de ar comprimido ã câmara pneumática (26). Devido ao ar comprimido, o cilindro de acoplamento (9) desloca-se segundo o eixo na fig. 1, sobre o rolamento de desengate (10) devido ao movimento axial do cilindro de vedação (11) vencendo a força da mola helicoidal(14) até ao anel de encosto (20), de modo que as garras de arrasto deixam de estar engrenadas e interrompe-se a transmissão do binário. 0 processo do desengate na forma de realização se

-6gundo a fig. 2 é substancialmente igual, com a diferença que a força de pré-tensão das molas Belleville nao é vencida através do rolamento de desengate e do cilindro de acoplamento mas sim directamente através do cilindro de vedação. A limitação do passeio é garantida por aneis distanciadores (20) montados dentro das molas Belleville (14).

Para manter o estado de desengate é neces sário manter uma certa pressão de serviço no interior da câmara de recalque, que produza uma força que equilibre a força das molas correspondente ao passeio de desengate.

Claims (1)

1. -lâDispositivo para ligar e desligar selectivamente a transferência de binário no cubo de uma roda de automóvel movida por meio de ar comprimido e alimentação do ar comprimido através dos moentes do eixo da roda fixos para uma câmara pneumática, caracterizada por uma separação, que pode ser accionada pneumaticamente, do eixo motor (8), quer sob a forma de semieixo quer de eixo com articulação dupla, e do cubo da roda (1) por meio de um dispositivo de acoplamento (8, 24, 9, 15) sendo uma unidade de comando (9,10,11,12) activada por uma câmara pneumática (26) ã qual pode aplicar-se ar comprimido e pela força de reposição dada por molas (14) e estando a unidade de comando montada num cubo em forma de sino (3) rigidamente ligado ao cubo da roda (1).

   -2âDispositivo de acordo com a reivindicação 1, caracterizado por a camara pneumática (26) estar colocada entre as chumaceiras com rolamentos cónicos (27,28) e poder ser alimentada através das condutas de alimentação (29, 30,31) situadas nos moentes (15) do eixo da roda bem como da ranhura periférica (35) e da abertura vertical (36).

   -3âDispositivo de acordo com a reivindicação 1, caracterizado por a câmara pneumática (26) estar colocada do lado da roda antes dos rolamentos cónicos (27,28) e poder ser â-imentada através das condutas de alimentação (29, 30,31) colocadas nos moentes (15) do eixo da roda, bem como das ranhuras periféricas (38) e da abertura vertical (36).

   — 4É:“

   Dispositivo de acordo com uma ou várias das reivindicações 1 a 3, caracterizado por o semieixo (8) formar uma só peça com um prato de garras (8a) com garras (24).

   -5âDispositivo de acordo com uma ou várias das reivindicações 1 a 4 caracterizado por possuir cavidades (32) de preferência segmentos opostos formados na superfície lateral do cilindro de acoplamento (9), sendo as referidas cavidades atravessadas por abas fixas (33) do cubo em forma de sino (3).

   -6âDispositivo de acordo com uma ou várias das reivindicações 1 a 5, caracterizado por o semieixo (ou o eixo com articulação)dupla (8) apresentar na sua extremidade um prato de garras (8b) que está ligado com o mesmo através de uma engrenagem múltipla de dentes em cunha, ou por outro processo.

   -7aDispositivo de acordo com uma ou várias das reivindicações 1 a 6 caracterizado por a unidade de coman do ser constituída essencialmente pelo corpo de acoplamento (9), o rolamento de esferas (10), e cilindro de vedação (11) e a vedação anular circular (17), estando o cilindro de vedação (11) montado móvel longitudinalmente sobre o êmbolo de vedação (12).

   -8âDispositivo de acordo com uma ou várias das reivindicações 1 a 7, caracterizado por a câmara pneumá-8- tica (26) serfechada de maneira estanque ao ar e ao óleo por meio das vedações circulares (16,17,18 e 19).

   -9âDispositivo de acordo com uma ou várias das reivindicações 1 a 8, caracterizado por um anel de cubo dentado (4) e uma tampa terminal (5) que recebe a cavilha terminal do semieixo (8) no rolamento (6) estarem ligados ao cubo em forma de sino (3).

   -10âDispositivo de acordo com uma ou várias das reivindicações 1 a 9, caracterizado por uma tampa de fecho (7) estar rigidamente ligada com a tampa terminal (5) e fechar hermeticamente a camara de semieixo.

   -llâDispositivo de acordo com uma ou várias das reivindicações 1 a 10, caracterizado por se preverem para a limitação do passeio no desengate da unidade de comando entre as molas Belleville (14) discos distanciadores (22) ou, em alternativa, o anel de encosto (20) no êmbolo de vedação (12) bem como, para a limitação do passeio no engate da união o anel distanciador (21).

   -12âDispositivo de acordo com uma ou várias das reivindicações 1 a 11, caracterizado por, quando as garras de arrasto (24,25) estão engrenadas umas nas outras, a transferência da potência se fazer do semieixo (8), através do prato de garras (8a,8b), bem como através de uma engrenagem múltipla de dentes em forma de cunha (37) com a interposição do anel do cubo dentado (4) e do cubo em forma de sino, para o cubo da roda (1).

   A requerente declara que os primeiros pedidos desta patente foram depositados na República Federal Alemã em 20 de Dezembro de 1985 e em 15 de Fevereiro de 1986, sob os nSs. P 35 45 497.0 e P 36 04 810.0-12, respectivamente .