WO2019100133A1 - Conjunto de transmissão de potência para eixos e veículo de transporte de cargas e passageiros - Google Patents

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WO2019100133A1
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transmission assembly
coupling
teeth
gear
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Fabio NICORA
José Francivaldo Pereira DE LEMOS
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CNH Industrial Brasil Ltda.
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Definitions

  • the present invention relates generally to a new power transmission assembly for axles of passenger and cargo transport vehicles, which incorporates an electric motor to provide electric or hybrid propulsion.
  • the power transmission for axles object of the present invention, comprises technical, constructive and functional features designed and developed to allow the selection of different working conditions and, thereby, provide for traction on the wheels imposed by the electric motor, by the combustion engine, by both the electric and the combustion, or to work as an electric generator.
  • some types of hybrid systems applied to vehicles are known, for example: (i) the hybrid series, in which all the traction of the automobile is always originated by the electric motor , and the combustion engine used only generates electric energy; (ii) the parallel hybrid, where the two engines, both electric and combustion, are used to generate force, but the electric only assists the engine to the combustion in the moments in which it requires more torque, considering that in these moments there is an increase in fuel consumption; and (iii) the combined hybrid, where both engines can drive the vehicle, whatever the combination, its composition is similar to a hybrid series, but the mechanical connection of the wheels is obtained through the two engines.
  • vehicle technology with hybrid powertrain systems can be classified into two other categories, rechargeable hybrids formed by vehicles equipped with batteries capable of being charged through the connection to conventional electrical power outlets. Although they demonstrate a relatively low autonomy, along the route the electrical system operates alone, without needing to trigger the combustion propellant.
  • the other category is extended hybrid vehicles, which is similar to the rechargeable one, but activates the combustion engine to charge the battery, the combustion engine runs continuously to increase the autonomy of the vehicle.
  • a power transmission assembly for the driven axle of a vehicle comprised of technical, constructive and functional features that enable effective control of the working conditions, which may be fully electric, fully to the combustion, hybrid or, still, act like mere electric generator. It is therefore an object of the present invention to provide a power transmission assembly capable of being configured in accordance with the needs and interests of the driver, thereby achieving substantial fuel economy and reduction of toxic gas emissions in the environment environment.
  • the present invention relates to a power transmission assembly comprising a primary shaft and a secondary shaft interconnected by a selector unit responsible for the selection and control of the type of motor propulsion applied on the vehicle's running axle, and through the cooperative actuation of the coupling / decoupling devices provided for the connection of a transmission gear, it is possible to configure the motor propulsion applied to said drive axle.
  • the power transmission assembly can operate between a configuration in which only the motor combustion is responsible for propulsion; only the electric motor provides propulsion, in which both motors work together to generate torque; or even transforming the power transmission assembly into a kind of electric power generator.
  • the power transmission assembly for axles is comprised by the arrangement of the primary and secondary axes interconnected by the selector unit, which is formed by a gearbox and an intermediate connecting gear positioned on said primary and secondary axes.
  • the selector unit which is formed by a gearbox and an intermediate connecting gear positioned on said primary and secondary axes.
  • a transmission gear which is freely supported on the primary axis and is coupled to the outer diameter of the transfer gear positioned on the parallel axis which has a pinion in contact with the crown of the vehicle.
  • said intermediate and transmission link gears are interconnected via coupling / decoupling devices responsible for effectively promoting the definition of the mode of operation of the power transmission assembly, depending on the type of motorization desired.
  • the gearbox of the selector unit of the power transmission assembly is comprised of a housing which accommodates the planetary gears about a solar gear which is positioned on the end of the secondary axis which is connected to said electric motor.
  • said primary shaft is supported on bearings with bearings next to the housing of the power transmission assembly, while the secondary shaft is also supported in bearings with bearings, which are mounted in the power transmission assembly housing on one side close to said selector unit, and on the other side near the mounting flange of the electric motor.
  • said primary and secondary axes are supported in bearings lubricated without bearings, and disposed within said housing of the power transmission assembly.
  • the bearings of said primary, secondary and parallel axes are provided with unitized bearings to provide technical and functional improvements in the assembly.
  • the coupling / uncoupling devices are formed by an actuator comprising an axis provided with a return medium, such as a spring, and further a fork connected in a sleeve with teeth its lateral face for interconnection with the teeth provided on the sides of said transmission gear.
  • these gloves are configured with grooved in the inner diameter for connection, respectively, with the intermediate connecting gear and the grooving provided on the primary shaft.
  • said coupling / uncoupling devices may be configured to be activated or deactivated.
  • the teeth on the side face of said gloves are in contact with the teeth of the drive gear.
  • only the teeth of one of the gloves of the coupling / decoupling devices are in contact with the teeth of the transmission gear.
  • the teeth of the gloves are disengaged from said transmission gear.
  • the actuators of the coupling / uncoupling devices are pneumatic and connected to the compressed air system of the vehicle itself.
  • such actuators may be hydraulic, electrical, electronic or even a combination of these technologies.
  • the present invention relates to a vehicle for transporting loads or persons, which is comprised of a traction assembly consisting basically of the arrangement of a combustion engine coupled in a carton of the exchange whose output is connected to an axis card connected in a power transmission assembly which is connected in an electric motor, said power transmission assembly configured in accordance with the above characteristics.
  • said vehicle for carrying loads or passengers is a truck, a bus, a van or a conventional walking vehicle.
  • Figure 1 shows a schematic side view of a vehicle, such as a commercial van
  • Figure 2 shows a schematic side view of a drive assembly, including the engine, gearbox, shaft, and shaft connected to the power transmission assembly, in accordance with the present invention
  • Figure 3A shows a side cross-sectional view of the power transmission assembly, object of the present invention, and as indicated by the detail "A" shown in Figure 2;
  • FIGS. 3B and 3C show enlarged views of the coupling / uncoupling devices for driving the power transmission assembly in accordance with the present invention, and as indicated by the details "B" and "C” shown in Figure 3A;
  • FIGS 4, 5, 6 and 7 show views similar to Figure 3A, but in different working conditions of the power transmission assembly according to the present invention.
  • FIGS 1 and 2 show, respectively, a load transport vehicle V and its traction assembly T.
  • vehicle (V) may be a truck, bus, vans, or even conventional vehicles.
  • these vehicle models (V) are comprised of at least one (T) comprising the combustion engine (MC), in which a gearbox (G) with output connected to a cardamax (e) shaft is coupled, which in turn is connected to the power transmission assembly (E) in accordance with the present invention, the purpose of which is to drive the drive shafts (R) of the vehicle (V).
  • the power transmission assembly (E) is formed by the primary and secondary axes 12, which are interconnected by means of a selector unit 11 responsible for the type control (V) of the vehicle (V), whereby by cooperative actuation of the coupling / uncoupling devices 30 and 40, it is possible to select the motor propulsion of the taxiway (R) between a configuration in which only the combustion engine (MC) is responsible for propulsion; only the electric motor (ME) provides propulsion; in which both motors (MC, ME) work together to provide torque to the running axle (R), or further promote the disengagement of the traction of the running axle (R) to thereby feed the motor (ME) that becomes an electric power generator.
  • MC combustion engine
  • ME electric motor
  • the power transmission assembly (E) object of the present invention is formed by the interconnection of said primary and secondary axes 12 through the selector unit 11.
  • This selector unit 11 is constituted by a housing reducing gear 13 and an intermediate connecting gear 14 disposed on said primary and secondary axes 12.
  • a transmission gear 15 which is freely supported on said primary axis 10 and is coupled to the outer diameter of the transfer gear 16 disposed on the parallel axis 16a provided with a pinion 16b for transmitting power (torque and rotation) to the crown 17 of the taxiway (R).
  • said reduction gear 13 is comprised of a housing 13a which accommodates the planetary gears 13b around the solar gear 13c which is positioned over the end of said secondary shaft 12 which is connected to the electric motor (ME). In this way, it becomes possible to equalize the rotational speed of the electric motor (ME) with the rotational speed of the combustion engine (MC), in order to allow the simultaneous and balanced operation of the two motors on the axle ( R).
  • said primary shaft 10 is supported on the housing of the power transmission assembly through, for example, bearings with bearings 10a and, said secondary shaft 12 is supported by for example, bearings with bearings 12a mounted to the housing of the transmission assembly on one side near the selector unit 11 and on the other side, close to the mounting flange 18 of said electric motor (ME).
  • said primary and secondary axes 12 may simply be supported on lubricated bearings, i.e., without bearings per se, or with any other known and equivalent technology for supporting the axles within the transmission assembly housing.
  • said parallel axis 16a is mounted to the bearing housing of the bearing assembly with bearings 16a 'or, optionally, in lubricated bearings and without bearings.
  • such primary, secondary, and parallel 16a primary bearing bearings are provided with unitized bearings to provide greater durability, stability and accuracy in rotational movement of such axles.
  • the power transmission assembly (E) further comprises, coupling / uncoupling devices 30 and 40, which are responsible for promoting the respective interconnections of the gears described above in order to select and control the type of propulsion and the mode of operation of the electric (ME) and combustion engines (MC ).
  • said coupling / uncoupling device 30 is comprised of an actuator 30a, such as, for example, a pneumatic valve which may, the compressed air line of the vehicle (V) itself, which has an axis provided with a return medium 30b, and a fork 30c which connects in a sleeve 30d, provided with grooving in the internal diameter for connection to the intermediary connecting gear 14, and teeth on its side face to provide interconnection with the drive gear 15.
  • an actuator 30a such as, for example, a pneumatic valve which may, the compressed air line of the vehicle (V) itself, which has an axis provided with a return medium 30b, and a fork 30c which connects in a sleeve 30d, provided with grooving in the internal diameter for connection to the intermediary connecting gear 14, and teeth on its side face to provide interconnection with the drive gear 15.
  • the coupling / uncoupling device 40 is shown in a manner analogous to the device 30, it is comprised of an actuator 40a, which may also be, for example, a pneumatic valve to take advantage of the line compressed air of the vehicle (V). It further has an axis provided with return means 40b and a fork 40c whose end is provided with connecting sleeve 40d, provided with striation in the inner diameter for connection with the striation 20 provided on said primary axis 10, in addition to teeth in one of its side faces to promote interconnection with said transmission gear 15.
  • an actuator 40a which may also be, for example, a pneumatic valve to take advantage of the line compressed air of the vehicle (V). It further has an axis provided with return means 40b and a fork 40c whose end is provided with connecting sleeve 40d, provided with striation in the inner diameter for connection with the striation 20 provided on said primary axis 10, in addition to teeth in one of its side faces to promote interconnection with said transmission gear 15.
  • the transmission gear 15 comprises a suitable machining with teeth 15a on its side walls for connection with each of said gloves 30d, 40d respectively of the coupling / uncoupling devices 30 and 40.
  • said actuators 30a and 40a are preferably pneumatic valves, but nothing prevents other actuating means or mechanisms from being operable.
  • also applied in the present invention for example, electric, mechanical actuators or a combination of technologies capable of providing longitudinal movement of said forks 30c and 40c, and consequently of said gloves 30d and 40d.
  • the power transmission assembly for axes is in the working condition in which said coupling / uncoupling device 40 is suitably coupled and the coupling / uncoupling device 30 is decoupled.
  • the return element 40b is in the natural state (in the case of the use of spring, position in which it is not compressed)
  • said glove 40d is respectively coupled to the transmission gear 15 and there is no connection to the secondary shaft 12 and, therefore, the transmission gear 15 and transfer gear 16, transfer the power supplied by the engine to the combustion (MC) only between the primary shaft 10 to the parallel axis 16a comprising said pinion 16b responsible for transmission of the power to the chassis 17 (R). That is, in this condition, 100% of the power comes from the combustion engine (MC).
  • the power transmission assembly (E) object of the present invention has the following operation: the power is transmitted by the primary shaft 10 which promotes rotational movement of the glove 40d by rotating the transmission gear 15;
  • the transmission gear 15 transfers the power to the transfer gear 16 and, consequently, by promoting the rotation of the parallel axis 16a, so that:
  • Figure 5 shows the power transmission assembly for shafts in the working condition wherein said coupling / uncoupling device 30 is coupled and the coupling and uncoupling device 40 is disengaged.
  • the return element 30b and 40b are compressed (in the case of the use of springs)
  • said glove 30d is respectively coupled to the transmission gear 15 and there is no connection with the primary shaft 10 and, for this reason, the transmission gear 15 and transfer gear 16, transfer the power only between the secondary axis 12 to the parallel axis 16a comprising the pinion 16b responsible for transmitting the power to the crown 17 of the carriage shaft R. That is, in this condition, 100% of the power comes from the electric motor (ME).
  • ME electric motor
  • the power is transmitted by the secondary shaft 12 which promotes the rotational movement of the solar gear 13c by rotating the planetary gears 13b; - the planetary gears 13b transfer the power to the intermediate connecting gear 14 and, consequently, by rotating the sleeve 30d, which in turn transfers the power to the transmission gear 15 to respectively move the transfer gear 16 so as to what:
  • FIG 6 shows schematically the power transmission assembly (E) in the state in which the coupling / uncoupling devices 30 and 40 are coupled, allowing the power transmission to be from both electric motors (ME ) and combustion (MC).
  • the actuator 30a of the coupling / uncoupling device 30 is driven, causing the return element 30b to be compressed (in this case, a spring), and the said fork 30c is moved to promote the displacement of the sleeve 30d on the spline of the intermediate connecting gear 14, the teeth of one of its side faces connected with the teeth 15a of the transmission gear 15.
  • the coupling / uncoupling device 40 is deactivated, causing the return member 40b to be in the natural state (in the case of a spring, the state that does not is compressed).
  • the traction of both the primary, the secondary and the secondary axles 12 is used to drive the transmission gear 15 which drives the drive gear.
  • ME and combustion
  • MC combustion
  • the electric motor (ME) can be used to supplement the torque from the combustion engine (MC), or vice versa.
  • the power entering through the primary shaft 10 promotes rotational movement of the glove 40d of the coupling / uncoupling device 40;
  • the solar gear 13c rotates the planetary gears 13b which, in turn, transfer the power to the intermediate connecting gear 14, consequently, by rotating the sleeve 30d of the coupling / uncoupling device 30;
  • the gloves 30d and 40d transfer the power to the transmission gear 15 so that:
  • the transmission gear 15 is rotatably connected to the primary axis 10 and, since the sleeve 30d and 40d are coupled to the transmission gear 15, force is transferred to the parallel axis 16a of the pinion 16b by means of the gear of transfer 16 and, consequently, the movement of the crown 17 of the first drive shaft (R) occurs;
  • the electric motor (ME) can supplement the motor torque from the combustion engine (MC) at times when more torque and torque is needed on the (R) axle, because the combustion engine (MC) ends up consuming more fuel at those times when more power is required.
  • FIG 7 schematically shows the power transmission assembly (E) in condition exactly opposite to that represented by Figure 6, that is, both motors are not tractioning the parallel axis 16a.
  • the torque from the combustion engine (MC) is used to power the electric motor (ME) in order to generate electricity.
  • the coupling / uncoupling device 30 is deactivated and the coupling / uncoupling device 40 is activated.
  • the actuator 40a of the coupling / uncoupling device 40 is driven, causing the return element 40b to be compressed (in this case, a spring), and the fork 40c is moved to promote displacement of the glove 40d, disconnecting the teeth from its side face of the lateral teeth 15a of the transmission gear 15.
  • the actuator 30a of the coupling / decoupling device 30 is in the decoupled state, causing the return element 30b to be in its natural state (in this case, a spring, when it is not in a compressed state), and the fork 30c is moved to promote displacement of the glove 30d over the spline of the gear of the intermediate connection 14, disconnecting the teeth from its face of the side of the teeth 15a of the transmission gear 15.
  • the return element 30b in its natural state (in this case, a spring, when it is not in a compressed state)
  • the fork 30c is moved to promote displacement of the glove 30d over the spline of the gear of the intermediate connection 14, disconnecting the teeth from its face of the side of the teeth 15a of the transmission gear 15.
  • the power is transmitted to the primary shaft 10 which promotes the rotational movement of the intermediate connecting gear 14;
  • the intermediate connecting gear 14 transfers the power to the planetary gears 13b so that:
  • this working configuration is capable of transforming the power transmission assembly (E) into a kind of power generator.
  • the present invention also relates to a vehicle for the transport of cargo or passengers (V), which comprises a mechanical traction assembly (T) consisting of a combustion engine (MC) , in which a gearbox (G) with output connected to a cardamax (e) is coupled, which in turn is connected in a power transmission assembly for axes (E), which is formed by arrangement of a primary axle 10 and a secondary axle 12 interconnected by a selector unit 11 which, in cooperation with the coupling / uncoupling devices 30 and 40, is able to select the propulsion of the drive axle (R) between a configuration integrally to the fully electric, hybrid combustion in which both engines (MC, ME) work together to provide torque to the axle (R), or as an electric power generator.
  • T mechanical traction assembly
  • MC combustion engine
  • G gearbox
  • E power transmission assembly for axes
  • the vehicle for the carriage of cargo or passengers is a truck, bus, vans, or even conventional vehicles.
  • the driver of the vehicle (V) is able to promote a rotation of the motors during the displacements , ie the driver or possibly an automated system can define the motor propulsion between only the combustion engine (MC), only the electric motor (ME), or both, working together to generate torque, and finally, allowing the torque from the combustion engine (MC) to be applied in the generation of energy next to the electric motor (ME).
  • the present invention is capable of providing significant economic advantages to self-employed drivers and carriers, and environmentally friendly, substantially reducing fuel consumption and exhaust emissions pollutants.

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Abstract

A presente invenção refere-se a um conjunto de transmissão de potência para eixos tracionados de veículos aplicado, particularmente em veículos com sistemas híbridos de motorização cujas características foram projetadas e desenvolvidas para propiciar o efetivo controle das condições de trabalho, podendo ser integralmente elétrico, integralmente à combustão, hibrido ou, ainda, atuar como gerador elétrico. Mais particularmente, a presente invenção refere-se a um conjunto de transmissão de potência que é compreendido por um eixo primário (10) e um eixo secundário (12), os quais são interligados por uma unidade seletora (11) responsável por selecionar e controlar o tipo de propulsão motora aplicada no eixo de rodagem (R) do dito veículo (V), sendo que, de modo cooperativo com dispositivos de acoplamento/desacoplamento (30, 40), torna-se possível obter uma configuração em que somente o motor à combustão (MC) é responsável pela propulsão; somente o motor elétrico (ME) fornece propulsão, em que ambos motores (MC, ME) trabalham em conjunto para gerar torque; ou, ainda, o desacoplamento da tração do eixo de rodagem (R) para, com isso, alimentar o motor elétrico (ME) que se torna um gerador de energia elétrica. A presente invenção também se refere a um veículo para o transporte de cargas e passageiros que compreende o presente conjunto de transmissão de potência.

Description

“CONJUNTO DE TRANSMISSÃO DE POTÊNCIA PARA EIXOS E VEÍCULO DE TRANSPORTE DE CARGAS E PASSAGEIROS”
Campo da Invenção
[0001 ] A presente invenção refere-se, de um modo geral, a um novo conjunto de transmissão de potência para eixos de veículos de transporte de cargas e passageiros, o qual incorpora um motor elétrico para propiciar uma propulsão elétrica ou híbrida.
[0002] De forma particular, o conjunto de transmissão de potência para eixos, objeto da presente invenção, compreende características técnicas, construtivas e funcionais projetados e desenvolvidos para permitir a seleção de diferentes condições de trabalho e, com isso, prover tração nas rodas imposta pelo motor elétrico, pelo motor à combustão, por ambos, tanto o elétrico quanto o à combustão ou, ainda, trabalhar como gerador elétrico.
Fundamentos da Invenção
[0003] De acordo com o estado da técnica, e conforme deve ser do conhecimento geral dos técnicos no assunto, já existem diversos modelos de veículos elétricos e híbridos, os quais compreendem um conjunto de transmissão de potência combinado, o qual é alimentado por um motor elétrico, pelo motor à combustão e, também, pelo acionamento de ambos motores, permitindo, dessa forma, obter um veículo com propulsão totalmente elétrica, totalmente à combustão, ou híbrida em que os dois motores trabalham simultaneamente.
[0004] Apesar de se tratar de uma tecnologia relativamente nova, observa-se que esse tipo de conjunto de transmissão de potência combinado vem ocupando um espaço no mercado cada vez maior, e certamente, conforme é possível observar no estado da técnica, em um futuro próximo, será protagonista pelas diversas vantagens que apresenta quando comparados com as tecnologias que utilizam apenas motores à combustão, por exemplo, no consumo de combustível e na emissão de poluentes no meio ambiente. [0005] Neste sentido, e de acordo com o estado da técnica, são conhecidos alguns tipos de sistemas híbridos aplicados em veículos, por exemplo: (i) o híbrido de série, em que toda a tração do automóvel é sempre originada pelo motor elétrico, e o motor a combustão utilizado somente gera energia elétrica; (ii)o híbrido paralelo, onde os dois motores, tanto o elétrico quanto o à combustão, são utilizados para gerar força, porém o elétrico só auxilia o motor à combustão nos momentos em que o mesmo exige mais torque, tendo em vista que nestes momentos há o aumento do consumo de combustível; e (iii) o híbrido combinado, onde os dois motores podem tracionar o veículo, seja a combinação que for, sua composição é semelhante a um híbrido de série, porém a conexão mecânica das rodas é obtida através dos dois motores.
[0006] Adicionalmente, a tecnologia de veículos com sistemas híbridos de motorização pode ser classificada em outras duas categorias, híbridos recarregáveis formado pelos veículos equipados com baterias capazes de serem carregadas através da conexão com tomadas convencionais de energia elétrica. Apesar de revelarem uma autonomia relativamente baixa, ao longo do percurso o sistema elétrico opera sozinho, sem necessidade de acionar o propulsor a combustão. A outra categoria é dos veículos híbridos estendidos, que é similar ao recarregável, porém ativa o motor à combustão para carregar a bateria, o funcionamento do motor à combustão ocorre em regime constante para aumentar a autonomia do veículo.
[0007] Como deve ser apreciado pelos técnicos no assunto, um dos principais inconvenientes dessas tecnologias de motorização elétrica e híbrida está justamente relacionado aos custos de aplicação e implantação. Mais particularmente, de acordo com as tecnologias conhecidas e disponíveis no estado da técnica o veículo com o sistema híbrido são caros pois exigem componentes específicos, como por exemplo, as baterias, motores elétricos, caixas de engrenagens, conjuntos de transmissão de potência complexos e de difícil construção e montagem, entre outros inúmeros componentes periféricos responsáveis por propiciar a montagem e funcionamento desses veículos.
[0008] Ainda, vale destacar que no caso dos veículos de transporte de cargas ou passageiros, o esforço exigido pelos motores e mecanismos de tração são submetidos à esforços ainda maiores do que aqueles usualmente constatados nos veículos de passeio e de pequeno porte. Nestes casos, nota-se que, ao mesmo tempo em que se buscam soluções para aplicabilidade de tecnologias com motorizações híbridas, as tecnologias atualmente disponíveis não conseguem atender a potência necessária para esses veículos e, quando possível, as tecnologias se tornam caras e economicamente inviáveis.
[0009] Portanto, apesar de as soluções conhecidas no estado da técnica atenderem, de algum modo, a algumas necessidades de tração exigidas, observa-se que os sistemas de motorização híbridos presentes no estado da técnica, são formados por arranjos relativamente complexos e que demandam componentes e periféricos adicionais, encarecendo substancialmente o sistema e tornando impraticável do ponto de vista económico.
[0010] Assim, considerando o acima apresentado, torna-se possível afirmar que os sistemas de motorização híbrida, aplicados em veículos de carga ou de passageiros carecem de soluções simples e eficazes, mas principalmente capazes de reduzir os custos envolvidos com a fabricação e montagem nos veículos. É, portanto, esses objetivos que se pretende obter com o desenvolvimento da presente invenção.
Descrição da Invenção
[001 1 ] Tendo em vista o cenário acima comentado, é um dos objetivos da presente invenção prover um conjunto de transmissão de potência para eixos, o qual foi especialmente desenvolvido e projetado para obter uma solução prática e funcional aos problemas, limitações e inconvenientes gerados pelos sistemas híbridos de motorização conhecidos no estado da técnica, tal como acima exemplificados.
[0012] Mais particularmente, é um dos objetivos da presente invenção prover um conjunto de transmissão de potência para o eixo tracionado de um veículo compreendido por características técnicas, construtivas e funcionais que permitem o efetivo controle das condições de trabalho, podendo ser integralmente elétrico, integralmente à combustão, híbrido ou, ainda, atuar como mero gerador elétrico. Logo, é um dos objetivos da presente invenção prover um conjunto de transmissão de potência capaz de ser configurado de acordo com as necessidades e interesses do condutor, podendo, dessa forma, obter uma substancial economia de combustível e redução de emissões de gases tóxicos no meio ambiente.
[0013] Também é objetivo da presente invenção prover um veículo para transporte de cargas ou passageiros que compreende um conjunto de transmissão de potência dotado de um sistema de acionamento, tal como acima especificados.
[0014] Dessa forma, diante do acima exposto, para se obter os objetivos e efeitos técnicos e funcionais acima indicados, dentre outros, a presente invenção refere-se a um conjunto de transmissão de potência que compreende um eixo primário e um eixo secundário interligados por uma unidade seletora responsável pela seleção e controle do tipo de propulsão motora aplicada no eixo de rodagem do veículo, sendo que através da atuação cooperativa dos dispositivos de acoplamento/desacoplamento previsto para a conexão de uma engrenagem de transmissão, torna-se possível configurar a propulsão motora aplicada no referido eixo de rodagem.
[0015] De acordo com a presente invenção, dependendo da atuação dos ditos dispositivos de acoplamento/desacoplamento, o conjunto de transmissão de potência pode trabalhar entre uma configuração em que somente o motor à combustão é responsável pela propulsão; somente o motor elétrico fornece propulsão, em que ambos motores trabalham em conjunto para gerar torque; ou, ainda, transformar o conjunto de transmissão de potência em uma espécie de gerador de energia elétrica.
[0016] Ainda, conforme uma realização do conjunto de transmissão de potência para eixos, segundo a presente invenção, é compreendida pela disposição dos eixos primário e secundário interligados pela unidade seletora, a qual é formada por uma caixa redutora e uma engrenagem de conexão intermediária posicionada sobre os referidos eixos primário e secundário. Ao lado da dita engrenagem de conexão intermediária é disposta uma engrenagem de transmissão que é apoiada de modo livre sobre o eixo primário e encontra-se acoplada ao diâmetro externo da engrenagem de transferência posicionada sobre o eixo paralelo que possui um pinhão em contato com a coroa do eixo de rodagem do veículo. Adicionalmente, essas engrenagens de conexão intermediária e de transmissão são interconectadas através de dispositivos de acoplamento/desacoplamento responsáveis por efetivamente promover a definição do modo de operação do conjunto de transmissão de potência, conforme o tipo de motorização desejado.
[0017] Segundo uma outra concretização da presente invenção, a caixa redutora da unidade seletora do conjunto de transmissão de potência é compreendida por uma carcaça que acomoda as engrenagens planetárias ao redor de uma engrenagem solar que é posicionada sobre a extremidade do eixo secundário que é ligado ao dito motor elétrico.
[0018] De acordo com mais uma realização da presente invenção, o referido eixo primário fica apoiado sobre mancais com rolamentos junto ao carcaça do conjunto de transmissão de potência, enquanto que o eixo secundário também fica apoiado em mancais com rolamentos, os quais são montados na carcaça do conjunto de transmissão de potência, de um lado próximo à referida unidade seletora, e de outro lado próximo a flange de montagem do motor elétrico. Opcionalmente, os referidos eixos primário e secundário são apoiados em mancais lubrificados sem rolamentos, e dispostos dentro da dita carcaça do conjunto de transmissão de potência.
[0019] Adicionalmente, segundo uma concretização do conjunto de transmissão de potência para eixos, objeto da presente invenção, os mancais de apoio dos referidos eixos primário, secundário e o paralelo são providos de rolamentos unitizados para propiciar melhorias técnicas e funcionais no conjunto.
[0020] Em uma outra concretização da presente invenção, os dispositivos de acoplamento/desacoplamento são formados por um atuador que compreende um eixo dotado de meio de retorno, tal como uma mola, e, ainda, um garfo conectado em uma luva com dentes em sua face lateral para interconexão com os dentes previstos nas laterais da dita engrenagem de transmissão. Além disso, essas luvas são configuradas com estriado no diâmetro interno para conexão, respectivamente, com a engrenagem de conexão intermediária e o estriado previsto no eixo primário.
[0021 ] Também, de acordo com a presente invenção, pode-se dizer que segundo concretizações possíveis, os ditos dispositivos de acoplamento/desacoplamento podem estar configurados para ficarem ativados ou desativados. Dependendo da configuração, os dentes da face lateral das ditas luvas estão em contato com os dentes da engrenagem de transmissão. Em outra configuração, apenas os dentes de uma das luvas dos dispositivos de acoplamento/desacoplamento estão em contato com os dentes da engrenagem de transmissão. E, ainda, segundo mais uma configuração, os dentes das luvas estão desacoplados da dita engrenagem de transmissão. Assim, de acordo com a configuração adotada segundo o estado dos dispositivos de acoplamento/desacoplamento, torna-se possível determinar o tipo de propulsão motora que será aplicada ao eixo de rodagem do veículo. [0022] De acordo com uma concretização da presente invenção, os atuadores dos dispositivos de acoplamento/desacoplamento são pneumáticos e conectados ao sistema de ar comprimido do próprio veículo. Porém, alternativamente, tais atuadores podem ser hidráulicos, elétricos, eletrónicos ou até mesmo uma combinação dessas tecnologias.
[0023] Por fim, também conforme mencionado anteriormente, a presente invenção se refere a um veículo para transporte de cargas ou pessoas, o qual é compreendido por um conjunto de tração constituído, basicamente, pela disposição de um motor à combustão acoplado em uma caixa de câmbio cuja saída está conectada em um eixo cardam ligado em um conjunto de transmissão de potência que é conectado em um motor elétrico, sendo que o referido conjunto de transmissão de potência configurado de acordo com as características acima indicadas. Mais particularmente, o referido veículo para transporte de cargas ou passageiros é m caminhão, um ônibus, uma van ou um veículo convencional de passeio.
Descrição Resumida dos Desenhos
[0024] As características, vantagens e efeitos técnicos da presente invenção, conforme acima indicados, serão compreendidos de forma mais adequada por um técnico no assunto a partir da descrição detalhada a seguir, feita a título meramente exemplificativo, e não restritivo, de concretizações preferenciais, e com referência às figuras esquemáticas anexas, as quais:
[0025] A Figura 1 mostra uma vista lateral esquemática de um veículo, tal como uma van comercial;
[0026] A Figura 2 mostra uma vista lateral esquemática de um conjunto de tração, incluindo o motor, câmbio, eixo cardam conectado ao conjunto de transmissão de potência, de acordo com a presente invenção; [0027] A Figura 3A mostra uma vista lateral em corte do conjunto de transmissão de potência, objeto da presente invenção, e conforme indicado pelo detalhe“A” indicado na Figura 2;
[0028] A Figura 3B e 3C mostram vistas ampliadas dos dispositivos de acoplamento/desacoplamento para acionamento do conjunto de transmissão de potência, de acordo com a presente invenção, e conforme indicados pelos detalhes“B” e“C” representados na Figura 3A;
[0029] As Figuras 4, 5, 6 e 7 mostram vistas similares à Figura 3A, porém em diferentes condições de trabalho do conjunto de transmissão de potência, segundo a presente invenção.
Descrição de Realizações da Invenção
[0030] A invenção é agora descrita com relação a suas realizações particulares fazendo-se referência às figuras anexas de exemplos de concretizações. Tais figuras são esquemáticas, e suas dimensões e/ou proporções podem não corresponder à realidade, uma vez que visam descrever a invenção de forma didática. Os números de referência indicados nas figuras são repetidos ao longo das diferentes vistas para indicar características técnicas iguais ou semelhantes. Ademais, os termos eventualmente aqui utilizados como: acima, abaixo, superior, inferior, lateral, direito, esquerdo, frontal, posterior e suas variantes devem ser interpretados segundo a orientação dada nas Figuras 1 e 2.
[0031 ] A título meramente ilustrativo e para o melhor entendimento da presente invenção, as Figuras 1 e 2 mostram, respectivamente, um veículo de transporte de cargas (V) e seu conjunto de tração (T). O veículo (V) podendo ser um caminhão, ônibus, vans, ou mesmo veículos convencionais.
[0032] Assim, considerando o escopo da presente invenção, pode-se dizer que esses modelos de veículos (V) são constituídos por pelo menos um conjunto de tração (T) constituído pelo motor à combustão (MC), no qual é acoplada uma caixa de câmbio (G) com saída conectada em um eixo cardam (e) que, por sua vez, está ligado ao conjunto de transmissão de potência (E), de acordo com a presente invenção, e cuja finalidade é movimentar os eixos de rodagem (R) do veículo (V).
[0033] Neste contexto, e de acordo com a presente invenção, o conjunto de transmissão de potência (E) é formado pelos eixos primário 10 e secundário 12, os quais estão interligados por meio de uma unidade seletora 1 1 responsável pelo controle do tipo de propulsão motora do eixo de rodagem (R) do veículo (V), sendo que através da atuação cooperativa dos dispositivos de acoplamento/desacoplamento 30 e 40, é possível selecionar a propulsão motora do eixo de rodagem (R) entre uma configuração em que somente o motor à combustão (MC) é responsável pela propulsão; somente o motor elétrico (ME) fornece propulsão; em que ambos motores (MC, ME) trabalham em conjunto para o fornecimento de torque para o eixo de rodagem (R), ou, ainda, promover o desacoplamento da tração do eixo de rodagem (R) para, com isso, alimentar o motor elétrico (ME) que se torna um gerador de energia elétrica.
[0034] Mais particularmente, o conjunto de transmissão de potência (E), objeto da presente invenção, é formado pela interligação dos referidos eixos primário 10 e secundário 12 através da unidade seletora 1 1. Esta unidade seletora 1 1 é constituída por uma caixa redutora 13 e uma engrenagem de conexão intermediária 14 disposta sobre os referidos eixos primário 10 e secundário 12. Ao lado da referida engrenagem de conexão intermediária 14 é prevista, ainda, uma engrenagem de transmissão 15 que está apoiada livremente sobre o dito eixo primário 10 e está acoplada ao diâmetro externo da engrenagem de transferência 16 disposta sobre o eixo paralelo 16a dotado de pinhão 16b para transmissão de potência (torque e rotação) à coroa 17 do eixo de rodagem (R). [0035] Vale destacar que a dita caixa redutora 13 é compreendida por uma carcaça 13a que acomoda as engrenagens planetárias 13b ao redor da engrenagem solar 13c que é posicionada sobre a extremidade do dito eixo secundário 12 que está ligado ao motor elétrico (ME). Dessa forma, torna-se possível equalizar a velocidade de rotação do motor elétrico (ME) com a velocidade de rotação do motor à combustão (MC) para, dessa forma, possibilitar a atuação simultânea e equilibrada dos dois motores sobre o eixo de rodagem (R).
[0036] Adicionalmente, como deve ser apreciado pelos técnicos no assunto, o referido eixo primário 10 está apoiado na carcaça do conjunto de transmissão de potência através, por exemplo, de mancais com rolamentos 10a e, o referido eixo secundário 12 está apoiado, por exemplo, por mancais com rolamentos 12a montados na carcaça do conjunto de transmissão, de um lado próximo à unidade seletora 1 1 , e do outro lado, próximo à flange de montagem 18 do referido motor elétrico (ME). Alternativamente, os ditos eixos primário 10 e secundário 12 podem estar simplesmente apoiados sobre mancais lubrificados, ou seja, sem rolamentos propriamente ditos, ou ainda, com qualquer outra tecnologia conhecida e equivalente para sustentação dos eixos dentro da carcaça do conjunto de transmissão. Da mesma forma, o referido eixo paralelo 16a está montado na carcaça do conjunto de transmissão em mancais com rolamentos 16a' ou, opcionalmente, em mancais lubrificados e sem rolamentos.
[0037] De acordo com uma concretização da presente invenção, esses mancais de apoio dos eixos primário 10, secundário 12 e paralelo 16a são providos de rolamentos unitizados para propiciar maior durabilidade, estabilidade e precisão na movimentação rotacional desses eixos.
[0038] De acordo com a presente invenção, e com a finalidade de se obter as devidas conexões entre os referidos eixos primário 10, secundário 20 e paralelo 16a, o conjunto de transmissão de potência (E) compreende, ainda, dispositivos de acoplamento/desacoplamento 30 e 40, os quais são responsáveis por promover as respectivas interconexões das engrenagens acima descritas para, com isso, selecionar e controlar o tipo de propulsão e o modo de operação dos motores elétrico (ME) e à combustão (MC).
[0039] Conforme é possível observar nas figuras anexas, com destaque para a Figura 3B, o referido dispositivo de acoplamento/desacoplamento 30, é compreendido por um atuador 30a, tal como, por exemplo, uma válvula pneumática que, inclusive, pode aproveitar a linha de ar comprimido do próprio veículo (V), que possui um eixo dotado de meio de retorno 30b e, ainda, um garfo 30c que se conecta em uma luva 30d, dotada de estriado no diâmetro interno para conexão com a engrenagem de conexão intermediárias 14, e dentes na sua face lateral para propiciar a interconexão com a engrenagem de transmissão 15.
[0040] Particularmente com referência à Figura 3C, verifica-se o dispositivo de acoplamento/desacoplamento 40 de forma análoga ao dispositivo 30, é compreendido por um atuador 40a, que também pode ser, por exemplo, uma válvula pneumática para aproveitar a linha de ar comprimido do próprio veículo (V). Possui, ainda um eixo dotado de meio de retorno 40b e um garfo 40c cuja extremidade é provida de luva conectora 40d, dotada de estriado no diâmetro interno para conexão com o estriado 20 previsto no dito eixo primário 10, além de dentes em uma de suas faces laterais para promover a interconexão com a referida engrenagem de transmissão 15.
[0041 ] Nesse sentido, vale destacar que a engrenagem de transmissão 15 compreende uma usinagem adequada com dentes 15a em suas paredes laterais para conexão com cada uma das ditas luvas 30d, 40d, respectivamente dos dispositivos de acoplamento/desacoplamento 30 e 40.
[0042] Como deve ser apreciado pelos técnicos no assunto, os referidos atuadores 30a e 40a são preferencialmente válvulas pneumáticas, mas nada impede que outros meios ou mecanismos de acionamento possam ser igualmente aplicados na presente invenção, por exemplo, atuadores elétricos, mecânicos ou uma combinação de tecnologias capazes de proporcionar a movimentação longitudinal dos ditos garfos 30c e 40c, e consequentemente, das referidas luvas 30d e 40d.
[0043] Fazendo-se referência, agora, às Figuras 4, 5, 6 e 7, as quais ilustram concretizações do conjunto de transmissão de potência, objeto da presente invenção, em diferentes condições de trabalho e, mais particularmente, em diferentes situações de atuação dos respectivos dispositivos de acoplamento/desacoplamento 30 e 40.
[0044] Primeiramente em relação à Figura 4, o conjunto de transmissão de potência para eixos encontra-se na condição de trabalho em que o referido dispositivo de acoplamento/desacoplamento 40 está devidamente acoplado e o dispositivo de acoplamento/desacoplamento 30 está desacoplado. Nesta situação, em que o elemento de retorno 40b, está no estado natural (no caso do uso de mola, posição em que não está comprimida), e a dita luva 40d está acoplada, respectivamente, na engrenagem de transmissão 15 e não existe conexão ao eixo secundário 12 e, por essa razão, as engrenagem de transmissão 15 e de transferência 16, transferem a potência fornecida pelo motor à combustão (MC) somente entre o eixo primário 10 para o eixo paralelo 16a que compreende o dito pinhão 16b responsável pela transmissão da potência à coroa 17 do eixo de rodagem (R). Ou seja, nessa condição, 100% da potência é proveniente do motor a combustão (MC).
[0045] Apenas para esclarecer de forma mais objetiva, no estado de funcionamento do conjunto de transmissão de potência representado pela Figura 4, é possível observar que o conjunto de transmissão de potência (E), objeto da presente invenção, apresenta o seguinte funcionamento: - a potência é transmitida pelo eixo primário 10 que promove a movimentação rotacional da luva 40d, rotacionando a engrenagem de transmissão 15;
- a engrenagem de transmissão 15 transfere a potência para a engrenagem de transferência 16 e, consequentemente, promovendo a rotação do eixo paralelo 16a, de modo que:
- sobre o eixo paralelo 16a que acomoda o pinhão 16b, o qual, por sua vez, transfere a potência para a coroa 17 que movimento o eixo de rodagem (R);
[0046] A Figura 5 mostra o conjunto de transmissão de potência para eixos na condição de trabalho em que o referido dispositivo de acoplamento/desacoplamento 30 está acoplado e o dispositivo de acoplamento e desacoplamento 40 encontra-se desacoplado. Nesta condição, em que o elemento de retorno 30b e 40b, estão comprimidos (no caso do uso de molas), e a dita luva 30d está acoplada, respectivamente, na engrenagem de transmissão 15 e não existe conexão com o eixo primário 10 e, por essa razão, a engrenagem de transmissão 15 e de transferência 16, transferem a potência somente entre o eixo secundário 12 para o eixo paralelo 16a que compreende o pinhão 16b responsável pela transmissão da potência à coroa 17 do eixo de rodagem (R). Ou seja, nessa condição, 100% da potência é proveniente do motor elétrico (ME).
[0047] Apenas para esclarecer de forma mais objetiva, no estado de funcionamento do conjunto de transmissão de potência representado pela Figura 5, é possível constatar que o conjunto de transmissão (E), objeto da presente invenção, apresenta o seguinte funcionamento:
- a potência é transmitida pelo eixo secundário 12 que promove a movimentação rotacional da engrenagem solar 13c, rotacionando as engrenagens planetárias 13b; - as engrenagens planetárias 13b transferem a potência para a engrenagem de conexão intermediária 14 e, consequentemente, rotacionando a luva 30d, que por sua vez, transfere a potência para a engrenagem de transmissão 15 para, respectivamente, movimentar a engrenagem de transferência 16 de modo que:
- sobre a engrenagem de conexão intermediária 14 é montada a referida luva 30d cujos dentes de uma de suas faces laterais estão engatados nos dentes 15a da engrenagem de transmissão 15, a qual movimenta a engrenagem de transferência 16, para rotacionar o eixo paralelo 16a que acomoda o pinhão 16b, o qual, por sua vez, transfere a potência para a coroa 17 do eixo de rodagem (R).
[0048] A Figura 6 mostra esquematicamente o conjunto de transmissão de potência (E) no estado em que os dispositivos de acoplamento/desacoplamento 30 e 40 encontram-se acoplados, permitindo que a transmissão de potência seja proveniente de ambos motores, elétrico (ME) e à combustão (MC).
[0049] Conforme é possível observar, o atuador 30a do dispositivo de acoplamento/desacoplamento 30 é acionado, fazendo com que o elemento de retorno 30b seja comprimido (no caso, uma mola), e o dito garfo 30c seja movimentado para promover o deslocamento da luva 30d sobre o estriado da engrenagem de conexão intermediária 14, conectado os dentes de uma de suas faces laterais com os dentes 15a da engrenagem de transmissão 15.
[0050] No outro lado da carcaça do conjunto de transmissão de potência (E), o dispositivo de acoplamento/desacoplamento 40 está desativado, fazendo com que o elemento de retorno 40b esteja no estado natural (no caso de mola, o estado que não está comprimida). Nesta condição, como deve ser observado, a tração de ambos os eixos, primário 10 e secundário 12, é utilizada para movimentar a engrenagem de transmissão 15 que movimenta a engrenagem de transferência 16, transmitindo toda a potência proveniente dos dois motores, elétrico (ME) e à combustão (MC) para o eixo paralelo 16a com o pinhão 16b responsável pela transmissão da potência à coroa 17 do eixo de rodagem (R).
[0051 ] Nesta configuração representada pela Figura 6, o motor elétrico (ME) pode ser utilizado para suplementar o torque proveniente do motor à combustão (MC), ou vice-versa.
[0052] Assim, e a título meramente exemplificativo, é possível verificar que o conjunto de transmissão de potência (E), segundo a presente invenção, apresenta o seguinte funcionamento na condição representada pela Figura 6:
- a potência que entra pelo eixo primário 10 promove a movimentação rotacional da luva 40d do dispositivo de acoplamento/desacoplamento 40;
- ao mesmo tempo, a potência que é proveniente do eixo secundário 12, rotaciona a engrenagem solar 13c, de modo que:
- a engrenagem solar 13c, rotaciona as engrenagens planetárias 13b que, por sua vez, transferem a potência para a engrenagem de conexão intermediária 14, consequentemente, rotacionando a luva 30d do dispositivo de acoplamento/desacoplamento 30;
- as luvas 30d e 40d transferem, a potência para a engrenagem de transmissão 15, de modo que:
- a engrenagem de transmissão 15, é rotacionada solidariamente ao eixo primário 10 e, uma vez que a luva 30d e 40d estão acopladas à engrenagem de transmissão 15, ocorre a transferência de força para o eixo paralelo 16a do pinhão 16b, por meio da engrenagem de transferência 16 e, consequentemente, ocorre a movimentação da coroa 17 do primeiro eixo de rodagem (R);
[0053] Nesta condição, em que o dispositivo de acoplamento/desacoplamento 30 encontra-se ativado, e ambos os motores estão trabalhando simultaneamente, o motor elétrico (ME) pode suplementar o torque proveniente do motor à combustão (MC) nos momentos em que se precisa de mais força e torque no eixo de rodagem (R), isso porque o motor à combustão (MC) acaba consumindo mais combustível nesses momentos em que se exige maior potência.
[0054] A Figura 7 mostra esquematicamente o conjunto de transmissão de potência (E) em condição exatamente contrária daquela representada pela Figura 6, ou seja, ambos os motores não estão tracionando o eixo paralelo 16a. Porém o torque proveniente do motor a combustão (MC) é utilizado para alimentar o motor elétrico (ME), de modo a gerar energia elétrica. Nesta situação, o dispositivo de acoplamento/desacoplamento 30 encontra-se desativado e o dispositivo de acoplamento/desacoplamento 40 está ativado. Conforme é possível observar, o atuador 40a do dispositivo de acoplamento/desacoplamento 40 é acionado, fazendo com que o elemento de retorno 40b seja comprimido (no caso, uma mola), e o garfo 40c seja movimentado para promover o deslocamento da luva 40d, desconectando os dentes de sua face lateral dos dentes laterais 15a da engrenagem de transmissão 15.
[0055] Já o atuador 30a do dispositivo de acoplamento/desacoplamento 30 encontra-se no estado desacoplado, fazendo com que o elemento de retorno 30b esteja em seu estado natural (no caso, uma mola, quando não se encontra em estado comprimido), e o garfo 30c seja movimentado para promover o deslocamento da luva 30d sobre o estriado da engrenagem da conexão intermediária 14, desconectando os dentes de sua face da lateral dos dentes 15a da engrenagem de transmissão 15.
[0056] Nesta condição, como deve ser observado, a tração no eixo paralelo 16a é totalmente desabilitada, consequentemente, através da movimentação da engrenagem de conexão intermediária 14, ocorre a transferência da potência do motor à combustão (MC), para a unidade seletora 11 , a qual promove a respectiva equalização de velocidade através da caixa redutora 13, para propiciar a adequada movimentação do eixo secundário 12 e, por fim, para o motor elétrico (ME).
[0057] Dessa forma, é possível observar que o conjunto de transmissão de potência (E), na condição representada pela Figura 7, apresenta o seguinte funcionamento:
- a potência é transmitida para o eixo primário 10 que promove a movimentação rotacional da engrenagem de conexão intermediária 14;
- a engrenagem de conexão intermediária 14 transfere a potência para as engrenagens planetárias 13b, de modo que:
- entre as engrenagens planetárias 13b é disposta a engrenagem solar 13c no qual o referido eixo secundário 12 está fixado para, dessa forma, permitir que a potência seja transferida para o motor elétrico (ME), tendo como propósito a geração de energia elétrica. Em outras palavras, conforme deve ser observado pelos técnicos no assunto, essa configuração de trabalho é capaz de transformar o conjunto de transmissão de potência (E) em uma espécie de gerador de energia.
[0058] Adicionalmente, conforme comentado acima, a presente invenção também se refere a um veículo para o transporte de carga ou de passageiros (V), o qual compreende um conjunto de tração mecânica (T) constituído por um motor à combustão (MC), no qual está acoplada uma caixa de câmbio (G) com saída conectada em um eixo cardam (e) que, por sua vez, encontra-se conectado em um conjunto de transmissão de potência para eixos (E), o qual é formado pela disposição de um eixo primário 10 e um eixo secundário 12 interligados por uma unidade seletora 1 1 , a qual, em cooperação com os dispositivos de acoplamento/desacoplamento 30 e 40 conseguem selecionar a propulsão motora do eixo de rodagem (R) entre uma configuração integralmente à combustão, integralmente elétrica, híbrida em que ambos motores (MC, ME) trabalham em conjunto para o fornecimento de torque para o eixo de rodagem (R), ou, ainda, como gerador de energia elétrica.
[0059] Mais particularmente, o veículo para o transporte de carga ou de passageiros (V), é um caminhão, ônibus, vans, ou mesmo veículos convencionais.
[0060] Diante de todo o acima exposto, fica claro que através do conjunto de transmissão de potência para eixos particularmente destinados aos sistemas híbridos, objeto da presente invenção, o motorista condutor do veículo (V) consegue promover um rodízio dos motores durante os deslocamentos, ou seja, o motorista ou, eventualmente, um sistema automatizado pode definir a propulsão motora entre somente o motor à combustão (MC), somente o motor elétrico (ME)ou, ainda, ambos trabalhando em conjunto para gerar torque, e finalmente, permitindo que o torque proveniente do motor à combustão (MC) seja aplicado na geração de energia junto ao motor elétrico (ME). Com isso, tal como deve ser apreciado pelos técnicos no assunto, a presente invenção é capaz de proporcionar vantagens económicas significativas para os motoristas autónomos e empresas de transporte, e ecológicas para o meio ambiente, diminuindo substancialmente, o consumo de combustível e emissão de gases poluentes.
[0061 ] Por fim, diante de todo o acima apresentado, é importante ficar claro que a presente descrição tem como objetivo apenas apresentar e definir de modo exemplificativo concretizações do conjunto de transmissão de potência para eixos aplicado veículos híbridos para o transporte de cargas, ou passageiros, ou outros tipos de veículos. Logo, como bem devem compreender os técnicos no assunto, diversas modificações e combinações construtivas de elementos equivalentes são possíveis sem, com isso, fugir do escopo de proteção definido pelas reivindicações anexas.

Claims

REIVINDICAÇÕES
1. CONJUNTO DE TRANSMISSÃO DE POTÊNCIA PARA EIXOS, caracterizado por compreender:
um eixo primário (10) e um eixo secundário (12), os quais estão interligados por meio de uma unidade seletora (1 1 ) para selecionar e controlar o tipo de propulsão motora aplicada no eixo de rodagem (R) do dito veículo (V), a partir do qual, de modo cooperativo com dispositivos de acoplamento/desacoplamento (30, 40), permite a configuração da propulsão motora aplicada no eixo de rodagem (R) do veículo (V) entre uma configuração em que somente o motor à combustão (MC) é responsável pela propulsão; ou somente o motor elétrico (ME) fornece propulsão, em que ambos motores (MC, ME) trabalham em conjunto para gerar torque; ou, ainda o desacoplamento da tração do eixo de rodagem (R) para, com isso, alimentar o motor elétrico (ME) que se torna um gerador de energia elétrica.
2. CONJUNTO DE TRANSMISSÃO DE POTÊNCIA PARA EIXOS, de acordo com a reivindicação 1 , caracterizado pelo fato de que é formado pela interligação dos ditos eixos primário (10) e secundário (12) através da dita unidade seletora (1 1 ), sendo que:
- a dita unidade seletora (1 1 ) é constituída por uma caixa redutora (13) e uma engrenagem de conexão intermediária (14) disposta sobre os ditos eixos primário (10) e secundário (12);
- adjacente à dita engrenagem de conexão intermediária (14) é disposta uma engrenagem de transmissão (15) que é apoiada livremente sobre o dito eixo primário (10) e encontra-se acoplada ao diâmetro externo da engrenagem de transferência (16) posicionada sobre o eixo (16a) que possui um pinhão (16b) em contato com a coroa (17) do eixo de rodagem (R) do veículo (V); e
- as ditas engrenagens de conexão intermediária (14) e de transmissão (15) sendo interconectada através de dispositivos de acoplamento/desacoplamento (30, 40).
3. CONJUNTO DE TRANSMISSÃO DE POTÊNCIA PARA EIXOS, de acordo com a reivindicação 2, caracterizado pelo fato de que a dita caixa redutora (13) é compreendida por uma carcaça 13a que acomoda as engrenagens planetárias 13b ao redor da engrenagem solar 13c que é posicionada sobre a extremidade do dito eixo secundário 12 que está ligado ao motor elétrico (ME).
4. CONJUNTO DE TRANSMISSÃO DE POTÊNCIA PARA EIXOS, de acordo com a reivindicação 1 , caracterizado pelo fato de que o dito eixo primário (10) está apoiado em mancais com rolamento (10a) junto a carcaça do conjunto de transmissão, e o eixo secundário (12) é apoiado em mancais com rolamentos (12a) montados na carcaça do conjunto de transmissão de potência, de um lado próximo à dita unidade seletora (11 ), e de outro lado próximo a flange de montagem (18) do dito motor elétrico (ME).
5. CONJUNTO DE TRANSMISSÃO DE POTÊNCIA PARA EIXOS COMBINADOS, de acordo com a reivindicação 1 , caracterizado pelo fato de que os ditos eixos primário (10) e secundário (20) são apoiados sobre mancais lubrificados dentro da carcaça do referido conjunto de transmissão.
6. CONJUNTO DE TRANSMISSÃO DE POTÊNCIA PARA EIXOS, de acordo com a reivindicação 1 , caracterizado pelo fato de que os mancais de apoio dos ditos eixos primário (10), secundário (12) e paralelo (16a) são providos de rolamentos unitizados.
7. CONJUNTO DE TRANSMISSÃO DE POTÊNCIA PARA EIXOS, de acordo com a reivindicação 1 , caracterizado pelo fato de que os ditos dispositivos de acoplamento/desacoplamento (30, 40) são compreendidos por um atuador (30a, 40a) que possui um eixo provido de meio de retorno (30b, 40b) e, ainda, um garfo (30c, 40c), o qual se conecta em uma luva (30d, 40d) dotada de dentes na sua face lateral para interconexão com os dentes (15a) previstos nas laterais da engrenagem de transmissão (15), e estriado no diâmetro interno para conexão, respectivamente, com a engrenagem de conexão intermediária (14) e o estriado (20) previsto no eixo primário (10).
8. CONJUNTO DE TRANSMISSÃO DE POTÊNCIA PARA EIXOS, de acordo com a reivindicação 2, caracterizado pelo fato de que, no estado ativado dos dispositivos de acoplamento/desacoplamento (30, 40), somente os dentes da face lateral da dita luva (30d) estão em contato com os dentes (15a) da engrenagem de transmissão (15).
9. CONJUNTO DE TRANSMISSÃO DE POTÊNCIA PARA EIXOS, de acordo com a reivindicação 2, caracterizado pelo fato de que, no estado desativado dos dispositivos de acoplamento/desacoplamento (30, 40), somente os dentes da face lateral da dita luva (40d) estão em contato com os dentes (15a) da engrenagem de transmissão (14).
10. CONJUNTO DE TRANSMISSÃO DE POTÊNCIA PARA EIXOS, de acordo com a reivindicação 2, caracterizado pelo fato de que, no estado em que o dispositivo de acoplamento/desacoplamento (40) está desativado, e o dispositivo de acoplamento/desacoplamento (30) está ativado, os dentes das faces laterais das ditas luvas (30d, 40d) estão em contato com os dentes (15a) da engrenagem de transmissão (15).
1 1. CONJUNTO DE TRANSMISSÃO DE POTÊNCIA PARA EIXOS, de acordo com a reivindicação 2, caracterizado pelo fato de que, no estado em que o dispositivo de acoplamento/desacoplamento (30) está desativado, e o dispositivo de acoplamento/desacoplamento (40) está ativado, os dentes das faces laterais das ditas luvas (30d,40d) não estão em contato com os dentes (15a) da engrenagem de transmissão (15).
12. CONJUNTO DE TRANSMISSÃO DE POTÊNCIA PARA EIXOS, de acordo com a reivindicação 2, caracterizado pelo fato de que, os ditos atuadores (30a, 40a) dos dispositivos de acoplamento/desacoplamento (30, 40) são pneumáticos, hidráulicos, elétricos, eletrónicos ou uma combinação dessas tecnologias.
13. CONJUNTO DE TRANSMISSÃO DE POTÊNCIA PARA EIXOS, de acordo com a reivindicação 12, caracterizado pelo fato de que, os ditos atuadores (30a, 40a) dos dispositivos de acoplamento/desacoplamento (30, 40) são pneumáticos e conectados ao sistema de ar comprimido do veículo (V).
14. VEÍCULO PARA TRANSPORTE DE CARGAS OU
PASSAGEIROS, que possui um conjunto de tração (T) formado pela disposição de um motor à combustão (MC) acoplado em uma caixa de câmbio (G) cuja saída está conectada em um eixo cardan (e) ligado em um conjunto de transmissão de potência (E) que está ligado em um motor elétrico (ME), sendo caracterizado pelo fato de que o referido conjunto de transmissão de potência (E) é conforme definido em qualquer uma das reivindicações anteriores.
15. VEÍCULO PARA TRANSPORTE DE CARGAS OU
PASSAGEIROS, de acordo com a reivindicação 14, caracterizado pelo fato de que ser um caminhão, um ônibus, uma van ou um veículo convencional de passeio.
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