PT107523A1 - Sistema autobloqueio unidirecional inverso de relação limitada de diferencial - Google Patents

Abstract

O PRESENTE INVENTO REFERE-SE AO AUTOBLOQUEIO DO PLANETÁRIO LIGADO À RODA MOTRIZ SEM ADERÊNCIA PARA PREVENIR A PERDA DE POTÊNCIA DO PLANETÁRIO OPOSTO. O DITO AUTOBLOQUEIO É EFETUADO PELAS EMBRAIAGENS UNIDIRECIONAIS INVERSAS QUE INCLUEM OS TAMBORES (8), (8¿) OS QUAIS EFETUAM A ROTAÇÃO MAIS AVANÇADA RELATIVAMENTE À CAIXA SATÉLITE (3). O DITO AVANÇO DE ROTAÇÕES É OBTIDO PELA ENGRENAGEM DERIVADO AO VEIO INTERMEDIÁRIO (1), E É IGUAL À ROTAÇÃO DO PLANETÁRIO DO LADO EXTERIOR DA CURVA, QUANDO O VEICULO EFETUA A MANOBRA DE VIRAGEM COMPLETA. O PRESENTE INVENTO DISTRIBUI A POTÊNCIA PARA TODAS AS RODAS MOTRIZES DO VEÍCULO EM TODAS AS CONDIÇÕES DE ADERÊNCIA, MAS TAMBÉM PERMITE QUE AS DITAS RODAS MOTRIZES TENHAM ROTAÇÕES DIFERENTES, O QUE É NECESSÁRIO PARA EFETUAR AS MANOBRAS DE VIRAGEM SEM PATINAR. APLICÁVEL NO FABRICO DE VEÍCULOS E OUTROS MECANISMOS COM DUAS OU MAIS RODAS MOTRIZES.

Description

Sistema de autobloqueio unidirecional inverso de relação limitada do diferencial Área técnica da invenção 0 diferencial do veiculo é um mecanismo que distribui a potência vinda da caixa de velocidades para as rodas motrizes do mesmo eixo ou, caso seja diferencial central distribui a potência para os eixos. Isso permite todas as rodas motrizes não só terem energia rotativa, mas também as rotações mutuamente diferentes, o que é necessário para efetuar as manobras de viragem sem derrapar. Contudo, o ponto fraco deste mecanismo é que só funciona na perfeição quando a aderência é ideal. Quando uma das rodas motrizes perde a aderência toda a potência passa para a roda sem aderência, o que provoca perda de impulsão do veiculo. Para impedir que isso aconteça é necessário montar o bloqueador no diferencial para que a energia seja distribuída para ambas as rodas motrizes.

Estado da técnica 0 bloqueador vulgar é um mecanismo incorporado no diferencial que bloqueia os planetários para que a potência seja distribuída igualmente entre as rodas motrizes. Assim sendo, este mecanismo impede as ditas rodas de terem rotações diferentes, o que provoca derrapagem nas manobras de viragem. No pavimento com aderência fraca, como por exemplo, no gelo isto traz benefícios na condução, mas nas estradas com boa aderência é bastante incómodo. 0 presente invento é a resolução para os defeitos referidos. Os ditos planetários ficam livres de ter rotações mutuamente diferentes, mas só ate a certa proporção, a tanto quanto necessária para efetuar a viragem completa.

Sumário da invenção 0 presente invento é um sistema que foi concebido por aplicação das embreagens unidirecionais inversas para que a proporção nas rotações entre os planetários do diferencial seja limitada. As ditas embreagens quando estão engatadas permitem a rotação dos ditos planetários só em sentido unidirecional, relativamente aos tambores ou polis exteriores das ditas embreagens. Para permitir as rotações mutuamente diferentes dos ditos planetários, a rotação dos ditos tambores é acionada com velocidade maior relativamente a rotação da caixa satélite, que se efetua pela engrenagem derivado ao veio intermediário. A proporção de rotações entre a caixa satélite e os ditos tambores é diferente para cada eixo motriz, calcula-se pela capacidade angular do suposto veículo efetuar a viragem completa. 0 dito sistema permite o veiculo manobrar sem derrapagem das rodas motrizes, mas impede a perda da potência quando uma das rodas motrizes perde aderência. Assim, o presente invento, beneficia de condução adequada para os todos os tipos de pavimento. 0 presente invento é seguidamente descrito em pormenor com o auxilio dos desenhos anexos, nos quais: a fig. 1 é uma vista de posicionamento das rodas do suposto veiculo relativamente ao ponto de viragem numa manobra de viragem completa; a fig. 2 é uma representação em perspectiva esquemática e simplificada de uma concretização do sistema de acordo com o invento, numa vista do diferencial em modo desengatado, com algumas peças apresentadas em corte pela linha A-B e em cortes parciais pelas linhas improvisadas; a fig. 3 é uma apresentação simplificada da fig. 2 na qual o presente invento é apresentado em modo engatado para marcha atrás, com a vista em corte improvisado dos anéis de engate; a fig. 4 é uma replica da fig. 3, mas com apresentação do presente invento em modo engatado para marcha á frente; a fig. 5 apresenta as embreagens unidirecionais inversas em modo desengatadas numa vista lateral; a fig. 6 é uma apresentação da fig. 5, mas com as ditas embreagens em modo engatadas; a fig. 7 apresenta o garfo de rolos e o tambor de embreagem unidirecional inversa em modo desengatado numa vista de topo; a fig. 8 é uma replica da fig. 7, mas com o dito garfo em posição engatado; a fig. 9 apresenta quatro vistas do garfo de rolos: de lado, frontal, de topo e por cima; a fig. 10 apresenta três vistas do rolo de embreagem: de topo, lateral e frontal de ângulo improvisado; a fig. 11 apresenta o anel de engate em corte pela linha C-D em vista de topo em modo desengatado, com demonstração da cabeça do garfo de rolos; a fig. 12 é uma apresentação da fig. 11 com o anel de engate em modo engatado;

Descrição da concretização preferida

Fazendo referência ás figuras, vai ser agora descrita a concretização preferida do invento, fazendo alusão ás peças montadas como seguidamente se descreve. A estrutura da base do diferencial (não representada) serve para o alojamento e montagem, no seu interior, das diferentes peças componentes do mecanismo. Esta estrutura pode incluir os diversos tipos de rolamentos e casquilhos (não representados) para um funcionamento mais efetivo do dito mecanismo. A caixa satélite (3) está engrenada com o carreto (2) do veio intermediário (1) e possui a porta satélites (4) com os satélites (5), (5') engrenados com os planetários (6), (6'). Os ditos planetários (6), (6') possuem pistas internas para circulação dos rolos (13), funcionam como um poli interior das embreagens unidirecionais inversas. Os tambores (8), (8') integram nas ditas embreagens como poli exterior e possuem os anéis dentados para engrenagem com os carretos (7), (7') do dito veio intermediário (1). Os ditos tambores (8), (8') estão rotativamente livres e no seu interior contêm as pistas externas cónicas bilaterais para encaixe dos ditos rolos (13). Os garfos (12) estão alojados no interior dos ditos tambores (8), (8'), firmes em posicionamento, mas livres em deslocação ao comprimento das ditas pistas cónicas, e servem para guiar os ditos rolos (13) .

Os anéis de engate (9), (9') são rotativamente fixos, mas livres em deslocação lateral relativamente aos ditos tambores (8) , (8'), estão integrados para deslocar e fixar os ditos garfos (12) pelas molas de lâmina (14) . As ditas molas de lâmina (14) estão incorporadas nos ditos anéis de engate (9), (9'), dispõem as pontas curvas para encaixe das cabeças cilíndricas dos ditos garfos (12), fixando o engate das ditas embreagens. 0 inversor (10) possui os ditos garfos (11) e serve exclusivamente para a deslocação dos ditos anéis de engate (9), (9') relativo aos ditos tambores (8), (8').

Para o desempenho correto do sistema nas peças são aplicadas várias estruturas:

As guias (15) dos tambores (8), (8') para encaixe dentro das ranhuras (16) dos anéis de engate (9), (9'), vão permitir a fixação rotativa dos ditos anéis; As ranhuras (17) dos ditos anéis de engate (9), (9') para encaixe das pontas dos garfos (11); As ranhuras diagonais (18) alojam as ditas molas (14) e permitem a passagem das cabeças cilíndricas dos ditos garfos (12); As ranhuras (19) dos ditos tambores (8), (8') permitem a passagem dos pés dos ditos garfos (12); As guias (20) alojam as chapas curvas dos ditos garfos (12) o que permite a fixação firme e a deslocação guiada dos ditos garfos (12). O ajuste na proporção de rotação dos tambores (8), (8') relativo a caixa satélite (3) , efetuado pelo veio intermediário (1) . Como se vê na fig. 1, quando o veiculo efetua a manobra de viragem completa, a proporção de rotações entre as rodas traseiras é maior (C por D) de que entre as rodas dianteiras (A por B) . A dita proporção nas rotações entre as rodas do mesmo eixo é essencial para calcular a proporção de rotações dos ditos tambores (8) , (8') relativamente á caixa satélite (3) no suposto eixo motriz. A rotação dos ditos tambores (8), (8') deve ser a mesma da rotação do planetário ligado à roda que percorre pelo exterior da curva, quando o veículo efetua a viragem completa. A proporção de rotação entre os ditos tambores (8), (8') e a dita caixa satélite (3) no diferencial central calcula-se do mesmo modo. Os ditos tambores (8), (8') devem ter a mesma rotação de que o planetário ligado ao eixo de direção, quando o suposto veículo efetua a viragem completa.

Em modo desbloqueado o presente invento não interfere no funcionamento do diferencial. Os ditos garfos (12) fixam os rolos (13) fora das pistas cónicas bilaterais dos tambores (8), (8'), o que permite a rotação livre dos ditos planetários (6), (6') em ambos os sentidos relativamente aos ditos tambores (8), (8').

Para iniciar o engate do autobloqueio em sentido marcha à frente, o inversor (10) é deslocado para o lado esquerdo empurrando os ditos anéis de engate (9), (9') pelos garfos (11) no mesmo sentido. As cabeças cilíndricas dos garfos (12) trancam-se nas pontas curvas das molas de lamina (14), fixando os ditos anéis (9), (9') em posição de engate. As molas de lâminas (14) empurram os ditos garfos (12) deslocando os ditos rolos (13) ate ao encaixe entre as ditas pistas internas e externas das ditas embreagens. Inicia-se assim o engate das ditas embreagens unidirecionais, o que faz com que os ditos planetários (6), (6') fiquem impedidos de ultrapassar as rotações dos ditos tambores (8), (8'). Como as ditas embreagens não impedem a rotação mais lenta dos ditos planetários (6), (6') em relação aos ditos tambores (8), (8') o diferencial trabalha na perfeição, permitindo que os ditos planetários (6), (6') tenham rotações mutuamente diferentes. Na condução do suposto veiculo quando uma das rodas motrizes perde a aderência, o planetário ligado á dita roda fica impedido de ultrapassar a rotação dos ditos tambores (8), (8'), rodando com a mesma velocidade. Assim, toda a potência do planetário da dita roda sem aderência passa para o planetário ligado a roda oposta. Quando a dita roda volta a ter aderência o diferencial volta ao seu funcionamento normal.

Para iniciar o engate do autobloqueio em marcha atrás, o inversor (10) é deslocado para o centro do seu percurso, desengatando embreagens, e depois deslocado para o lado direito, engatando as ditas embreagens para a rotação em sentido inverso. O presente invento também beneficia como travão contra recuo. Em modo engatado o dito sistema de autobloqueio impede a caixa satélite (3) de rodar em sentido inverso, bloqueando ambos os planetários (6), (6') ao mesmo tempo. Parado numa subida o suposto veiculo não recua, sendo mais fácil depois recomeçar a marcha.

Claims (2)

REIVINDICAÇÕES

1 - Sistema de autobloqueio unidirecional inverso da relação limitada do diferencial, caracterizado por compreender a aplicação das duas embreagens unidirecionais inversas compostas pelas pistas internas nos planetários (6), (6') e pelas pistas externas cónicas bilaterais nos tambores (8), (8')/ que efetuam a embreagem unidirecional através da força do encaixe dos rolos (13) guiados pelos garfos (12), movidos e invertidos através dos anéis de engate (9), (9')/ rotativamente fixos embora livres em deslocação lateral relativamente aos ditos tambores (8), (8'), de modo a que as cabeças dos ditos garfos (12) se encaixem nas pontas curvas das molas da lâmina (14), empurrando os ditos garfos (12) e trancando os ditos anéis (9), (9')/ na posição de engate.

2 - Sistema de autobloqueio de acordo com a reivindicação 1, caracterizado por os ditos tambores (8), (8') serem acionados com a velocidade da rotação maior relativamente á rotação da caixa satélite (3) , compreendendo que a proporção de rotações dos ditos tambores (8), (8') em relação á dita caixa satélite (3) é diferente para cada eixo de cada modelo de veiculo, obtida pela engrenagem através do veio intermediário (1), a qual deve corresponder a proporção de rotações entre o planetário com maior velocidade de rotação e a caixa satélite do mesmo diferencial, quando o suposto veiculo efetua a manobra de viragem completa.