BRPI0402954B1

BRPI0402954B1 - transmissão continuamente variável

Info

Publication number: BRPI0402954B1
Application number: BRPI0402954A
Authority: BR
Inventors: Christoph Dräger; Ulrich Dr Ing Rohs; Werner Brandwitte
Original assignee: Ulrich Dr Ing Rohs
Priority date: 2003-08-20
Filing date: 2004-07-12
Publication date: 2016-08-23
Also published as: EP1656514B1; KR101098110B1; WO2005019701A1; CN1584368A; EP1656514A1; DE112004001467D2; KR20060035578A; BRPI0402954A

Abstract

"transmissão continuamente variável". numa transmissão continuamente variável com pelo menos dois membros de transmissão rotativos, que interagem entre si através de um membro de transmissão ajustável rotativo, a área estacionária de um rolamento para um membro de transmissão fica arranjada radialmente dentro da área de contato deste rolamento, proporcionando economia de espaço estrutural.

Description

"TRANSMISSÃO CONTINUAMENTE VARIÁVEL”. A presente invenção está relacionada a uma transmissão continuamente variável com pelo menos dois membros de transmissão rotativos, que interagem entre si por meio de um membro de transmissão ajustável rotativo.

As referidas transmissões continuamente variáveis já são conhecidas por exemplo a partir de EP 0 878 641 Al como engrenagens de anel de atrito de engrenagens cônicas. As patentes GB 1 296 827, US 5,601,509, ÜS 4,393,964, DE 197 40 406 Al ou DE 199 58 073 Al ilustram disposições alternativas a este respeito.

Um aspecto comum a todas estas transmissões continuamente variáveis é que pelo menos um dos membros da transmissão, preferencialmente um de cada um dos membros de transmissão rotativos, fica montado num alojamento por meio de um suporte rotativo. Em particular os rolamentos anti-atrito são usados com esta finalidade, através do que rolamentos deslizantes podem ser utilizados de maneira correspondente.

Os referidos rolamentos geralmente compreendem uma área estacionária, localizada no alojamento e uma área de desenvolvimento, que gira com o membro de transmissão correspondente. Em transmissões de roletes ambas estas áreas são formadas como regra geral por anéis correspondentes, nos quais giram os tambores de rolamento, através dos quais um dos anéis é fixado ao alojamento e o outro dos anéis é fixado ao membro de transmissão. Rolamentos deslizantes também apresentam superfícies ou áreas, integrada ao alojamento ou girando com o membro de transmissão montado em cada caso.

Ilustra-se o fato de que o espaço estrutural, requerido pelos referidos rolamentos, é comparativamente grande em transmissões continuamente variáveis, de maneira que é possível aplicar forças de suporte adequadas. Constitui um objeto da presente invenção remodelar transmissões continuamente variáveis de maneira construtiva, de forma tal que rolamentos também grandes ou eficientes possam ser acomodados sem um aumento considerável do espaço estrutural requerido.

Como uma solução para este problema a presente invenção propõe uma transmissão continuamente variável com pelo menos dois membros de transmissão rotativos, que interagem por meio de membros de transmissão ajustável rotativos uns com os outros, que podem ser deslocados de maneira variável com respeito a pelo menos um de ambos os membros de transmissão rotativos, em que pelo menos um dos membros da transmissão fica montado num alojamento por meio de um suporte rotativo, que apresenta em um lado uma área estacionária no alojamento e no outro lado uma área de desenvolvimento no membro de transmissão correspondente, e que é caracterizado pelo fato de que a área estacionária apresenta um diâmetro menor do que a área de desenvolvimento. A vantagem deste arranjo em particular nas posições de suporte, nas quais um eixo não é guiado através do alojamento, é que o diâmetro do rolamento pode ser reduzido a um valor minimo, sem a rigidez intrinseca do membro de transmissão correspondente sendo influenciada de maneira desvantajosa. Nos pontos de rolamento, onde um eixo penetra o alojamento, este valor mínimo fica naturalmente limitado numa direção para baixo pelo diâmetro minimo do respectivo eixo, através do que o arranjo oferece as vantagens citadas acima.

Em particular constitui vantagem se uma área estacionária estiver arranjada radialmente dentro da área de contato, de maneira que o espaço estrutural para o rolamento fique reduzido a um mínimo. Aqui o espaço estrutural requerido pode ser reduzido em particular a um mínimo, se o rolamento ficar arranjado radíalmente dentro de áreas do membro de transmissão montado. Desta maneira não se faz necessário um espaço estrutural adicional para o rolamento numa direção axial. Este arranjo pode ser executado com particular facilidade, se o rolamento correspondente suportar um dos dois membros de transmissão rotativos da transmissão contínua, visto que estes membros da transmissão em membros da transmissão variáveis geralmente apresentam áreas distanciadas radialmente afastadas de seus eixos de rotação, em que o rolamento correspondente pode ser acomodado facilmente.

Dentro deste contexto os termos "radial" e "axial" em cada caso se referem ao membro de transmissão considerado com respeito ao rolamento da presente invenção. A presente invenção pode ser executada em particular de maneira correspondente facilmente com respeito a um rolamento, que fica disposto radialmente dentro de uma transmissão, se este membro de transmissão for uma engrenagem cônica. De maneira correspondente a presente invenção pode ser realizada em particular em transmissões de engrenagem cônica ou transmissões de engrenagem cônica anular de atrito, nas quais via de regra forças de contrabalanceamento comparativamente elevadas - e assim rolamentos comparativamente grandes - forem necessários para a transferência de torques suficientemente elevados sob todas as condições operacionais.

Preferencialmente o rolamento fica posicionado num munhão de suporte que se projeta para dentro do membro de transmissão correspondente do alojamento, de maneira que as forças de suporte possam ser absorvidas de maneira direta e eficaz do ponto de vista do custo pelo alojamento. A presente invenção particularmente adequada em cooperação com rolamentos anti-atrito, porque é possível a absorção de forças de suporte particularmente elevadas, que pode ser comutado por meio do correspondente arranjo da presente invenção entre rolamento e alojamento.

No aspecto radial o espaço estrutural pode ser economizado se uma área estacionária for formada pelo próprio alojamento e/ou se a área de desenvolvimento for formada pelo membro de transmissão correspondente. Ao passo em que se assume que um alojamento com respeito ao seu material não seja diretamente adequado como superfície de desenvolvimento, este último apresenta a vantagem de que o material do membro de transmissão, que via de regra já está configurado como tambores de rolamento com respeito ás suas características de desenvolvimento e atrito, visto que um anel de atrito rola sobre o mesmo por exemplo, provendo uma excelente superfície de desenvolvimento para o rolamento, pode ser usado em particular como superfície de desenvolvimento para os correspondentes tambores de rolamento.

Em geral as referidas transmissões contínuas apresentam pelo menos um rolamento axial para absorver forças de contrabalanceamento axiais de pelo menos um membro de transmissão. Preferencialmente este rolamento axial é também usado para suporte radial de uma engrenagem acionadora ou engrenagem de saída. Em geral uma engrenagem de entrada ou uma engrenagem de saída aplica apenas forças radiais mínimas, que também podem ser interceptadas por meio de um rolamento axial. Neste aspecto o rolamento radial requerido para a transmissão continuamente variável pode ser configurado da maneira da presente invenção, através do que nâo é necessária qualquer consideração referente ao pinhão de acionamento. Assim é possível arranjar o rolamento radial da transmissão continuamente variável nas proximidades de sua transmissão ou mesmo dentro de membros da transmissão individuais e montar o pinhão de acionamento de maneira a ser funcionalmente seguro e eficaz do ponto de vista do custo.

Entende-se o fato de que o referido uso duplo de um rolamento axial pode ser empregado de maneira vantajosa numa transmissão contínua para a redução de espaço estrutural tanto para o suporte axial da transmissão contínua quanto também para absorver forças radiais de uma engrenagem de saída independente das demais características da presente invenção. A transmissão pode apresentar um freio de estacionamento, que fica arranjado no trem de acionamento envolvendo a transmissão detrás da transmissão ou diante de uma engrenagem de salda. Cumulativamente ou de forma alternativa o freio de estacionamento pode ser arranjado em um eixo da transmissão de derivação de energia. 0 referido freio de estacionamento pode proteger a transmissão de maneira particularmente eficaz contra choques, que atuam no mesmo quando o veículo está em situação estacionária, devido ao fato de que o eixo de derivação de energia ou já a engrenagem de saída estarem diretamente parados, e desta maneira um impacto já não mais atinge a própria transmissão continuamente variável. Entende-se o fato de que um freio de estacionamento arranjado desta maneira também fica independente de maneira vantajosa das demais características da presente invenção em transmissões, em particular em transmissões veiculares. 0 membro de transmissão suportado pelo rolamento interno pode preferencialmente apresentar uma ranhura de vedação, na qual se dispõe uma vedação, por meio da qual em particular uma aba de vedação do alojamento pode se projetar para dentro da ranhura de vedação. Com respeito à vedação - e independentemente da configuração do rolamento - é possível economizar uma quantidade considerável de espaço estrutural numa transmissão continuamente variável, porque desta maneira a vedação fica arranjada pelo menos parcialmente dentro do respectivo membro de transmissão e uma transmissão continuamente variável geralmente apresenta membros da transmissão com grandes distâncias radiais a partir de um eixo do membro de transmissão correspondente, dentro do qual é possível dispor uma ranhura correspondente com facilidade.

As vantagens, objetivos e características adicionais da presente invenção serão agora explicadas por meio do diagrama anexo, no qual se ilustra uma transmissão de acordo com a presente invenção. A transmissão ilustrada na figura compreende uma engrenagem cônica de entrada 1 e uma engrenagem cônica de saída 2, que interagem entre si por meio de um anel de atrito 3. A engrenagem cônica de salda 2 é montada por meio de um rolamento de acordo com a presente invenção projetado como um rolamento interno 4, assim como um rolamento radial 9 e um rolamento axíal 10. A engrenagem cônica de entrada 1 por outro lado é montada apenas por meio de dois rolamentos radiais 9 e um rolamento axial 10, por meio dos quais as forças de contrabalanceamento necessárias para suportar o anel de atrito 3 são aplicadas através dos rolamentos 4, 9 e 10.

Entende-se o fato de que com a engrenagem cônica de entrada 1 também é possível empregar um rolamento interno de acordo cora a presente invenção, em particular no tronco do cone. , 0 rolamento interno 4 de acordo com a presente invenção compreende dois suportes de rolete internos 5 e 6, arranjados dentro de um recesso 14 da engrenagem acionada cônica 2. Ambos os suportes de rolete internos 5 e 6 apresentam anéis internos 7 e 8, que por sua parte ficam fixados ao alojamento 11 ou ao munhão de suporte 12 do alojamento 11, que se projeta para dentro do recesso 14. Os roletes de ambos os roletes internos 5 e 6 rolam no lado da engrenagem cônica numa área de desenvolvimento 13 da engrenagem acionada cônica 2, formada por uma parte da superfície do recesso 14. Através deste arranjo e com um diâmetro mínimo é possível utilizar um suporte de roletes internos com os maiores roletes possíveis. A presente transmissão também apresenta um eixo de entrada 15, que transfere um torque de entrada para a engrenagem cônica de entrada 1 por meio de uma engrenagem planetária 16. Aqui a engrenagem planetária 16 está configurada de maneira tal que a roda solar da engrenagem planetária 16 pode ser fixada de maneira seletiva com respeito aos planetas por meio da sincronização 17.

Uma marcha à ré é configurada através de uma inversão da direção aqui especificada nos planetas não-inversíveis, ao passo em que com planetas fixos a transmissão se desloca na direção para a vante, de maneira que o arranjo geral fica estruturado de maneira extremamente compacta e pode ser operada com o mínimo de perdas, visto que em funcionamento normal, também com um deslocamento para a vante, a engrenagem planetária não contribui com quaisquer perdas para as perdas gerais da transmissão.

Os torques introduzidos são transmitidos por meio do anel de atrito 3 a partir da engrenagem cônica de acionamento 1 para a engrenagem acionada cônica 2, através da qual diferentes taxas de translação podem ser realizadas dependendo da posição do anel de atrito 3 (na figura existem duas possíveis posições ilustradas). A partir da engrenagem acionada cônica 2 o torque é transferido para um dispositivo de pressão de contato 18, que por sua vez fica montado de maneira torsional com respeito a um eixo de derivação de energia 19. Um pinhão de acionamento diferencial 20 fica assentado no eixo de derivação de energia 19, sendo que o pinhão de acionamento diferencial 20 se engrena diretamente num diferencial 21 de um acionamento do veiculo. O dispositivo de pressão de contato 18 compreende tambores de rolamento 22, que se deslocam nos cursos correspondentes no dispositivo de pressão de contato 18 e na engrenagem acionada cônica 2, através do que os cursos são projetados de maneira tal que um torque aumentado eleva axialmente o dispositivo de pressão de contato por meio de pressão de mola exercida pela mola 23 como tensão prévia a partir da engrenagem cônica 2, de maneira que a engrenagem cônica 2 é pressionada contra o anel de atrito 3, através do que os rolamentos 4, 9 e 10 fazem contato com estas forças de contrabalanceamento variáveis, conforme já explicado anteriormente. Desta maneira a força de contato atuando no anel de atrito 3 pode ser selecionada dependendo do torque transmitido, através do que as perdas em torques baixos podem ser evitadas e é possível assegurar uma força de contato adequada em altos regimes de torque.

Per se o rolamento axial 10 da engrenagem acionada cônica 2 também pode ser projetado como um rolamento interno 4 de acordo com a presente invenção. Como na presente incorporação o rolamento axial 10 da engrenagem acionada cônica também é usado para absorver forças radiais do pinhão de acionamento diferencial, este entretanto não é o caso na presente incorporação. Entende-se o fato de que o referido uso duplo de um rolamento axial pode ser usado tanto para suporte axial da transmissão continua quanto para absorção de forças radiais de uma engrenagem de saída também independentemente de outras características de acordo com a presente invenção numa transmissão continua de maneira vantajosa com o objetivo de reduzir as necessidades de espaço estrutural. Com a presente incorporação o rolamento axial 10 é criado por meio de ura apoio de quatro pontos, através do que a tarefar descrita anteriormente pode ser transladada de maneira particularmente eficaz.

Disposto ímediatamente próximo do pinhão de acionamento diferencial 20 no lado da engrenagem cônica está um freio de estacionamento 24. Este compreende um pinhão de acionamento, que fixa o freio de estacionamento 24 com respeito ao alojamento 11 quando o veiculo se encontra completamente parado. Devido à posição do freio de estacionamento imediatamente próximo do pinhão de acionamento 20 ou com respeito ao trem de acionamento imediatamente diante do pinhão de acionamento diferencial 20 a transmissão fica protegida de maneira partícularraente eficaz contra choques, que podem atuar neste último quando o veiculo está estacionado. Em particular é vantajoso a este respeito o posicionamento deste freio de estacionamento 24 detrás da transmissão com respeito ao trem de acionamento.

Disposta na engrenagem cônica apresentando o rolamento interno 4 se encontra também uma ranhura 25 no piso da engrenagem cônica, dentro da qual uma correspondente aba 26 do alojamento 11 se projeta. Entre esta aba 26 e a superfície da ranhura uma vedação (não ilustrada) pode ser disposta, que separa uma espaço retirando o anel de atrito 3 de dentro do recesso 14 ou de um espaço comportando os rolamentos 4, 9 ou 10, de maneira que os fluidos de um espaço, por exemplo um fluido de tração para o anel de atrito, não podem se misturar com os fluidos do outro espaço, por exemplo um lubrificante.

Claims

1. "TRANSMISSÃO CONTINUAMENTE VARIÁVEL” com pelo menos dois membros de transmissão rotativos (1, 2), que interagem entre si através de um membro de transmissão ajustável rotativo (3), que pode ser deslocado de maneira variável com respeito a pelo menos um de ambos os membros de transmissão rotativos (1, 2), por meio do que pelo menos um dos membros da transmissão (1, 2, 3) é montado num alojamento (11) através de um suporte rotativo (4), que por um lado apresenta uma área estacionária (7, 8) no alojamento (11) e pelo outro lado apresenta uma área de desenvolvimento (13) no membro de transmissão correspondente (2), caracterizada pelo fato de que a área estacionária (7, 8) apresenta um diâmetro menor do que a área de desenvolvimento (13).

2. "TRANSMISSÃO" de acordo com a reivindicação 1, caracterizada pelo fato de que a área estacionária (7, 8) fica arranjada radialmente dentro da área de contato (13).

3. "TRANSMISSÃO" de acordo com a reivindicação 1 ou 2, caracterizada pelo fato de que o suporte (4) fica arranjado radialmente dentro das áreas do membro de transmissão suportado (2).

4. "TRANSMISSÃO" de acordo com qualquer uma das reivindicações de 1 a 3, caracterizada pelo fato de que o suporte rotativo (4) suporta um dos membros de transmissão rotativos.

5. "TRANSMISSÃO" de acordo com qualquer uma das reivindicações de 1 a 4, caracterizada pelo fato de que pelo menos um dos membros de transmissão rotativos (1, 2) é uma engrenagem cônica.

6. "TRANSMISSÃO" de acordo com qualquer uma das reivindicações de 1 a 5, caracterizada pelo fato de que ambos os membros de transmissão rotativos (1, 2) são engrenagens cônicas e o membro de transmissão móvel é um anel de atrito.

7. "TRANSMISSÃO" de acordo com qualquer uma das reivindicações de 1 a 6, caracterizada pelo fato de que o alojamento (11) apresenta um munhão de suporte (12) se projetando para dentro do membro de transmissão correspondente d, 2).

8. "TRANSMISSÃO"· de acordo com qualquer uma das reivindicações de 1 a 7, caracterizada pelo fato de que o suporte (4) é um rolamento anti-atrito.

9. "TRANSMISSÃO" de acordo com qualquer uma das reivindicações de 1 a 8, caracterizada pelo fato de que a área estacionária (7, 8} é formada pelo alojamento (11).

10. "TRANSMISSÃO" de acordo com qualquer uma das reivindicações de 1 a 9, caracterizada pelo fato de que a área de desenvolvimento (13) é formada pelo membro de transmissão correspondente (2).

11. "TRANSMISSÃO" de acordo com qualquer uma das reivindicações de 1 a 10, caracterizada pelo fato de que o rolamento axial para absorção de forças de contrabalanceamento axiais pelo menos de um membro de transmissão é usado para rolamento radial de uma engrenagem de entrada ou de uma engrenagem de saída.

12. "TRANSMISSÃO" de acordo com qualquer uma das reivindicações de 1 a 11, caracterizada pelo fato de apresentar um freio de estacionamento (24), que fica arranjado no trem de acionamento envolvendo a transmissão detrás da transmissão.

13. "TRANSMISSÃO" de acordo com a reivindicação 12, caracterizada pelo fato de que o freio de estacionamento fica arranjado na frente de uma engrenagem de saida (20).

14. "TRANSMISSÃO" de acordo com qualquer uma das reivindicações de 1 a 13, caracterizada pelo fato de apresentar um freio de estacionamento (24), que fica arranjado num eixo de derivação de energia (19) da transmissão.

15. "TRANSMISSÃO" de acordo com qualquer uma das reivindicações de 1 a 14, caracterizada pelo fato de que o membro de transmissão (2) suportado pelo rolamento interno (4) apresenta uma ranhura de vedação (25), na qual fica disposta uma vedação.

16. "TRANSMISSÃO" de acordo com a reivindicação 15r caracterizada pelo fato de que uma aba de vedação (26) do alojamento se projeta para dentro da ranhura de vedação (25).