BRPI1006293B1

BRPI1006293B1 - mecanismo diferencial blocante e diferencial blocante

Info

Publication number: BRPI1006293B1
Application number: BRPI1006293A
Authority: BR
Inventors: R Bawks James
Original assignee: Eaton Corp
Priority date: 2009-03-04
Filing date: 2010-03-04
Publication date: 2020-05-19
Also published as: BRPI1006293A2; MX2011009211A; EP2425154A2; JP5594487B2; JP2012519808A; AU2010344309A1; CN201802834U; CA2754502A1; AU2010344309B2; AR075788A1; EP2425154B1; KR101761930B1; US8051744B2; KR20120000075A; WO2011092535A3; WO2011092535A2; CN101898510B; CN101898510A; TW201102543A; US20100227728A1

Abstract

mecanismo diferencial blocante e diferencial blocante a presente invenção provê um mecanismo diferencial blocante (12) para transmitir torque de um eixo motriz para um par semi-eixos alinhados (26, 28), incluindo um par de engrenagens laterais (34, 36), um acionador central (52), e um par de membros de embreagem (62,64), operativamente acoplado para girar com a correspondente engrenagem do par de engrenagens laterais (34, 36). um conjunto de came (78) inclui uma pluralidade de dentes de came (88, 90) que se estende em direção aos correspondentes dentes do membro de came oposto. sendo que cada membro dos membros de came (80, 82) é móvel de uma primeira posição, onde os dentes de came (88, 90) estão engrenados, quando o par de engrenagens laterais (34, 36) gira substancialmente na mesma rotação, e uma segunda posição, espaçada axialmente da primeira posição ao longo da engrenagem lateral associada (34, 36), para mover o membro de embreagem associado (62, 64), da primeira posição para a segunda posição, para desengatar o mesmo do acionador central (52), em resposta à diferença de rotação no par associado de engrenagens laterais (35, 36).

Description

“MECANISMO DIFERENCIAL BLOCANTE E DIFERENCIAL BLOCANTE Histórico da Invenção

Campo da Invenção

[0001] A presente invenção se relaciona geralmente a diferenciais e, mais particularmente, a diferenciais blocantes, que acoplam operativamente um par de semi-eixos, na maior parte das condições de operação, e automaticamente desengatam um dos semi-eixos, em resposta a uma prédeterminada diferença de rotação entre eles.

Descrição da Técnica Anterior

[0002] O diferencial é um componente do conjunto de eixo, que é usado para acoplar um par de semi-eixos rotativos, que compõe uma porção do conjunto de eixo. O diferencial é acionado por um eixo motriz, através de um pinhão que engata uma coroa montada no diferencial. Em aplicações automotivas, o diferencial permite que rodas montadas nas extremidades dos semi-eixos girem em rotações diferentes, que é necessário, por exemplo, quando um veículo contorna uma curva, quando a roda externa percorre um arco de raio maior que a roda interna. Por conseguinte, a roda externa gira a uma rotação maior que a roda interna para compensar a maior distância percorrida.

[0003] Há um número de mecanismos diferenciais conhecidos na técnica para distribuir o torque entre os semi-eixos. Um dos tipos de diferencial funciona para bloquear os semieixos na maior parte da operação, e desengata os eixos em certas condições, tal como, em resposta a uma diferença de rotação entre os semi-eixos, por exemplo, quando o veículo contorna uma curva. Estes diferenciais são comumente chamados diferenciais blocantes.

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[0004] Muitos diferenciais blocantes incluem um alojamento, que suporta um par de engrenagens laterais. As engrenagens laterais são denteadas para girar com um par de semi-eixos. Um acionador central ou roda raiada (aranha) é montado para girar com o alojamento do diferencial e acionar o par de membros de embreagem disposto em cada lado do acionador central. Um membro de came é operativamente acoplado para girar com o acionador central e também com os dentes de came, que são engrenados com uma porção dos dentes movidos de cada membro dos membros de embreagem. Durante a maior parte do tempo, o acionador central, as embreagens, e as engrenagens laterais são operativamente acopladas, de modo que os semi-eixos girem juntos. No caso de haver uma certa diferença de rotação entre os semi-eixos, tal como, quando o veículo contorna uma curva, as porções dos dentes na embreagem associada ao semi-eixo mais rápido sobem nos dentes de came, para desengatar a embreagem do acionador central, e permitir que o semi-eixo associado gire em uma rotação diferente do semi-eixo acionado pelo acionador central. Uma vez eliminada a diferença de rotação, o membro de embreagem retorna para sua posição original, permitindo que os dentes motrizes engatem os dentes movidos no membro de embreagem associado.

[0005] Embora diferenciais blocantes deste tipo cumpram geralmente seu propósito, certas desvantagens permanecem. Por exemplo, diferenciais blocantes, do tipo comumente conhecido na técnica, são relativamente complexos do ponto de vista mecânico, sendo que esta complexidade adiciona custos de fabricação aos dispositivos. Em adição, a interação entre os dentes de came e uma porção dos dentes movidos na embreagem

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3/15 se mostra deficiente, porque os dentes de embreagem transmitem o torque a partir do acionador central, assim como respondem à diferença de rotação subindo nas superfícies dos dentes de came. Os dentes de came no acionador central e os dentes de came nas embreagens, usualmente, são projetados para manter os dentes engatados. A interação entre a porção dos dentes de came do membro de embreagem com os dentes de came trabalha contra estas forças de engate, criando ruídos e vibrações, quando os semi-eixos giram em rotações diferentes. [0006] Por conseguinte, faz-se necessário prover um diferencial blocante com um menor número de componentes, e que possa ser fabricado a um menor custo, e que, ao mesmo tempo, reduza ruídos e vibrações, quando os semi-eixos giram em rotações diferentes.

Sumário da Invenção

[0007] A presente invenção supera as desvantagens na técnica anterior com respeito a um mecanismo diferencial blocante, para transmitir torque de um eixo motriz para um par de semi-eixos alinhados. O mecanismo diferencial blocante inclui um par de engrenagens laterais montado para girar com o correspondente semi-eixo do par de semi-eixos alinhados, em torno de um eixo geométrico comum. Um acionador central é operativamente acoplado aos semi-eixos, compreendendo um par de faces anulares opostas. Cada face do par de faces anulares opostas inclui uma pluralidade de dentes motrizes. Um par de membros de embreagem é operativamente acoplado para girar com a correspondente engrenagem do par de engrenagens laterais. Cada membro do par de membros de embreagem inclui uma pluralidade de dentes movidos. Cada membro do par de membros de embreagem é axialmente móvel entre uma primeira posição,

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4/15 onde os dentes movidos são adaptados para engrenar os dentes motrizes do acionador central, para transmitir torque do acionador central, via membros de embreagem, para as engrenagens laterais, e uma segunda posição, onde os dentes movidos são desengatados dos dentes motrizes do acionador central, de modo que a engrenagem lateral associada gire em uma rotação diferente do acionador central. O mecanismo diferencial blocante também inclui um conjunto de came, compreendendo um par de membros de came opostos. Cada membro dos membros de came é montado para girar com a correspondente engrenagem do par de engrenagens em contato topado com o correspondente membro do par de membros de embreagem. Cada membro do par de membros de came opostos é móvel entre uma primeira posição, onde os dentes de came são dispostos engrenados, quando o par de engrenagens laterais gira substancialmente na mesma rotação, e uma segunda posição espaçada axialmente da primeira posição, ao longo da engrenagem lateral associada, de modo a mover o associado membro de embreagem de uma primeira posição para uma segunda posição. Desta forma, os membros de came desengatam o membro de embreagem associado do acionador central, em resposta à variação de rotação da engrenagem associada do par de engrenagens laterais.

[0008] Em virtude de o conjunto de came incluir um par de membros de came tendo dentes especialmente projetados para interagir entre si e prover a correspondente ação de came, assim movendo o membro de embreagem axialmente do acionador central, este arranjo propicia menos desgaste interno no mecanismo diferencial blocante, assim como uma operação mais suave e silenciosa. O diferencial blocante também usa menos

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5/15 anéis blocantes, em comparação com dispositivos conhecidos na técnica. Assim a presente invenção é mecanicamente eficiente e pode ser fabricada a um custo menor.

Descrição Resumida dos Desenhos

[0009] Outros objetivos aspectos e vantagens da invenção serão prontamente apreciados por aqueles habilitados na técnica à luz da descrição subseqüente, em conexão com os desenhos anexos, nos quais:

[0010] A figura 1 é uma vista lateral em seção transversal do diferencial blocante da presente invenção;

[0011] A figura 2 é uma vista lateral em seção transversal do mecanismo blocante do diferencial blocante da presente invenção;

[0012] A figura 3 é uma vista explodida do mecanismo blocante do diferencial blocante da presente invenção;

[0013] A figura 4 é uma vista lateral de seção transversal do conjunto de came da presente invenção; e

[0014] As figuras 5 a 10 ilustram a disposição relativa dos componentes do conjunto de came e membro de embreagem associado, quando os semi-eixos estão bloqueados, e em outras condições de operação, quando houver uma diferença de rotação entre os semi-eixos.

Descrição Detalhada da Invenção

[0015] Uma porção representativa de um trem de transmissão veicular que transmite torque a partir de um eixo motriz (não mostrado) para um par de semi-eixos (em linhas tracejadas, como indicado em 26, 28 nas figuras 1 e 2), está geralmente ilustrada nas figuras 1 a 4, sendo que os mesmos números de referência são usados para designar estruturas similares nos desenhos. Aqueles habilitados na técnica

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6/15 deverão apreciar a partir da descrição, que se segue, que o propósito das figuras é meramente ilustrativa, com respeito a um exemplo da presente invenção e sem nenhuma intenção limitante. O trem de transmissão inclui um mecanismo diferencial blocante, geralmente indicado pelo número de referência 12 nas figuras 1 e 2, que é operativamente suportado em um alojamento de diferencial, geralmente indicado pelo número de referência 14 na figura 1. O alojamento 14 pode ser configurado de qualquer modo comumente conhecido na técnica. Por exemplo, no exemplo representativo ilustrado na figura 1, o alojamento é definido pelos componentes 16, 18, que são operativamente montados em um acoplamento flangeado, geralmente indicado pelo número de referência 20. Uma coroa (não mostrada) é montada no acoplamento flangeado 20 por meio de fixadores, tal como um arranjo universalmente conhecido de porca e parafuso (não mostrado). O alojamento 14 também define um par de aberturas 22, 24, que é adaptado para suportar o par de semi-eixos ilustrados em linhas tracejadas nas figuras 1 e 2, em 26, 28. Com este propósito, o alojamento 14 também define um par de rolamentos 30, 32, dos quais se estendem os semi-eixos 26, 28. Na maior parte dos ambientes operacionais, um eixo motriz tem um pinhão engrenado com uma coroa para mover o alojamento 14 e, portanto, os semi-eixos 26, 28, como será descrito em maiores detalhes mais adiante.

[0016] Mais especificamente, o mecanismo diferencial blocante 12 inclui um par de engrenagens laterais 34, 36, suportado para girar no alojamento 14 sobre rolamentos, como comumente conhecido na técnica. Cada engrenagem das engrenagens laterais 34, 36 inclui uma circunferência interna denteada

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38, 40, que coopera com o denteado 42, 44 formado na circunferência externa dos semi-eixos 26, 28, que coopera com o denteado 42, 44 formado na circunferência externa dos semieixos 26, 28. Desta forma, as engrenagens laterais 34, 36 se fixadas nos respectivos semi-eixos 26, 28 e engrenagens laterais 34, 36, e os semi-eixos 26, 28 giram em torno do eixo geométrico comum A. Cada engrenagem das engrenagens laterais 34, 36 inclui uma extremidade interna de terminal 46, 48. O mecanismo diferencial blocante 12 ainda inclui um espaçador 50, disposto entre o par oposto de extremidades de terminal 46, 48 do par de engrenagens laterais 34, 36.

[0017] O mecanismo diferencial blocante também inclui um acionador central, geralmente indicado pelo número de referência 52. O acionador central 52 inclui uma superfície externa tendo uma pluralidade de denteados 54 cooperando com denteados 56 formados na superfície interna do alojamento 14, como mostrado na figura 1, para fixar o acionador central 52 para girar no alojamento 14. Alternativamente, aqueles habilitados na técnica deverão apreciar que uma roda raiada pode ser empregada em vez do acionador central 52. A roda raiada tem a mesma função do acionador central, exceto pelo fato de ser operativamente conectada ao alojamento 14, tipicamente, por quatro munhões inseridos em aberturas formadas no alojamento. Assim, para propósito da discussão que se segue, aqueles habilitados na técnica deverão apreciar que o acionador central 52 e a roda raiada são intercambiáveis. Como na figura 3, o acionador central 52 tem um par de faces anulares opostas 58. Cada face do par de faces anulares opostas inclui uma pluralidade de dentes motrizes 60. O mecanismo diferencial blocante 12 também

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8/15 inclui um par de membros de embreagem, geralmente indicados pelos números de referência 62, 64, que são operativamente acoplados para girar com a correspondente engrenagem do par de engrenagens laterais 34, 36. Para isto, cada engrenagem do par de engrenagens laterais 34, 36, inclui uma circunferência externa denteada 66, 68, respectivamente (figura 3). Sendo que cada membro do par de membros de embreagem 62, 64 é suportado para girar através de respectivos denteados, com a associada engrenagem do par de engrenagens laterais 34, 36. Em adição, cada membro do par de membros de embreagem 62, 64 se encontra em lados opostos do acionador central 52. Cada membro do par de membros de embreagem 62, 64 também inclui uma pluralidade de dentes movidos 74, 76. Cada membro do par de membros de embreagem 63, 64 é axialmente móvel em relação à engrenagem lateral associada 34, 36, entre uma primeira (figuras 1, 2, 5, 8) e segunda posição (figuras 6, 7, 9, 10) . Na primeira posição, os dentes movidos 74, 76, do membro de embreagem 62, 64 são adaptados para engatar os dentes motrizes 60 do acionador central 52. Desta forma, o acionador central 52 atua para transmitir torque do alojamento 14, através do acionador central 52 e membros de embreagem 62, 64, para as engrenagens laterais 34, 36. Na segunda posição os membros de embreagem 62, 64 são movidos axialmente ao longo da circunferência externa das engrenagens laterais 34, 36, de modo que os dentes movidos 74, 76, desengatem dos dentes motrizes 60 no acionador central 52. Quando um membro de embreagem 62 ou 64 se encontra na segunda posição, a engrenagem lateral associada 34, 36, pode girar em rotação diferente do acionador central 52, como será descrito em maiores detalhes mais adiante.

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[0018] Como mais bem mostrado nas figuras 1, 2, 4, o mecanismo diferencial blocante 12 também inclui um conjunto de came geralmente indicado pelo número de referência 78. O conjunto de came 78 inclui um par de membros de came 80, 82. Como mais bem ilustrado na figura 3, o membro de came 80, a esquerda do acionador central 52, é chamado “came pequeno, e o membro de came 82 ilustrado a direita do acionador central 52 é chamado came grande. Esta nomenclatura é empregada, porque o came grande 82 tem a dimensão radial maior que o came pequeno 80, como será descrito em detalhes adicionais mais adiante. Aqueles habilitados na técnica deverão apreciar que as posições entre o came grande 82 e o came pequeno 80, podem ser invertidas, com respeito ao acionador central 52, sem sair do escopo da presente invenção. Em qualquer caso, cada membro dos membros de came 80, 82, é montado para girar com a respectiva engrenagem do par de engrenagens laterais 34, 36. Ademais, cada membro dos membros de embreagem 80, 82 contata o correspondente membro do par de membros de embreagem 62, 64. Cada membro dos membros de came 80, 82 também inclui uma circunferência interna denteada correspondente, que é recebida e engrenada nos denteados 66, 68, na porção da circunferência externa da engrenagem lateral associada 34, 36, respectivamente.

[0019] Como mais bem mostrado na figura 3, cada membro do par de membros de embreagem 80, 82, inclui uma pluralidade de dentes de came 88, 90 que se estende em direção aos correspondentes dentes no membro de came oposto. Cada membro dos membros de came 80, 82 é axialmente móvel ao longo dos denteados 66, 68 na circunferência externa de sua engrenagem lateral associada 34, 36, entre uma primeira

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10/15 posição (figuras 1, 2, 4, 5, 8) e uma segunda posição (figuras 6,7, 9, 10). Na primeira posição, ilustrada, por exemplo, nas figuras 1, 2, 4, 5, 8, os dentes de came 88, 90 são dispostos engrenados, quando o par de engrenagens laterais 34 36 gira substancialmente na mesma rotação. Quando um dos membros de embreagem 80, 82 se encontra em uma segunda posição, ilustrada, por exemplo, nas figuras 6, 7, 9, 10, este membro fica externamente espaçado da primeira posição ao longo da engrenagem lateral associada 34, 36. Desta forma, o membro de came 80, 82, também move o membro de embreagem 62, 64, da primeira para a segunda posição, daí desengatando o membro de embreagem 62, 64, do acionador central 52, em resposta à diferença de rotação entre as engrenagens do par de engrenagens laterais 34, 36, o que ocorre, por exemplo, quando o veículo contorna uma curva, que faz a roda externa percorrer um arco de raio maior que a roda interna.

[0020] Mais especificamente, neste caso, os dentes de came

88, 90, fazem os membros de came 80, 82, associados às engrenagens laterais 34, 36, que giram em rotações diferentes, se moverem axialmente entre si, de modo que os dentes de came 88, 90 e o membro de came associado 80, 82 desengatam do membro de came oposto. Para isto, cada membro do par de membros de embreagem 62, 64 define uma superfície anular lisa 92, 94, na direção radial na pluralidade de dentes movidos 74, 76. A superfície anular lisa 92, 94, também é voltada para o membro de came associado 80, 82. De outro lado, cada membro dos membros de came 80, 82 inclui uma superfície anular lisa 96, 98, que contata a superfície anular 92, 94, no respectivo membro dos membros de embreagem 62, 64. O movimento axial de um membro do par de membros de

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11/15 came 80, 82 provoca um movimento similar do correspondente membro de embreagem 62, 64, através da interação entre as superfícies anulares 92, 94, 96, 98.

[0021] O mecanismo diferencial blocante 12 também inclui um anel blocante 100, montado para girar com um membro do par de membros de came opostos 80, 82. Na configuração ilustrada, o anel blocante 100 é montado para girar com o came pequeno 80. O anel blocante 100 inclui uma pluralidade de ressaltos 102, dispostos em posições anularmente espaçadas, em torno da circunferência externa do anel blocante 100. O anel blocante 100 pode ser indexado em torno do eixo geométrico de rotação A, entre a primeira posição e a segunda posição. Na primeira posição, o as engrenagens laterais 34, 36, giram na mesma rotação. Na segunda posição, pelo menos um membro dos membros de came 80, 82 se encontra na segunda posição axialmente espaçada. Nesta posição, o anel blocante está indexado na segunda posição, e daí evitando o re-engate dos dentes de came, quando houver uma diferença de rotação entre as engrenagens laterais. Especificamente, os ressaltos 102 impedem o re-engate dos membros de came 80, 82, quando o anel blocante 1000 estiver indexado na segunda posição. Como mais bem mostrado nas figuras 2, 3, o came grande 82 tem dentes de came 90 de comprimento radial maior que os dentes de came 88 do came pequeno 80. Quando o came grande 82 passa para a segunda posição, os dentes 90 engatam os ressaltos 102 no anel blocante 100 e os indexam na segunda posição.

[0022] Como mais bem mostrado na figura 2, o mecanismo diferencial blocante 12 também define uma linha de centro CL que bisecta o mesmo, e se estende perpendicularmente em direção ao eixo geométrico de rotação A. Como deve ser

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12/15 notado, no exemplo representativo ilustrado, o anel blocante 100 está montado em torno da circunferência externa do membro de came pequeno 80, localizado pressionado para um lado da linha de centro CL. O anel blocante 10 também inclui uma nervura anular interna 104, que é recebida na correspondente ranhura 106, na circunferência externa do came pequeno 80. De outro lado, o acionador central 52 define o diâmetro interno 108, tendo uma chaveta 110, localizada pressionada para um lado da linha de centro CL. O anel blocante 100 inclui uma ranhura adaptada para engatar a chaveta 110, quando o anel blocante 100 estiver indexado em sua segunda posição, e bloquear o re-engate dos dentes de came 88, 90 no par de membros de came 80, 82. No exemplo representativo ilustrado, o anel blocante está montado na circunferência externa do membro de came pequeno 80, sendo pressionado para a esquerda da linha de centro CL. Similarmente, a chaveta 110 se localiza na circunferência interna do acionador central, em uma localização pressionada para o lado esquerdo da linha de centro CL, como ilustrado nas figuras 1 e 2. No entanto, aqueles habilitados na técnica deverão apreciar a partir da descrição, que ambos - anel 100 e chaveta 110 - podem ser pressionados para a direita da linha de centro CL, sem, contudo, sair do escopo da presente invenção.

[0023] O mecanismo diferencial blocante 12 também inclui um par de fixadores anulares 112, 114 operativamente montado à correspondente engrenagem do par de engrenagens laterais, 34, 36, respectivamente. Especificamente, os fixadores 112, 114 são montados contra os encostos 116, 118 nas engrenagens laterais 34, 36. Um par de membros de pressão 120, 122, é disposto entre cada fixador do par de fixadores 112, 114 e um

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13/15 membro do par de membros de embreagem 122, 124. Com este propósito, cada membro dos membros de embreagem 62, 64 inclui uma ranhura de fixação anular 124, 126, para receber e fixar uma extremidade dos membros de pressão 120, 122. O par de membros de pressão 120, 122 pressiona o par de membros de embreagem 62, 64 para a primeira posição dos membros de embreagem engatando o acionador central 52. Em uma configuração, os membros de pressão 120, 122, podem incluir um par de molas helicoidais. No entanto, aqueles habilitados na técnica deverão apreciar que qualquer membro de pressão adequado pode ser empregado para este propósito.

[0024] A chaveta definida na circunferência interna do acionador central 52 tem uma pré-determinada largura axial. O anel blocante 100 é suportado em relação ao movimento axial por um membro 80 do par de membros de came 80, 82. Como deve ser notado na configuração ilustrada, o membro de came 62, 64 é limitado pelo par de fixadores anulares. A segunda posição do par de membros de embreagem 62, 64 é limitada pelo par de fixadores anulares. A largura axial da chaveta 110 é projetada de modo que o curso do par de membros de embreagem 62, 64 para a segunda posição, seja menor que a largura axial da chaveta, daí, impedindo que o anel blocante 100 se mova axialmente, e desengate da chaveta 110, quando o anel blocante 10 estiver indexado na segunda posição, impedindo que o anel blocante pule a chaveta. Quando o anel blocante pula a chaveta, que acontece nos mecanismos diferenciais conhecidos, outros componentes se torcer axialmente, produzindo uma condição de falha. Assim, a presente invenção é especificamente projetada para impedir que este problema ocorra.

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[0025] As figuras 5 a 10 ilustram modos operacionais do mecanismo diferencial blocante 12 da presente invenção. Mais especificamente, como ilustrado na figura 5, quando ambos semi-eixos 26, 28 e engrenagens laterais 34, 36 associadas giram na mesma rotação, o acionador central 52, membros de embreagem 62, 64, conjunto de came 78, e engrenagens laterais 34, 36, todos giram juntos. Como ilustrado na figura 6, quando a roda direita estiver girando em uma rotação mais alta, a engrenagem lateral 36 e o semi-eixo 28 associado giram nesta rotação mais alta. Neste caso, o membro de came 82 move o membro de embreagem 64 associado, e desengate o mesmo do acionador central 52. Assim, a engrenagem lateral 36 e semi-eixo associado 28 são capazes girar em uma rotação mais alta que a engrenagem lateral 34 associada à roda esquerda. Como mais bem mostrado na figura 7, o mecanismo diferencial blocante 12 da invenção opera similarmente, quando a roda esquerda gira na rotação mais alta, exceto pelo fato de ambos - membro de came 80 e o membro de embreagem 62 associado - desengatarem do acionador central 52, para permitir que a engrenagem lateral 34 e semi-eixo associado 26 girem em uma rotação mais alta.

[0026] A figura 8 ilustra as condições operacionais, quando ambas rodas giram na mesma rotação, mas desengrenadas. Nestas circunstâncias, acionador central 52, membros de embreagem 62, 64, conjunto de came 78, e engrenagens laterais 34, 36, todos giram na condição bloqueada.

[0027] As figuras 9 e 10 ilustram a operação do mecanismo diferencial blocante 12 da presente invenção, quando os semieixos 26, 28 se contatam, e as rodas direita e esquerda giram em uma rotação mais baixa. Em cada caso, e como descrito, o

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15/15 membro de came 80, 82, associado à engrenagem lateral 34, 36, que gira em uma rotação mais baixa, desengata os membros de embreagem associados 62, 64 do acionador central 52, para permitir que a engrenagem lateral gire em uma rotação mais baixa.

[0028] O mecanismo diferencial blocante 12 da presente invenção provê estes resultados usando apenas um anel blocante, diferentemente dos diferenciais blocantes conhecidos. Em adição, o mecanismo diferencial blocante 12 da presente invenção impede que o anel blocante 10 pule a chaveta 110, e danifique o conjunto. Ademais, a presente invenção provou ser mecanicamente eficiente e, ademais, pode ser fabricada a custos mais reduzidos. Ao mesmo tempo, por causa de os dentes de came 88, 89, serem projetados para engrenar e prover ação de came, o ruído e vibrações geradas pelo mecanismo diferencial blocante da presente invenção são reduzidas, quando houver uma diferença de rotação entre as rodas.

[0029] Embora a presente invenção tenha sido descrita em detalhes ao longo da especificação, várias alterações e modificações serão aparentes àqueles habilitados na técnica, a partir da leitura e pleno entendimento da mesma. Ademais, tais alterações e modificações devem ser consideradas incluídas na presente invenção, desde que dentro do escopo definido nas reivindicações.

Claims

1. Mecanismo diferencial blocante, para transmitir torque de um eixo motriz para um par de semi-eixos alinhados, caracterizado pelo fato de compreender:

- um par de engrenagens laterais (34, 36) montado para girar com o correspondente par de semi-eixos alinhados (26, 28) em torno de um eixo geométrico comum (A);

- um acionador central (52) para operativamente ser acoplado ao eixo motriz e tendo faces anulares opostas (58), sendo que cada face do citado par de faces anulares opostas inclui uma pluralidade de dentes motrizes (60);

- um par de membros de embreagem (62, 64) operativamente acoplado para girar com a correspondente engrenagem do par de engrenagens (34, 36), sendo que cada membro do citado par de membros de embreagem (62, 64) inclui uma pluralidade de dentes motrizes (74, 76), sendo que cada membro do citado par de membros de embreagem (62, 64) é axialmente móvel entre uma primeira posição, onde os citados dentes de motrizes (74, 76) são adaptados para engatar os citados dentes motrizes (60) do citado acionador central (52), para transmitir torque do citado acionador central (52), através dos citados membros de embreagem (62, 64), para as citadas embreagens laterais (34, 36), e uma segunda posição, onde os citados dentes motrizes (74, 76) são desengrenados dos citados dentes motrizes (60) no citado acionador central (52), de modo que a engrenagem lateral associada gire em rotação diferente do citado acionador central;

- um conjunto de came (78) incluindo um par de membros de came opostos (80, 82), sendo que cada membro dos citados membros de came é montado para girar com a correspondente

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2/9 embreagem do citado par de embreagens laterais (34, 36) e contatando o correspondente membro do citado par de membros de embreagem (62, 64);

- sendo que cada membro do citado par de membros de came opostos (80, 82) inclui uma pluralidade de dentes de came (88, 90) que se estende em direção aos dentes correspondentes (74, 76) no membro de came oposto (80, 82), sendo que cada membro dos citados membros de came (80, 82) é móvel entre uma primeira posição, onde os citados dentes de came (88, 90) estão engrenados, quando o citado par de engrenagens laterais (34, 36) gira substancialmente na mesma rotação, e uma segunda posição espaçada axialmente da citada primeira posição, ao longo da engrenagem lateral associada, de modo a mover o membro de embreagem associado (62, 64) da citada primeira posição para a citada segunda posição, por conseguinte desengatando o correspondente membro de embreagem do citado acionador central (52), em resposta a uma variação na rotação da engrenagem associada do citado par de engrenagens laterais (34, 36);

o citado mecanismo diferencial blocante (12) incluindo adicionalmente um único anel blocante (100) montado para girar com um membro do citado par de membros de came opostos (80, 82), sendo que o citado anel blocante (100) é indexável em torno do eixo geométrico de rotação entre uma primeira posição, onde as citadas engrenagens laterais (34, 36) giram na mesma rotação, e uma segunda posição, onde pelo menos um membro de came (80, 82) é disposto na citada segunda posição axialmente espaçada, e o citado anel blocante (100) impede o re-engate dos citados dentes de came (88, 90), se houver uma diferença de rotação entre as citadas engrenagens laterais.

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2. Mecanismo, de acordo com a reivindicação 1, caracterizado pelo fato de os citados dentes de came (88, 90) fazerem o citado membro de came (82) associado à citada engrenagem lateral girar em uma rotação diferente, para mover os mesmos axialmente entre si, de modo que os citados dentes de came (88, 90) e o citado membro de came (80, 82) sejam desengrenados do membro de came oposto.

3. Mecanismo, de acordo com a reivindicação 1, caracterizado pelo fato de o citado anel blocante (100) incluir uma pluralidade de ressaltos (102), dispostos em posições anularmente espaçadas, em torno da circunferência externa do citado anel blocante (100), sendo que os citados ressaltos (102) impedem o re-engate dos citados membros de came (80, 82), quando o citado anel blocante (100) estiver indexado na segunda posição.

4. Mecanismo, de acordo com a reivindicação 1, caracterizado pelo fato de definir uma linha de centro (CL) que bisecta o citado mecanismo diferencial, sendo que o citado anel blocante (100) é montado em torno de um membro dos citados membros de came (80, 82), e pressionado para um lado da citada linha de centro.

5. Mecanismo, de acordo com a reivindicação 4, caracterizado pelo fato de o citado acionador central (52) definir um diâmetro interno (108) tendo uma chaveta (110) localizada pressionada para um lado da citada linha de centro (CL), sendo que o citado anel blocante (100) inclui uma ranhura adaptada para engatar a citada chaveta (110), quando o citado anel blocante (100) estiver indexado na segunda posição, de modo a bloquear o re-engate dos dentes de came (88, 90) no

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4/9 par de membros de came (80, 82).

6. Mecanismo, de acordo com a reivindicação 5, caracterizado pelo fato de adicionalmente incluir um par de retentores anulares (112, 114) operativamente montado na correspondente engrenagem do citado par de engrenagens laterais (34, 36) , um par de membros elásticos (120, 122) disposto entre cada retentor do citado par de retentores (11, 114) e cada membro do citado par de membros de embreagem (62, 64), sendo que o citado par de membros de pressão (120, 122) pressiona o citado par de membros de embreagem (62, 64) para a citada primeira posição.

7. Mecanismo, de acordo com a reivindicação 6, caracterizado pelo fato de a citada chaveta (110) compreender uma prédeterminada largura axial, sendo que o citado anel blocante (100) é suportado com respeito a um movimento axial por um membro (80) do citado par de membros de came (80, 82), sendo que a citada segunda posição do citado par de membros de embreagem (62, 64), é limitada pelo citado par de retentores anulares (112, 114), de modo que o deslocamento do citado par de embreagens (62, 64) para a citada segunda posição seja menor que a largura axial da citada chaveta (110), de modo que o citado anel blocante (110) seja impossibilitado de se desengatar axialmente da citada chaveta (11), quando o citado anel blocante (110) estiver indexado na citada segunda posição.

8. Mecanismo, de acordo com a reivindicação 1, caracterizado pelo fato de cada membro do citado par de membros de embreagem (62, 64) definir uma superfície anular lisa (92, 94), disposta radialmente para dentro da citada pluralidade de dentes motrizes (74, 76) e na direção do membro de came

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5/9 associado, sendo que cada membro dos citados membros de came (82, 84) inclui a correspondente face anular lisa, direcionada para fora (96, 98) e contata a citada superfície anular (92, 94) no citado correspondente membro dos citados membros de embreagem (62, 64).

9. Mecanismo, de acordo com a reivindicação 1, caracterizado

pelo fato de os dentes de came (90) de um membro (82) do citado par de membros de came (80, 82) se estender em uma extensão radial mais longa que os dentes de came (88) no membro de came oposto (80) .

10. Mecanismo, de acordo com a reivindicação 1, caracterizado pelo fato de cada engrenagem das citadas engrenagens laterais (34, 36) incluir extremidades terminais internas (46, 48), sendo que o citado mecanismo diferencial blocante adicionalmente inclui um espaçador (50) disposto entre o par oposto de extremidades terminais (46, 48) de cada engrenagem do citado par de engrenagens laterais (34, 36).

11. Mecanismo, de acordo com qualquer uma das reivindicações de 1 a 7, caracterizado pelo fato de adicionalmente incluir um alojamento (14), sendo que o citado mecanismo diferencial blocante é operativamente suportado no citado alojamento (14), sendo que o citado alojamento inclui uma superfície interna tendo uma pluralidade de denteados (56), sendo que o citado acionador central (52) inclui uma superfície externa tendo a correspondente pluralidade de denteados (54) que coopera com os citados denteados (56) na superfície interna do citado alojamento (14), para fixar o citado acionador central (52) para girar no citado alojamento (14).

12. Diferencial blocante, para transmitir torque de um eixo motriz para um par de semi-eixos alinhados e compreendendo um

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6/9 alojamento (14) e o mecanismo diferencial blocante (12) definido na reivindicação 1 caracterizado pelo fato de compreender:

- o citado alojamento (14) incluir uma superfície interna tendo uma pluralidade de denteados (56);

- o mecanismo diferencial (12), sendo suportado para girar no citado alojamento (14) com o correspondente par de semi-eixos alinhados (26, 28) , em torno de um eixo geométrico comum;

- o acionador central (52) do mecanismo diferencial blocante (12), incluindo uma superfície externa tendo uma correspondente pluralidade de denteados (54), que coopera com os citados denteados (56) na citada superfície interna do alojamento (14), para fixar o citado acionador central (52) para girar do alojamento (14), - um par de membros de embreagem (62, 64) operativamente acoplado com a correspondente engrenagem do citado par de engrenagens (34, 36), sendo que cada membro do citado par de membros de embreagem (62, 64) inclui uma pluralidade de dentes motrizes (74, 76), sendo que cada membro do par de membros de embreagem (62, 64) é axialmente móvel entre uma primeira posição, onde os citados dentes de motrizes (74, 76) são adaptados para engatar os citados dentes motrizes (60) do citado acionador central (52), de modo a transmitir o torque do citado acionador central (52), através dos citados membros de embreagem (62, 64), para as citadas engrenagens laterais (34, 36), e uma segunda posição, onde os citados dentes motrizes (74, 76) são desengatados dos citados dentes motrizes (60) no citado acionador central (52), de modo que a engrenagem lateral associada (34, 36) gire a uma rotação

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7/9 diferente do citado acionador central (52);

- um conjunto de came (78) tendo um par de membros de came opostos (80, 82) montado para girar com a correspondente engrenagem do citado par de engrenagens (34, 36) contatando o correspondente membro do par de membros de embreagem (62, 64);

- sendo que cada membro do citado par de membros de came opostos (80, 82) inclui uma pluralidade de dentes de came (8, 90) que se estende em direção aos correspondentes dentes no membro de came oposto, sendo que cada membro dos citados membros de came (80, 82) é móvel de uma primeira posição, onde os citados dentes de came (8, 90) são dispostos engrenados entre si, quando o citado par de engrenagens laterais (34, 36) estiver girando substancialmente na mesma rotação, e uma segunda posição, espaçada axialmente da citada primeira posição ao longo da engrenagem lateral associada (34, 36), de modo a mover um membro de embreagem associado (62, 64) da citada primeira posição para a citada segunda posição, daí desengatando o membro de embreagem associado (62, 64) do citado acionador central (52), em resposta a uma variação na rotação da engrenagem associada ao citado par de engrenagens laterais (34, 36);

o citado diferencial blocante incluindo adicionalmente um único anel blocante (100) montado com um membro (80) do citado par de membros de came oposto (80, 82), sendo que o citado anel blocante (100) é indexável em torno do eixo geométrico de rotação, entre uma primeira posição, onde o citado par de engrenagens laterais (34, 36) gira na mesma rotação, e uma segunda posição, onde pelo menos um membro de came se encontra na citada segunda posição axialmente

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8/9 espaçada, e o citado anel blocante (100) impede o re-engate dos citados dentes de came (88, 90), quando houver uma diferença de rotação entre as citadas engrenagens laterais (34, 36) .

13. Diferencial blocante, de acordo com a reivindicação 12, caracterizado pelo fato de os citados dentes de came (88, 90) fazerem o citado membro de came (80, 82) associado à citada engrenagem lateral (34, 36) girar em uma rotação diferente, para mover os mesmos axialmente entre si, de modo que os citados dentes de came (88, 90) e o citado membro de came associado (80, 82) sejam desengrenados do membro de came oposto.

14. Diferencial blocante, de acordo com a reivindicação 12, caracterizado pelo fato de o (100) incluir uma pluralidade de ressaltos (102), dispostos em posições anularmente espaçadas em torno da circunferência externa do citado anel blocante, sendo que os citados ressaltos (102) impedem o reengate dos citados membros de came (80, 82), onde o citado anel blocante (102) se encontra indexado na segunda posição.

15. Diferencial blocante, de acordo com a reivindicação 12, caracterizado pelo fato de o citado mecanismo diferencial blocante (12) definir uma linha de centro (CL), que bisecta o citado mecanismo diferencial, sendo que o citado anel blocante (100) é montado em torno de um membro (80) dos citados membros de came (80, 82) e sendo pressionado para um lado da linha de centro (CL).

16. Diferencial blocante, de acordo com a reivindicação 15, caracterizado pelo fato de o citado acionador central (52) definir um diâmetro interno com chaveta (110), que é localizada pressionada para um lado da citada linha de

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9/9 centro (CL), sendo que o citado anel blocante (100) inclui uma ranhura adaptada para engatar a citada chaveta (110), quando o citado anel blocante (100) estiver indexado na segunda posição, de modo a bloquear o re-engate dos dentes de came (88, 90) no par dos membros de came (80, 82).

17. Diferencial blocante, de acordo com a reivindicação 16, caracterizado pelo fato de adicionalmente compreender um par de retentores anulares (112, 114) operativamente montado na correspondente engrenagem do citado par de engrenagens (34, 36), sendo que um par de membros elásticos (120, 122) se encontra entre cada retentor do citado par de retentores (112, 114), e uma embreagem do citado par de embreagens (62, 64), sendo que o citado par de membros de pressão (120, 122) pressiona o citado par de embreagens (62, 64) em direção à citada primeira posição do citado par de membros de embreagem.

18. Diferencial blocante, de acordo com a reivindicação 17, caracterizado pelo fato de a citada chaveta (110) ter uma pré-determinada largura axial, sendo que o citado anel blocante (100) é suportado com respeito ao movimento axial por um membro (80) do citado par de membros de came (80, 82), sendo que a citada segunda posição do citado par de membros de embreagem (62, 64) é limitada pelo citado par de fixadores anulares (112, 114), de modo que o curso do citado par de membros de embreagem (62, 64) para a citada segunda posição seja menor que a largura axial da citada chaveta (110), de modo que o citado anel blocante (100) seja impedido de desengatar axialmente da citada chaveta (110), quando o citado anel blocante (100) estiver indexado na citada segunda posição.