BRPI1104779A2

BRPI1104779A2 - tranmissço que tem um eixo de entrada de um eixo de saÍda.

Info

Publication number: BRPI1104779A2
Application number: BRPI1104779-8A
Authority: BR
Inventors: Paulo A Riedel; Renato Freitas Silva; Roberto Sintoni; Roberto Camargo Fo
Original assignee: Gm Global Tech Operations Inc
Priority date: 2010-08-26
Filing date: 2011-08-24
Publication date: 2012-12-25
Also published as: DE102011110002A1; US20120048045A1; CN102410343A; CN102410343B; DE102011110002B4; US8474345B2

Abstract

TANSMISSçO QUE TEM UM EIXO DE ENTRADA E UM EIXO DE SAÍDA. É descrita uma transmissão que tem um eixo de entrada e um eixo de saída, onde uma engrenagem de entrada é fixada de maneira rotativa para rotação em comum por meio do eixo de entrada, uma engrenagem de saída é fixada de maneira rotativa para rotação em comum por meio do eixo e saída, e um terceiro eixo é disposto geralmente paralelo aos eixos de entrada e de saída e tem uma superfície exterior que inclui uma porção ranhurada e uma porção não ranhurada. Um conjunto de engrenagem reversa fixado de maneira rotativa para rotação em comum por meio do terceiro eixo inclui uma engrenagem reversa e um elemento sincronizador, um elemento de retenção anelar e uma mola sincronizadora. A engrenagem reversa é disposta sobre o terceiro eixo e tem um cubo que se estende a partir de um primeiro lado. O conjunto de engrenagem reversa é móvel axialmente de maneira seletiva ao longo do terceiro eixo para engatar as engrenagens de entrada e de saída.

Description

"TRANSMISSÃO QUE TEM UM EIXO DE ENTRADA E UM EIXO DE SAÍDA"

CAMPO

A presente descrição é relativa, geralmente, a transmissões e, mais especificamente, a uma transmissão que tem marcha reversa, empregada para reduzir choque de engrenagens quando mudando para uma relação de engrenamento reversa.

FUNDAMENTO

Os enunciados nesta seção fornecem simplesmente informação de fundamento relacionada à presente descrição e podem, ou não, constituir técnica precedente.

Uma transmissão manual típica inclui uma pluralidade de eixos, engrenagens, mecanismos de mudança, sincronizadores, ou outros mecanismos de transmissão de torque, que operam em conjunto para fornecer uma pluralidade de engrenamentos para frente e reversos ou relações de velocidade. O eixo de entrada da transmissão é conectado de maneira seletiva a um eixo de saída do motor e inclui um número de engrenagens que são conectáveis de maneira seletiva ao eixo de entrada utilizando, por exemplo, sincronizadores. As engrenagens do eixo de entrada engrenam com engrenagens correspondentes que são conectáveis de maneira seletiva a um eixo de saída. Para conseguir uma relação particular de engrenamento para frente entre os eixos de entrada e de saída da transmissão um mecanismo de mudança, tal como uma mudança manual, controla o engatamento dos sincronizadores com os engrenamentos desejados. Para mudar do engrenamento neutro para uma relação de engrenamento reversa, uma engrenagem reversa é utilizada para deslizar entre uma engrenagem do eixo de entrada e uma engrenagem do eixo de saída para inverter a direção de rotação do eixo de saída.

A engrenagem reversa engrena de maneira seletiva com a engrenagem reversa do eixo de entrada. Quando engatadas, ambas a engrenagem reversa do eixo de entrada e a engrenagem reversa giram juntas aproximadamente na mesma velocidade. A engrenagem reversa então engata com a engrenagem do eixo de saída para transferir torque do eixo de entrada para o eixo de saída. O eixo de saída é usualmente estacionário ou rotativo na direção oposta da engrenagem reversa. Se o eixo de saída está estacionário ou rotativo na direção oposta, o engrenamento da engrenagem reversa com o eixo de saída pode provocar um impacto ou confronto de engrenagens que cria um ruído alto de arranhão e esmerilhamento. Este ruído pode ser especialmente objetável se a engrenagem reversa estiver girando a uma velocidade elevada em relação ao eixo de saída. Confronto de engrenagens é negativo para a durabilidade de longo prazo da transmissão, e pode ser a fonte de contas de reparo caras para o cliente. Um sistema sincronizador de engrenagem reversa pode ser empregado para parar a engrenagem reversa quanto a girar quando engatando com o eixo de saída, contudo, este sistema sincronizador de engrenagem reversa pode ser caro para implementar.

Consequentemente, existe espaço na técnica para uma transmissão que inclua um mecanismo efetivo em custo para reduzir conflito de engrenagens, reduzindo a velocidade de rotação do eixo de entrada e da engrenagem reversa quando o condutor está mudando para uma relação de engrenamento reversa.

SUMÁRIO

A presente invenção fornece uma transmissão que tem um eixo de entrada e um eixo de saída. Um eixo de entrada é fixado de maneira rotativa para rotação em comum por meio do eixo de entrada, e uma engrenagem de saída é fixada de maneira rotativa para rotação em comum por meio do eixo de saída. Um terceiro eixo é disposto geralmente paralelo aos eixos de entrada e de saída, e tem uma superfície exterior que inclui uma porção ranhurada e uma porção não ranhurada. Um conjunto de engrenagem reversa fixado de maneira rotativa para rotação em comum por meio do terceiro eixo é fornecida. O conjunto de engrenagem reversa inclui uma engrenagem reversa e um elemento sincronizador, uma mola sincronizadora e um elemento de retenção. A engrenagem reversa é disposta sobre o terceiro eixo e tem um primeiro lado, um segundo lado oposto ao primeiro lado, e um cubo que se estende a partir do primeiro lado. O cubo inclui uma superfície engrenagem interior e uma superfície engrenagem exterior onde a superfície engrenagem interior tem um perfil cônico. O elemento sincronizador é disposto sobre e deslizante entre a porção ranhurada e a porção não ranhurada do terceiro eixo. O elemento sincronizador tem uma superfície sincronizadora interior que define uma abertura e uma superfície sincronizadora exterior cônica. A superfície sincronizadora exterior se opõe e é engatada em atrito com a superfície engrenagem interior do cubo da engrenagem reversa para reduzir rotação relativa entre engrenagem reversa e o elemento sincronizador. A superfície sincronizadora interior tem pelo menos uma aba que se estende radialmente engatável de maneira seletiva com a porção ranhurada do terceiro eixo. O elemento de retenção anelar é disposto sobre o terceiro eixo e tem uma superfície de retenção interior. Uma porção da superfície de retenção interior é engatada de maneira fixa com a superfície engrenagem exterior do cubo. O anel sincronizador é disposto sobre o terceiro eixo e localizado entre o elemento de retenção e o elemento sincronizador. A superfície interior do elemento de retenção faz contato com e pré-carrega a mola. A mola exerce uma força de deslocamento sobre o elemento sincronizador para mover axialmente de maneira seletiva o sincronizador desde as porções ranhuradas para as porções não ranhuradas do terceiro eixo. O conjunto de engrenagem reversa é móvel axialmente de maneira seletiva ao longo do terceiro eixo para engatar as engrenagens de entrada e de saída.

Em uma modalidade da presente invenção, o conjunto de engrenagem reversa é colocado de maneira seletiva em pelo menos uma de uma primeira posição, uma segunda posição e uma terceira posição. Na primeira posição a engrenagem reversa não está em contato com a engrenagem de entrada e a engrenagem de saída. Na segunda posição a engrenagem reversa está engrenada com o elemento engrenagem de entrada. A pelo menos uma aba que se estende radialmente do elemento sincronizador está engatada com a porção ranhurada do terceiro eixo, de tal modo que o elemento sincronizador seja geralmente incapaz de girar ao redor do terceiro eixo. Na terceira posição a engrenagem reversa está engrenada com ambas, a engrenagem de entrada e a engrenagem de saída.

Em outra modalidade da presente invenção a pelo menos uma aba que se estende radialmente, não está engatada com a porção ranhurada do terceiro eixo na terceira posição. O elemento sincronizador gira ao redor do terceiro eixo na terceira posição.

Em ainda outra modalidade da presente invenção a engrenagem reversa ainda inclui um segundo cubo que se estende a partir do segundo lado. O segundo cubo tem uma ranhura radial que é configurada para acomodar um elemento de articulação, operado de maneira seletiva.

Em uma modalidade da presente invenção um elemento sincronizador inclui quatro abas que se estendem radialmente.

Em outra modalidade da presente invenção a mola sincronizadora é uma mola de tipo onda.

Em ainda outra modalidade da presente invenção a superfície sincronizadora exterior é texturizada para promover engatamento em atrito entre o elemento sincronizador e a engrenagem reversa.

Em uma modalidade da presente invenção a superfície texturizada inclui uma série de cristas elevadas orientadas radialmente.

Em outra modalidade da presente invenção a engrenagem reversa do eixo de entrada tem uma primeira largura e a engrenagem luva do eixo de saída tem uma segunda largura, e na qual a primeira largura é maior do que a segunda largura. Outras áreas de aplicabilidade se tornarão evidentes a partir da descrição fornecida aqui. Deveria ser entendido que a descrição e exemplos específicos são projetados para finalidades de ilustração somente, e não têm intenção de limitar o escopo da presente descrição. DESENHOS

Os desenhos descritos aqui são somente para finalidades de ilustração, e não tem intenção de limitar o escopo da presente descrição de maneira alguma.

A figura 1 é uma vista em perspectiva de uma transmissão tomada como exemplo, que tem um eixo de entrada, um eixo de saída e um conjunto de engrenagem reversa;

A figura 2A é uma vista explodida de um conjunto de engrenagem reversa da transmissão ilustrada na figura 1;

A figura 2B é uma vista em perspectiva do conjunto de engrenagem reversa engatado ao longo de uma porção ranhurada de um eixo reverso;

A figura 2C é uma vista em perspectiva do conjunto de engrenagem reversa não engatado com a porção ranhurada do eixo reverso;

A figura 3A é uma vista transversal em seção de uma porção do conjunto de engrenagem reversa;

A figura 3B é uma vista em perspectiva de um elemento sincronizador do conjunto de engrenagem reversa ilustrado na figura 1;

A figura 4A é uma vista em planta do eixo de entrada, do eixo de saída, e do conjunto de engrenagem reversa mostrado na figura 5, em uma primeira posição desengatada;

A figura 4B é uma vista em seção transversal do conjunto de engrenagem reversa na primeira posição desengatada;

A figura 5A é uma vista em planta do eixo de entrada, do eixo de saída e do conjunto de engrenagem reversa mostrado na figura 1, em uma segunda posição parcialmente engatada;

A figura 5B é uma vista em seção transversal do conjunto de engrenagem reversa na segunda posição parcialmente engatada;

A figura 6A é uma vista em planta do eixo de entrada, do eixo de saída, e do conjunto de engrenagem reversa mostrado na figura 1, em uma terceira posição engatada; e

A figura 6B é uma vista em seção transversal do conjunto de engrenagem reversa na terceira posição engatada.

DESCRIÇÃO DETALHADA A descrição a seguir é meramente tomada como exemplo, por

natureza, e não é projetada para limitar a presente descrição, aplicação, ou utilizações.

Com referência à figura 1, uma vista em perspectiva de uma transmissão tomada como exemplo 10 está mostrada tendo um eixo de entrada 12, um eixo principal ou de saída 14, e uma engrenagem reversa 16 que são suportados por uma carcaça de transmissão (não mostrado). O eixo de entrada 12 é conectado a um motor ou saída de aparelho de força motriz (não mostrado) e o eixo principal 14 é conectado a um eixo de acionamento de veículo (não mostrado) que fornece torque para uma roda de acionamento de um veículo. O eixo de entrada 12 e o eixo de saída 14 suportam cada um, uma pluralidade de engrenagens 18 que interengrenam para formar uma pluralidade de conjuntos de engrenagem. O eixo reverso 16 é disposto paralelo ao eixo de entrada 12 e o eixo de saída 14 é suportado de maneira fixa pela carcaça de transmissão. O eixo reverso 16 suporta um conjunto de engrenagem reversa 20 que move de maneira seletiva ao longo do eixo reverso 16 para engatar uma engrenagem ou elemento reverso 22 do eixo de entrada 12 e uma engrenagem luva ou elemento 24 no eixo de saída 14. Quando a transmissão 10 muda de uma relação de engrenamento neutra para uma relação de engrenamento reversa o conjunto de engrenagem reversa 20 primeiro engrena com a engrenagem reversa 22 do eixo de entrada 12. O conjunto de engrenagem reversa 20 então engrena com a engrenagem luva 24 do eixo de saída 14.

Fazendo referência agora às figuras 2A-2C, o conjunto de engrenagem reversa 20 está mostrado em um estado desmontado na figura 2A e em um estado montado nas figuras 2B-2C. Voltando agora para a figura 2A, o conjunto de engrenagem reversa 20 inclui um elemento engrenagem reversa 30, um elemento sincronizador geralmente cônico 32, um elemento de deslocamento sincronizador ou mola 34 e um elemento retentor 36. O elemento engrenagem reversa 30 tem uma superfície exterior 40 que tem uma pluralidade de dentes de engrenagem 42 configurados para engrenar de maneira deslizante com outra engrenagem rotativa. O elemento engrenagem reversa 30 também inclui um primeiro cubo de freio geralmente cônico 46 em um primeiro lado 48 da engrenagem reversa 30, bem como um segundo cubo de articulação ranhurado 50 mostrado na figura 3 A em um segundo lado 52 da engrenagem reversa 30. O cubo de freio 46 inclui uma superfície interior 54 e uma superfície exterior 56. Fazendo referência à figura 3A o segundo cubo de articulação ranhurado 50 tem uma ranhura radial 51 configurada para acomodar um dispositivo de articulação operado de maneira seletiva, tal como uma articulação de garfos de mudança. Voltando para a figura 2A a engrenagem reversa 30 também inclui um diâmetro interior 58 que acomoda um mancai 60. O mancai 60 é empregado para melhorar perdas de rotação e desgaste quando a engrenagem reversa 30 gira ao redor do eixo reverso 16.

O elemento sincronizador 32 tem uma superfície interior 62, uma superfície exterior 64, uma primeira extremidade 66 e uma segunda extremidade 68. Na modalidade como mostrada na figura 2A a superfície exterior 64 do elemento sincronizador 32 tem um perfil geralmente cônico e é texturizada para ter uma pluralidade de cristas levantadas orientadas radialmente 70. Fazendo referência à figura 3A a primeira extremidade 66 do elemento sincronizador 32 tem um primeiro diâmetro Dl e a segunda extremidade 68 tem um segundo diâmetro D2 onde o primeiro diâmetro Dl é menor do que o segundo diâmetro D2. A superfície exterior 64 do elemento sincronizador 32 é texturizada com cristas 70 em um esforço para engatar em atrito a superfície interior 60 do cubo de freio 46 da engrenagem reversa 30. Este engatamento reduz a rotação relativa entre a engrenagem reversa 30 e o elemento sincronizador 32. Especificamente, a superfície exterior 64 do elemento sincronizador 32 corresponde geralmente à superfície interior 60 do cubo de freio 46 e a superfície exterior texturizada 64 faz contato com e facilita um engatamento em atrito entre o elemento sincronizador 32 e a engrenagem reversa 30. Embora as figuras 2A e 3A ilustrem a superfície exterior 64 do elemento sincronizador 32 tendo cristas 70, aqueles versados na técnica irão apreciar que outros tipos de aspectos texturizados podem ser utilizados para facilitar um engatamento em atrito entre o elemento sincronizador 32 e a engrenagem reversa 30. Por exemplo, em uma modalidade alternativa, a superfície exterior 54 do elemento sincronizador 32 poderia ser recartilhada.

Voltando agora para a figura 3B, a superfície interior 64 do elemento sincronizador 32 define uma abertura 71. A superfície interior 64 inclui, pelo menos, uma aba que se estende radialmente 72. Na modalidade como mostrada, o elemento sincronizador 32 inclui quatro abas espaçadas igualmente 72, contudo, é entendido que qualquer número de abas 72 pode ser utilizado. Voltando agora para a figura 2A as abas 72 do elemento sincronizador 32 são utilizadas para engatar de maneira seletiva o elemento sincronizador 32 com uma porção ranhurada 74 do eixo reverso 16. O eixo reverso 16 também inclui uma porção geralmente lisa, ou não ranhurada 76. O elemento sincronizador 32 move axialmente de maneira seletiva ao longo do eixo reverso 16 entre as porções ranhurada e não ranhurada 72 e 74.

A mola sincronizadora 34 é disposta sobre o eixo reverso 16 entre o elemento sincronizador 32 e o elemento retentor 36. A mola sincronizadora 34 é empregada para exercer uma força de deslocamento sobre o elemento sincronizador 32, com isto movimentando axialmente de maneira seletiva o elemento sincronizador 32 ao longo do eixo reverso 16. Embora a figura 2A ilustre a mola sincronizadora como uma mola do tipo onda, aqueles versados na técnica irão apreciar que qualquer tipo de elemento de deslocamento que exerça uma força de deslocamento pode ser utilizado.

O elemento de retenção anelar 36 é disposto sobre a linha de centro do eixo reverso 16 e tem uma superfície interior 80. Voltando para a figura 3A uma porção da superfície interior 80 do elemento de retenção 36 é engatada de maneira fixa com a superfície exterior 56 do cubo de freio 46. Em uma modalidade o elemento de retenção 36 é ajustado prensado à superfície exterior 56 do cubo de freio 46, contudo é entendido que outras abordagens podem ser também utilizadas para engatar de maneira fixa o elemento de retenção 36 com o cubo de freio 46. A superfície interior 80 do elemento de retenção 36 contata a mola sincronizadora 34 e engatada de maneira fixa com o cubo de freio 36, para pré-carregar a mola sincronizadora 34. A mola sincronizadora 34 é pré-carregada pelo elemento de retenção 36 para exercer uma força de deslocamento F sobre o elemento sincronizador 32. A força de deslocamento F da mola sincronizadora 34 força, de maneira seletiva, o conjunto de engrenagem reversa 20 em uma direção A.

Voltando para a figura 2B, a engrenagem reversa 30 é incapaz de girar livremente ao redor do eixo reverso 15 quando as abas 72 do elemento sincronizador 32 (figura 3B) estão engatadas com a porção ranhurada 74 do eixo reverso 16. Isto porque as abas 72 do elemento sincronizador 32 estão engatadas com a porção ranhurada 74 do eixo reverso 16, travando com isto o elemento sincronizador 32 no lugar em relação ao eixo reverso 16. Voltando para a figura 2C, quando o conjunto de engrenagem reversa 20 é forçado na direção A pela força de deslocamento F exercida pela mola sincronizadora 34 (visto na figura 3A), as abas 72 do elemento sincronizador 32 desengatam com a porção ranhurada 74 do eixo reverso 16 e o elemento sincronizador 32 e a engrenagem reversa 30 são capazes de girar ao redor do eixo reverso 16. O conjunto de engrenagem reversa 20 pode ser movido axialmente ao longo do eixo reverso 16 na direção B de um dispositivo de articulação operado de maneira seletiva tal como uma articulação de garfo de mudança que engata com a ranhura radial 51 da engrenagem reversa 30 (mostrado na figura 3A).

Fazendo referência de maneira genérica às figuras 4A-6B, uma ilustração tomada como exemplo do conjunto de engrenagem reversa 20 que engata com cada um dos eixos de entrada e de saída 12 e 14, está mostrada quando a transmissão 10 muda de uma relação de engrenamento neutra para uma relação de engrenamento reversa. As figuras 4A, 5 A e 6A são uma ilustração do conjunto de engrenagem reversa 30 em três posições diferentes em relação aos eixos de entrada e saída 12 e 14. A engrenagem reversa 30, a engrenagem reversa 22 do eixo de entrada 12, e a engrenagem luva 24 do eixo de saída 14, cada uma, emprega dentes de engrenagem que são projetados para engatar de maneira deslizante uns com os outros. Especificamente, a engrenagem reversa 30 engata de maneira deslizante com ambas, a engrenagem reversa 22 do eixo de entrada 12 e a engrenagem luva 24 do eixo de saída 14. As figuras 4B, 5B e 6B são vistas em seção transversal do conjunto de engrenagem reversa 20 posicionado no eixo reverso 16 em cada uma das três diferentes posições.

Fazendo referência às figuras 4A-4B, uma primeira posição desengatada do conjunto de engrenagem reversa 20 está mostrada, na qual a transmissão está na relação de engrenamento neutro. Na primeira posição desengatada o conjunto de engrenagem reversa 20 não contata ou engrena com qualquer da engrenagem reversa 22, o eixo de entrada 12 ou a engrenagem luva 24 do eixo de saída 14. Fazendo referência especialmente à figura 4A a engrenagem reversa 22 do eixo de entrada 12 tem uma primeira largura Wl e a engrenagem luva 24 do eixo de saída 14 tem uma segunda largura W2. A primeira largura Wl é maior do que a segunda largura W2, de tal modo que a engrenagem reversa 22 esteja situada mais perto da engrenagem reversa 30 do que a engrenagem luva 24. Quando o conjunto de engrenagem reversa 20 é movido axialmente ao longo do eixo de engrenagem reversa 16 na direção A, a engrenagem reversa 30 irá primeiro engrenar com a engrenagem reversa 22 do eixo de entrada 12 antes de engrenar com a engrenagem luva 24 do eixo de saída 16. Voltando para a figura 4B, as abas 72 do elemento sincronizador 32 são engatadas com a porção ranhurada 74 do eixo reverso 16. Quando o conjunto de engrenagem reversa 20 está na primeira posição desengatada, o elemento sincronizador 32 é travado no lugar em relação ao eixo reverso 16. Portanto, o elemento sincronizador 32 é geralmente incapaz de girar ao redor de um eixo A-A do eixo reverso 16. As figuras 5A-5B ilustram o conjunto de engrenagem reversa

em uma segunda posição parcialmente engatada. O conjunto de engrenagem reversa 20 é forçado ao longo do eixo reverso 16 na direção A por meio da força de deslocamento F exercida pela mola sincronizadora 34 (mostrado na figura 3A) a partir da primeira posição desengatada (mostrado na figura 4A) para a segunda posição parcialmente engatada na figura 5A. A engrenagem reversa 30 é forçada na direção A para engrenar com a engrenagem reversa 22 do eixo de entrada 12, porém ainda não engrena com a engrenagem luva 24 do eixo de saída 14. Na modalidade como mostrada, ambas, a engrenagem reversa 22 do eixo de entrada 12 e a engrenagem reversa 30 do eixo reverso 16 incluem, cada uma, respectivas arestas chanfradas 80 e 82. As arestas chanfradas 80 e 82 se opõem uma à outra e podem facilitar engatamento entre a engrenagem reversa 22 do eixo de entrada 12 e a engrenagem reversa 30 do eixo reverso 16.

Fazendo referência agora à figura 5B, quando o conjunto de engrenagem reversa 20 está na segunda posição parcialmente engatada, as abas 72 do elemento sincronizador 32 estão ainda engatadas com a porção ranhurada 74 do eixo reverso 16. O elemento sincronizador 32 é ainda incapaz de girar ao redor do eixo A-A do eixo reverso 16, devido ao engatamento entre as abas 72 e a porção ranhurada 74. A superfície exterior do elemento sincronizador 32 está engatada em atrito com a superfície interior 60 do cubo de freio 46 da engrenagem reversa 30. Assim, quando a engrenagem reversa 30 engrena com o eixo de entrada 12, o engatamento em atrito entre a superfície exterior 64 do elemento sincronizador 32 e a superfície interior 60 do cubo de freio 46 da engrenagem reversa 32, reduz a velocidade de rotação do eixo de entrada 12. Em uma modalidade a velocidade de rotação do eixo de entrada 12 pode ser reduzida para uma velocidade abaixo de 150 RPM.

As figuras 6A-6B ilustram o conjunto de engrenagem reversa 20 em uma terceira posição completamente engatada. O conjunto de engrenagem reversa 20 é forçado ao longo do eixo reverso 16 na direção A a partir da segunda posição parcialmente engatada na figura 5A até a terceira posição completamente engatada na figura 6A. A engrenagem reversa engrena com ambas, a engrenagem reversa 22 do eixo de entrada 12 bem como a engrenagem luva 24 do eixo de saída 14 e a transmissão é mudada para a relação de engrenamento reversa. Quando o conjunto de engrenagem reversa 20 está na terceira posição engatada, as abas 72 do elemento sincronizador 32 não estão mais engatadas com a porção ranhurada 74 do eixo reverso 16 e a engrenagem reversa 30 é capaz de girar livremente ao redor do eixo reverso 16. Voltando para a figura 6B, quando o conjunto de engrenagem reversa 20 está na terceira posição engatada, as abas 72 do elemento sincronizador 32 não estão mais engatadas com a porção ranhurada 74 do eixo reverso 16. Como resultado, o elemento sincronizador 32 é agora capaz de girar ao redor da linha de centro A-A do eixo reverso 16. A engrenagem reversa 30, a engrenagem reversa 22 do eixo de entrada 12 e a engrenagem luva 24 do eixo de saída 14 empregam, cada uma, dentes de engrenagem que são projetados para engatar de maneira deslizante uns com os outros. Deslizar duas engrenagens juntas para engrenar tipicamente requer que as respectivas engrenagens estejam girando em velocidades relativamente similares e na mesma direção. Se engrenagens são engrenadas juntas girando em direções de rotação diferentes ou em direções de rotação opostas, um impacto ou confronto de engrenagens pode ocorrer. O eixo de saída 14 é usualmente estacionário ou rotativo na direção oposta do eixo reverso 16 logo antes que a engrenagem luva 24 do eixo de saída 14 engate com a engrenagem reversa 30 do eixo reverso 16. Contudo, a engrenagem reversa 30 e a engrenagem luva 24 podem ainda engrenar juntas de maneira suave. Isto porque o conjunto de engrenagem reversa 20 já reduziu a velocidade de rotação do eixo de entrada 12 na segunda posição parcialmente engatada (ilustrado nas figuras e 5A- 5B). Por exemplo, em uma modalidade a velocidade de rotação do eixo de entrada 12 e do eixo reverso 16 são, cada uma, reduzidas para aproximadamente menos do que 150 RPM, quando a engrenagem reversa 30 engrena com a engrenagem luva 24. O engrenamento suave das engrenagens reversa e luva 24 e 30 reduz a ocorrência de um impacto ou confronto de engrenagens, especialmente quando comparado com um eixo reverso que está girando em uma RPM muito mais elevada.

O conjunto de engrenagem reversa 20 é empregado para reduzir a velocidade do eixo de entrada 12 e a engrenagem reversa 30 primeiro, antes de engrenar com eixo de saída 14, com isto reduzindo a ocorrência de confronto de engrenagens e dano a componente. Além disto, o conjunto de engrenagem reversa 20 é compacto, intercambiável com transmissões que não empregam um conjunto de engrenagem reversa 20, e é também tipicamente menos caro do que implementar um sistema sincronizador de engrenagem reversa. O conjunto de engrenagem reversa 20 é pré-carregado, portanto a engrenagem reversa 30 não requer esforço aumentado para mudar a transmissão 10 da relação de engrenamento neutro para a relação de engrenamento reversa.

A descrição da invenção é meramente tomada como exemplo por natureza, e variações que não se afastem do cerne da invenção são projetadas para estarem dentro do escopo da invenção. Tais variações não devem ser olhadas como um afastamento do espírito e escopo da invenção.

Claims

1. Transmissão que tem um eixo de entrada e um eixo de saída, caracterizada pelo fato de compreender: uma engrenagem de entrada fixada de maneira rotativa para rotação em comum por meio do eixo de entrada; uma engrenagem de saída fixada de maneira rotativa para rotação em comum por meio do eixo de saída; um terceiro eixo disposto geralmente paralelo aos eixos de entrada e de saída, o terceiro eixo tendo uma superfície exterior que inclui uma porção ranhurada e uma porção não ranhurada; um conjunto de engrenagem reversa fixado de maneira rotativa para rotação em comum por meio do terceiro eixo, o conjunto de engrenagem reversa incluindo: uma engrenagem reversa disposta sobre o terceiro eixo, a engrenagem reversa tendo um primeiro lado, um segundo lado oposto ao primeiro lado, e um cubo que se estende desde o primeiro lado no qual o cubo inclui uma superfície engrenagem interior e uma superfície engrenagem exterior, a superfície engrenagem interior tendo um perfil cônico; um elemento sincronizador disposto sobre, e deslocável entre a porção ranhurada e a porção não ranhurada do terceiro eixo, no qual o elemento sincronizador tem uma superfície sincronizadora interior que define uma abertura, e uma superfície sincronizadora exterior cônica, e no qual a superfície sincronizadora exterior se opõe e é engatada em atrito com a superfície engrenagem interior do cubo da engrenagem reversa para reduzir rotação relativa entre a engrenagem reversa e o elemento sincronizador, e no qual, a superfície sincronizadora interior tem pelo menos uma aba que se estende radialmente engatável de maneira seletiva com a porção ranhurada do terceiro eixo; um elemento de retenção anelar disposto sobre o terceiro eixo que tem uma superfície de retenção interior, no qual uma porção da superfície de retenção interior é engatada de maneira fixa com a superfície engrenagem exterior do cubo; e uma mola sincronizadora disposta sobre o terceiro eixo e localizada entre o elemento de retenção e o elemento sincronizador, no qual a superfície interior do elemento de retenção faz contato com e pré-carrega a mola, e no qual a mola exerce uma força de deslocamento sobre o elemento sincronizador para mover axialmente de maneira seletiva o sincronizador desde as porções ranhuradas para as porções não ranhuradas do primeiro eixo, e em que o conjunto de engrenagem reversa é móvel de maneira seletiva axialmente ao longo do terceiro eixo, para engatar as engrenagens de entrada e de saída.

2. Transmissão de acordo com a reivindicação 1, caracterizada pelo fato de o conjunto de engrenagem reversa ser disposto de maneira seletiva em pelo menos uma de uma primeira posição, uma segunda posição, e uma terceira posição, e na qual: na primeira posição a engrenagem reversa não está em contato com a engrenagem de entrada e a engrenagem de saída; na segunda posição a engrenagem reversa está engrenada com o elemento engrenagem de entrada e no qual a pelo menos uma aba que se estende radialmente do elemento sincronizador está engatada com a porção ranhurada do terceiro eixo, de tal modo que o elemento sincronizador seja geralmente incapaz de girar ao redor do terceiro eixo; e na terceira posição a engrenagem reversa está engrenada com ambas, a engrenagem de entrada e a engrenagem de saída.

3. Transmissão de acordo com a reivindicação 2, caracterizada pelo fato de a pelo menos uma aba que se estende radialmente não estar engatada com a porção ranhurada do terceiro eixo na terceira posição, de tal modo que o elemento sincronizador gire ao redor do terceiro eixo.

4. Transmissão de acordo com a reivindicação 1, caracterizada pelo fato de a engrenagem reversa adicionalmente incluir um segundo cubo que se estende desde o segundo lado, e que o segundo cubo tem uma ranhura radial que é configurada para acomodar um elemento de articulação operado de maneira seletiva.

5. Transmissão de acordo com a reivindicação 1, caracterizada pelo fato de o elemento sincronizador incluir quatro abas que se estendem radialmente.

6. Transmissão de acordo com a reivindicação 1, caracterizada pelo fato de a mola sincronizadora ser uma mola de tipo onda.

7. Transmissão de acordo com a reivindicação 1, caracterizada pelo fato de a superfície sincronizadora exterior ser texturizada para fornecer engatamento em atrito entre o elemento sincronizador e a engrenagem reversa.

8. Transmissão de acordo com a reivindicação 7, caracterizada pelo fato de a superfície texturizada incluir uma série de cristas levantadas orientadas radialmente.

9. Transmissão de acordo com a reivindicação 1, caracterizada pelo fato de a engrenagem reversa do eixo de entrada ter uma primeira largura e a engrenagem luva do eixo de saída ter uma segunda largura, e na qual a primeira largura é maior do que a segunda largura.

10. Transmissão que tem um eixo de entrada e um eixo de saída, caracterizada pelo fato de compreender: uma engrenagem de entrada fixada de maneira rotativa para rotação em comum por meio do eixo de entrada; uma engrenagem de saída fixada de maneira rotativa para rotação em comum por meio do eixo de saída; um terceiro eixo disposto geralmente paralelo nos eixos de entrada e de saída, o terceiro eixo tendo uma superfície exterior que inclui uma porção ranhurada e uma porção não ranhurada; um conjunto de engrenagem reversa fixado de maneira rotativa para rotação em comum por meio do terceiro eixo, o conjunto de engrenagem reversa incluindo uma engrenagem reversa disposta sobre o terceiro eixo, a engrenagem reversa tendo um primeiro lado, um segundo lado oposto ao primeiro lado e um cubo que se estende desde o primeiro lado, no qual o cubo inclui uma superfície engrenagem interior e uma superfície engrenagem exterior, a superfície engrenagem interior tendo um perfil cônico; um elemento sincronizador disposto sobre, e deslizante entre a porção ranhurada e a porção não ranhurada do terceiro eixo, no qual o elemento sincronizador tem uma superfície sincronizadora interior que define uma abertura e uma superfície sincronizadora exterior cônica, e no qual a superfície sincronizadora exterior se opõe e é engatada em atrito com a superfície de engrenagem interior do cubo da engrenagem reversa para reduzir rotação relativa entre a engrenagem reversa e o elemento sincronizador, e no qual a superfície sincronizadora interior tem pelo menos uma aba que se estende radialmente e engatável de maneira seletiva com a porção ranhurada do terceiro eixo; um elemento de retenção anelar disposto sobre o terceiro eixo, que tem uma superfície de retenção interior, no qual uma porção da superfície de retenção interior é engatada de maneira fixa com a superfície engrenagem exterior do cubo; e uma mola sincronizadora disposta sobre o terceiro eixo e localizada entre o elemento de retenção e o elemento sincronizador, no qual a superfície interior do elemento de retenção faz contato com e pré-carrega a mola, e no qual a mola exerce uma força de deslocamento sobre o elemento sincronizador para movimentar axialmente de maneira seletiva o sincronizador das porção ranhurada para a não ranhurada do terceiro eixo, na qual o conjunto de engrenagem reversa é móvel axialmente de maneira seletiva ao longo do terceiro eixo para engatar as engrenagens de entrada e de saída. na qual o conjunto de engrenagem reversa é disposto de maneira seletiva em pelo menos uma de uma primeira posição, uma segunda posição, e uma terceira posição, onde na primeira posição a engrenagem reversa não está em contato com a engrenagem de entrada e a engrenagem de saída; na segunda posição a engrenagem reversa está engrenada com o elemento engrenagem de entrada e no qual a pelo menos uma aba que se estende radialmente do elemento sincronizador está engatada com a porção ranhurada do terceiro eixo, de tal modo que o elemento sincronizador seja geralmente incapaz de girar ao redor do terceiro eixo; e na terceira posição a engrenagem reversa está engrenada com ambas, a engrenagem de entrada e a engrenagem de saída.