BR102018074558A2

BR102018074558A2 - conjunto de eixo motriz com semieixo móvel e método de operação

Info

Publication number: BR102018074558A2
Application number: BR102018074558A
Authority: BR
Inventors: d hayes Brian; Martin Robert
Original assignee: Arvinmeritor Technology Llc
Priority date: 2018-02-20
Filing date: 2018-11-28
Publication date: 2019-09-10
Also published as: EP3527416B1; EP3527416A1; US10357997B1; CN110171248B; CN110171248A

Abstract

um conjunto de eixo motriz inclui um conjunto diferencial, um conjunto de cubo de roda, um semieixo e um mecanismo de acionamento. o mecanismo de acionamento está adaptado para mover o semieixo entre uma primeira posição axial na qual o semieixo está engatado com o conjunto de cubo de roda e uma segunda posição axial na qual o semieixo está desengatado do conjunto de cubo de roda.

Description

CONJUNTO DE EIXO MOTRIZ COM SEMIEIXO MÓVEL E MÉTODO DE OPERAÇÃO”

CAMPO TÉCNICO [0001] Essa divulgação se refere a um conjunto de eixo motriz para um veículo e, mais particularmente, a um conjunto de eixo motriz com um semieixo móvel.

FUNDO [0002] Um conjunto de eixo motriz é divulgado na Patente US N°. 8,651,994.

RESUMO [0003] Em pelo menos uma abordagem, um conjunto de eixo motriz é fornecido. O conjunto de eixo motriz pode incluir um conjunto diferencial com uma engrenagem lateral, um conjunto de cubo de roda com um cubo e uma tampa, e um semieixo. O semieixo pode ser rotativo em torno de um eixo e pode se estender axialmente a partir do conjunto diferencial em direção à tampa, de tal modo que o semieixo seja recebido no cubo. O semieixo pode ser móvel ao longo do eixo em relação à engrenagem lateral e à tampa. O conjunto de eixo motriz pode ainda incluir um mecanismo atuador que pode acionar o semieixo ao longo do eixo entre uma primeira posição axial na qual o conjunto diferencial fornece torque ao cubo de roda e uma segunda posição axial na qual o conjunto de cubo de roda é desconectado do conjunto diferencial de tal modo que o conjunto diferencial não fornece torque ao conjunto de cubo de roda.

[0004] Em pelo menos uma abordagem, um conjunto de eixo motriz é fornecido. O conjunto de eixo motriz pode incluir um conjunto diferencial com uma engrenagem lateral,

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2/24 e um conjunto de cubo de roda com uma tampa que define uma primeira interface de embreagem. O conjunto de eixo motriz pode ainda incluir um semieixo que é rotativo em torno de um eixo e que pode se estender axialmente entre o conjunto diferencial e o conjunto de cubo de roda. O semieixo pode ser móvel ao longo do eixo em relação à engrenagem lateral e pode incluir uma segunda interface de embreagem em uma extremidade distal. O conjunto de eixo motriz pode incluir ainda um mecanismo atuador que pode ter um colar de embreagem que é fixo ao semieixo. O colar de embreagem pode mover o semieixo entre uma primeira posição axial na qual a segunda interface de embreagem é engatada com a primeira interface de embreagem, e uma segunda posição axial na qual a segunda interface de embreagem é desengatada da primeira interface de embreagem.

[0005] Em pelo menos uma abordagem, é fornecido um método para operar um conjunto de eixo motriz. O método pode incluir o fornecimento de um conjunto diferencial, um conjunto de cubo de roda com um cubo e um semieixo que pode ser rotativo em torno de um eixo e que pode se estender axialmente a partir de um conjunto diferencial e é recebido no cubo. O método pode incluir ainda o acionamento do semieixo ao longo do eixo entre uma primeira posição axial na qual o conjunto diferencial fornece torque ao conjunto de cubo de roda e uma segunda posição axial na qual o conjunto de cubo de roda é desconectado do conjunto diferencial, de tal modo que o conjunto diferencial não fornece torque ao conjunto de cubo de roda.

BREVE DESCRIÇÃO DOS DESENHOS

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3/24 [0006] A Figura 1 é um esquema de um veículo exemplar com um conjunto de eixo.

[0007] A Figura 2 é uma vista em perspectiva de um conjunto de eixo motriz.

[0008] A Figura 3 é uma vista em corte do conjunto de eixo motriz ao longo da linha de corte 3-3.

[0009] A Figura 4 é uma vista em corte do conjunto de eixo motriz ao longo da linha de corte 4-4.

[00010] As Figuras 5 e 6 são vistas explodidas de uma parte do conjunto de eixo motriz das Figuras 2-4 com alguns componentes omitidos para maior clareza.

[00011]	A	Figura	7	é	uma	vista	em	perspectiva	de
um colar de embreagem	^.
[00012]	A	Figura	8	é	uma	vista	em	perspectiva	de
um semieixo em pelo	menos uma	abordagem.
[00013]	A	Figura	9	é	uma	vista	em	perspectiva	de

um flange de cubo em pelo menos uma abordagem.

[00014] A Figura 10 é uma vista em perspectiva de um semieixo em pelo menos outra abordagem.

[00015] A Figura 11 é uma vista em perspectiva de um flange de cubo em pelo menos outra abordagem.

[00016] A Figura 12 é uma vista em corte do conjunto de eixo motriz ao longo da linha de corte 12-12 com o semieixo em uma primeira posição axial.

[00017] A Figura 13 é uma vista em perspectiva do semieixo da Figura 12.

[00018] A Figura 14 é uma vista em corte do conjunto de eixo motriz ao longo da linha de corte 12-12 com o semieixo em uma segunda posição axial.

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4/24 [00019] A Figura 15 é uma vista em perspectiva do semieixo da Figura 14.

DESCRIÇÃO DETALHADA [00020] Como requerido, as modalidades detalhadas da presente invenção são aqui divulgadas; no entanto, deve ser entendido que as modalidades divulgadas são meramente exemplificativas da invenção que podem ser incorporadas em várias formas e alternativas. As figuras não estão necessariamente à escala; algumas características podem ser exageradas ou minimizadas para mostrar detalhes de componentes específicos. Por conseguinte, os pormenores estruturais e funcionais específicos divulgados aqui não devem ser interpretados como limitativos, mas meramente como uma base representativa para ensinar um perito na técnica a utilizar variavelmente a presente invenção.

[00021] Com referência à Figura 1, é mostrado um exemplo de veículo 10. O veículo 10 pode ser de qualquer tipo adequado, tal como um veículo a motor como um caminhão, ônibus, equipamento agrícola, veículo militar de transporte ou armamento, ou equipamento de carregamento de carga para embarcações terrestres, aéreas ou marítimas. O veículo 10 pode incluir uma ou mais fontes de energia 20 e uma unidade de transmissão 22.

[00022] A fonte de energia 20 pode fornecer energia que pode ser utilizada para girar uma ou mais rodas de tração. Na Figura 1, é mostrada uma única fonte de energia 20 que pode ser configurada como um motor de combustão interna que pode ser adaptado para queimar qualquer tipo adequado de combustível, como gasolina, diesel ou

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5/24 hidrogênio. Alternativamente, podem ser fornecidas múltiplas ou diferentes fontes de energia, tais como podem ser utilizadas com um veículo híbrido ou veículo elétrico. Em tais abordagens, uma fonte de energia pode ser uma fonte de energia elétrica, tal como uma bateria, condensador ou célula de combustível, ou uma fonte de energia não elétrica, tal como uma fonte de energia hidráulica.

[00023] A unidade de transmissão 22 pode ser acionada ou alimentada por uma ou mais fontes de energia 20 e pode proporcionar torque a um ou mais conjuntos de roda de tração 24 que podem incluir um pneu 26 montado em uma roda 28. A unidade de transmissão 22 pode incluir uma transmissão 30 e um ou mais conjuntos de eixo. Na abordagem mostrada, é mostrada uma configuração de eixo tandem que inclui um primeiro conjunto de eixo 32 e um segundo conjunto de eixo 34. O primeiro conjunto de eixo 32 pode ser referido como um conjunto de eixo traseiro-dianteiro. O segundo conjunto de eixo 34 pode ser referido como um conjunto de eixo traseirotraseiro. Opcionalmente, podem ser fornecidos conjuntos de eixo adicionais que podem ser acoplados juntos em série. A fonte de energia 20 pode ser acoplada à entrada da transmissão 30. Uma saída da transmissão 30 pode ser acoplada a uma entrada do primeiro conjunto de eixo 32, tal como com um semieixo 36. Uma saída do primeiro conjunto de eixo 32 pode ser acoplada a uma entrada do segundo conjunto de eixo 34 através de um veio de transmissão 38.

[00024] O primeiro e segundo conjuntos de eixo 32, 34 podem ter, cada um, uma pluralidade de saídas que podem ser acopladas a um ou mais semieixos 42. Os semieixos

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6/24 podem ser acoplados seletivamente a correspondentes conjuntos de roda 24, como discutido em maior detalhe em outro local. Pode ser fornecida uma unidade de desconexão de semieixo 44 para acoplar ou desacoplar um semieixo 42 com um conjunto de roda 24. Em pelo menos uma abordagem exemplificativa, a unidade de desconexão de semieixo 44 pode incluir um atuador 46 que pode ser configurado para acionar ou mover um semieixo 42 entre uma primeira posição axial e uma segunda posição axial. Na primeira posição, o semieixo 42 pode ser acoplado a um conjunto de roda 24 para permitir que o torque seja transferido do conjunto de eixo 32, 34 para o conjunto de roda 24. Na segunda posição axial, o semieixo 42 pode ser desconectado ou não acoplado ao conjunto de roda 24. Como tal, o torque não é transferido do conjunto de eixo 32, 34 para um conjunto de roda 24. Em pelo menos uma abordagem, um conjunto de eixo individual (por exemplo, conjunto de eixo 32 ou conjunto de eixo 34) pode estar provido de duas unidades de desconexão do semieixo 44. Ainda em uma outra abordagem, um conjunto de eixo individual (por exemplo, conjunto de eixo 32 ou conjunto de eixo 34) pode estar provido de uma unidade de desconexão de semieixo 44.

[00025] O veículo 10 pode também incluir um sistema de controle 50 que pode monitorizar e controlar a operação de vários sistemas e componentes do veículo, tais como o primeiro conjunto de eixo 32 e as unidades de desconexão de semieixo 44. Por exemplo, o sistema de controle 50 pode comunicar e controlar as unidades de desconexão de semieixo 44 associadas ao primeiro e segundo conjuntos de eixo 32, 34 como representados por nós de conexão A e A' e

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7/24 nós B e B', respectivamente. Se uma unidade de desconexão de

semieixo	44 não for	fornecida com um conjunto de	eixo 32,	34
particular, os nós	de	conexão correspondentes	podem	ser
omitidos.
	[00026]		Com	referência às Figuras	2 e 3,	é
mostrado	um exemplo de	um primeiro conjunto	de eixo	32
(referido	daqui	em	diante como conjunto de eixo 32).	O
conjunto	de eixo	32	pode	incluir um conjunto de	aloj amento
52 e um conjunto	de	cubo	de roda que inclui um cubo de roda

e uma tampa 56. O cubo de roda 54 pode ser adaptado para reter e suportar um pneu (por exemplo, pneu 26 da Figura 1). Em pelo menos uma abordagem, a tampa 56 é um componente discreto fixo ao cubo de roda 54 (por exemplo, através de um ou mais fixadores). Em pelo menos uma outra abordagem, o cubo de roda 54 e a tampa 56 formam um único componente.

[00027] O conjunto de alojamento 52 pode incluir ainda um conjunto diferencial entre-eixo 62, um conjunto diferencial 64 e pelo menos um semieixo 66. O semieixo 66 pode definir um corpo de veio 68 se estendendo entre extremidades opostas do semieixo 66 (por exemplo, entre uma extremidade proximal disposta proximalmente em relação ao conjunto diferencial 64 e uma extremidade distal proximal do cubo de roda 54).

[00028] O conjunto de alojamento 52 pode receber vários componentes do conjunto de eixo 32. Além disso, o conjunto de alojamento 52 pode facilitar a montagem do conjunto de eixo 32 ao veículo. O conjunto de alojamento 52 pode incluir um alojamento de eixo 70 e um suporte diferencial 72.

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8/24 [00029] O alojamento de eixo 70 pode receber e suportar os semieixos 66. Em pelo menos uma abordagem, o alojamento de eixo 7 0 pode incluir uma parte central 74 e pelo menos uma parte de braço 76.

[00030] A parte central 74 pode ser disposta próxima do centro do alojamento de eixo 70. A parte central 74 pode definir uma cavidade que pode receber o conjunto diferencial 64. Uma zona inferior da parte central 74 pode pelo menos parcialmente definir uma parte de reservatório que pode conter lubrificante. O lubrificante espirrado pode fluir pelos lados da parte central 74 e pode fluir sobre os componentes internos do conjunto de eixo 32 e se acumular na parte de reservatório.

[00031] A parte central 74 pode incluir uma superfície de montagem do suporte. A superfície de montagem do suporte pode estar voltada para e pode engatar o suporte diferencial 72. A superfície de montagem do suporte pode facilitar a montagem do suporte diferencial 72 ao alojamento de eixo 70. Por exemplo, a superfície de montagem do suporte pode ter um conjunto de orifícios que podem ser alinhados com orifícios correspondentes no suporte diferencial 72. Cada orifício pode receber um fixador, tal como um parafuso, que pode acoplar o suporte diferencial 72 ao alojamento de eixo 70.

[00032] Uma ou mais partes de braço 76 podem se estender da parte central 74. Por exemplo, duas partes de braço 76 podem se estender em direções opostas da parte central 74 e para longe do conjunto diferencial 64. As partes de braço 76 podem ter configurações substancialmente

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9/24 semelhantes. Por exemplo, as partes de braço 76 podem ter, cada uma, uma configuração oca ou configuração tubular que pode se estender em torno do semieixo 66 correspondente e pode ajudar a separar ou isolar o semieixo 66 do ambiente circundante. Uma parte de braço 76 ou uma parte da mesma pode ser integralmente formada com a parte central 74. Alternativamente, uma parte de braço 76 pode ser separada da parte central 74. Nessa configuração, cada parte de braço 76 pode ser presa à parte central 74 de qualquer maneira adequada, tal como por soldagem ou com um ou mais fixadores. Cada parte de braço 76 pode definir uma cavidade de braço que pode receber um semieixo 66 correspondente.

[00033] Com referência às Figuras 2 e 3, o suporte diferencial 72, que também pode ser chamado de alojamento de suporte, pode ser montado na parte central 74 do alojamento de eixo 70. O suporte diferencial 72 pode receber o conjunto diferencial entre-eixo 62 e pode suportar componentes do conjunto diferencial 64. O suporte diferencial 72 pode ser configurado como um único componente ou como múltiplos componentes que são montados uns aos outros. Por exemplo, o suporte diferencial pode incluir uma primeira parte que é montada no alojamento de eixo 70 e uma segunda parte que é montada na primeira parte que pode receber o conjunto diferencial entre-eixo 62. O suporte diferencial 72 pode ter uma parte de flange 80.

[00034] Com referência às Figuras 2 e 3, a parte de flange 80 pode facilitar a montagem do suporte diferencial 72 no alojamento de eixo 70. Por exemplo, a parte do flange 80 pode ser disposta na superfície de montagem do suporte do

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10/24 alojamento de eixo 70 e pode ter um conjunto de orifícios que podem receber fixadores como discutido anteriormente.

[00035] Com referência à Figura 3, o suporte de rolamento 82 pode receber um conjunto de rolamento de rolos 84 que pode suportar rotativamente o conjunto diferencial 64. Por exemplo, dois suportes de rolamentos 82 podem ser recebidos na parte central 74 e podem estar localizados próximos dos lados opostos do conjunto diferencial 64. O suporte de rolamento 82 pode ser fornecido em várias configurações. Por exemplo, um suporte de rolamento 82 pode incluir um par de pernas que se estendem do suporte diferencial 72. Uma tampa de rolamento pode ser montada nas pernas e pode arquear sobre um conjunto de rolamento de rolos 84. Nessa configuração, o suporte de rolamento 82 e a tampa de rolamento podem cooperar para se estender ao redor, receber e fixar o conjunto de rolamento de rolos 84. Como outro exemplo, o suporte de rolamento 82 pode ser recebido em um conjunto de rolamento de rolos 84 que por sua vez pode suportar o conjunto diferencial 64.

[00036] Componentes adicionais que podem ser associados ao conjunto diferencial 64 podem incluir um garfo de entrada 86, um veio de entrada 88, um pinhão motriz 90, um veio de saída 92 e um garfo de saída 94.

[00037] Com referência à Figura 2, o garfo de entrada 86 pode facilitar o acoplamento do conjunto de eixo 32 a uma fonte de torque. Por exemplo, o garfo de entrada 86 pode ser acoplado ao semieixo. O garfo de entrada 86 pode ser disposto no veio de entrada 88, sendo o veio de entrada 88 melhor mostrado na Figura 3. Por exemplo, o garfo de

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11/24 entrada 86 pode ter uma abertura que recebe o veio de entrada 88 e pode ser fixo ao veio de entrada 88 com uma porca.

[00038] Com referência às Figuras 2 e 3, o veio de entrada 88 pode se estender ao longo de e pode ser configurado para girar em torno de um primeiro eixo 100. Por exemplo, o veio de entrada 88 pode ser suportado rotativamente por um ou mais conjuntos de rolamento de rolos 110 que podem ser dispostos no suporte diferencial 72. O veio de entrada 88 pode fazer parte do conjunto diferencial entre-eixo 62 ou pode estar conectado operativamente ao conjunto diferencial entre-eixo 62. Por exemplo, o veio de entrada 88 pode ser formado integralmente com uma caixa do conjunto diferencial entre-eixo 62 ou pode ser fornecido como um componente separado que é acoplado fixamente à caixa em uma ou mais abordagens.

[00039] Com referência à Figura 3, o pinhão motriz 90 pode fornecer torque a uma engrenagem em anel 116 que pode ser fornecida com o conjunto diferencial 64. O pinhão motriz 90 pode se estender ao longo de e pode ser configurado para girar em torno de um primeiro eixo 100. A engrenagem em anel 116 pode girar em torno de um segundo eixo 102. O pinhão motriz 90 pode ser disposto coaxialmente com o veio de entrada 88 e pode estar afastado do veio de entrada 88. O pinhão motriz 90 pode ser suportado rotativamente por um ou mais conjuntos de rolamento de rolos 112 que podem ser dispostos no suporte diferencial 72. Na Figura 3, são mostrados dois conjuntos de rolamento de rolos 112 que estão espaçados um do outro e separados por um anel espaçador 118 que pode se estender em torno do pinhão motriz

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90. Em pelo menos uma abordagem, o pinhão motriz 90 pode incluir uma parte de veio 130 e uma parte de engrenagem 132. A parte de veio 130 pode se estender do conjunto diferencial entre-eixo 62 para a parte de engrenagem 132.

[00040] A parte de engrenagem 132 pode ser disposta em uma extremidade da parte de veio 130. A parte de engrenagem 132 pode ter uma pluralidade de dentes que podem coincidir com dentes correspondentes na engrenagem em anel 116. A parte de engrenagem 132 pode ser formada integralmente com a parte de veio 130 ou pode ser fornecida como um componente separado que pode ser disposto de maneira fixa na parte de veio 130 em uma ou mais modalidades.

[00041] Com referência às Figuras 2 e 3, o veio de saída 92 pode se estender ao longo de e pode ser configurado para girar em torno do primeiro eixo 100. Por exemplo, o veio de saída 92 pode ser suportado por um ou mais rolamentos de rolos que podem ser dispostos no conjunto de alojamento 52. O veio de saída 92 pode se estender através do pinhão motriz 90. Além disso, o veio de saída 92 pode se estender através de uma aranha do conjunto diferencial entreeixo 62. O veio de saída 92 pode ser acoplado ao conjunto diferencial entre-eixo 62 em uma primeira extremidade. Por exemplo, o veio de saída 92 pode ser acoplado de maneira fixa a uma segunda engrenagem lateral do conjunto diferencial entre-eixo 62. O veio de saída 92 pode ser acoplado de maneira fixa ao garfo de saída 94 em uma segunda extremidade que pode ser disposta oposta à primeira extremidade.

[00042] Com referência à Figura 2, o garfo de saída 94 pode facilitar o acoplamento do veio de saída 92 a

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13/24 um segundo conjunto de eixo que pode ser disposto em série com o conjunto de eixo 32. Por exemplo, o garfo de saída 94 pode ser acoplado a um veio de conexão, tal como um veio de transmissão, que por sua vez pode ser conectado operativamente ao segundo conjunto de eixo.

[00043] Com referência à Figura 3, o conjunto diferencial entre-eixo 62 pode conectar operativamente o veio de entrada 88 ao pinhão motriz 90 e/ou ao veio de saída 92. O conjunto diferencial entre-eixo 62 pode compensar diferenças de velocidade entre diferentes conjuntos de eixo motriz, tais como diferenças de velocidade entre o conjunto de eixo 32 e um segundo conjunto de eixo.

[00044] Com referência às Figuras 4-6, o semieixo 66 pode ser rotativo em torno de um eixo tal como o segundo eixo 102. O semieixo 66 pode se estender axialmente do conjunto diferencial 62 em direção à tampa 56 de modo que o semieixo 66 possa ser recebido no cubo de roda 54. O semieixo 66 pode ser móvel ao longo do segundo eixo 102 em relação a uma engrenagem lateral (tal como uma segunda engrenagem) e a tampa 56.

[00045] O conjunto diferencial 64 pode incluir uma caixa. Em pelo menos uma abordagem, o conjunto diferencial 64 pode incluir uma primeira parte de caixa 140 e uma segunda parte de caixa 142. A primeira e segunda partes de caixa 140, 142 podem cooperar para definir pelo menos parcialmente uma cavidade. A cavidade pode receber, pelo menos parcialmente, engrenagens laterais, tais como uma primeira engrenagem 144 e uma segunda engrenagem 146, uma aranha 148 e pelo menos uma engrenagem de pinhão 150. A

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14/24 primeira e segunda partes de caixa 140, 142 podem ser configuradas para girar em torno do eixo 102.

[00046] A segunda engrenagem 146 pode incluir um furo 152 definindo uma ranhura interna. O semieixo 66 pode incluir uma extremidade proximal 154 que pode ser recebida no furo 152. Em pelo menos uma abordagem, a extremidade proximal 154 pode definir uma ranhura externa que pode ser disposta em engate com a ranhura interna do furo 152 para fixar rotativamente o semieixo 66 à segunda engrenagem 146. Dessa maneira, a rotação da segunda engrenagem 146 pode efetuar uma rotação correspondente do semieixo 66; por exemplo, em torno do segundo eixo 102.

[00047] Uma engrenagem de anel 16 0 pode ser montada de maneira fixa na primeira parte de caixa 140 (por exemplo, em uma parte do flange da primeira parte de caixa 140). A engrenagem de anel 160 pode engatar um pinhão e receber torque de um pinhão que pode receber torque de um componente de transmissão, como um motor de combustão interna, transmissão ou caixa de transferência. O torque fornecido ao pinhão pode ser transmitido para a engrenagem de anel 160 e depois para os conjuntos de extremidade de roda correspondentes e rodas de tração via semieixos 66. Alternativamente, a engrenagem de anel pode ser omitida em várias configurações, como quando o conjunto diferencial é configurado como uma unidade diferencial entre-eixos.

[00048] O conjunto de alojamento 52 pode também alojar um ou mais rolamentos 162 (tais como rolamentos de rolos) que podem suportar rotativamente um ou mais componentes dentro do conjunto de alojamento 52.

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15/24 [00049] O conjunto de alojamento 52 pode também alojar um mecanismo atuador 168. O mecanismo atuador 168 pode incluir um colar de embreagem 170, uma forquilha de mudança 172 e um atuador 174. O atuador 174 pode ser adaptado para efetuar um movimento da forquilha de mudança 172, por exemplo, ao longo de um eixo que pode ser paralelo ao eixo 102. O atuador 174 pode ser de qualquer tipo adequado, tal como um atuador pneumático, hidráulico, a vácuo, mecânico ou eletromecânico. Em pelo menos uma abordagem, o atuador 174 pode incluir um pistão, um recurso de montagem de forquilha e um elemento de enviesamento.

[00050] Com referência à Figura 7, o colar de embreagem 170 pode definir um entalhe de colar de embreagem 176 para receber a forquilha de mudança 172. Desse modo, o movimento da forquilha de mudança 172 (por exemplo, devido à atuação no atuador 174 pode efetuar um movimento do colar de embreagem 170, por exemplo, ao longo de um eixo que pode ser paralelo ao eixo 102. O atuador 174 pode mover o colar de embreagem 170 entre a primeira e a segunda posições de extremidade (e posições intermédias entre as mesmas), como discutido em maior detalhe em outro local.

[00051] O colar de embreagem 170 pode ser preso de maneira fixa ao semieixo 66. Em pelo menos uma abordagem, o colar de embreagem 170 pode ter a forma de um colar de aperto. Mais particularmente, o colar de embreagem 170 pode incluir uma fenda 180 e, pelo menos, uma porta de acesso para receber um ou mais parafusos de aperto 182. O colar de embreagem 170 pode incluir ainda uma ranhura interna. O colar de embreagem 170 pode ser disposto em uma zona de aperto 184

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16/24 do semieixo 66. A zona de aperto 184 pode definir uma ranhura externa que pode ser adaptada para receber e engatar a ranhura interna do colar de embreagem 170. Desse modo, o colar de embreagem 170 pode ser fixo rotativamente ao semieixo 66.

[00052] Os parafusos de aperto 182 podem ser apertados de tal modo que uma largura da fenda 180 formada no colar de embreagem 170 pode ser diminuída. Desse modo, o colar de embreagem 170 pode exercer uma força de compressão (por exemplo, uma força de esmagamento) no semieixo na zona de aperto 184. A força de compressão pode ser tal que o colar de embreagem 170 pode ser preso de modo fixo ao semieixo 66. Mais particularmente, a força de compressão pode ser tal que um movimento axial do colar de embreagem 170 (por exemplo, como efetuado pelo atuador 174 através da forquilha de mudança 172) pode efetuar um movimento axial do semieixo 66, por exemplo, ao longo do eixo 102.

[00053] O colar de embreagem 170 pode ainda ser provido de um primeiro arranjo de ranhura de face 186. O primeiro arranjo de ranhura de face 186 pode ser móvel dentro e fora de engate com um segundo arranjo de ranhura de face 188 na segunda parte de caixa 142. Desse modo, quando o colar de embreagem 170 é disposto de tal modo que o primeiro e segundo arranjos de ranhura 186, 188 são desengatados, o conjunto diferencial 64 pode estar em uma configuração desbloqueada. Na configuração desbloqueada, torque pode ser transmitido aos eixos alinhados axialmente, mas os eixos e seus conjuntos de roda 24 associados podem ter permissão de girar em velocidades diferentes. Esse desbloqueio do

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17/24 conjunto diferencial 64 pode ajudar a negociar uma viragem e ajudar a evitar o manuseio indesejado do veículo ou o desgaste do pneu.

[00054] Quando o colar de embreagem 170 é movido de tal modo que o primeiro e segundo arranjos de ranhura 186, 188 são engatados, o conjunto diferencial 64 pode estar em uma configuração bloqueada. Na configuração bloqueada, torque pode ser transmitido para ambos os eixos alinhados axialmente de tal modo que ambos os eixos e os seus conjuntos de roda 24 associados giram em conjunto a uma velocidade comum. Esse bloqueio do conjunto diferencial 64 pode ajudar a aumentar a tração.

[00055] Com referência agora à Figura 8, o semieixo 66 pode ter uma parte de embreagem tal como um flange de eixo 190 disposta em uma extremidade distal 192 do semieixo 66. Em pelo menos uma abordagem, o flange de eixo

190 pode ser uma parte de embreagem geralmente em forma de disco tendo um diâmetro externo D2 maior que o diâmetro D1 de uma parte intermédia do semieixo 66.

[00056] O semieixo 66 pode incluir ainda uma saliência 194 na extremidade distal 192 do semieixo 66. A saliência 194 pode ser, por exemplo, uma saliência cilíndrica, e pode ter um diâmetro externo D3 menor que o diâmetro D1 da parte intermédia do semieixo 66.

[00057] Em pelo menos uma abordagem, e como mostrado na Figura 8, um perímetro externo do flange de eixo 190 pode definir uma interface de embreagem. A interface de embreagem pode ter um conjunto de dentes que pode ser

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18/24 disposto em torno do eixo 102, tal como um arranjo de ranhura externo 196.

[00058] Com referência à Figura 9, uma tampa 56 pode ser provida de um recesso 200, por exemplo, em uma zona central da tampa 56. O recesso 200 pode ser dimensionado para receber a saliência 194 do semieixo 66. Desse modo, o recesso 200 pode suportar a saliência 194 dentro do recesso 200, e a sua combinação pode, coletivamente, formar um arranjo de suporte interno. Em pelo menos uma abordagem, o recesso 200 pode ter uma profundidade maior do que uma distância axial entre a primeira e segunda posições do colar de embreagem 170, como descrito em maior detalhe em outro lugar aqui.

[00059] A tampa 56 pode ainda ser provida de uma interface de embreagem. A interface de embreagem pode ter um conjunto de dentes que pode ser disposto em torno do eixo 102, tal como um arranjo de ranhura interno 202. O arranjo de ranhura interno 202 pode ser adaptado para interagir com o arranjo de ranhura externo 196 do flange de eixo 190 do semieixo 66 para formar uma interface de engate de embreagem. Desse modo, em uma configuração, o arranjo de ranhura interno 202 e o arranjo de ranhura externo 196 podem engrenar para bloquear de modo rotativo o semieixo 66 com a tampa 56.

[00060] Em pelo menos uma abordagem, o arranjo de ranhura externo 196 e o arranjo de ranhura interno 202 podem definir um ângulo de pressão negativa em suas geometrias. Dessa maneira, quando o arranjo de ranhura interno 202 é engatado com o arranjo de ranhura externo 196,

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19/24 o semieixo 6 6 pode ser retirado no sentido axial da tampa 56 .

[00061] Com referência às Figuras 10 e 11, é mostrada uma tampa de semieixo alternativa. O semieixo 66 pode ter uma parte de embreagem 210 disposta em uma extremidade distal 212 do semieixo 66. Em pelo menos uma abordagem, a parte de embreagem 210 pode ser uma parte de embreagem geralmente em forma de disco tendo um diâmetro externo D4 maior que o diâmetro D1 do corpo de eixo 6 8 do semieixo 66.

[00062] O semieixo 66 pode ainda incluir um recesso 214 na extremidade distal 212 do semieixo 66. O recesso 214 pode ser, por exemplo, um recesso cilíndrico, e pode ter um diâmetro interno D5 menor que o diâmetro D1 da parte intermédia do semieixo 66.

[00063] Em pelo menos uma abordagem, e como mostrado na Figura 10, um perímetro externo da parte de embreagem 210 pode definir uma interface de embreagem tal como um primeiro arranjo de ranhura de face 216.

[00064] Com referência à Figura 11, uma tampa 220 pode ser provida de uma saliência 222, por exemplo, em uma zona central da tampa 220. A saliência 222 pode ser dimensionada para ser disposta dentro do recesso 214 do semieixo 66. Desse modo, o recesso 214 pode suportar a saliência 222 dentro do recesso 214, e a sua combinação pode, coletivamente, formar um arranjo de suporte interno.

[00065] A tampa 220 pode ainda ser provida de uma interface de embreagem tal como um segundo arranjo de ranhura de face 224. O segundo arranjo de ranhura de face

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224 pode ser adaptado para interagir com o primeiro arranjo de ranhura de face 216 da parte de embreagem 210 do semieixo 66 para formar uma interface de engate da embreagem. Desse modo, em uma configuração, o primeiro arranjo de ranhura de face 216 e o segundo arranjo de ranhura de face 224 podem engrenar para bloquear de modo rotativo o semieixo 66 com a tampa 220.

[00066] Está expressamente contemplado que qualquer combinação adequada de arranjo de suporte interno e interface de embreagem pode ser fornecida. Por exemplo, o arranjo de suporte interno das Figuras 8 e 9 (recesso da saliência) pode ser provido da interface de embreagem da Figura 10 e 11 (arranjos de ranhura de face opostos). Da mesma forma, o arranjo de suporte interno das Figuras 10 e 11 (recesso da saliência) pode ser provido da interface de embreagem da Figura 8 e 9 (arranjos de ranhura interno e externo).

[00067] Com referência às Figuras 12-15, o colar de embreagem 170 pode ser movido entre a primeira e segunda posições axiais. Dessa maneira, o semieixo 66 pode ser movido entre uma configuração engatada quando o colar de embreagem 170 está na primeira posição (como mostrado nas Figuras 12 e 13), e uma configuração desengatada quando o colar de embreagem 170 está na segunda posição (como mostrado nas Figuras 14 e 15). Como aqui utilizado, uma posição axial de um componente pode se referir a um ponto de referência do componente. Por exemplo, uma posição axial do semieixo 66 pode se referir a um ponto de extremidade distal do semieixo 66, um ponto mais ao centro do semieixo 66, um ponto de

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21/24 extremidade proximal do semieixo 66, ou qualquer outro ponto adequado do semieixo 66.

[00068] Com referência as Figuras 12 e 13, na configuração engatada, o atuador 174 pode estar em um modo desligado. A extremidade proximal 154 do semieixo 66 pode ser recebida dentro do furo 152 da segunda engrenagem 146 a uma profundidade axial d1. Na extremidade distal 192 do semieixo 66, o arranjo de ranhura externo 196 do flange de eixo 190 pode ser disposto em engate da malha com o arranjo de ranhura interno 202 da tampa 56. Também quando na configuração engatada, a saliência 194 pode ser recebida dentro do recesso 200 a uma profundidade axial d2.

[00069] Na configuração engatada, a segunda engrenagem lateral 146 pode ser adaptada para transmitir um torque ao semieixo 66 através de um arranjo de ranhura. O semieixo 66 pode, por sua vez, transmitir torque ao cubo de roda 54 e à tampa 56 através do arranjo de ranhura externo 196 e do arranjo de ranhura interno 202. Dessa maneira, um torque pode ser transmitido através do semieixo 66 para um pneu (por exemplo, pneu 26 da Figura 1).

[00070] Com referência às Figuras 14 e 15, na configuração desengatada, o atuador 174 pode estar no modo ligado ou acionado. O acionamento do atuador 174 pode efetuar um movimento axial da forquilha de mudança 172, o qual pode efetuar um movimento axial correspondente do colar de embreagem 170, o qual pode efetuar um movimento axial correspondente do semieixo 66, por exemplo, ao longo do eixo 102.

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22/24 [00071] A extremidade proximal 154 do semieixo 6 6 pode ser recebida dentro do furo 152 da segunda engrenagem 146 a uma profundidade axial d3. Na extremidade distal 192 do semieixo 66, o arranjo de ranhura externo 196 do flange de eixo 190 pode ser disposto fora do engate de malha com o arranjo de ranhura interno 202 da tampa 56. Também quando na configuração engatada, a saliência 194 pode ser recebida dentro do recesso 200 a uma profundidade axial d4.

[00072] Na configuração desengatada, o semieixo 66 pode não transmitir torque ao cubo de roda 54 e à tampa 56. Dessa maneira, um torque pode não ser transmitido a um pneu no cubo de roda 54.

[00073] Além disso, quando na configuração desengatada, o primeiro arranjo de ranhura de face 186 do colar de embreagem 170 pode ser movido para engate com um segundo arranjo de ranhura de face 188 na segunda parte de caixa 142. Dessa maneira, o conjunto diferencial 64 pode estar em uma configuração bloqueada quando o semieixo 66 está na configuração desengatada.

[00074] Em pelo menos uma abordagem, o atuador 174 pode ser adaptado para deslocar axialmente a forquilha de mudança 172, e desse modo, o semieixo 66, uma distância predeterminada L. A distância predeterminada L pode definir uma distância axial entre a primeira e segunda posições do colar de embreagem 170. A distância predeterminada L pode ser, por exemplo, na gama de aproximadamente 10 milímetros a aproximadamente 20 milímetros e, mais particularmente, na gama de aproximadamente 15 milímetros.

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23/24 [00075] A distância predeterminada L pode ser igual a d2 menos d4. Em pelo menos uma abordagem, L < d2 (e d4 > 0). Como tal, mesmo na configuração desengatada, o recesso 200 pode suportar a extremidade distal 192 do semieixo 66 via a saliência 194, como mostrado na Figura 14.

[00076] Também em pelo menos uma abordagem, d1 + d2 = d3 + d4. Dessa maneira, uma diminuição da profundidade da saliência 194 dentro do recesso 200 pode corresponder a um aumento proporcional na profundidade da extremidade proximal 154 do semieixo 66 dentro do furo 152 da segunda engrenagem lateral 146.

[00077] Em pelo menos uma outra abordagem, um arranjo de ranhura pode ser disposto na extremidade distal 192 do semieixo 66, de tal modo que o semieixo 66 pode ser fixo de modo rotativo à tampa 56 quando o semieixo 66 está quer na primeira posição axial quer na segunda posição axial. Um engate de embreagem passível de engate seletivo pode ser fornecido na ou próximo da extremidade proximal 154 do semieixo 66. Por exemplo, uma interface de engate de embreagem (como um arranjo de ranhura interno e externo ou arranjo de ranhura de face) pode ser fornecida entre o semieixo 66 e a segunda engrenagem 146. Nessa abordagem, o mecanismo atuador 168 pode seletivamente acoplar e desacoplar o semieixo 66 com a segunda engrenagem 146 na ou próxima da extremidade proximal 154 do semieixo 66.

[00078] Embora as modalidades exemplares sejam descritas acima, não se pretende que essas modalidades descrevam todas as formas possíveis da invenção. Pelo contrário, as palavras utilizadas na especificação são

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24/24 palavras de descrição em vez de limitação, e se entende que podem ser feitas várias alterações sem se afastar do espírito e escopo da invenção. Adicionalmente, as características de várias modalidades de implementação podem ser combinadas para formar modalidades adicionais da invenção.

Claims

REIVINDICAÇÕES

1. Conjunto de eixo motriz, caracterizado por compreender:

um conjunto diferencial incluindo uma engrenagem lateral;

um conjunto de cubo de roda incluindo um cubo e uma tampa;

um semieixo que é rotativo em torno de um eixo e se estende axialmente a partir do conjunto diferencial em direção à tampa, de tal modo que o semieixo é recebido no cubo, o semieixo sendo móvel ao longo do eixo em relação à engrenagem lateral e à tampa; e um mecanismo atuador que é configurado para acionar o semieixo ao longo do eixo entre uma primeira posição axial na qual o conjunto diferencial fornece torque ao conjunto de cubo de roda e uma segunda posição axial na qual o conjunto de cubo de roda é desconectado do conjunto diferencial, de tal modo que o conjunto diferencial não fornece torque ao conjunto de cubo de roda.
2. Conjunto de eixo motriz, de acordo com a reivindicação 1, caracterizado por o semieixo ter um flange de eixo que conecta operativamente o conjunto diferencial ao conjunto de cubo de roda quando o semieixo está na primeira posição axial.

3. Conjunto de eixo motriz, de acordo com a reivindicação 2, caracterizado por o flange de eixo ser recebido no cubo. 4 . Conjunto de eixo motriz, de acordo com a

reivindicação 3, caracterizado por a tampa estar disposta de modo fixo no cubo.

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5. Conjunto de eixo motriz, de acordo com a reivindicação 4, caracterizado por o flange de eixo engatar a tampa quando o semieixo está na primeira posição axial e estar afastado da tampa quando o semieixo está na segunda posição axial.

6. Conjunto de eixo motriz, caracterizado por compreender:

um conjunto diferencial incluindo uma engrenagem lateral;

um conjunto de cubo de roda incluindo uma tampa que define uma primeira interface de embreagem;

um semieixo que é rotativo em torno de um eixo e se estende axialmente entre o conjunto diferencial e o conjunto de cubo de roda, em que o semieixo é móvel ao longo do eixo em relação à engrenagem lateral e inclui uma segunda interface de embreagem em uma extremidade distal; e um mecanismo atuador que tem um colar de embreagem que é preso ao semieixo, o colar de embreagem sendo configurado para mover o semieixo entre uma primeira posição axial na qual a segunda interface de embreagem é engatada com a primeira interface de embreagem, e uma segunda posição axial em que a segunda interface de embreagem é desengatada da primeira interface de embreagem.

7. Conjunto de eixo motriz, de acordo com a reivindicação 6, caracterizado por o semieixo ser fixo de modo rotativo à engrenagem lateral.

8. Conjunto de eixo motriz, de acordo com a reivindicação 6, caracterizado por o semieixo fornecer torque ao conjunto de cubo de roda quando o semieixo está na primeira posição axial, e o semieixo não fornecer torque ao

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3/5 conjunto de cubo de roda quando o semieixo está na segunda posição axial.

9. Conjunto de eixo motriz, de acordo com a reivindicação 6, caracterizado por a engrenagem lateral ter um furo e o semieixo ter uma extremidade proximal e uma extremidade distal disposta oposta à extremidade proximal, e a extremidade proximal se estender uma primeira profundidade axial para o furo quando o semieixo está na primeira posição axial e a extremidade proximal se estende uma segunda profundidade axial para o furo quando o semieixo está na segunda posição axial, em que a segunda profundidade axial é maior do que a primeira profundidade axial.

10. Conjunto de eixo motriz, de acordo com a reivindicação 6, caracterizado por o conjunto diferencial incluir uma caixa que tem uma terceira interface de embreagem, o colar de embreagem tem uma quarta interface de embreagem e a terceira interface de embreagem engata a quarta interface de embreagem quando o semieixo está na segunda posição axial para bloquear o conjunto diferencial.

11. Conjunto de eixo motriz, de acordo com a reivindicação 6, caracterizado por o semieixo incluir uma saliência na extremidade distal, a tampa definir um recesso que recebe a saliência e a saliência ser móvel axialmente dentro do recesso.

12. Conjunto de eixo motriz, de acordo com a reivindicação 6, caracterizado por a tampa incluir uma saliência, o semieixo ter um recesso na extremidade distal que recebe a saliência e o recesso ser móvel axialmente em relação à saliência.

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13. Conjunto de eixo motriz, de acordo com a reivindicação 6, caracterizado por a primeira interface de embreagem incluir um conjunto de dentes que estão dispostos em torno do eixo e a segunda interface de embreagem incluir um conjunto de dentes que estão dispostos em torno do eixo e em torno de um flange de eixo do semieixo.

14. Conjunto de eixo motriz, de acordo com a reivindicação 13, caracterizado por o conjunto de dentes da primeira interface de embreagem estar disposto na tampa e se estender em direção ao eixo, de tal modo que o flange de eixo pode ser recebido na primeira interface de embreagem e o conjunto de dentes da segunda interface de embreagem se estende para fora do eixo e voltado para a primeira interface de embreagem.

15. Conjunto de eixo motriz, de acordo com a reivindicação 13, caracterizado por o conjunto de dentes da primeira interface de embreagem se estender axialmente e ficar voltado para o flange de eixo e o conjunto de dentes da segunda interface de embreagem se estender axialmente e ficar em oposição ao conjunto diferencial.

16. Conjunto de eixo motriz, de acordo com a reivindicação 6, caracterizado por o colar de embreagem incluir parafusos de aperto adaptados para fornecer uma força de compressão no semieixo para inibir o movimento axial do semieixo com relação ao colar de embreagem e o mecanismo atuador estar disposto próximo ao conjunto diferencial.

17. Método de operar um conjunto de eixo motriz, caracterizado por compreender:

fornecer um conjunto diferencial, um conjunto de cubo de roda com um cubo e um semieixo que é rotativo em

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5/5 torno de um eixo e se estende axialmente a partir de um conjunto diferencial e é recebido no cubo; e acionar o semieixo ao longo do eixo entre uma primeira posição axial na qual o conjunto diferencial fornece torque ao conjunto de cubo de roda e uma segunda posição axial na qual o conjunto de cubo de roda é desconectado do conjunto diferencial, de tal modo que o conjunto diferencial não fornece torque ao conjunto de cubo de roda.

18. Método, de acordo com a reivindicação 17, caracterizado por o conjunto de cubo de roda ter uma primeira interface de embreagem, o semieixo ter uma segunda interface de embreagem, e a primeira interface de embreagem coincidir com a segunda interface de embreagem quando o semieixo está na primeira posição axial.

19. Método, de acordo com a reivindicação 18, caracterizado por o conjunto de cubo de roda ter uma tampa que está disposta de modo fixo em uma extremidade do cubo, em que o semieixo está acoplado à tampa quando o semieixo está na primeira posição axial e está desacoplado da tampa quando na segunda posição axial.

20. Método, de acordo com a reivindicação 18, caracterizado por o conjunto diferencial incluir uma caixa que tem uma terceira interface de embreagem, um mecanismo de acionamento ter uma quarta interface de embreagem, e a terceira interface de embreagem engatar a quarta interface de embreagem quando o semieixo está na segunda posição axial para bloquear o conjunto diferencial.