E UM SEGUNDO EIXO”

CAMPO DA INVENÇÃO

[0001 ] A presente invenção refere-se a veículos de trabalho e, mais especificamente, a um dispositivo para desengatar a força motriz de um eixo de um veículo de trabalho.

ANTECEDENTES DA INVENÇÃO

[0002] Um veículo de trabalho, tal como um caminhão ou trator grande, em geral, inclui um chassi, um motor para proporcionar uma força motriz, uma transmissão e um trem de acionamento, que inclui, pelo menos, três eixos para aumentar a capacidade de rolamento e de reboque da carga do veículo de trabalho. Por exemplo, o veículo de trabalho pode incluir um eixo de direção frontal e um par de eixos em tandem, traseiros. O veículo de trabalho pode ter múltiplas trações, isto é, acionamento, configurações, tal como uma configuração de acionamento de 6x2, 6x4, 6x6, 8x4, 8x8 ou 10x8, para acionar, seletivamente, um ou mais eixos traseiros. Por exemplo, um veículo de trabalho com uma configuração de acionamento de 6x4 pode incluir um eixo direcionável frontal, não acionado e um par de eixos traseiros, ambos acionados pelo motor. Em algumas circunstâncias, por exemplo, ao rebocar uma carga pesada morro acima, pode ser desejável proporcionar uma força motriz para todos os três eixos do veículo de trabalho, em uma configuração de acionamento de 6x6, para aumentar a tração. Em outras circunstâncias, por exemplo, ao acionar o veículo de trabalho em uma operação sem reboque, pode ser desejável acionar, apenas, um dos eixos, em uma configuração de acionamento de 6x2, para diminuir a tração e aumentar a eficiência do combustível.

[0003] Em alguns veículos de trabalho, um dos eixos traseiros pode ser desengatado da força motriz do motor. Por exemplo, o veículo de trabalho pode incluir um membro de desacoplamento para debrear seletivamente o eixo mais atrás para que o veículo de trabalho possa ser operado em uma configuração de acionamento de 6x4, com ambos os eixos traseiros sendo acionados pelo motor, ou uma configuração de acionamento de 6x2 com apenas o eixo traseiro mais à frente sendo acionado pelo motor. Adicionalmente, o eixo mais atrás desengatado pode ser um eixo de levantamento que pode ser elevado por um membro de levantamento, por exemplo, bolsa de ar, para elevar as rodas do eixo de levantamento, acima da roda. Dessa forma, o operador pode elevar o eixo de levantamento quando o veículo de trabalho não precisar de uma carga adicional ou uma capacidade de reboque. O eixo desengatado e/ou levantado pode, assim, aumentar a eficiência do combustível, diminuir o desgaste e/ou aperfeiçoar a capacidade de manobra.

[0004] Um membro de desacoplamento típico pode incluir embreagens, por exemplo, embreagem de dentes e/ou um eixo seletivamente engatável posicionado entre os eixos em tandem traseiros. Por exemplo, um membro de desacoplamento pode incluir múltiplas placas de embreagens e atuadores controlados por uma unidade de controle eletrónico para desengatar o eixo mais atrás da força motriz. Adicionalmente, por exemplo, o membro de desacoplamento pode estar na forma de um eixo impulsor de duas partes que inclui uma manga deslizante para acoplar, seletivamente, cada parte do eixo. No entanto, os tais membros de desacoplamento da técnica anterior podem ser complexos e caros.

[0005] O que é necessário na técnica é um sistema de baixo custo para desengatar um eixo de pinhão.

DESCRIÇÃO DA INVENÇÃO

[0006] Em uma realização exemplificativa formada de acordo com a presente invenção, é proporcionado um sistema de desengate de eixo para um veículo com um conjunto traseiro de eixos em tandem. A posição do desengate inclui um alojamento, um eixo de entrada, um eixo de pinhão e um dispositivo de acoplamento. O dispositivo de acoplamento acopla, seletivamente, os eixos de entrada e de pinhão para desconectar, seletivamente, o eixo mais atrás da força de tração, posicionando, assim, o veículo de trabalho entre uma configuração de acionamento de 6x4 e uma configuração de 6x2.

[0007] Em outra realização exemplificativa formada em acordo com a presente invenção, é proporcionado um sistema de desengate para um veículo. O veículo inclui um primeiro eixo e um segundo eixo. O sistema de desengate inclui um alojamento, um eixo de entrada configurado para se conectar ao primeiro eixo, alojado dentro do alojamento, um eixo de pinhão configurado para se conectar, de modo operacional, ao segundo eixo, alojado dentro do alojamento; o eixo de pinhão é coaxialmente alinhado ao eixo de entrada, e com um dispositivo de acoplamento para acoplar seletivamente o eixo de entrada ao eixo de pinhão. O dispositivo de acoplamento inclui um acoplador e um atuador conectado ao acoplador. O atuador é configurado para deslizar, axialmente, o acoplador em relação ao eixo de entrada para que o acoplador acople e transmita uma força motriz entre o eixo de entrada e o eixo de pinhão, em uma posição engatada do dispositivo de acoplamento, e desacople o eixo de entrada e o eixo de pinhão em uma posição desengatada do dispositivo de acoplamento.

[0008] Uma possível vantagem da realização exemplificativa do sistema de desengate de eixo é que a forquilha de deslocamento acionada, pneumaticamente, desengata, seletivamente, a força de tração do eixo mais atrás, o que aumenta, assim, a eficiência do veículo de trabalho.

BREVE DESCRIÇÃO DOS DESENHOS

[0009] Com o propósito de ilustração, são mostradas nas figuras certas realizações da presente invenção. Deve-se compreender, no entanto, que a invenção não se limita às disposições, dimensões e instrumentos precisos mostrados. Números semelhantes indicam elementos semelhantes nas figuras. Nas figuras: [0010] A Figura 1 ilustra uma vista lateral de uma realização exemplificativa de um veículo de trabalho, o veículo de trabalho compreende um conjunto de eixos em tandem, traseiros, de acordo com uma realização exemplificativa da presente invenção;

[001 1 ] A Figura 2 ilustra uma vista superior do eixo mais atrás do conjunto de eixos em tandem da Figura 1 , o conjunto de eixos em tandem inclui adicionalmente um sistema de desengate;

[0012] A Figura 3 ilustra uma vista em corte transversal do sistema de desengate da Figura 2 em uma posição engatada; e

[0013] A Figura 4 ilustra uma vista em corte transversal do sistema de desengate das Figuras 2 e 3 em uma posição desengatada.

DESCRIÇÃO DE REALIZAÇÕES DA INVENÇÃO

[0014] Os termos "para a frente", "para trás", "para a esquerda" e "para a direita", quando usados em conexão com o veículo de trabalho e/ou componentes do mesmo são normalmente determinados com referência à direção de percurso operativo, para frente, do veículo de trabalho, mas não devem ser interpretados como limitantes. Os termos "longitudinal" e "transversal" são determinados com referência à direção para a frente e para trás do veículo de trabalho e, igualmente, não devem ser interpretados como limitantes.

[0015] Agora, referindo-se às figuras, mais especificamente, à Figura 1 , é mostrado um veículo de trabalho 10, que, em geral, inclui um chassi 12, uma cabine 14 para um operador, um acionador principal 16, por exemplo, um motor a diesel 16, um eixo frontal 18, um conjunto de eixos traseiros 20 com, pelo menos, dois eixos 22, 24, rodas 26 fixadas aos eixos 18, 22, 24 e um trem de acionamento, que inclui uma transmissão, que acompanha uma caixa de engrenagens (ou caixas de engrenagens), e um eixo de acionamento principal 28 para transferir a força motriz, isto é, um torque de acionamento, do motor 16 para o conjunto de eixos traseiros 20 para proporcionar tração primária ao veículo de trabalho 10. As rodas frontais 26 do eixo frontal 18 são tipicamente configuradas para serem direcionadas para proporcionar controle direcional ao veículo de trabalho 10. O motor 16, através do trem de acionamento, pode acionar as rodas 26 de qualquer eixo 18, 22, 24. O veículo de trabalho 10 pode incluir mais de três eixos. O veículo de trabalho 10 pode ter qualquer configuração de acionamento desejada, tal como uma configuração de acionamento de 6x6, 6x4, 6x2, 8x8, 8x4, 10x8 ou 10x6. O veículo de trabalho 10 pode estar na forma de qualquer veículo 10 desejado, tal como um caminhão ou um ônibus.

[0016] O conjunto de eixos traseiros 20 pode ser um conjunto de eixos que possa ser levantado, de modo que um dos eixos 22, 24 seja, seletivamente, debreável e possa ser levantado do chão. Dessa forma, o veículo de trabalho 10 pode ser transformado de uma configuração de acionamento de 6x4 para uma configuração de acionamento de 6x2, desengatando-se e/ou elevando-se um dos eixos traseiros 22, 24. A esse respeito, o conjunto de eixos traseiros 20 pode incluir, adicionalmente, um membro de levantamento 30, por exemplo, uma bolsa de ar 30, para levantar o eixo traseiro mais atrás 24. No entanto, o veículo de trabalho 10 pode não incluir um membro de levantamento 30, e, assim, o conjunto de eixos traseiros 20 pode não ser um conjunto de eixos que possa ser levantado. Vale ressaltar que um ou ambos os eixos traseiros 22, 24 podem, entretanto, ser desengatados da força motriz do motor 16, independentemente da possibilidade de um dos eixos traseiros 22, 24 poder ser levantado. Por isso, o conjunto de eixos traseiros 20 pode melhorar a economia do combustível, reduzir o desgaste no eixo mais atrás 24 e/ou encurtar a distância entre os eixos do veículo de trabalho 10 para aperfeiçoar a capacidade de manobra. É concebível que o conjunto de eixos traseiros 20 seja configurado para levantar o eixo traseiro mais à frente 22 em vez do eixo traseiro mais atrás 24.

[0017] Agora, referindo-se, coletivamente, às Figuras 2 a 4, o conjunto de eixos traseiros 20 pode incluir adicionalmente um sistema de desengate 32 para desengatar, seletivamente, um dos eixos traseiros 22, 24 da força motriz, isto é, o torque de acionamento do motor 16. O sistema de desengate 32 é conectado entre o eixo traseiro mais à frente 22 e o eixo mais atrás 24. O sistema de desengate 32 pode, em geral, incluir um alojamento 34, um eixo de entrada 36, um eixo de pinhão 38 e um dispositivo de acoplamento 40 configurado para desacoplar o eixo mais atrás 24 para cessar a transmissão da força motriz do motor 16 (Figuras 3 e 4). Assim, o dispositivo de acoplamento 40 pode acoplar os eixos de entrada e de pinhão 36, 38 em uma posição engatada para transmitir força motriz do eixo de entrada 36, através do eixo de pinhão 38, e para o eixo mais atrás 24 (Figura 3). Alternativamente, o dispositivo de acoplamento 40 pode desacoplar os eixos de entrada e de pinhão 36, 38 em uma posição desengatada para cessar a transmissão da força motriz para o eixo mais atrás 24 (Figura 4).

[0018] O eixo de entrada 36 é configurado para se conectar com o eixo traseiro 22 e o eixo de pinhão 38. O eixo de entrada 36 pode estar na forma de um eixo impulsor 36 que esteja integrado dentro do sistema de desengate 32, de modo que o eixo propulsor 36 se conecte ao diferencial do eixo traseiro 22. Alternativamente, o eixo de entrada 36 pode se acoplar, de modo operacional, a um eixo impulsionador, que, por sua vez, se acopla ao diferencial do eixo traseiro 22. Conforme mostrado, a extremidade frontal do eixo de entrada 36 tem dentes 42 que se engatam ao flange 44, que, por sua vez, é acoplado ao diferencial do eixo traseiro 22. A extremidade traseira do eixo de entrada 36 pode incluir um membro de montagem 46, tal como um flange 46, que, seletivamente, se acopla ao dispositivo de acoplamento 40. O membro de montagem 46 pode ser, integralmente, formado com o eixo de entrada 36, ou o membro de montagem 46 pode ser um componente separado que esteja afixado ao eixo de entrada 36. O membro de montagem 46 pode ter um diâmetro externo e/ou um diâmetro interno estriado. Conforme mostrado, a extremidade traseira do eixo de entrada 36 tem dentes 48 que se engatam ao membro de montagem 46. O eixo de entrada 36 é alojado dentro do alojamento 34 através de rolamentos 50, 52. O eixo de entrada 36 pode compreender qualquer material desejado, tal como o metal.

[0019] O eixo de pinhão 38 está configurado para se conectar, de modo operacional, ao eixo mais atrás 24. Nota-se que o eixo de pinhão 38 não é conectado ao eixo de entrada 36, exceto que é conectado ao mesmo de modo operacional por meio do dispositivo de acoplamento 40. O eixo de pinhão 38 é, coaxialmente, alinhado ao eixo de entrada 36. A extremidade frontal do eixo de pinhão 38 pode incluir um membro de montagem 54, tal como um flange 54, que se acopla, seletivamente, ao dispositivo de acoplamento 40. O membro de montagem 54 pode ser, integralmente, formado com o eixo de pinhão 38 ou o membro de montagem 54 pode ser formado como um componente separado que seja afixado ao eixo de pinhão 38. O membro de montagem 54 pode ter um diâmetro externo e/ou um diâmetro interno estriado. Conforme mostrado, a extremidade frontal do eixo de pinhão 38 tem dentes 56 que se engatam ao membro de montagem 54. A extremidade traseira do eixo de pinhão 38 pode ser conectada a uma engrenagem de pinhão 58, que, por sua vez, é configurada para se conectar ao eixo traseiro 24, através de uma engrenagem anelar 60 O eixo de pinhão 38 é alojado dentro do alojamento 34 através de rolamentos 62, 64. O eixo de pinhão 38 pode compreender qualquer material desejado, tal como metal.

[0020] O dispositivo de acoplamento 40, em geral, inclui um acoplador 66 e um atuador 68, que desliza, axialmente, o acoplador 66 em relação aos eixos de entrada e de pinhão 36, 38 para que o acoplador 66 acople e transmita uma força motriz entre o eixo de entrada 36 e o eixo de pinhão 38, na posição engatada (Figura 3) ou desacople o eixo de entrada 36 e o eixo de pinhão 38 na posição desengatada (Figura 4). [0021 ] O acoplador 66 pode, seletivamente, se engatar a cada membro de montagem 46, 54 dos eixos 36, 38. O acoplador 66 pode estar na forma de uma manga anular 66. No entanto, o acoplador 66 pode estar na forma de qualquer membro de acoplamento desejado. O acoplador 66 pode ter um diâmetro interno estriado que se engata às estrias dos membros de montagem 46, 54. O acoplador 66 pode ter uma porção receptora, por exemplo, um entalhe (não numerado), para se engatar ao atuador 68.

[0022] O atuador 68 pode incluir uma forquilha de deslocamento 70, um dispositivo de fluido 72 e/ou um membro de inclinação 74. A forquilha de deslocamento 70 é deslizável para trás e para frente em um eixo do atuador 76 por meio de um fluido pressurizado do dispositivo de fluido 72 e/ou pela força de inclinação do membro de inclinação 74, que age na forquilha de deslocamento 70 para, assim, deslizar, axialmente, o acoplador 66. Por exemplo, na posição engatada, o dispositivo de fluido 72 pode não aplicar a força sobre a forquilha de deslocamento 70 e o membro de inclinação 74 pode manter ou retornar a forquilha de deslocamento 70 à posição inicial, que, por sua vez, desliza, axialmente, o acoplador 66 para frente para entrar em contato e engatar ambos os eixos de entrada 36 e o de pinhão 38 (Figura 3). Na posição desengatada, o dispositivo de fluido 72 aplica uma pressão sobre a forquilha de deslocamento 70 para superar a força de inclinação do membro de inclinação 74 e deslizar a forquilha de deslocamento 70, que, assim, desliza, axialmente, o acoplador 66 para trás, para que o acoplador 66 somente entre em contato com o eixo de pinhão 38. (Figura 4). Dessa forma, na posição desengatada, o acoplador 66 desengata o eixo de pinhão 38 de modo que nenhuma força motriz do motor 16, seja transmitida do eixo de entrada 36 para o eixo de pinhão 38. Vale ressaltar que na posição desengatada, o atuador 68 pode, em vez disso, deslizar, axialmente, o acoplador 66 sobre o eixo de entrada 36, em vez do eixo de pinhão 38, para cessar a transmissão da força motriz para o eixo mais atrás 24. Vale ressaltar que o atuador 68 pode estar na forma de qualquer atuador desejado, tal como um motor hidráulico ou elétrico que esteja conectado, de modo operacional, ao acoplador 66.

[0023] A forquilha de deslocamento 70 tem uma extremidade que está conectada de forma deslizante ao eixo do atuador 76 e a uma outra extremidade que está fixamente conectada ao acoplador 66. O eixo do atuador 76 é paralelo ao eixo de entrada 36. A forquilha de deslocamento 70 tem uma face frontal e uma face traseira em suas extremidade e sua extremidade está conectada ao eixo do atuador 76. Conforme mostrado, o fluido pressurizado age na face frontal e o membro de inclinação 74 age de forma oposta na face traseira, de modo que a forquilha de deslocamento 70 seja movida pelo fluido e pelo membro de inclinação 7 de maneira oposta. A forquilha de deslocamento 70 pode estar na forma de qualquer forquilha de deslocamento 70 desejada.

[0024] O dispositivo de fluido 72 aciona fluidamente a forquilha de deslocamento 70 de modo que a forquilha de deslocamento 70 seja deslizável pelo fluido pressurizado. O dispositivo de acoplamento 40 pode incluir adicionalmente um espaço interno vedado 78 ou uma cavidade 78 e, pelo menos, uma entrada de fluido 80 para, fluidamente, acoplar o espaço interno 78 ao dispositivo de fluido 72. Assim, o fluido pode permanecer dentro do espaço interno 78. O espaço interno 78 está delimitado pelo alojamento 34, uma conexão entre o eixo de atuador 76 e o alojamento 34, uma conexão entre a forquilha de deslocamento 70 e o alojamento 34 e uma conexão entre a forquilha de deslocamento 70 e o eixo de atuador 76. O dispositivo de fluido 72 pode estar na forma de qualquer fluido desejado. Conforme mostrado, o fluido se encontra na forma de ar comprimido e o dispositivo de fluido 72 se encontra na forma de um compressor de ar 72. Vale ressaltar que o fluido pode estar na forma de qualquer fluido desejado, tal como fluido hidráulico. É concebível que a forquilha de deslocamento 70 só possa ser movida pelo dispositivo de fluido 72 através da aplicação ou remoção do fluido pressurizado em ambas as faces da forquilha de deslocamento 70. A esse respeito, o dispositivo de acoplamento 40 pode incluir, pelo menos, duas entradas de fluido, posicionadas, respectivamente, em cada face da forquilha de deslocamento 70 (não mostrado).

[0025] O membro de inclinação 74 é disposto ao redor do eixo de atuador 76 e conectado entre o alojamento 34 e a face traseira da forquilha de deslocamento 70. O membro de inclinação 74 é configurado para aplicar a força de inclinação sobre a face traseira da forquilha de deslocamento 70. O membro de inclinação 74 pode estar na forma de qualquer membro de inclinação, tal como uma mola em serpentina 74.

[0026] Essas e outras vantagens da presente invenção estarão evidentes para aqueles que são versados na técnica a partir da especificação antecedente. Consequentemente, será observado por aqueles que são versados na técnica que podem ser feitas modificações nas realizações descritas acima sem se afastar do amplo conceito inventivo das mesmas. Deve-se entender que esta invenção não se limita às revelações específicas descritas no presente documento, mas se destina a incluir todas as mudanças e modificações que estejam incluídas no escopo e no espírito da invenção.