BRPI0801435A2

BRPI0801435A2 - caixa de transmissão por caixa de satélites

Info

Publication number: BRPI0801435A2
Application number: BRPI0801435-3A
Authority: BR
Inventors: Jose Flores Braum Ballester; Adriano Magistrali Ballester
Original assignee: Jose Flores Braum Ballester; Adriano Magistrali Ballester
Priority date: 2008-03-27
Filing date: 2008-03-27
Publication date: 2011-01-11
Also published as: EP2286113B1; BRPI0801435B1; EP2286113A4; WO2009152590A1; US20110105271A1; EP2286113A1; WO2009152590A8

Abstract

CAIXA DE TRANSMISSãO POR CAIXA DE SATéLITES é uma caixa de transmissão mecânica (1), composta por uma ou mais caixas de satélites (2) ligadas à entrada (3) e saída (4) por engrenagens (5), sendo a inversão do sentido, acréscimo ou decréscimo de rotação das caixas de satélites (2) ocasionados por engrenagens (6) ligadas às mesmas, acionadas ou por motor elétrico ou por outro tipo de incremento de rotação mecânica, controlado por um microprocessador, programado com algoritmos para cada uma das posições da caixa (frente, ponto morto e ré), que controla o motor elétrico e aciona as engrenagens (6), definindo o sentido e velocidade de rotação acréscimo, decréscimo ou a inversão de rotações das caixas de satélites (2), obtendo movimentos de redução e multiplicação progressivos.

Description

CAIXA DE TRANSMISSÃO POR CAIXA DESATÉLITES

Setor tecnológico da invenção

A presente invenção pertence, de maneira geral, aosetor tecnológico de caixas de transmissão e se refere, de modo maisespecífico, a uma caixa de transmissão concebida para variar asrotações entre a entrada (rotação do motor) e a saída (diferencial,eixo cardan ou roda), por intermédio de caixa de satélites eengrenagens, sendo destinada ao uso em automóveis, motocicletas,caminhões, ônibus e todo e qualquer equipamento que possua umacaixa de velocidades entre o motor e a saída de rotação,compreendendo também máquinas e equipamentos industriais, comotornos mecânicos e similares.

Estado da técnica conhecido

O estado da técnica deste setor tecnológicocompreende basicamente três tipos principais de caixas de marchasconvencionais: a caixa de marcha manual, a caixa de marchaautomática e a CVT toroidal. A finalidade destas caixas é permitir queà relação de transmissão entre o motor e as rodas de acionamentomude à medida que a velocidade do carro aumenta ou diminui.

A caixa de marcha manual (geralmente com cincovelocidades) e a caixa de marcha automática, em que a troca demarchas é feita por fluido hidráulico, apresentam relações de marchasfixas. A troca de marchas visa fazer com que o motor mantenha-seabaixo do limite e próximo da faixa de rpm de sua melhorperformance, ou seja, visa obter o melhor aproveitamento do torquedo motor para uma determinada condição. Todas as diferentesrelações de marchas que a caixa pode produzir são obtidas pelacombinação de engrenagens.

A CVT toroidal (transmissão continuamente variável)não apresenta uma caixa de mudança com um número fixo demarchas, trabalha com uma variação contínua de velocidade e operapor intermédio da fricção entre dois ou mais discos de diferentesdiâmetros, que permitem a variação de infinitos valores entre amarcha mais alta e a marcha mais baixa (sem degraus discretos emudanças de marchas como ocorre com as anteriores).

Todas estas caixas convencionais apresentamproblemas e deficiências. No que se refere às caixas de marchasfixas (mecânica e automática), o principal problema decorre dastrocas de marchas com aceleração e desaceleração do motor, o quegera grande consumo de combustível e desgaste constante doscomponentes. Estas caixas necessitam do uso de mecanismoscomplexos para as diferentes marchas (à frente, ponto morto e ré),bem como do uso de embreagem. No que se refere a CVT toroidal,além de utilizar também de mecanismos complexos para as trêsposições, apresenta graves problemas de desgaste, conseqüência defuncionar pela fricção entre discos, necessitando do uso delubrificantes especiais.

Novidade e objetivos da invenção

A invenção revelada no presente relatório descritivo serefere a uma caixa de velocidades inovadora, que emprega uma novaconcepção para variar a relação de marchas, obtida através de umaou mais caixas de satélites ligadas entre a entrada de rotação e asaída de rotação. Através deste conjunto de engrenagens, pode-seusar a rotação de entrada para alterar a rotação de saída,encontrando a rotação do motor ideal e a velocidade para maioreconomia de combustível e menor desgaste do motor.

A presente invenção objetiva proporcionar a obtençãode relações de velocidades variáveis de forma contínua (sem troca demarchas), através uma transmissão adaptável a qualquer tipo demotor (à combustão ou elétrico), que elimina o uso de embreagem e aexistência de mecanismos complexos para a seleção de movimento àfrente, ponto morto e ré.

Outros objetivos a serem alcançados pela presenteinvenção são a diminuição do número de peças necessárias parafabricação da transmissão, a simplificação do manuseio pelo usuário(uma vez que elimina a troca de marchas e a utilização daembreagem), eliminação da utilização de correias, discos ou poliasassim como lubrificante especial, diminuição do volume ocupado pelatransmissão, redução do peso da mesma e do custo de fabricação.

Descrição dos desenhos anexos

A fim de que a presente invenção seja plenamentecompreendida e levada à prática por qualquer técnico deste setortecnológico, a mesma será explicada de forma clara, concisa esuficiente para permitir sua reprodução, tendo como base osdesenhos anexos abaixo listados, que a ilustram e subsidiam:

Figura 1 desenho em vista superior da caixa detransmissão proposta e revelada no presente relatório descritivo.

Figura 2 desenho em perspectiva de uma caixa desatélites e engrenagens associadas.Figura 3 desenho esquemático do funcionamento geralda caixa de transmissão, objeto deste relatório descritivo, em que sãorepresentados a entrada de rotação do motor A, o satélite B, aplanetária C, o satélite Dea planetária E, que transmite o movimentopara as rodas.

Figura 4 desenho esquemático do funcionamento dacaixa de transmissão em ponto morto.

Figura 5 desenho esquemático do funcionamento dacaixa de transmissão em marcha ré.

Figura 6 desenho esquemático do funcionamento dacaixa de transmissão em marcha para frente.

Figuras 7 a 9 gráficos comparativos de uma caixa demudança convencional e a invenção proposta

Descrição detalhada da invençãoConforme pode ser inferido das figuras 1 e 2 anexas, ainvenção proposta é uma caixa de transmissão mecânica (1),composta por uma ou mais caixas de satélites (2) ligadas à entrada(3) e saída (4) por engrenagens (5), sendo a inversão do sentido,acréscimo ou decréscimo de rotação das caixas de satélites (2)ocasionados por engrenagens (6) ligadas às mesmas, acionadas oupor motor elétrico (não representado) ou por outro tipo de incrementode rotação mecânica (como a rotação proveniente do motor ou dasaída).

O controle da caixa de transmissão (1) serápreferencialmente realizado por um microprocessador, programadocom algoritmos para cada uma das posições da caixa (frente, pontomorto e ré), que controla o motor elétrico e aciona as engrenagens(6), definindo o sentido e velocidade de rotação, acréscimo,decréscimo ou a inversão de rotações das caixas de satélites (2),obtendo movimentos de redução e multiplicação progressivos.

A figura 3 ilustra de modo esquemático o funcionamentogeral da invenção. A planetária A recebe a entrada de rotação domotor, a título de exemplo uma volta no sentido horário. O satélite B émovimentado externamente e controla todo o sistema de transmissão,deste modo, se o sistema de satélite B ficar parado a planetária C giraem sentido anti-horário se o sistema de satélite B gira meia volta demodo horário o movimento da planetária C é nulo, se o sistema desatélite B gira uma volta no sentido horário gera duas voltas nosentido anti-horário da planetária C. O sistema de satélite D funcionade modo análogo ao sistema de satélite B, influenciando a planetáriaE que determina o movimento que será transmitido para as rodas.

A figura 4 ilustra o funcionamento do ponto morto. Nesteexemplo a planetária A (rotação proveniente do motor) dá uma voltano sentido horário. O sistema de satélite B, cujo movimento éacionado externamente, gira somente meia volta no sentido horário ecomo conseqüência a planetária C fica parada, o sistema de satéliteD fica parado (pois não recebe nenhum movimento da planetária C) ea planetária E fica parada, não transmitindo nenhum movimento paraas rodas.

A figura 5 ilustra o funcionamento da marcha ré.Novamente, a título de exemplo, é convencionada uma volta sentidohorário para a planetária A. O sistema de satélite B gira somente meiavolta no sentido horário, a planetária C gira somente à partecomandada pelo sistema de satélite Β. O sistema de satélite D ficaparado e inverte a rotação para a planetária E, que gira em sentidoanti-horário e fornece rotação para a marcha ré.

A figura 6 ilustra o funcionamento da aceleração parafrente. A planetária A tem gira no sentido horário. O sistema desatélite B gira em no sentido horário decrescente e provocamovimento progressivo crescente da planetária C. O sistema desatélite D gira em sentido horário decrescente e a planetária E temmovimento no sentido horário crescente.

As figuras 7 a 9 comparam a invenção proposta comuma caixa convencional e comprovam a maior economia da invençãoproposta.

Tratou-se no presente relatório descritivo de umainvenção dotada de aplicação industrial, novidade e atividadeinventiva, todos os requisitos determinados por lei para receber oprivilégio pleiteado.

Claims

1.- CAIXA DE TRANSMISSÃO POR CAIXA DESATÉLITES caracterizada por ser composta por uma ou mais caixasde satélites (2) ligadas à entrada (3) e saída (4) por engrenagens (5),sendo a inversão do sentido, acréscimo ou decréscimo de rotaçãodas caixas de satélites (2) ocasionados por engrenagens (6) ligadasàs mesmas.

2.- CAIXA DE TRANSMISSÃO POR CAIXA DESATÉLITES como reivindicado em 1 e ainda caracterizada por asengrenagens (6) serem movimentadas por motor elétrico.

3.- CAIXA DE TRANSMISSÃO POR CAIXA DESATÉLITES como reivindicado em 1 e ainda caracterizada por asengrenagens (6) serem movimentadas pela rotação proveniente domotor ou da saída.

4.- CAIXA DE TRANSMISSÃO POR CAIXA DESATÉLITES como reivindicado em 1 e 2 e ainda caracterizada por ocontrole das engrenagens (6) e da caixa de transmissão (1) serrealizado por um microprocessador, programado com algoritmosespecíficos para cada posição da caixa (1).

5.- CAIXA DE TRANSMISSÃO POR CAIXA DESATÉLITES como reivindicado em 1 e ainda caracterizada por oponto morto ser obtido ao girar o satélite B de modo a fazer com quea planetária C fique parada e não transmita movimento.

6.- CAIXA DE TRANSMISSÃO POR CAIXA DESATÉLITES como reivindicado em 1 e ainda caracterizada por omovimento para frente ser obtido ao girar o satélite B de modo a fazercom que transmita movimento progressivo crescente para planetáriaC1 gire o satélite D em sentido decrescente e a planetária E tenhamovimento no sentido crescente.6. - CAIXA DE TRANSMISSÃO POR CAIXA DESATÉLITES como reivindicado em 1 e ainda caracterizada por amarcha ré ser obtida ao girar o satélite B de modo a fazer com que aplanetária C gire somente à parte comandada pelo sistema de satéliteΒ, o sistema de satélite D fique parado e inverta a rotação para aplanetária E.