BRPI0601897B1

BRPI0601897B1 - Montagem de junta deslizante com ranhuras revestidas e método

Info

Publication number: BRPI0601897B1
Application number: BRPI0601897-1A
Authority: BR
Inventors: Ronald N. Brissette
Original assignee: American Axle & Manufacturing, Inc.
Priority date: 2005-03-25
Filing date: 2006-03-27
Publication date: 2019-03-06
Also published as: DE602006003454D1; KR20060103139A; EP1704938A1; EP1704938B1; BRPI0601897A; US8230710B2; US20060213244A1

Abstract

"montagem de junta deslizante com ranhuras revestidas e método". um método inclui o fornecimento de um eixo que tem uma seção de acoplamento. a seção de acoplamento tem uma superfície exterior geralmente cilíndrica. o método inclui a aplicação de um revestimento à seção acoplamento para formar uma superfície de encaixe. o método ainda inclui a formação a frio do eixo e o revestimento tal que uma pluralidade de protuberâncias é formada na superfície de encaixe. a formação a frio do eixo e do revestimento é feita contemporaneamente.

Description

DE JUNTA DESLIZANTE COM RANHURAS REVESTIDAS E MÉTODO.

Campo da Invenção

A presente invenção refere-se a uma montagem de junta deslizante e mais particularmente a formação de ranhuras revestidas.

Antecedentes da Invenção

Uma junta deslizante tradicional pode conectar dois membros juntos. Em um exemplo, estrias macho formadas em um membro podem ser deslizadas para dentro de estrias fêmeas formadas no outro membro. As estrias podem ser formadas por inúmeros processos que incluem a formação a frio. Vários tipos de processos de formação a frio são comumente referidos como processos de laminação a frio de Grob ou Grobing.. Brevemente, os processos de Grob incluem a formação de estrias, dentes de engrenagem etc em um tubo, eixo ou vareta por meio de, por exemplo, inserção de um mandril no membro e formação do membro a martelo contra o mandril para formar uma extremidade ranhurada. Outros processos de Grobing podem incluir laminação a frio e formação de vibração.

Em uma condição descarregada, os membros da junta deslizante podem mover-se longitudinalmente um em relação ao outro. Em uma condição carregada, a junta deslizante pode ser difícil de no entanto, a junta à geração de calor.

acoplar. Em uma condição descarregada,

Em um sendo aplicado a cada uma formação de estrias para das extremidades estriadas após a reduzir o desgaste entre os dois membros. Trabalho à máquina adicional ou formação após aplicação de plástico é, então necessário para formar novamente as estrias. Em outros exemplos, o plástico pode ser injetado entre os membros da junta deslizante para reduzir folga na junta deslizante e reduzir desgaste. Trabalho à máquina adicional e/ ou manipulação da injeção de plástico pode adicionar custo e complexidade à montagem de junta deslizante.

Sumário da Invenção

Um método inclui o fornecimento de um eixo tendo uma seção de acoplamento. A seção de acoplamento tem uma superfície exterior geralmente cilíndrica. O método inclui a aplicação de uma cobertura à seção de acoplamento para formar uma superfície de encaixe. O método ainda inclui a formação a frio do eixo e revestimento tal que uma pluralidade de protuberâncias é formada na superfície de encaixe.

Áreas adicionais de aplicabilidade da presente invenção tornar-se-ão aparentes da descrição detalhada

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proporcionada aqui depois. Deve ser entendido que a descrição detalhada e exemplos específicos, enquanto indicam as várias concretizações da invenção são pretendidas para propósitos de ilustração apenas e não são 5 pretendidos para limitar o escopo da invenção.

Breve Descrição dos Desenhos

A presente invenção tornar-se-á melhor entendida a partir da descrição detalhada, reivindicações e desenhos anexos, em que:

A figura 1 é a vista em perspectiva de uma junta deslizante com um membro macho tendo estrias macho e um membro fêmea tendo estrias fêmeas com um revestimento conectado a uma superfície interior do membro fêmea, a junta deslizante é construída de acordo com várias concretizações da presente invenção.

A figura 2 é uma vista parcial em seção transversal da junta deslizante a partir da figura 1.

As figuras 3A, 3B e 3C são vistas em perspectivas de uma pluralidade de membros machos e fêmeas exemplificativos 20 com ranhuras revestidas formadas no mesmo, construídas de acordo com os ensinamentos da presente invenção.

As figuras 4 e 5 são vistas em perspectiva do membro fêmea e membro macho antes da formação das respectivas estrias mostrando a aplicação do revestimento em uma

• · superfície interior do membro fêmea exterior do membro macho construídas • ♦ · · ♦ · · • · · · • · · · » · · · • · · · em de uma superfície acordo com os

As figuras 6A, 6B, 6C e figura são vistas em exemplificativo aplicado aos membros macho e fêmea da junta deslizante construída de acordo com os ensinamentos da presente invenção.

A figura 8 é uma vista em perspectiva de um membro com uma engrenagem de espora revestida formada no mesmo construído de acordo com os ensinamentos da presente invenção.

A figura 9 é uma vista seccional transversal parcial de dentes revestidos da engrenagem de espora da figura 8.

Descrição Detalhada de Várias Concretizações

A descrição a seguir de várias concretizações é meramente exemplificativa em natureza e não é, de nenhuma forma, pretendida para limitar a invenção, sua aplicação e uso.

Com referência às figuras 1 e 2, a junta deslizante 10 é mostrado que esta é construída de acordo com os ensinamentos da presente invenção. A junta deslizante 10 pode incluir um membro fêmea 12 que pode ser acoplado a um membro macho

14. Com referência às figuras

3A, 3B e 3C, membros adicionais 12,14 que podem formar a junta deslizante 10 são mostradas. Os membros fêmea 12 podem ter

estrias fêmeas 16	formadas em uma extremidade fêmea 18 do
membro fêmea 12.	Os membros macho 14 podem ter estrias ·
macho 20 formadas	em uma extremidade macho 22 de cada um

dos membros machos 14. Cada uma das extremidades macho 22 podem ser configuradas para serem recebidas por cada uma das extremidades fêmeas 18 dos membros fêmeas 12. Deve ser apreciado que os termos macho e fêmea são usados apenas para indicar que um membro pode ser recebido no outro (isto é, um membro macho em um membro fêmea). Ademais, estrias não precisam ser formadas nas extremidades dos membros, mas podem ser formadas em vários locais ao longo dos membros.

Com referência às figuras 1, 2, 3A, 3B e 3C, um revestimento 24 pode ser conectado às estrias fêmeas 16 e/ ou às estrias macho 20, que aplicado antes da formação de estrias 16, 20, conforme mostrado nas figuras 4 e 5. Em várias concretizações, as estrias 16, 20 podem ser formadas em ambas o revestimento 24 e um ou mais dos membros 12, 14 contemporaneamente. Deve ser apreciado que cada um dos membros 12, 14 podem ser um membro tubular 26, um membro sólido 28 ou combinações dos mesmos. Será ainda apreciado que os membros 12, 14 podem ter várias seções transversais, por exemplo, uma seção reta transversal 3 0 e/ ou seções

transversais multilaterais 32.

O acoplamento dos dois membros 12, 14 juntos pode permitir, por exemplo, que energia seja transmitida de um membro para o outro. Por exemplo, extremidades opostas (não mostradas) dos membros 12, 14 (isto é opostas às estrias 16,20) podem ser conectadas a vários componentes, tais como componentes de coluna de direção de um veículo (não mostrados, mas conhecidos na técnica).

O revestimento 24 pode incluir vários plásticos poliméricos adequados, por exemplo, mas não limitado a, plásticos compreendendo poliamidas ou assim denominados plásticos de nylon. Por meio de exemplo, um plástico adequado é o Nylon 11. Será apreciado que o Nylon 11 é produzido por policondensação do monômero do ácido 11amino-undecanóico, tendo a estrutura química conforme a seguir: NH₂CH₂ (CH₂) gCOOH. O revestimento 14 pode ser pulverizado sobre uma superfície interior 34 da extremidade fêmea 18, uma superfície exterior 36 da extremidade macho 22 e/ ou qualquer superfície de encaixe 35 do membro 12,

14. 0 revestimento 24 pode ser aplicado a uma espessura de cerca de 0,076 milímetros (0,003 polegadas). Será apreciado ainda que, entretanto, a espessura do revestimento 24 pode ser específica para uma dada aplicação e pode variar entre processos de formação a frio usados e, como tal, podem ser

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aplicados a várias espessuras.No entanto, a espessura não precisa, mas pode ser, uniforme nas respectivas superfícies 34, 36 dos membros 12, 14.

Com referência às figura 4 e 5, o revestimento 24 pode ser aplicado à superfície de encaixe 35 do membro fêmea 12 e/ ou membro macho 14 antes da formação das respectivas estrias 16, 20 (figura 3). Será apreciado que a superfície de encaixe 35 pode definir qualquer superfície na qual uma protuberância 37 (por exemplo, estrias 16, 20 (figura 3A), dentes 62 (Figuras 8 e 9) e lóbulos) pode ser formada. O revestimento 14 não precisa, mas pode ser, aplicado a ambos os membros fêmea 12 e membro macho 14. O revestimento pode ser aplicado com um aplicador adequado 38. O aplicador 38 pode ser, por exemplo, um aplicador spray de baixa pressão. Em uma concretização, o revestimento 24 é aplicado à superfície interior do membro fêmea 12 antes da formação das estrias fêmeas 16. As estrias fêmeas 16 são, então, formadas contemporaneamente a partir do revestimento 24 e membro fêmea 12. O membro fêmea 12 é, então, inserido no membro macho 14 (isto é, as estrias fêmeas 16 recebem as estrias macho 20) para formar a junta deslizante 10.

Com referência às figuras 6 e 7, processos de formação a frio exemplificativos são mostrados de acordo ·« ···· com os ensinamentos da presente invenção. Vários processos comumente e coletivamente referidos como processos de

Grobing. Os detalhes específicos dos vários processos de

além do escopo da presente divulgação, mas maiores detalhes, por exemplo, nos documentos norte americanos US 4,388,818 e US 5,765,419, de Krapfenbauerand; US 5,001,916, de Schuler et al e US 5,355,706, de Deriaz et alojamento de portador, todos cedidos para Ernst Grob AG, Mannedorf, Suíça, que são aqui incorporadas por referência como se fossem aqui estabelecidos completamente.

Brevemente e com referência às figuras 6A, 6B e 6C, uma concretização da presente invenção pode incluir limitar um mandril 40 contra o membro fêmea 12 com o revestimento já aplicado ao mesmo, conforme acima descrito. Um rolo de formação 42 com uma roda de formação adequada 44 pode ser acionado contra a superfície exterior 46 do membro fêmea 12, conforme mostrado na figura 6B. Por meio de exemplo, uma porção 46a da superfície exterior 46 pode ser girado para cima (isto é, em torno da normal para o membro fêmea 12) tal que o processo exemplificativo de Grobing pode pressionar a porção 46a da superfície exterior 46 contra o mandril 40. Pelo acionamento do rolo de formação 42 contra a porção 46a da superfície exterior 46 do membro fêmea 12, as estrias 16 com o revestimento 24 podem ser formadas contra o mandril 40, conforme mostrado na figura 6C. Será apreciado que as estrias 16 são formadas contemporaneamente a partir da superfície exterior 46 e do revestimento 24. Será apreciado que o processo acima mencionado pode ser igualmente aplicável para formar estrias macho 4 0 nos membros machos 14 que são pelo menos parcialmente tubulares 26 em construção, conforme ilustrado na figura 3C.

Com referência à figura 7, uma concretização da presente invenção pode incluir a formação de estrias macho 20 em ambos o revestimento 24 e o membro macho 14. Uma ferramenta de formação 48 pode ter cabeças de rolete adequadas 50 que podem ser roladas sobre o revestimento 24 na superfície exterior 36 do membro macho 14. A cabeça de rolete 50 pode aplicar pressão suficiente para formar as estrias macho 20 na extremidade macho 22 em ambos os membro macho 14 e o revestimento 24 contemporaneamente.

Será apreciado que várias usinagens (por exemplo, o mandril 40 (figuras 6A, 6B e 6C), o rolo de formação 42 e o ferramental de formação 48) que podem ser usadas para a formação de uma junta deslizante na ausência do revestimento 24 pode ser reutilizada com menor ou nenhuma modificação quando da formação das estrias 16, 20 em ambos

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o revestimento 24 e os membros 12, 14, contemporaneamente. Mais especificamente, a usinagem produzida para formar a junta deslizante na ausência do revestimento 24 pode ser reutilizada porque as dimensões finais da junta deslizante 10 com o revestimento 24 já aplicado permanecem as mesmas, como se o revestimento 24 não fosse usado. Será apreciado que menores modificações na usinagem pode incluir, por exemplo, redução de ângulos agudos para reduzir tensões de cisalhamento sofridas pelo revestimento 24 durante o processo de formação.

Com referência à figura 2, a junta deslizante 10 está mostrada com o revestimento 24 entre as estrias macho e fêmea 16, 20. Será apreciado que o revestimento 24 pode ser conectado a qualquer dos membros macho 12, fêmea 14 e/ ou combinações dos mesmos. As estrias macho e fêmea 16, 20 incluem uma pluralidade de dentes 52 que são espaçados circunferencialmente um do outro. Cada dente 52 inclui um par de pernas 54 que se estendem radialmente a partir de uma face do dente 56. Por meio de exemplo, o membro fêmea 12 inclui um par de pernas 54a que se estende a partir da face de dente 56a radialmente para fora de um eixo longitudinal 58 da junta deslizante 10 (figura 1). Por meio de exemplo, o membro macho 14 inclui um par de pernas 54b

estende

partir

para dentro da junta deslizante

10. Cada dente 52 pode ser as estrias individuais do eixo estriado que forma os membros

12, 14 da junta deslizante 10. Como tal, as pernas 54a ou 54b dos

dois dentes adj acentes 52 formam um furo 60 que pode receber o dente 52 do membro oposto (por exemplo, o furo 60 no membro macho 14 pode receber os dentes 52 no membro fêmea 12) .

As pernas 54a, 54b dos dentes 52 em cada membro 12, limitam umas as outras para encaixar, de forma acionável, os membros macho e fêmea 12, 14. Além disso, o membro macho 14 pode deslizar dentro do membro fêmea 12, quando não sob carga, a fim de permitir movimento longitudinal relativo entre os dois membros 12, 14. O movimento deslizante pode ser utilizado para montagem e desmontagem da junta deslizante 10. Ademais, o movimento deslizante pode acomodar movimento dos membros 12, 14 um em relação ao outro.

O desgaste da junta deslizante 10 e/ ou os dentes de engrenagem 62 devido ao, por exemplo, produção de calor a partir do carregamento dos membros pode ser reduzida porque o revestimento 24 pode servir como uma interface. Ademais, os processos de usinagem para redimensionar o revestimento aplicado após a formação a frio das estrias ou dos dentes de engrenagem não é mais necessário, à medida que as estrias ou dentes de engrenagem são formados em ambos o revestimento e nos membros contemporaneamente durante os vários processos de formação a frio. Mais especificamente, a usinagem pós-processo, tal como laminação ou rebarbação do revestimento não é mais necessária para formar novamente as estrias o formato dos dentes de engrenagens no revestimento.

Com referência às figuras 8 e 9, uma concretização da presente invenção pode incluir dentes de engrenagem 62 formados a partir do revestimento 24 e um membro 64. Os dentes de engrenagem 62 podem ter várias formas, tal como espora, hypoid, helicoidal ou outro formato adequado, conhecido na técnica. Ademais, os dentes de engrenagem 62 podem ser formados no membro 64, que é tubular 26, sólido 28 ou combinações dos mesmos. Será apreciado que os dentes de engrenagem 62 são formados em ambos os membros 64 e o revestimento 24 contemporaneamente. Ademais, processos de formação a frio similares (por exemplo, processos ilustrados nas figuras 6 e 7) podem ser usados para formar os dentes de engrenagem 62 em ambos os revestimentos 24 e o membro 64 contemporaneamente.

Uma pessoa versada na técnica pode agora apreciar a partir da descrição precedente que os amplos ensinamentos da presente invenção podem ser implementados em uma variedade de formas. Portanto, enquanto essa invenção foi descrita em relação a exemplos particulares da mesma, o verdadeiro escopo da invenção não deve ser assim limitado, 5 uma vez que outras modificações tornar-se-ão aparentes para aquele versado na técnica mediante estudo dos desenhos, descrição e reivindicações a seguir.

Claims

1. Método caracterizado pelo fato de que compreende:

fornecer um eixo (12,14) tendo uma seção de acoplamento (35,36), a referida seção de acoplamento tendo uma superfície exterior geralmente cilíndrica;

aplicar um revestimento polimérico (24) à seção de acoplamento (35,36) para formar uma superfície de encaixe; e formação a frio do referido eixo (12,14) e do revestimento polimérico (24) de modo que uma pluralidade de protuberâncias (16,20) é formada na referida superfície de encaixe.

2. Método, de acordo com a reivindicação 1, caracterizado pelo fato de que a aplicação do referido revestimento polimérico (24) à seção inclui a dispersão do referido revestimento polimérico (24) sobre a referida seção de acoplamento (35,36).

3. Método, de acordo com a reivindicação 1, caracterizado pelo fato de que o referido revestimento polimérico é uma poliamida.

4. Método, de acordo com a reivindicação 3, caracterizado pelo fato de que a referida poliamida é nylon.

5. Método, de acordo com a reivindicação l, caracterizado pelo fato de que a superfície de encaixe é disposta radialmente para fora da referida superfície exterior da referida seção de acoplamento (35,36).

6. Método, de acordo com a reivindicação 5, caracterizado pelo fato de que adicionalmente compreende:

Petição 870180062126, de 19/07/2018, pág. 10/12 fornecer um acoplamento (10) com a seção de acoplamento correspondente (18), a referida seção de acoplamento correspondente (18) incluindo uma pluralidade de protuberâncias correspondentes; e inserção da seção de acoplamento (28) na seção de acoplamento correspondente (18) de modo que as referidas protuberâncias da seção de acoplamento (16) encaixam correspondentemente as protuberâncias correspondentes (14).

7. Método, de acordo com a reivindicação 1, caracterizado pelo fato de que as protuberâncias são selecionadas de um grupo que consiste de dentes, ranhuras e lóbulos.

8. Método, de acordo com a reivindicação 1, caracterizado pelo fato de que a seção de acoplamento (35,36,22) é um furo e em que a formação a frio da referida seção de acoplamento (35,36,22) inclui:

inserção de um mandril macho (40) na referida seção de acoplamento; e deformação da referida seção de acoplamento radialmente para dentro contra o mandril (40).

9. Método, de acordo com a reivindicação 8, caracterizado pelo fato de que adicionalmente compreende:

fornecer um eixo com uma seção de acoplamento correspondente; e inserir a referida seção de acoplamento correspondente na referida seção de acoplamento para formar uma junção deslizante (10).

10. Método, de acordo com a reivindicação 1, caracterizado pelo fato de que a formação a frio da referida

Petição 870180062126, de 19/07/2018, pág. 11/12 seção de acoplamento compreende uma operação de rolamento a frio.

11. Método, de acordo com a reivindicação 1, caracterizado pelo fato de que:

a referida seção de acoplamento (35,36,22) é geralmente circular ou anelar em seção transversal;

o referido revestimento polimérico (24) da referida seção de acoplamento (35,36,22) inclui aplicar o referido revestimento polimérico para uma superfície exterior da referida seção de acoplamento; e a formação a frio inclui formar a frio a referida seção de acoplamento de modo que cada uma das referidas

protuberâncias (16,20) são formadas por uma porção do referido eixo e incluem uma camada exterior formada do referido revestimento 24). 12. Método, de acordo com a reivindicação 11,

caracterizado pelo fato de que a aplicação do referido revestimento polimérico à referida superfície exterior (34,36) da referida seção de acoplamento inclui a pulverização do revestimento sobre a superfície exterior (34,36).

13. Método, de acordo com a reivindicação 12, caracterizado pelo fato de polimérico é uma poliamida.

14. Método, de acordo caracterizado pelo fato de que

15. Método, de acordo caracterizado pelo fato de que que o referido revestimento com a reivindicação 13, a referida poliamida é nylon.

com a reivindicação 11, a superfície exterior define um diâmetro interno da seção de acoplamento.