BRPI0616431A2 - eixo articulado e unidade deslocÁvel de rolamento para o mesmo - Google Patents

Abstract

<B>EIXO ARTICULADO E UNIDADE DESLOCÁVEL DE ROLAMENTO PARA O MESMO <D>A presente invenção refere-se a um eixo articulado com duas seções de eixo ligadas uma com a outra, com resistência à torção, por meio de uma articulação central configurada como articulação fixa sincronizada, sendo que na extremidade, voltada no sentido oposto à articulação central, de cada seção de eixo está disposta uma articulação fixa sincronizada. Além disso, é prevista pelo menos uma unidade deslocável de rolamento de um modo tal que as duas seções de eixo sejam móveis em direção axial uma em relação à outra.

Description

Relatório Descritivo da Patente de Invenção para "EIXO ARTI-CULADO E UNIDADE DESLOCÁVEL DE ROLAMENTO PARA O MES-MO".

A presente invenção refere-se a um eixo articulado com duas seções de eixo interligadas com resistência à rotação por meio de uma arti-culação central configurada como articulação fixa sincronizada, sendo querespectivamente na extremidade de cada seção de eixo voltada na direçãooposta à articulação central encontra-se disposta uma articulação fixa sin-cronizada e são previstas duas unidades deslocáveis de rolamento. Alémdisso, a invenção refere-se a uma unidade deslocável de rolamento para umeixo articulado desse tipo.

Eixos articulados são empregados, por exemplo, para a ligaçãoda saída frontal de caixa de mudança com a entrada de diferencial pelo ladotraseiro de um veículo automotor, sob a forma de eixos longitudinais. Esseseixos longitudinais são conhecidos, por exemplo, através do DE 102 08 325C1 e do DE 11 2004 000 239 T5. Esses eixos articulados empregam articu-lações deslocáveis para possibilitar um movimento axial entre as seções deeixo. Os cursos de deslocamento limitados dessas articulações são percebi-dos como desvantajosos em alguns casos de aplicação. Além disso, os cus-tos de um eixo articulado desse tipo aumentam quando são empregadosvários componentes na construção.

Para desacoplar amplamente as vibrações introduzidas em dire-ção longitudinal nas disposições de eixo articulado, foi proposto no DE 19831 016 C2 um eixo articulado do tipo mencionado ao início, no qual são pre-vistos dois elementos deslocáveis que estão dispostos radialmente dentro daarticulação fixa pelo lado da caixa de mudanças, respectivamente pelo ladodo diferencial. A ligação dessa conhecida disposição de eixo articulado éefetuada, nesse caso, por meio de um respectivo flange configurado no cuboexterno da articulação fixa pelo lado da articulação, respectivamente pelolado do diferencial, flange este que é ligado, através de um elemento de a-mortecimento anelar, com um flange da saída de caixa de mudanças da en-trada de diferencial.Esse tipo de construção implica tanto a articulação fixa pelo ladoda caixa de mudança, quanto a articulação fixa pelo lado do diferencial apre-sentam um diâmetro grande e, conseqüentemente, uma massa elevada. De-vido a isso, especialmente em combinação com a ligação por flange, ocor-rem desbalanceamentos residuais que levam a formação de ruído indesejá-vel. Além disso, devido à capacidade de deslocamento axial nos elementosdeslocáveis durante o funcionamento, todo o eixo longitudinal pode ser mo-vido axialmente em relação à saída da caixa de mudança e à entrada dodiferencial. Devido a isso, não apenas o mancai central disposto na proximi-dade da articulação central é fortemente solicitado, senão que também sur-gem ruídos devidos à transmissão de forças axiais e devidos ao comporta-mento de vibração do mancai central.No caso de um acidente de choque frontal de um veículo auto-motor, em que ocorra um elevado esforço de carga axial do eixo longitudinaldevido ao recalcamento do veículo, para se evitar uma flexão e, conseqüen-temente, o risco de penetração do eixo articulado no espaço do passageiro énecessário possibilitar um encurtamento axial do eixo articulado. Por meiodos elementos deslocáveis segundo o DE 198 31 016 C2, isso só é possívelum âmbito muito pequeno, de tal modo que pode ocorrer um risco para osocupantes do veículo devido a uma flexão do eixo longitudinal.Frente a isso, a presente invenção tem como objetivo disponibili-zar um eixo articulado do tipo mencionado ao início, o qual, com um menorpeso possível, proporcione uma redução de ruídos durante o funcionamento,bem como uma segurança elevada mesmo no caso de um acidente de cho-que frontal.Um outro objetivo é configurar a articulação fixa sincronizada demodo particularmente compacto, bem como economizar peso e reduzir osdesbalanceamentos em um eixo articulado. Além disso, as forças axiais atu-antes sobre o mancai central devem ser reduzidas nitidamente e o compor-tamento de vibração do mancai intermediário deve ser melhorado, de talmodo que também a formação de ruídos seja reduzida. Além disso, constituium objetivo da invenção configurar o eixo articulado de modo particularmen-te econômico e empregar o máximo possível de componentes iguais. Alémdisso, pretende-se facilitar a montagem e a desmontagem, sendo que tam-bém devem ser viabilizadas diferentes seqüências de montagem.

Esse objetivo é alcançado em um eixo articulado, de acordo coma invenção, na medida em que pelo menos uma das unidades deslocáveisde rolamento fica disposta próxima à articulação central. De preferência, aunidade deslocável de rolamento encontra-se alocada à articulação central eé prevista de tal modo que as duas seções de eixo sejam móveis uma emrelação à outra em direção axial. Devido à disposição de pelo menos umaunidade deslocável de rolamento em um local distante da saída de caixa demudança, respectivamente da entrada do diferencial, torna-se possível con-figurar de modo particularmente compacto tanto a unidade deslocável derolamento, quanto a articulação fixa sincronizada. Isso leva a consideráveiseconomias de peso e também, devido às massas menores, a desbalancea-mentos residuais pequenos. A formação de ruídos do eixo articulado de a-cordo com a invenção durante o funcionamento pode ser assim reduzida.

Também as forças axiais atuantes sobre o mancai central sãonitidamente reduzidas, pois pelo menos uma unidade deslocável de rola-mento está disposta na proximidade da articulação central e, conseqüente-mente, na proximidade do mancai intermediário. Também esse desacopla-mento axial leva a uma redução dos ruídos durante o funcionamento. Alémdisso, um mancai intermediário na configuração do eixo articulado de acordocom a invenção não precisa possuir flexibilidade axial, de tal modo que tam-bém é diminuída uma eventual formação de ruído devido ao comportamentode vibração do mancai intermediário.

Em um desdobramento da concepção da invenção é previstoque no eixo articulado sejam previstas duas unidades deslocáveis de rola-mento alocadas à articulação central e próximas a esta. Se as duas unida-des deslocáveis de rolamento estiverem posicionadas essencialmente nocentro do eixo articulado, é possível empregar três articulações fixas sincro-nizadas de estruturas iguais para o eixo articulado. Desse modo, o eixo arti-culado de acordo com a invenção é constituído apenas por uma quantidademuito pequena de componentes diferentes, fato este que leva a uma nítidaeconomia de custos devido ao princípio das peças iguais.

Para minimizar as massas existentes na região do eixo articula-do em uma caixa de mudança ou em um diferencial, as unidades deslocá-veis de rolamento ficam dispostas na maior distância possível em relaçãoaos pontos de junção, aproximadamente no centro do eixo articulado. Dessemodo, no eixo articulado, ainda assim as massas mantidas ainda bastantereduzidas da articulação fixa sincronizada, com eventualmente com errosmínimos de marcha concêntrica dos pinos, contribuem ainda para eventuais desbalanceamentos do sistema como um todo.

No caso dessa configuração do eixo articulado, também a mon-tagem se torna mais fácil em comparação com os eixos articulados tradicio-nais. Nesse sentido, as duas seções de eixo podem ser deslocadas em dire-ção axial uma em relação à outra, de tal modo que se torne possível um cur-so de deslocamento bastante grande. Por um lado, isso leva a um compri-mento muito pequeno de montagem e de desmontagem, facilitando assimconsideravelmente a montagem e a desmontagem. Além disso, podem serempregadas diferentes seqüências de montagem, conforme as respectivasexigências e condições de contexto. Entre outras coisas, uma montagemtambém pode ser efetuada inicialmente através do mancai central no fundodo veículo.

De acordo com uma outra forma de execução da invenção, épossível que uma das duas unidades deslocáveis de rolamento seja combi-nada à articulação central e fique disposta próxima a esta, e a outra das du-as unidades deslocáveis de rolamento seja combinada à articulação fixa sin-cronizada pelo lado da caixa de mudança, respectivamente pelo lado do di-ferencial, e fique disposta próxima a esta. Nesse caso, as duas unidadesdeslocáveis de rolamento podem ser alocadas à mesma seção de eixo ouserem previstas respectivamente junto a uma seção de eixo diferente. Nocaso dessas duas formas de execução, fica respectivamente garantido queas duas seções de eixo sejam deslocáveis em direção axial uma em relaçãoà outra e que pelo menos uma unidade deslocável de rolamento fique dis-posta próxima à articulação central.

Por razões de economia de peso, as duas seções de eixo doeixo articulado são projetadas em forma tubular ao menos localizadamente.Nesse caso, é preferível que as articulações fixas sincronizadas previstas na extremidade de cada seção de eixo voltada na direção contrária à articula-ção central, ou seja, a articulação fixa pelo lado da caixa de mudança, res-pectivamente pelo lado do diferencial, fiquem ligadas respectivamente, pormeio de seus cubos externos, com as seções de eixos. Nesse caso, o cubointerno da articulação fixa pelo lado da caixa de mudança, respectivamente pelo lado do diferencial, pode ser provido de uma abertura de admissão per-filada, de tal modo que um pino de saída de caixa de mudança, respectiva-mente um pino de entrada de diferencial, possa ser introduzido, com resis-tência à torção, no cubo interno. Isso possibilita uma montagem mais fácilem comparação com a ligação por flange conhecida. Para se evitar desbalanceamentos, ao final da fabricação os ei-xos articulados são submetidos tipicamente a um balanceamento. Nessecaso, no caso dos eixos articulados conhecidos, nos quais a união ocorreatravés de ligações por flanges, isto é, com diâmetro grande, é problemáticoque eventuais erros de marcha concêntrica, que resultam nos pontos de jun-ção ao ocorrer a construção do eixo no veículo, apesar de uma alta qualida-de de balanceamento do eixo articulado como componente individual, te-nham efeito perturbador sobre a qualidade de balanceamento do sistemacomo um todo. No caso do eixo articulado de acordo com a invenção, ascentralizações nos pontos de união são concretizadas diretamente por meiode pinos que ficam inseridos nos cubos internos das articulações fixas sin-cronizadas. Isso leva a uma nítida redução de desbalanceamentos devido àcentralização aperfeiçoada por meio da união por pinos. Devido a isso, tam-bém podem ser reduzidos os ruídos que ocorrem durante o funcionamento.

A eliminação dos flanges, nessa solução de encaixe acarreta também uma economia de peso no caso das articulações fixas sincroniza-das. Além disso, a configuração bastante compacta da articulação fixa sin-cronizada com uma ligação por encaixe aumenta a liberdade de configura-ção dos demais componentes do veículo e leva a uma redução do espaçoconstrutivo. Também a articulação central pode ser igualmente munida deum cubo interno que possibilite, por exemplo, uma união por encaixe comuma das unidades deslocáveis de rolamento.

De preferência, a, pelo menos uma, unidade deslocável de rola-mento alocada à articulação central e disposta próxima a esta é configuradapor uma bucha perfilada, prevista em uma das seções de eixo, com sulcoscorrendo em direção axial e com um pino ligado com a articulação centralcom sulcos correndo na direção axial, bem como esferas que transmitem ummomento de rotação dispostas nos pares de sulcos combinados um ao ou-tro. Nos sulcos do pino combinados uns aos outros e da bucha perfilada es-tão dispostas, de preferência, várias esferas uma atrás da outra, as quaispodem ser conduzidas em um porta-esferas em comum.

Na continuação dessa concepção da invenção é previsto que opino de uma unidade deslocável de rolamento esteja ligado com o cubo in-terno da articulação central e o pino da outra unidade deslocável esteja liga-do com o cubo externo da articulação central. Nesse caso, é preferível que opino da unidade deslocável de rolamento ligada com o cubo interno da arti-culação central fique unido a esse cubo interno por meio de uma conexão deencaixe, enquanto que o pino da outra unidade deslocável fica, de preferên-cia, soldado com o cubo externo da articulação central.

Para se evitar um movimento axial muito grande do eixo articu-lado durante o funcionamento ou antes, respectivamente durante, a monta-gem, as unidades deslocáveis de rolamento podem apresentar elementos de batente para a limitação do curso de deslocamento axial de esferas e/ou deum porta-esferas que conduza estas. Nesse caso, os elementos de batentesão configurados de tal modo que seja limitado o curso axial que pode serpercorrido pelas esferas em rolamento, de tal modo que, eventualmente, aoserem alcançados os elementos de batente ainda seja possível um deslo- camento adicional devido a um deslizamento ou escorregamento das esfe-ras nos sulcos.

Na maioria das vezes, o eixo articulado é apoiado fixo à carroce-ria próximo à articulação central. Para isso, de preferência, é previsto ummancai intermediário, o qual apóia o pino de pelo menos uma unidade des-locável de rolamento. Nesse caso, o mancai intermediário pode ser configu-rado de tal modo que seja previsto um mancai de rolamento sobre o pino da unidade deslocável de rolamento, sendo que o mancai de rolamento fica alo-jado em um elemento de amortecimento elástico, o qual fica fixado à carro-ceria.

O objetivo da invenção é alcançado ainda por intermédio de umaunidade deslocável de rolamento que, de modo especial, pode ser parte in- tegrante de um eixo articulado do tipo descrito acima, sendo que a unidadedeslocável de rolamento apresenta uma bucha perfilada, sobre cuja áreainterna são previstas pistas de rolamento externas (sulcos) ao menos Iocali-zadamente, um pino deslocável em direção axial na bucha perfilada, pinoeste sobre cuja área externa são previstas, ao menos localizadamente, pis- tas de rolamento internas (sulcos), e esferas que estão dispostas, para atransmissão de momento de rotação, respectivamente em pistas de rola-mento externas e em pistas de rolamento internas combinadas umas às ou-tras aos pares. Nesse caso, a bucha perfilada está ligada, através de umponto de ruptura teórica, com uma seção de conexão, cujo diâmetro internoé maior ou, no essencial, igual ao diâmetro externo da bucha perfilada.Quando a unidade deslocável de rolamento for prevista em um eixo articula-do, então a seção de conexão pode ficar ligada com uma seção de eixo tu-bular ou ser formada por esta.

Nessa configuração da unidade deslocável de rolamento conse-gue-se que, no caso de um acidente de choque frontal, o ponto de rupturateórica seja rompido devido à força axial atuante sobre a unidade deslocávelde rolamento, de tal modo que a bucha perfilada possa se deslocar para aseção de conexão e para a seção de eixo oca que eventualmente se segue.Devido ao diâmetro interno maior ou essencialmente igual da seção de co-nexão em comparação com a bucha perfilada, torna-se possível um deslo-camento da bucha perfilada amplamente sem força. Alternativamente a issopode ser adequado que durante a mudança de comprimento da unidadedeslocável de rolamento seja absorvida a energia de deformação no caso deum impacto. Isso pode ser obtido devido ao fato de que a seção de conexãoe a seção de eixo limítrofe a ela, eventualmente após uma seção de introdu-ção, é insignificantemente menor do que o diâmetro externo da bucha perfi-lada. A bucha perfilada pode ser, então, de fato, introduzida com mais segu-rança na seção de conexão sem que se tema uma flexão, sendo que nessecaso de fato ocorre adicionalmente uma redução de energia de choque. Pa-ra tanto, na área interna da seção de conexão e/ou na área externa da bu-cha perfilada também podem ser previstas aletas levemente deformáveis ouressaltos similares.Essa configuração da unidade deslocável de rolamento possibili-ta uma pré-determinação definida de direção no caso de deformação do eixoarticulado devido a uma ultrapassagem dè uma força definida. A força, naqual falha o ponto de ruptura teórica da unidade deslocável de rolamentopode ser ajustada de modo definido. Já que no caso da unidade deslocávelde rolamento de acordo com a invenção, toda a bucha perfilada juntamentecom o pino aí alojado pode ser deslocada para a seção de conexão e para oeixo tubular eventualmente aí conectado, então é possível concretizar umcurso de impacto bastante grande. No entanto, para isso não é necessárioque sejam previstos diâmetros de tubo diferentes e especialmente maioresde cada seção de eixo, como é o caso por exemplo da configuração de umaseção de eixo sen/indo de tubo de inversão. Isso possibilita uma redução doespaço construtivo, bem como uma maior liberdade de configuração de umeixo articulado com uma unidade deslocável de rolamento desse tipo.Além disso, é preferível que o ponto de ruptura teórica seja con-figurado como uma região de ligação em direção radial disposta entre a áreainterna da bucha perfilada e a área externa da seção de conexão. Para facili-tar a separação do ponto de ruptura teórica, as transições entre a bucha per-filada e a seção de conexão podem ser concretizadas, por exemplo, compequenos raios de curvatura. Também é possível configurar o ponto de rup-tura teórica com seção transversal em forma de S ou em forma de Z. Alter-nativamente ou adicionalmente a isso, o ponto de ruptura teórica pode serformado por um estreitamento, um entalhe, uma furação e/ou enfraqueci-mentos de material similares. Por meio de providências desse tipo é possívelajustar a força na qual falha o ponto de ruptura teórica de modo correspon-dente às exigências.

Nesse caso, a bucha perfilada, a seção de conexão e o ponto deruptura teórica são configuradas de tal modo que no caso de ultrapassagemde uma força definida que atue em direção axial sobre a bucha perfilada, oponto de ruptura teórico falhe e a bucha perfilada possa ser deslocada paraa seção de conexão, para concretizar um curso grande de impacto.

De preferência, a unidade deslocável de rolamento, sobre o ladovoltado na direção oposta ao pino, é vedada por uma tampa, respectivamen-te por uma parede. Quando uma tampa for prevista na bucha perfilada, naseção de conexão e/ou no ponto de ruptura teórica, essa tampa tambémpode servir de batente para o pino, de tal modo que este, durante o funcio-namento, bem como no caso de um impacto, não seja deslocado para forada bucha perfilada. No entanto, também é possível que a tampa seja fixadapor meio de um outro ponto de ruptura teórica à bucha perfilada, à seção deconexão e/ou ao primeiro ponto de ruptura teórica, de tal modo que no casode um impacto a tampa seja adicionalmente separada e o pino possa serdeslocado para fora da bucha perfilada. Em função da configuração da uni-dade deslocável de rolamento e dos componentes aí conectados, isso podepossibilitar um curso adicional de deslocamento e/ou uma redução adicionalde energia.

Avanços, vantagens e possibilidades de aplicação da invençãoresultam da parte descritiva que se segue de um exemplo de execução e dodesenho. Nesse caso, todas as características descritas e/ou expostas emfiguras, para si ou em qualquer combinação, constituem o objeto da inven-ção, independentemente de sua condensação nas reivindicações ou de suasreferências.

Mostra-se esquematicamente:

figura 1: um corte longitudinal através de um eixo articulado se-gundo uma primeira forma de execução da invenção;figura 2: um corte longitudinal através da bucha perfilada de umaunidade deslocável de rolamento de acordo com a invenção;

figura 3: um corte longitudinal através da bucha perfilada da figu-ra 2, depois de um acidente;

figuras 4a-e: respectivamente um corte longitudinal através deum eixo articulado segundo uma outra forma de execução da invenção.

O eixo articulado 1 mostrado na figura 1 é constituído por umaprimeira seção de eixo 2 e por uma segunda seção de eixo 3, que são res-pectivamente configuradas como tubos de eixo ocos. As duas seções deeixo 2 e 3 estão ligadas uma com a outra por meio de uma articulação cen-tral 4, a qual, na forma de execução mostrada, está configurada como umaarticulação fixa de contravia. A extremidade, pelo lado da caixa de mudan-ças, da primeira seção de eixo 2 voltada na direção oposta à articulaçãocentral está ligada com uma articulação 5 pelo lado da caixa de mudança.

De modo idêntico, a extremidade, pelo lado do diferencial, da seção de eixo3 voltada na direção oposta à articulação central 4 está ligada com uma arti-culação 6 pelo lado do diferencial. Nesse caso, a articulação 5 pelo lado dacaixa de mudança e a articulação 6 pelo lado do diferencial também estãoconfiguradas como articulações fixas de contravia.

À articulação central 4 acham-se alocados um mancai interme-diário 7 com um amortecedor 7a e um mancai de rolamento 7b, o qual, naforma de execução mostrada, pode ser fixado ao grupo de fundo de um veí-culo por meio de um elemento elástico. Além disso, à articulação central 4encontram-se alocadas uma primeira unidade deslocável de rolamento 8,através da qual a articulação central 4 fica ligada com a primeira seção deeixo 2, e uma segunda unidade deslocável de rolamento 9, através da qual aarticulação central 4 fica ligada com a segunda seção de eixo 3.

As articulações fixas de contravia 4, 5 e 6 apresentam respecti-vamente um cubo externo 4a, 5a, 6a, em cujas áreas internas estão configu-radas pistas de rolamento externas. Além disso, as articulações fixas de con-travia apresentam respectivamente um cubo interno 4b, 5b, 6b que se achaconfigurado como uma bucha, na qual, no caso da articulação 5 pelo lado dacaixa de mudança e da articulação 6 pelo lado do diferencial, pode ser intro-duzido um munhão de eixo ou uma extremidade de eixo. Sobre a área ex-terna do cubo interno estão configuradas pistas de rolamento internas. Naspistas de rolamento, de preferência configuradas conforme descrito no DE102 09 933 B4, estão dispostas esferas para a transmissão de momento derotação. Nesse caso, as esferas estão alojadas em janelas de um porta-esferas, o qual se encontra centralizado e guiado no cubo externo, especi-almente em áreas de centralização de porta-esferas do cubo externo.

As duas unidades deslocáveis de rolamento 8 e 9 apresentamrespectivamente um porta-esferas 8a, 9a com várias esferas 8b, 9b para atransmissão de momento de rotação, as quais são conduzidas em uma peçainterna, respectivamente pino 8c, 9c, como sulcos (pistas de rolamento in-ternas) 8d, 9d e em uma peça externa, configurada como bucha perfilada 8e,9e, com sulcos (pistas de rolamento externas) 8f, 9f. Nesse caso, o pino édeslocável na bucha perfilada para possibilitar um movimento relativo axialdas seções de eixo 2 e 3.

Conforme mostrado na figura 4a, o curso de deslocamento doporta-esferas 8a, 9a, respectivamente o curso que pode ser percorrido pelasesferas 8b, 9b em rolamento, encontra-se limitado por elementos de batente8g, 9g. Além disso, o curso axial das esferas na direção da articulação cen-tral 4 encontra-se limitado por uma embocadura oblíqua dos sulcos 8d, 9ddo pino, na qual podem vir a encostar as esferas e/ou os porta-esferas.

O pino da segunda unidade deslocável de rolamento 9, confor-me mostrado na figura 1, está ligado com o cubo interno da articulação cen-trai 4. O pino da primeira unidade deslocável de rolamento 8 está ligado comuma cobertura que envolve o cubo externo 4a da articulação central 4 e queestá ligada com esta com resistência à torção. Alternativamente a isso, se-gundo a forma de execução da figura 4a, o cubo externo da articulação cen-tral também pode estar ligado diretamente com o pino 8c. Desse modo, asduas unidades deslocáveis de rolamento 8 e 9 encontram-se alocadas à ar-ticulação central 4 e dispostas próximas a esta, de tal modo que os movi-mentos axiais das duas seções de eixo 2 e 3 pelas unidades deslocáveis derolamento 8, respectivamente 9, sejam compensados e não sejam transmiti-dos através da articulação central 4.

Como se pode perceber na figura 2, para a ligação da buchaperfilada da unidade deslocável de rolamento 8 com a primeira seção deeixo 2 acha-se configurada uma seção de conexão 2b na bucha perfilada.Nesse caso, a seção de conexão está ligada com a bucha perfilada por meiode um ponto de ruptura teórica 2a que corre radialmente nessa forma deexecução apresentada. Esse ponto de ruptura teórica pode apresentar umenfraquecimento de material, como por exemplo um estreitamento, um enta-lhe, uma furação ou similares.

Nessa forma de execução mostrada, o diâmetro interno do tubode eixo da primeira seção de eixo 2 e o diâmetro interno da seção de cone-xão 2b são maiores do que o diâmetro externo da bucha perfilada 8e da pri-meira unidade deslocável de rolamento 8. Do mesmo modo, a segunda uni- dade deslocável de rolamento 9 também está ligada com o tubo de eixo dasegunda seção de eixo 3 através de uma seção de conexão 3b e de um pon-to de ruptura teórica 3a. Também no caso da segunda unidade deslocávelde rolamento 9, o diâmetro externo da bucha perfilada 9e é menor do que odiâmetro interno da segunda seção de eixo 3, respectivamente da seção de conexão 3b.

As buchas perfiladas das duas unidades deslocáveis de rola-mento 8 e 9 estão fechadas por uma tampa 8h, 9h, a qual, por exemplo, estáligada por soldagem por feixe de elétrons com a respectiva bucha perfilada8e, 9e. Diferentemente da forma de execução mostrada na figura 2, a tampa também pode ficar ligada com o ponto de ruptura teórica ou com a seção deconexão. Devido à tampa, o curso de deslocamento do pino na bucha perfi-lada é limitado. A ligação entre a tampa e a bucha perfilada também podeser configurada como um ponto de ruptura teórica.

Se, por exemplo, devido a um acidente, uma força axial grande atuar sobre as seções de eixo 2 e 3, bem como, desse modo, sobre as bu-chas perfiladas das unidades deslocáveis de rolamento 8 e 9, então depoisdo final do curso de deslocamento das unidades deslocáveis de rolamento 8e 9 falharão os respectivos pontos de ruptura teórica 2a, 3a das duas unida-des deslocáveis de rolamento, tal como mostrado na figura 3. Devido a isso,a bucha perfilada de cada unidade deslocável de rolamento pode se deslo-car, no essencial, livre de forças para a correspondente seção de eixo 2,respectivamente 3.

Uma flexão do eixo articulado 1 é evitada assim porque as uni-dades deslocáveis de rolamento 8 e 9 encontram-se guiadas nas seções deeixo 2, respectivamente 3. Já que as duas unidades deslocáveis de rolamen-to 8 e 9 apresentam conjuntamente um grande comprimento axial, então, nocaso de uma falha desse tipo dos dois pontos de ruptura teórica 2a, 3a devi-do a um acidente, é possível concretizar um curso de deslocamento (cursode impacto) adicional bastante grande, sem que haja riscos para os ocupan-tes do veículo.

Nas figuras de 4b a 4e são mostrados exemplos de execução deum eixo articulado 1, que apresentam respectivamente apenas uma únicaunidade deslocável de rolamento 8, que fica disposta próxima à articulaçãocentral 4, enquanto que a outra unidade deslocável de rolamento 9 fica alo-cada a uma das articulações fixas sincronizadas 5, respectivamente 6.

Nesse caso, na figura 4b, a unidade deslocável de rolamento 8fica posicionada na seção de eixo 2 pelo lado da caixa de mudança e ficadisposta próxima à articulação central 4. Nesse caso, o mancai intermediário7 também é previsto sobre a seção de eixo 2 pelo lado da caixa de mudan-ça. A segunda unidade deslocável de rolamento 9 está disposta próxima àarticulação fixa sincronizada 5 pelo lado da caixa de mudança, de tal modoque as duas unidades deslocáveis de rolamento 8 e 9 fiquem alocadas àseção de eixo 2 pelo lado da caixa de mudança. Nessa forma de execução,nenhuma força axial atua sobre o mancai intermediário 7.

Ao contrário, a unidade deslocável de rolamento 8 na forma deexecução da figura 4c está disposta na seção de eixo 3 pelo lado do diferen-ciai e nesse caso também está disposta próxima à articulação central 4, en-quanto que a segunda unidade deslocável de rolamento 9 está disposta pró-xima à articulação fixa sincronizada 5 pelo lado da caixa de mudança. Nessaforma de execução, um mancai intermediário 7 pode ser previsto fixo sobre aseção de eixo 2 pelo lado da caixa de mudança ou na proximidade da articu-lação central 4 sobre o pino 8c da unidade deslocável de rolamento 8.

Nas formas de execução das figuras 4d e 4e, cada unidade des- locável de rolamento 8 fica posicionada na proximidade da articulação cen-tral 4, enquanto que a outra unidade deslocável de rolamento 9 é prevista naproximidade da articulação fixa sincronizada 6 pelo lado do diferencial. Naforma de execução da figura 4d, o mancai intermediário 7, assim como naforma de execução da figura 4c, pode ser previsto sobre o lado direito ouesquerdo da articulação central 4 na figura, enquanto que na figura 4e só émostrado um mancai intermediário 7, o qual fica posicionado sobre a seçãode eixo 3 pelo lado do diferencial.

Devido à disposição especial das duas unidades deslocáveis derolamento, torna-se possível uma capacidade de deslocamento longitudinal das duas seções de eixo 2 e 3 uma em relação à outra, a qual é necessáriapara, por exemplo, garantir uma montagem do eixo articulado 1 sobre a cai-xa de mudança e sobre o mecanismo do eixo traseiro (diferencial) montadosanteriormente no veículo. Isso pode ser efetuado na medida em que na saí-da da caixa de mudança seja previsto um pino de caixa de mudança (nãomostrado nas figuras), o qual apresenta uma endentação longitudinal sobrea qual, durante a montagem, é encaixado o cubo interno 5b da articulaçãofixa sincronizada pelo lado da caixa de mudança. De modo idêntico, paracima de um pino pelo lado do eixo traseiro é empurrado o cubo interno 6b daarticulação fixa sincronizada 6 pelo lado do diferencial.

A capacidade de deslocamento longitudinal compensa, duranteo funcionamento de um veículo, os eventuais deslocamentos longitudinaisda caixa de mudança em relação ao diferencial, bem como as vibrações lon-gitudinais que ocorram eventualmente. Além disso, a capacidade de deslo-camento longitudinal também é necessária na desmontagem, isto é, no caso de reparo do eixo, bem como para a compensação de tolerâncias entre acaixa de mudança e o diferencial.

No exemplo de execução da figura 4a, a unidade deslocável derolamento 8 compensa vibrações axiais, as quais são eventualmente intro-duzidas pelo lado da caixa de mudança no eixo articulado 1. Com isso, ficagarantido que tais vibrações axiais não sejam introduzidas na articulaçãocentral 4 e nem no mancai intermediário 7. Devido ao acoplamento atravésde corpos de rolamento, a unidade deslocável de rolamento 8 pode cumpriressa função mesmo no caso de momentos de rotação muito grandes, res-pectivamente choques de momento de rotação. Não ocorre, portanto, ne-nhum bloqueio axial que é conhecido, por exemplo, no caso de embreagemde eixo de cunha. De modo idêntico, eventuais vibrações axiais introduzidasno eixo articulado 1 pelo mecanismo de eixo traseiro (diferencial) são com-pensadas pela unidade deslocável de rolamento 9.

O desacoplamento axial completo do mancai intermediário 7 deambos os lados possibilita um desenho axial bastante rígido do amortecedor7a. Esse desenho rígido do amortecedor reduz deslocamentos prejudiciaisdo mancai intermediário 7, respectivamente da articulação fixa sincronizadacentral 4 sob o efeito de forças de aceleração, por exemplo.

Claims (17)

1. Eixo articulado com duas seções de eixo ligadas uma com aoutra, com resistência à torção, através de uma articulação central configu-rada como articulação fixa sincronizada, sendo que na extremidade de cadaseção de eixo voltada em direção oposta à articulação central acha-se dis-posta uma articulação fixa sincronizada, e com duas unidades deslocáveisde rolamento, caracterizado pelo fato de que pelo menos uma das unidadesdeslocáveis de rolamento está disposta próxima à articulação central.

2. Eixo articulado, especialmente de acordo com o preâmbulo dareivindicação 1, caracterizado pelo fato de que as duas seções de eixo sãomóveis uma em relação à outra em direção axial.

3. Eixo articulado de acordo com a reivindicação 1 ou 2, caracte-rizado pelo fato de que são previstas duas unidades deslocáveis de rolamen-to alocadas à articulação central e dispostas próximas a esta.

4. Eixo articulado de acordo com a reivindicação 1 ou 2, caracte-rizado pelo fato de que uma das duas unidades deslocáveis de rolamentoestá alocada à articulação central e está disposta próxima a esta, e a outradas duas unidades deslocáveis de rolamento está alocada a uma das articu-lações fixas sincronizadas na extremidade da seção de eixo e está dispostapróxima a esta.

5. Eixo articulado de acordo com a reivindicação 4, caracterizadopelo fato de que as duas unidades deslocáveis de rolamento estão alocadasà mesma seção de eixo.

6. Eixo articulado de acordo com a reivindicação 4, caracterizadopelo fato de que as duas unidades deslocáveis de rolamento estão alocadasa diferentes seções de eixo.

7. Eixo articulado de acordo com uma das reivindicações anteri-ores, caracterizado pelo fato de que as duas seções de eixo são configura-das em forma tubular ao menos localizadamente, sendo que as articulaçõesfixas sincronizadas previstas na extremidade, voltada na direção oposta àarticulação central, de cada seção de eixo estão ligadas respectivamentecom as seções de eixo por meio de seus cubos externos.

8. Eixo articulado de acordo com uma das reivindicações anteri-ores, caracterizado pelo fato de que a, pelo menos uma, unidade deslocávelde rolamento alocada à articulação central e disposta próxima a esta é for-mada por uma bucha perfilada prevista em uma das seções de eixo comsulcos que correm em direção axial, e por um pino ligado com a articulaçãocentral com sulcos que correm em direção axial, e esferas dispostas nospares de sulcos alocados um ao outro e que transmitem um momento derotação.

9. Eixo articulado de acordo com a reivindicação 8, caracterizadopelo fato de que o pino de uma unidade deslocável de rolamento está ligadocom o cubo interno da articulação central, e o pino da outra unidade deslo-cável de rolamento está ligado com o cubo externo da articulação central.

10. Eixo articulado de acordo com uma das reivindicações ante-riores, caracterizado pelo fato de que a, pelo menos uma, unidade deslocá-vel de rolamento apresenta elementos de batente para a limitação do cursode deslocamento axial de esferas e/ou de um porta-esferas que conduzaestas.

11. Eixo articulado de acordo com uma das reivindicações ante-riores, caracterizado pelo fato de que o pino de pelo menos uma unidadedeslocável de rolamento está apoiado em um mancai intermediário.

12. Unidade deslocável de rolamento, especialmente para umeixo articulado de acordo com uma das reivindicações anteriores, com umabucha perfilada, sobre cuja área interna são previstas pistas de rolamentoexternas ao menos localizadamente, com um pino deslocável em direçãoaxial na bucha perfilada, pino este sobre cuja área externa são previstas pis-tas de rolamento internas ao menos localizadamente, e com esferas que,para a transmissão de momento de rotação, estão dispostas respectivamen-te em pistas de rolamento externas e em pistas de rolamento internas aloca-das umas às outras aos pares, caracterizada pelo fato de que a bucha perfi-Iada está ligada, através de um ponto de ruptura teórica, com uma seção deconexão, cujo diâmetro interno é maior ou é igual, no essencial, ao diâmetroexterno da bucha perfilada.

13. Unidade deslocável de rolamento de acordo com a reivindi-cação 12, caracterizada pelo fato de que o ponto de ruptura teórica está con-figurado como uma região de ligação em direção radial disposta entre a áreainterna da bucha perfilada e a área externa da seção de conexão.

14. Unidade deslocável de rolamento de acordo com a reivindi-cação 12 ou 13, caracterizada pelo fato de que o ponto de ruptura teórica éformado por um estreitamento, um entalhe, uma furação ou um enfraqueci-mento de material similar.

15. Unidade deslocável de rolamento de acordo com uma dasreivindicações de 12 a 14, caracterizada pelo fato de que a bucha perfilada,a seção de conexão e o ponto de ruptura teórica estão configurados de talmodo que, no caso de ultrapassagem de uma força definida que atue emdireção axial sobre a bucha perfilada, o ponto de ruptura teórica falha e abucha perfilada torna-se deslocável para a seção de conexão.

16. Unidade deslocável de rolamento de acordo com uma dasreivindicações de 12 a 15, caracterizada pelo fato de que na bucha perfilada,na seção de conexão e/ou no ponto de ruptura teórica é prevista uma tampaque fecha a bucha perfilada na direção da seção de conexão.

17. Unidade deslocável de rolamento de acordo com a reivindi-cação 16, caracterizada pelo fato de que a tampa está fixada, através de umoutro ponto de ruptura teórica, à bucha perfilada, à seção de conexão e/ouao primeiro ponto de ruptura teórica.