BRPI0708139A2 - junta homocinética - Google Patents

Abstract

JUNTA HOMOCINéTICA. A presente invenção refere-se a uma junta homocinética com um cubo interno e um cubo externo, onde estão previstas várias vias de rolamento, conjugadas respectivamente umas às outras aos pares, onde estão acomodadas esferas para a transmissão de um torque. Além disso, a junta possui pelo menos uma conexão de junta (2) que em estado montado da junta é unida de modo resistente à rotação a um dos cubos (1) através de perfilações mutuamente conjugadas, para a transmissão de um torque.

Description

Relatório Descritivo da Patente de Invenção para "JUNTA HOMOCINÉTICA".

A presente invenção refere-se a uma junta homocinética com umcubo interno e um cubo externo, onde estão respectivamente previstas vá-rias vias de rolamento, conjugadas umas às outras aos pares, onde esferasguiadas em um retentor para a transmissão de um torque estão acomodadasentre o cubo interno e o cubo externo, e com pelo menos uma conexão dejunta que em estado montado da junta é unida a um dos cubos através deperfilações mutuamente conjugadas do cubo e da conexão da junta, para atransmissão de um torque.

Juntas homocinéticas desse gênero são usadas, por exemplo,em eixos longitudinais ou laterais de automóveis para a transmissão de umtorque de um motor para rodas acionadas. Nas juntas homocinéticas conhe-cidas dos documentos DE 102 09 933 A1 e DE 103 40 583 A1, o cubo ex-terno é cercado por uma caixa de arrastamento que é soldada, por exemplo,em um eixo tubular. O cubo externo e a caixa de arrastamento possuem per-filações conjugadas uma à outra para a transmissão de um torque. Em esta-do montado da junta, a caixa de arrastamento é fixada no cubo externo emdireção axial por meio de um rebordo.

As perfilações, no caso, na maioria dos casos são formadas porranhuras e protuberâncias que vão essencialmente em direção axial da juntaque possuem paredes laterais ou flanços paralelos ao eixo, com um ajustede transição, sendo que hoje em dia freqüentemente são usados processosde produção de alta precisão para os componentes da junta, por exemplo,um processamento sem levantamento de aparas. O ajuste de transição, porum lado, deve providenciar uma colocação mais fácil possível da caixa dearrastamento no cubo externo durante a montagem e, por outro lado, umajunção o máximo possível sem folga, entre a caixa de um dispositivo de ar-rastamento e o cubo externo, em estado montado da junta.

Devido aos ajustes de transição, porém, durante a operação po-de ocorrer uma pequena folga entre o cubo externo e a caixa de arrastamen-to que produz um movimento relativo mínimo entre estes componentes, emespecial em câmbios de direção de rotação. Portanto, em cada mudança dadireção de rotação da junta é possível um pequeno movimento de diferençana junta, antes que as paredes laterais ou flancos das ranhuras ou protube-râncias dispostas em direção circunferencial encostem-se umas às outras.Isto pode causar ruídos de estalos não desejados na junta.

O documento DE 103 42 497 A1 sugere configurar um munhãodo eixo e um cubo interno de tal forma que ao encaixar o munhão no cuboem sentido radial, primeiro permanece uma folga, a fim de possibilitar umencaixe manual suave. Somente no final do caminho de deslocamento, omunhão e o cubo encostam-se um ao outro estreitamente em direção radial.

Diante disso, a presente invenção tem a tarefa de fornecer umajunta homocinética do gênero inicialmente citado que pode ser montadamais facilmente possível, onde também em caso de mudanças de carga oude direção de rotação não ocorre nenhum movimento de diferença entre oscomponentes juntados na circunferência, tais como um cubo e uma conexãode junta.

De acordo com a presente invenção, esta tarefa é solucionadaespecialmente pelo fato de que as perfilações são configuradas de tal modoque o cubo em estado montado da junta, pelo menos em direção circunfe-rencial, é unido de modo resistente à rotação à conexão de junta através deum ajuste forçado. Em particular, o cubo em estado montado da junta é uni-do à conexão da junta sob uma tensão prévia flexível. Quando o cubo e aconexão da junta forem desse modo encravados um com o outro, um movi-mento relativo ou diferencial entre estes componentes unidos na circunfe-rência já não é mais possível, nem em mudanças de carga ou de direção derotação.

De preferência, as perfilações são de tal modo configuradas emutuamente adaptadas que a conexão da junta durante a montagem da jun-ta, pelo menos para uma parte do caminho de deslocamento axial da cone-xão da junta, é facilmente deslocável relativamente ao cubo, com uma adap-tação de folga ou de transição, e somente na última parte do caminho dedeslocamento axial, com um ajuste forçado, o cubo é unido de modo resis-tente à rotação à conexão da junta. Nisso, um deslocamento essencialmentesuave significa que este deslocamento eventualmente também pode serprovidenciado manualmente sem uso de ferramenta. Isto possibilita uma pré-montagem manual e por essa razão contribui para uma simplificação consi-derável da conexão do eixo à junta. Em especial, por meio dessa pré-montagem manual já se consegue um bom alinhamento prévio. Somente emuma segunda parte do caminho de encaixe será necessário um dispêndio deforça maior, por exemplo, com o auxílio de uma ferramenta, causado poruma fricção maior. Devido à grande pré-montagem manual, a montagem nasegunda parte do caminho de encaixe, porém, pode ser efetivada com fer-ramentas relativamente simples.

De acordo com uma forma de execução preferida da presenteinvenção, as perfilações são protuberâncias e desbastes conjugados unsaos outros, que são previstos em superfícies circunferenciais voltadas umapara outra do cubo e da conexão da junta. Dessa forma, por exemplo, nasuperfície externa de um cubo externo podem ser previstas várias ranhuras,ao passo que na superfície interna de uma caixa de arrastamento servindocomo conexão da junta, são formadas as respectivas protuberâncias ou ner-vuras de arrastamento.

As perfilações e/ou a conexão da junta podem possuir uma pro-fundidade e/ou altura que vai mudando em direção axial, que o cubo em es-tado montado da junta é firmemente unido à conexão da junta com um ajus-te forçado. Dessa forma, por exemplo, a profundidade de ranhura das ranhu-ras formadas na superfície externa de um cubo externo pode diminuir emdireção axial do cubo externo a partir do lado que durante a montagem évoltado para uma caixa de arrastamento até o lado afastado que durante amontagem fica afastado da caixa de arrastamento. Com isso, em caso deuma altura constante das protuberâncias na face interna de uma caixa dearrastamento, primeiro é possível uma introdução fácil das protuberânciasnas ranhuras, sendo que no final de montagem ocorre um contato entre asranhuras e as protuberâncias, o que produz uma tensão de aperto que im-pede um movimento diferencial entre o cubo e a conexão da junta. Comoalternativa ou adicionalmente a isto, também pode mudar a altura das protu-berâncias de modo apropriado, de modo que ocorre um contato entre o cuboe a conexão da junta.

De'acordo com uma outra forma de execução da presente in-venção, as perfilações do cubo e/ou da conexão da junta possuem uma lar-gura que em direção axial da junta vai alterando-se de tal modo que em es-tado montado da junta é obtido um ajuste forçado de modo resistente à rota-ção entre o cubo e a conexão da junta. Também nesse caso, primeiro é pos-sível uma introdução fácil de protuberâncias ou semelhantes em, por exem-pio, ranhuras, de modo que somente quando a caixa de arrastamento ouuma conexão da junta semelhante esteja completamente empurrada sobre ocubo, é estabelecido o ajuste forçado que impede um movimento relativoentre esses componentes.

De acordo com a presente invenção, as perfilações do cubo e/ouda conexão da junta podem ser formadas com paredes laterais ou flancosque estão mutuamente opostos em direção circunferencial, sendo que porexemplo, duas paredes laterais de uma ranhura ou duas paredes laterais deuma protuberância estão de tal modo inclinadas uma contra a outra que ocubo em estado montado da junta é unida à conexão da junta de modo re-sistente à rotação com um ajuste forçado. As paredes laterais, no caso, po-dem estender-se radialmente, por exemplo, e são executadas, por exemplo,em forma de cone ou em forma de tronco de cone. Dessa forma, o cubo e aconexão da junta podem de tal modo ser armados uma com o outro quemesmo em caso de mudanças de carga ou de direção de rotação não ocorrenenhum movimento relativo entre estes componentes.

Uma outra possibilidade de obter o ajuste forçado de modo re-sistente à rotação entre um cubo e uma conexão da junta é conjugar as per-filações do cubo e da conexão da junta à outra com um erro de divisão defi-nido. Em especial, algumas das ranhuras ou protuberâncias estão dispostasde modo deslocado em uma direção (circunferencial), ao passo que outrasranhuras ou protuberâncias estão dispostas de modo deslocado na outradireção (circunferencial). Desse modo é garantido que em caso de mudançade direção de rotação não ocorre nenhum movimento diferencial entre estescomponentes.

A fim de fixar ou pré-armar o cubo e a conexão da junta em es-tado montado da junta em direção axial, a conexão da junta, por exemplo,executada como uma caixa de arrastamento, pode ser fixada de modo comtensão prévia através de um rebordo no cubo externo da junta. Graças aesta tensão prévia axial, é obtido um ajuste forçado entre o cubo e a cone-xão da junta com a respectiva configuração das perfilações.

Na junta homocinética de acordo com a presente invenção, épreferido que pelo menos os cubos e a pelo menos uma conexão da juntasejam produzidos essencialmente sem levantamento de aparas. Dessa for-ma, o cubo externo pode ser obtido por meio de deformação, por exemplo,de um anel maciço ou de uma peça de chapa. Também a caixa de arrasta-mento, de preferência, é uma parte de chapa deformada que pode ser sol-dada, por exemplo, com um eixo tubular. Como alternativa, também a ex-tremidade de um eixo tubular pode ser perfilada a fim de formar uma caixade um dispositivo de arrastamento ou semelhante. Porém, também é possí-vel produzir a junta homocinética de acordo com a presente invenção parci-almente ou totalmente por meio de processamento com levantamento deaparas.

A presente invenção também refere-se a um eixo de transmis-são com uma junta homocinética executada preferencialmente como juntafixa do gênero acima mencionado. A presente invenção refere-se também aum veículo com tal eixo de transmissão.

A princípio também é possível executar a junta homocinética deacordo com a presente invenção como uma junta corrediça. O ajuste forçadode modo resistente à rotação ou uma junção semelhante que impede ummovimento diferencial não precisa ser prevista entre um cubo externo e umacaixa de arrastamento. Pelo contrário, também pode ser previsto entre umcubo interno e um munhão do eixo ou elementos de conexão da junta seme-lhante de tal junção que impede um movimento relativo entre esses compo-nentes juntados na borda, também em caso de mudanças de carga ou dire-ção de rotação.

A seguir, a presente invenção é explicada detalhadamente coma ajuda de um exemplo de execução e com referência ao desenho.

Eles mostram de modo esquematizado:

a figura 1 mostra em perspectiva um cubo externo e uma caixade arrastamento de uma junta de acordo com a presente invenção.

a figura 2 mostra em recorte em seção transversal a perfilaçãoem um cubo externo e uma caixa de arrastamento de uma junta de acordocom a presente invenção.

A figura 1 mostra no lado esquerdo de modo esquematizado, umcubo externo 1 em forma anelar de uma junta homocinética, ao passo queno lado direito da figura 1 é mostrada uma conexão da junta executada co-mo caixa de arrastamento 2. O cubo externo 1 possui na sua face internavárias vias de rolamento 3 que podem ser executadas, por exemplo, como édescrito no documento DE 102 09 933 A1. As áreas que se encontram entreas vias de rolamento 3 da face interna do cubo externo 1 podem ser execu-tadas para guiar um retentor não mostrado na figura. No cubo externo 1 po-de também ser inserido cubo interno, também não mostrado, que na suaface externa possui vias de rolamento que são conjugadas às vias de rola-mento 3 do cubo externo 1, de modo que nas vias de rolamento nas podemser alojadas esferas para a transmissão do torque entre o cubo interno e ocubo externo 1. Nisso, as esferas podem ser guiadas em janelas do retentor.

A caixa de arrastamento 2, no seu lado direito na figura 1, é liga-da a um eixo tubular 4 por exemplo, através de uma soldadura indicada pelacostura de solda 5. Para a montagem da junta, primeiro o cubo interno é in-troduzido no cubo externo 1, sendo que nas vias de rolamento 3 são aloja-das esferas. Em seguida, a caixa de arrastamento 2 é empurrada sobre ocubo externo 1 e fixada no cubo externo 1 em direção axial através de umrebordo.

Para transmitir um torque entre o cubo externo 1 e a caixa dearrastamento 2 existem na face externa do cubo externo 1 várias ranhuras 6ao passo que na face interna da caixa de arrastamento 2 são formadas vá-rias protuberâncias 7 ou nervuras de arrastamento. Como é evidente da vis-ta em corte da figura 2, as paredes laterais 8a e 8b de cada ranhura 6, dis-postas em direção circunferencial e voltadas uma para a outra, não são pa-ralelas entre si. Pelo contrário, as paredes laterais 8a e 8b são alinhadascom inclinação cônica uma contra a outra em direção radial. Também asparedes laterais 9a e 9b de cada protuberância 7 da caixa de arrastamento 2são inclinadas uma contra a outra, de modo que as protuberâncias 7 na se-ção transversal têm forma de tronco de cone.

Também é evidente na figura 1 que a largura das ranhuras au-menta do lado afastado da caixa de arrastamento 2 do cubo externo 1 para olado voltado para a caixa de arrastamento 2. Também a largura das ranhu-ras 6 em direção axial amplia-se conicamente. De acordo com isso, tambémas protuberâncias 7 são cônicas em direção axial.

Se a caixa de arrastamento 2 para a montagem da junta é em-purrada sobre o cubo externo 1, então as paredes laterais 8a e 9a ou 8b e9b não entram logo em contato uma com a outra. Somente quando a caixade arrastamento 2 foi empurrada completamente sobre o cubo externo 1 e éfixada neste em sentido axial, os flancos ou as paredes laterais das ranhuras6 e das protuberâncias 7 são apertados um contra o outro. Desse modo éimpedido um movimento relativo entre o cubo externo 1 e a caixa de arras-tamento 2 em direção circunferencial. No aperto mútuo das paredes lateraisdas ranhuras 6 e das protuberâncias 7 também pode ocorrer uma deforma-ção elástica das ranhuras 6 e/ou das protuberâncias 7. Através da armaçãoou o aperto de acordo com a presente invenção entre o cubo externo 1 e aconexão da junta 2, também em caso de mudança de carga ou de direçãode rotação da junta não é possível nenhum movimento diferencial entre ocubo externo 1 e a caixa de arrastamento 2. Portanto, durante a operaçãonão ocorre nenhum ruído desagradável na junta.

Claims (12)

1. Junta homocinética com um cubo interno e um cubo externo(1), onde estão respectivamente previstas várias vias de rolamento (3) con-jugadas umas às outras aos pares, onde estão acomodadas esferas guiadasem Um retentor, para a transmissão de um torque entre o cubo interno e ocubo externo (1), e com pelo menos uma conexão de junta (2) que em esta-do montado da junta é unida a um dos cubos (1) através de perfilações (6, 7)mutuamente conjugadas do cubo (1) e da conexão da junta (2) para atransmissão de um torque, caracterizada pelo fato de que as perfilações (6,- 7) estão de tal modo configuradas e mutuamente adaptadas que o cubo (1)em estado montado da junta, pelo menos em direção circunferencial, estáunido à conexão da junta (2) de modo resistente à rotação, com um ajusteforçado.

2. Junta homocinética de acordo com a reivindicação 1, caracte-rizada pelo fato de que as perfilações (6, 7) estão de tal modo configuradase adaptadas uma à outra, que a conexão da junta (2), durante a montagemda junta, pelo menos em uma parte do caminho de deslocamento axial daconexão da junta (2) em relação ao cubo (1), pode ser suavemente desloca-da com um ajuste de folga ou de transição, e somente na última parte docaminho de deslocamento axial, o cubo (1) é unido de modo resistente àrotação à conexão da junta (2), com um ajuste forçado.

3. Junta homocinética de acordo com a reivindicação 1 ou 2, ca-racterizada pelo fato de que as perfilações (6, 7) estão configuradas de talmodo que o cubo (1) em estado montado da junta é unida à conexão da jun-ta (2) sob tensão prévia flexível.

4. Junta homocinética de acordo com uma das reivindicaçõesanteriores, caracterizada pelo fato de que as perfilações (6, 7) são protube-râncias (7) e desbastes (6) mutuamente conjugados, previstos em superfí-cies circunferenciais do cubo (1) e da conexão da junta (2) voltadas uma pa-ra a outra.

5. Junta homocinética de acordo com uma das reivindicaçõesanteriores, caracterizada pelo fato de que as perfilações (6, 7) do cubo (1)e/ou da conexão da junta (2) possuem uma profundidade e/ou altura quemuda de tal modo em direção axial, que o cubo (1), em estado montado dajunta, é unido de modo resistente à rotação à conexão da junta (2), com umajuste forçado.

6. Junta homocinética de acordo com uma das reivindicaçõesanteriores, caracterizada pelo fato de que as perfilações (6, 7) do cubo (1)e/ou da conexão da junta (2) possuem uma largura que se modifica de talmodo em direção axial da junta que o cubo (1) em estado montado da juntaé unido de modo resistente à rotação à conexão da junta (2), com um ajusteforçado.

7. Junta homocinética de acordo com uma das reivindicaçõesanteriores, caracterizada pelo fato de que as perfilações (6, 7) do cubo (1)e/ou da conexão da junta (2) possuem em direção circunferencial duas pa-redes laterais mutuamente opostas que são de tal modo inclinadas uma con-tra a outra que o cubo (1) em estado montado da junta é unido de modo re-sistente à rotação à conexão da junta (2), com um ajuste forçado.

8. Junta homocinética de acordo com uma das reivindicaçõesanteriores, caracterizada pelo fato de que as perfilações (6, 7) do cubo (1) eda conexão da junta (2) estão dispostas de tal modo com um erro de divisãodefinido que o cubo (1) em estado montado da junta é unido de modo resis-tente à rotação às conexão da junta (2), com um ajuste forçado.

9. Junta homocinética de acordo com uma das reivindicaçõesanteriores, caracterizada pelo fato de que o cubo (1) e a conexão da junta(2), em estado montado da junta, em direção axial da junta, estão de tal mo-do armados com tensão prévia e/ou fixados um no outro, em especial atra-vés de um rebordo, que o cubo (1) é unido de modo resistente à rotação àconexão da junta (2), com um ajuste forçado.

10. Junta homocinética, em especial junta fixa, de acordo comuma das reivindicações anteriores, caracterizada pelo fato de que as perfila-ções (6, 7) estão previstas na face externa do cubo externo (1) e na faceinterna que em estado montado da junta está voltada a esta de uma caixa dearrastamento (2) firmemente unida a um eixo tubular (4).

11. Junta homocinética de acordo com uma das reivindicaçõesanteriores, caracterizada pelo fato de que pelo menos os cubos (1) e a co-nexão da junta (2) são produzidos sem levantamento de aparas.

12. Eixo de transmissão com pelo menos uma junta homoçinéti-ca executada em especial como junta fixa, como definida em uma das rei-vindicações anteriores.