BRPI0713887A2

BRPI0713887A2 - dispositivo de transmissão de torque, tais como juntas homocinéticas de esferas fixas, funcionando como juntas de pista oposta

Info

Publication number: BRPI0713887A2
Application number: BRPI0713887-3A
Authority: BR
Inventors: Volker Szentmihalvi; Mathias Lutz; Ekkehard Koerner
Original assignee: Neuma Tekfor Holding Gmbh
Priority date: 2006-07-05
Filing date: 2007-07-05
Publication date: 2012-11-06
Also published as: BRPI0713887B1; GB2454114A; DE102007031079A1; US20090176586A1; DE102007031079B4; US20100275429A1; JP2013029202A; GB2454114B; DE112007002064A5; US20090176585A1; WO2008003303A1; US7883424B2; US20110092300A1; GB0900691D0; DE112007002053A5; DE102007031078B4; JP2009541682A; US8555508B2; JP5882172B2; KR20090030334A

Abstract

DISPOSITIVO DE TRANSMISSãO DE TORQUE, TAIS COMO JUNTAS HOMOCINéTICSA DE ESFERAS FIXAS, FUNCIONANDO COMO JUNTAS DE PISTA OPOSTA. A presente invenção refere-se a dispositivos de transmissão de torque, tais como juntas homocinéticas de esferas fixas, que funcionam como juntas de pista opostas, e a um processo para sua produção, onde as curvaturas dos fundos das pistas da junta, no seu percurso axial, divergem das curvaturas das linhas de contato das esferas. O processo é caracterizada pelo fato de que o componente antes da formação de um perfil longitudinal é elevado para uma dureza maior através do seu processo de têmpera, e na região do perfil longitudinal, uma camada de difusão é removida parcialmente/completamente.

Description

Relatório Descritivo da Patente de Invenção para "DISPOSITI- VO DE TRANSMISSÃO DE TORQUE, TAIS COMO JUNTAS HOMOCINÉ- TICAS DE ESFERAS FIXAS, FUNCIONANDO COMO JUNTAS DE PISTA OPOSTA".

A presente invenção refere-se a dispositivos de transmissão de torque, tais como juntas homocinéticas de esferas fixas, que funcionam co- mo juntas de pista opostas, com

- uma parte externa da junta com pistas externas;

- uma parte interna da junta com pistas internas;

- esferas que transmitem o torque, que estão alojadas em pares de pistas formados por pistas externas e pistas internas;

- uma gaiola de esferas com janelas de gaiola, onde as esferas são retidas e guiadas em caso de flexão da junta,

sendo que

- primeiras pistas externas e primeiras pistas internas formam

primeiros pares de pistas onde estão retidas primeiras esferas;

- segundas pistas externas e segundas pistas internas formam segundos pares de pistas onde são retidas segundas esferas;

- os primeiros pares de pistas e os segundos pares de pistas formam linhas de contato de esferas com curvaturas opostas;

- as pistas externas e as pistas internas são delimitadas por fun- dos de pista externos e internos.

Em caso de juntas de pista opostas, como são descritas, por exemplo, na patente DE 102 20 715, na prática, as pistas ou os sulcos de rolamento de esferas são feitos com levantamento de aparas.

Na patente DE 102 09 933 A1 já foi sugerido formar as pistas externas ou os sulcos de rolamento externos sem levantamento de aparas.

A produção com levantamento de aparas, de acordo com a pa- tente DE 102 20 715, em primeiro lugar é dispendioso, exige máquinas caras e tempos de processamento longos. Ela também causa grande refugo e pre- juízo à qualidade no que refere-se à resistência, pois as linhas de fluxo de material em uma parte interna e externa da junta produzida como peça pre- liminar através de forjadura são cortadas pelo processamento com levanta- mento de aparas.

A fim de produzir as pistas de rolamento das esferas em tais juntas como a '933 sem levantamento de aparas, o estado da técnica ofere- ce a possibilidade de prever os processos a quente e a frio ou de meio quen- te e frio, sendo que, por exemplo, dentro de um processo de forjadura pode ser feita uma peça bruta e em um processo de calibração a frio pode ser ob- tida a precisão necessária.

Uma vez que se trata de uma pista oposta, para tal processo precisam existir desde a produção da peça bruta ferramentas diversas com pistas de rolamento de esferas respectivamente opostas. Nisso, a precisão das peças também é limitada pela precisão de guia da máquina.

A imprecisão da divisão que não pode ser evitada na peça bruta tampouco pode ser eliminada nos passos de processamento seguintes.

Para o processo de calibração também é necessária cada vez uma ferramenta para cada uma das diversas pistas de rolamento de esferas, com as mesmas imprecisões.

A presente invenção tem a tarefa de evitar estas desvantagens e de possibilitar uma produção barata de alta qualidade da parte interna e/ou da parte externa da junta e, por conseguinte, de juntas homocinéticas fixas, onde são eliminados custos de investimento complexas e caras para as má- quinas, onde o desgaste de ferramentas é diminuído e onde são garantidos tempos de processamento curtos, conseguindo-se uma otimização da quali- dade, em especial também visando a obtenção de valores de transmissão de torque altos. Além disso, a precisão de divisão deverá ser melhorada, e uma produção livre de refugos, especialmente das pistas de rolamento de esferas com alta precisão, deverá ser possibilitada, de modo que tempos de processamento, em especial tempos de funcionamento e de manipulação das máquinas sejam reduzidos. Além disso, pretende-se alcançar capacida- des de suporte maiores e evitar desperdícios.

A presente invenção também tem a tarefa de criar dispositivos de transmissão de torque que apresentam altas resistências, assim garan- tindo a transmissão de torques altos com altas precisões, isto é, um ajuste otimizado e um movimento rotativo otimizado e uma produção barata e ra- cional, e através da qual a vida útil de agregados, máquinas e equipamentos dotados desses componentes é prolongada.

A primeira parte da tarefa é solucionada, de acordo com a pre- sente invenção, por uma tal configuração da parte externa da junta e/ou da parte interna da junta que nisso as curvaturas dos fundos das pistas - visto no seu decurso axial - divergem pelo menos parcialmente das curvaturas das linhas de contato das esferas, onde o termo "linhas" também compreen- de regiões superficiais ou combinações de linhas e superfícies nas pistas ou nos sulcos de rolamento. Nisso, pode ser vantajoso que os fundos das pistas visto em sentido axial - são paralelos ao eixo parcialmente e pelo menos aproximadamente.

Em outras palavras, de acordo com a presente invenção, as pis- tas não precisam mais ser deformadas completamente em todo o trecho axi- al, e sim somente naqueles pontos onde é necessário para a obtenção das linhas de contato das esferas.

De modo apropriado, a parte interna da junta e/ou a parte exter- na da junta é produzida como peça bruta em uma ferramenta de moldagem, sem levantamento de aparas e com sulcos e saliências pelo menos aproxi- madamente paralelamente ao eixo como contornos pré-moldados para a realização das linhas de contato das esferas.

A peça bruta pode ser produzida, por exemplo, por meio de for- jadura, tal como um processo de forjadura a frio e/ou de forjadura a quente ou também através de um outro processo de moldagem, tal como, por e- xemplo, sinterização.

As linhas de contato das esferas da parte interna da junta como também da parte externa da junta podem ser formadas através de deforma- ção sem levantamento de aparas das saliências ou dos sulcos em uma fer- ramenta de moldagem. Esta moldagem pode ser feita em uma ferramenta de calibração, onde as pistas de rolamento de esferas ou as linhas de contato das esferas podem ser acabadas de serem formadas geometricamente, de modo que não precisam ser processados com levantamento de aparas.

Na produção das linhas de contato das esferas ou das linhas de rolamento das esferas, ao longo das quais se movimentam as esferas na flexão da articulação, apropriadamente determinadas regiões axiais dos sul- cos ou dos fundos dos sulcos ou entalhes surgidos durante a produção da peça bruta não são deformados pela ferramenta de calibração, de modo que sua estrutura aproximadamente axial fica mantida em parte ao longo do tre- cho axial das pistas externas ou internas acabadas da parte externa da junta ou da parte interna da junta. Isto, entre outros, apresenta a vantagem de um trabalho de deformação menor.

A presente invenção também refere-se a um processo para a produção de juntas homocinéticas de esferas fixas que se destaca pelo fato de que as pistas da parte externa da junta e/ou da parte interna da junta são produzidas em um molde preliminar, segundo a técnica de deformação, isto é, de deformação a frio e/ou a quente, onde em primeiro lugar são feitos en- talhes pelo menos aproximadamente paralelos ao eixo, em seguida são a- cabadas geometricamente pelo menos aproximadamente as pistas de rola- mento de esferas em sentido oposto, preferencialmente também por meio de técnica de deformação, por exemplo, em um processo de prensagem ou de calibração, sem que seja necessário um processamento de levantamento de aparas.

Nisso, tanto a forma preliminar como também o decurso oposto das linhas de contato das esferas podem ser produzidos em respectivamen- te um passo de trabalho e precisamente por meio de deformação a frio e/ou a quente, sendo que pode ser vantajoso que o passo de trabalho final seja um processo de calibração, de modo que pelo menos então as pistas de ro- lamento de esferas da parte da junta (também depois de um processo de têmpera, por exemplo, uma têmpera de cementação) não precisa mais ser processada com levantamento de aparas.

Em virtude da produção de primeiro uma peça bruta com os en- talhes que pelo menos aproximadamente vão paralelamente em direção axi- al e seguinte pré-moldagem das mesmas para se tornarem pistas de rola- mento de esferas com as linhas de contato e de rolamento para as esferas, primeiramente é garantida uma produção sem refugos e dessa forma uma produção barata e racional e também é obtida uma alta precisão de divisão, e precisamente através das próprias ferramentas. A própria máquina não precisa de nenhuma guia precisa, uma vez que as saliências ou sulcos que vão pelo menos aproximadamente paralelamente ao eixo da peça bruta fo- ram dados por uma única ferramenta, e no acabamento da moldagem das linhas de rolamento das esferas, os dedos de moldagem da ferramenta en- caixam-se automaticamente.

Vantagens especiais resultam, como já foi mencionado, quando a peça bruta for feita em uma única ferramenta , pois então az precisão de divisão da parte propriamente dito é bem realizada como a precisão de divi- são da ferramenta e esta pode ser muito alta, uma vez que a ferramenta não é dividida.

Além disso, para tal operação não será necessária nenhuma guia própria para cada metade da ferramenta normalmente necessária em ferramentas divididas.

Também na operação de calibração que faz da peça bruta o cruzamento e assim as pistas de rolamento de esferas ou as linhas de rola- mento das esferas, a guia das ferramentas, uma em relação à outra, pode ser feita por meio da peça bruta já existente, precisamente dividida e, portan- to, não será necessária nenhuma máquina com uma precisão de guia espe- cial. Além disso, a própria peça bruta não precisa ser colocada de modo diri- gido na ferramenta de calibração, pois todas as pistas, por exemplo, oito pis- tas, primeiramente são todas iguais, dessas iguais são produzidas pistas diferentes na ferramenta de calibração.

Além disso, pode ser vantajoso, configurar e produzir as super- fícies de centralização de gaiola protegidas pela patente DE 102 09 933 C2 (cujo conteúdo e o conteúdo da patente DE 102 09 933 A1 por meio do pre- sente fazem parte integrante do presente pedido) na parte externa da junta de acordo com a presente invenção.

Estas superfícies de centralização de gaiola na junta externa podem ser configuradas de tal modo que entre primeiras e segundas super- fícies de centralização de gaiola respectivamente vizinhas, são previstos sul- cos ou ranhuras que se estendem em sentido axial, sendo que as curvaturas dos fundos desses sulcos ou ranhuras no seu decurso axial pelo menos em parte divergem das curvaturas das superfícies de centralização de gaiola. Nisso, também esses fundos de pista - vistos em sentido axial - podem ser pelo menos aproximadamente paralelas ao eixo pelo menos em parte.

Do mesmo modo como as ranhuras e saliências para as linhas de contato das esferas ou as pistas de rolamento, também as superfícies de centralização de gaiola podem ser produzidas em uma peça bruta em uma ferramenta de moldagem sem levantamento de aparas como saliências radi- ais vizinhas, com ranhura prevista entre eles, pelo menos paralelamente ao eixo, sendo que as duas saliências estão previstas respectivamente entre duas pistas de rolamento vizinhas.

Esta peça bruta pode ser produzida, por exemplo, também por meio de forjadura. As superfícies de centralização de gaiola apropriadamen- te são feitas por meio de deformação sem levantamento de aparas, como calibrar, das saliências respectivamente vizinhas de um sulco, sendo que cada vez uma das superfícies de centralização de gaiola vizinhas se esten- dem de uma das extremidades, por exemplo, partindo da extremidade do lado do acionamento em direção à extremidade no lado de saída, aproxi- mando-se do eixo da junta externa e sendo que as segundas superfícies de centralização de gaiola, partindo da extremidade do lado da saída em dire- ção à extremidade do lado do acionamento, aproximando-se do eixo do cubo interno.

Do mesmo modo, como é descrito no contexto das pistas de ro- lamento, também aqui, as estruturas dos sulcos ou das saliências da peça bruta podem ficar mantidas pelo menos parcialmente.

Em aperfeiçoamento da presente invenção, esta refere-se a uma unidade de transmissão de torque com pelo menos um componente para a transmissão de torques através de respectivamente duas regiões fun- cionais formadas inteiriçamente no componente que providenciam o fluxo de momentos através de engate com fecho devido à forma com outros elemen- tos, sendo que pelo menos uma das duas regiões funcionais é executada como perfil, como engrenagem longitudinal.

Estas unidades de transmissão de torque tornaram-se conheci- das, por exemplo, através da patente DE 102 20 725 A1 no contexto de pa- redes laterais, e no contexto com eixos longitudinais, por exemplo, através da patente DE 102 371 172 B3.

Na patente DE 102 20 715 A1 existem para cada uma das jun- tas homocinéticas de esferas fixas previstas em ambas as extremidades do eixo lateral dois destes componentes, onde são previstas cada vez regiões funcionais diferentes, formadas inteiriçamente no respectivo componente que providenciam o fluxo de momento através de engate com fecho devido à forma e das quais uma é executada como engrenagem longitudinal.

Um dos componentes é a parte externa da junta , cuja uma re- gião funcional que providência o fluxo de momentos por meio de um engate com fecho devido à forma é um pivô de conexão previsto na parte externa da junta, com engrenagem longitudinal formada inteiriçamente e cuja outra região funcional que transmite o torque são as pistas de rolamento na parte externa da junta para as esferas da junta.

O segundo componente, também com duas regiões funcionais para transmitir torque, no caso, é a parte interna da junta com engrenagem longitudinal formada inteiriçamente na região interna como uma das regiões funcionais e com pistas de rolamento de esferas formadas inteiriçamente da parte interna da junta como a outra região funcional.

Na unidade de transmissão de torque de acordo com a patente DE 102 37 172 B3 é previsto para cada uma das três juntas lá contidas, também respectivamente um componente com duas regiões funcionais para a transmissão de torque, isto é, respectivamente uma parte interna da junta com engrenagem longitudinal ou de encaixe formada inteiriçamente como uma das regiões funcionais, e pistas de rolamento de esferas formadas intei- riçamente como a outra região funcional.

Em componentes deste tipo, isto é, por exemplo, partes de jun- ta, a engrenagem interna, via de regra, é removida, e a engrenagem externa, via de regra, é produzida por meio de empurrar, fresar, rolar ou laminar, e as pistas de rolamento de esferas são feitas por meio de processamento com ou sem levantamento de aparas.

A fim de poder transmitir torque suficiente, pelo menos as pistas de rolamento de esferas são temperadas. Estas pistas de rolamento podem ser temperadas de modo indutivo e a região restante, isto é, também a en- grenagem longitudinal pode permanecer com a têmpera básica. Isto na ver- dade é vantajoso para a produção da engrenagem longitudinal, porém, não permite alcançar os valores de torque altos a serem alcançados e a vida útil desejada, o que em muitos casos é exigido.

As pistas de rolamento de esferas temperadas, por exemplo, de modo indutivo, porém, precisam ser processadas depois da têmpera por causa da deformação que ocorre durante a têmpera parcial, a fim de conse- guir a precisão necessária, isto significa, é preciso fresar ou retificar em es- tado duro.

Uma outra possibilidade conhecida consiste em produzir primei- ro a engrenagem em estado macio, cementar toda a peça, isto significa com a engrenagem longitudinal formada inteiriçamente, o que, porém, produz uma deformação em estado duro, tanto da engrenagem como também da engrenagem de encaixe que somente pode ser eliminada na engrenagem longitudinal com um alto dispêndio adicional, isto é, através de remoção em estado duro na camada dura com máquinas e ferramentas especiais apro- priadas, porém, caras.

A outra solução, base da presente invenção, é obtida pelo fato de que em uma unidade de transmissão de torque que possui pelo menos um componente com duas regiões funcionais para a transmissão de torque e onde uma das regiões funcionais é executada como perfil longitudinal, em especial como engrenagem longitudinal, o componente é temperado como um tudo, onde porém a engrenagem longitudinal possui uma dureza menor do que a outra região funcional, porém uma dureza maior do que a dureza base de uma parte externa da junta ou parte interna da junta, isto é, a en- grenagem longitudinal possui uma dureza menor do que as pistas de rola- mento de esferas, porém, uma dureza que para além da dureza base, pelo menos em regiões parciais da sua extensão radial.

Como têmpera pode ser vantajosa aquela onde surge pelo me- nos uma certa profundidade de têmpera, onde a dureza básica da peça a ser trabalhada é elevada pelo menos aproximadamente acima da altura da en- grenagem. No caso, de modo especialmente vantajoso pode ser apropriado um processo de têmpera combinado a um processo de difusão, tal como, por exemplo, a têmpera de superfície barata na forma da cementação segui- da por esfriamento brusco e recozimento que produz uma dureza de borda alta e - pelo menos no caso dos componentes aqui discutidos - uma dureza baixa, a dureza de núcleo, isto é, uma dureza que excede a dureza básica, nas regiões situadas dentro das regiões cercadas por dureza de borda. Co- mo processo de têmpera também pode ser apropriada a têmpera por nitru- ração ou por boro.

Ficou evidente que depois da remoção pelo menos aproxima- damente das regiões com dureza de borda, por exemplo, por meio de torne- ar, na região axial, onde é formada a engrenagem, isto pode acontecer, no caso com aquelas máquinas e ferramentas praticamente sob as mesmas condições, como o processamento de material não temperado, "macio", isto significa, por exemplo, em máquinas de remoção, fresar, impacto ou seme- lhantes convencionais.

As segundas regiões funcionais, no presente caso as pistas de rolamento de esferas, podem ser fresadas e/ou retificadas em estado duro dentro das zonas da dureza marginal, de modo conhecido. Um aspecto in- ventivo tudo especial, independente e soberano, porém, consiste na criação de um componente e no fornecimento de um processo para a produção de tal componente, do qual, pelo menos um é previsto em um dispositivo de transmissão de torque que possui duas diferentes regiões funcionais para a transmissão de torque através de regiões funcionais respectivamente forma- das inteiriçamente no componente que providenciam o fluxo de torque atra- vés de engate com fecho devido à forma, das quais uma é executada como engrenagem longitudinal, e a outra região funcional é, por exemplo, as pistas de rolamento para as esferas de uma junta, sendo que o componente, po- rém, em especial uma das regiões funcionais, é produzido sem levantamen- to de aparas e em seguida foi temperada, especialmente temperado na su- perfície, conforme é descrito inicialmente, e sendo que o componente ainda se destaca pelo fato de que as pistas de rolamento de esferas formadas in- teiriçamente não são submetidas a um processamento de levantamento de aparas sendo que as pistas de rolamento de esferas, depois do processo de têmpera, encontram-se em um estado capaz de ser montadas. Em particular para tais juntas podem então ser usadas medidas inventivas de acordo com as reivindicações e/ou medidas menciona das na descrição.

Para a produção de tal componente pode ser vantajoso, subme- ter o componente na sua totalidade a uma têmpera de superfície , em espe- cial a um processo de cementação, seguida por esfriamento brusco e reco- zimento. Depois, na região axial, onde deve ser aplicada uma engrenagem longitudinal, a região mais dura, isto é, a camada marginal e eventualmente a região de transição são parcialmente removidas, por exemplo, com levan- tamento de aparas, isto é, por exemplo, por meio de tornear, e em seguida, é formada a engrenagem longitudinal na região com a chamada dureza de núcleo aplicada pelo processo de têmpera e o seguinte recozimento.

Esta engrenagem longitudinal pode agora, como já foi mencio- nado, ser feita em particular por meio de um processamento com levanta- mento de aparas, por exemplo, remoção, precisamente "remoção em estado macio", isto é, com ferramentas e máquinas normais, pois estas permitem a remoção na dureza de núcleo do mesmo modo como em partes que apenas apresentam a dureza básica.

A presente invenção garante com custos relativamente baixos e sem a necessidade de máquinas especiais uma produção rápida e racional da engrenagem longitudinal com uma dureza suficiente, também uma resis- tência respectivamente alta, e através da possibilidade de uso da chamada remoção em estado macio, a produção de engrenagens longitudinais com grande precisão e vida útil. Com a ajuda de figuras 1 a 18, a presente invenção será expli- cada detalhadamente. As figuras 1 a 8 mostram primeiramente uma junta homocinética fixa ou seu acoplamento, essencialmente no exemplo de um eixo longitudinal de acordo com o estado da técnica. Elas mostram:

A figura 1 mostra uma disposição de acionamento para um au- tomóvel com dois eixos parciais e uma junta de acionamento disposta mais ou menos centralmente.

A figura 2 mostra uma seção transversal através da junta de a- cionamento, de acordo com um corte ao longo da linha A - A da figura 3.

A figura 3 mostra um corte segundo a linha E - E da figura 2.

A figura 4 mostra um corte segundo a linha C - C da figura 2.

A figura 5 mostra um corte segundo a linha D - D da figura 2.

A figura 6 mostra um corte segundo a linha B - B da figura 2.

A figura 7 mostra uma vista da direção da seta X da figura 3.

A figura 8 mostra uma vista da direção da seta Y da figura 3.

As figuras 9 a 12 mostram uma parte interna da junta como pe- ça bruta e peça acabada.

As figuras 13 a 17 mostram uma parte externa da junta como peça bruta e peça acabada.

A figura 18 mostra uma unidade de transmissão de torque, de acordo com um outro objeto da presente invenção.

O eixo de acionamento 1 mostrado na figura 1, no presente e- xemplo, é executado como um eixo de acionamento longitudinal de um au- tomóvel e compreende dois eixos parciais 2 e 3 que nas duas extremidades livres portam peças de conexão 4, 5. Estas peças de conexão, no presente caso, são executadas como disco de junta de borracha, se bem que no seu lugar também podem ser fixadas juntas de acionamento nos eixos parciais 2 e 3 mencionados, como é descrito na patente DE 102 37 172 B3 ou DE 100 32 853 C2.

Os dois eixos parciais 2 e 3 estão unidos um ao outro mais ou menos no centro da disposição de acionamento 1 por meio de uma junta de acionamento 8 que é mostrada nas figuras 2 a 8 em diversas apresentações em corte. Além disso, a figura 1 mostra que o eixo parcial esquerdo 2 pode ser fixado no fundo inferior de um automóvel através de um mancai interme- diário 6 e de um suporte 7 fixado nele.

Como fica evidente em especial nos cortes segundo as figuras 2 a 6 e da figura 9 que mostram a junta de acionamento 8 não unida aos eixos parciais 2 e 3, a junta de acionamento consiste primeiramente de um cubo externo 16 essencialmente um cilindro oco no qual é disposto coaxialmente um cubo interno 10. Ao passo que o primeiro eixo parcial 2 com sua engre- nagem externa de encaixe pode ser encaixado em uma engrenagem interna de encaixe 11 do cubo interno 10, a junção do cubo externo com o segundo eixo parcial 3, no presente exemplo de execução, é feita por meio de uma junção soldada para o que em uma caixa de elemento de arrastamento 9 é formado um flange de soldadura 12. Na caixa de elemento de arrastamento é alojado o cubo externo 16 e precisamente com fecho devido à forma em uma região de assento 17.

No lado interno do cubo externo 16 estão previstos primeiros sulcos de rolamentos de esferas externos 19 para uma primeira fileira de esferas 14 e para uma segunda fileira de esferas 14a são previstos outros sulcos de rolamento de esferas externos 19a. Entre eles encontram-se res- pectivamente nervuras 20.

No lado externo do cubo interno 10 são previstos primeiros sul- cos de rolamentos de esferas internos 18 para a primeira fileira de esferas 14 e outros sulcos de rolamentos de esferas internos 18a são previstos para a segunda fileira de esferas 14a. Entre estas pistas de rolamento de esferas encontram-se respectivamente nervuras 28.

As referências 18', 19' e 18a' e 19a' marcam respectivamente o fundo da pista dos sulcos de rolamento das esferas.

O cubo interno 10 possui um eixo de cubo interno 1 e uma face externa 24. Como se observa em especial das figuras 3, 7, 8, os primeiros sulcos de rolamentos de esferas internos 18 e os segundos sulcos de rola- mentos de esferas internos 18a estão dispostos de modo distribuído alterna- damente ao redor do eixo interno 1, sendo que no caso os primeiros sulcos de rolamentos de esferas internos 18, partindo da extremidade 2a do lado do acionamento vão em direção à extremidade do lado de saída 3a, e os sulcos de rolamento internos e seu fundo de pista 18' vão afastando-se do eixo do cubo interno 1; como se vê em especial das figuras 4 e 7, 8, os segundo sul- cos de rolamentos de esferas internos 18a vão da extremidade do lado de saída 3a em direção à extremidade no lado do acionamento 2a, sendo que aqui estes segundos sulcos de rolamento internos e seu fundo de pista 18a' vão afastando-se do eixo do cubo interno 1. Os primeiros e os segundos sul- cos de rolamento internos com seus primeiros e segundos sulcos de rola- mentos externos opostos também podem estar dispostos em uma outra se- qüência do que alternadamente, e ter outros decursos do que descrito e mostrado aqui, por exemplo, um decurso que vai afastando-se dos respecti- vos eixos e em seguida novamente aproximando-se.

O cubo externo 16 possui um eixo de cubo externo II e um con- torno interno, onde estão dispostos primeiros sulcos ou pistas de rolamento de esferas externos 19 para a primeira fileira de esferas 14, e segundos sul- cos ou pistas de rolamento de esferas 19a para a segunda fileira de esferas 14a, de modo alternadamente distribuído em torno do eixo de cubo externo II, estando respectivamente os primeiros sulcos de rolamentos de esferas internos 18 opostos aos primeiros sulcos de rolamentos de esferas externos 19, e os sulcos de rolamentos de esferas internos 18a estando opostos aos segundos sulcos de rolamento de esferas externos 19a, respectivamente formando um par com estes, sendo que os primeiros sulcos de rolamentos de esferas externos 19 vão a partir da extremidade no lado do acionamento 2a em direção à extremidade no lado da saída 3a, e os sulcos de rolamentos de esferas externos 19 e seu fundo de pista 19' vão aproximando-se ao eixo de cubo externo II, e sendo que também os segundos sulcos de rolamento de esferas externos 19a vão da extremidade no lado da saída 3a em direção à extremidade no lado do acionamento 2a, e os segundos sulcos de rola- mento de esferas externos 19a com seu fundo de pista 19a1 vão aproximan- do-se do eixo de cubo externo II (figuras 3 e 4).

Em uma gaiola 15 anelar com uma face externa 26 pelo menos em parte esférica (veja em especial as figuras 2, 5 e 6), que está disposta entre o cubo interno 10 e o cubo externo 16, de acordo com o número das esferas 14, 14a ou pares de pistas de rolamento 18, 18a, 19, 19a, estão pre- vistas janelas 27 radiais, onde são guiadas as esferas 14, 14a (veja também as figuras 3, 4). A gaiola 15 está centrada no cubo externo 16 através da sua face externa 26, mais precisamente, através das duas regiões de centraliza- ção 26a.

Conforme já foi mencionado, na face interna do cubo externo 16 estão previstas nervuras 20 entre as esferas. Estas nervuras apresentam, como se pode observar especialmente no contexto das figuras 3, 5, 7 e 8, a partir de uma das extremidades, da extremidade no lado do acionamento 2a, e visto em direção circunferencial, primeiramente em ambos os lados dos sulcos de rolamentos de esferas 19, contornos de introdução 16a previstos para as esferas 14 para a introdução axial da gaiola 15 no cubo externo 16. Os contornos de introdução 16a partem do lado de acionamento 2a de um diâmetro que pelo menos aproximadamente corresponde ao diâmetro exter- no da gaiola 15.

Visto em direção axial, partindo da extremidade no lado do acio- namento 2a da junta, estes contornos de introdução convertem-se, depois de pelo menos aproximadamente da metade com comprimento axial nas faces de centralização de gaiola 16b na parte externa da junta para a gaiola, e são inclinadas em direção ao eixo de centralização da gaiola Ill (veja a fi- gura 3, 5, 7 e 8). As faces de centralização de gaiola 16b, no caso, são esfe- ricamente adaptadas às faces de contato esféricas da gaiola de esferas.

Visto em direção axial, partindo da extremidade do lado de saí- da 3a da junta, estes contornos de introdução 16c, depois de pelo menos aproximadamente da metade do comprimento axial da gaiola, convertem-se nas segundas faces de centralização de gaiola 16b do cubo externo para a gaiola. De lá, elas vão inclinadas em direção ao eixo de centralização da gaiola III. Nisso, as segundas faces de centralização de gaiola 16b, assim como as primeiras, são respectivamente adaptadas esfericamente às primei- ras faces de contato 26b esféricas da gaiola de esferas. Como já foi mencionado, as figuras 9 a 12 mostram uma parte interna da junta como peça bruta e peça acabada R10 e F10, e as figuras 13 a 17 mostram a parte externa da junta como peça bruta e peça acabada R16 e F16.

A peça bruta R10 de acordo com a figura 9 é uma peça forjada com quatro pares de saliências ou nervuras R20, R 20a distribuídas unifor- memente sobre a periferia e executadas pelo menos aproximadamente e uniformemente, entre os quais são previstos sulcos ou entalhes R18, R18a com fundos de sulcos R 18' e R 18a' pelo menos aproximadamente parale- lo lamente ao eixo.

Mas a peça bruta R10 também pode ser produzida, como já foi mencionado, por exemplo, por meio de um processo quente, frio ou meio quente e frio, mas também como uma peça sinterizada.

Das saliências ou das nervuras R20, 20a são formadas por meio de deformação as pistas de rolamento F18, F18a, evidentes das figuras 10, 11 e 12, através de calibração em uma ferramenta que consiste de duas me- tades de ferramenta com cunhos em vão em sentido oposto, para se torna- rem as pistas de rolamento F18, F18a de sentido oposto, precisamente por meio do processo de deformação a frio, em especial por meio de calibração.

Nisso, os fundos das pistas R 18' e R18a' de acordo com a figu- ra 9, ficam mantidas também depois da calibração pelo menos parcialmente, e também regiões parciais F18", F18a", de acordo com as figuras 10 a 12, a partir dos flancos laterais R18" e R18a" anteriormente contidos na peça bru- ta R10. Nisso, somente são deformados os segmentos sombreados F18" e F18a", como se vê em particular da figura 10. Nisso, as faces F18" e F18a" são de tal modo formadas que surgem as linhas de rolamento das esferas ou as linhas de contato das esferas F18b e F18b', ao longo das quais as es- feras vão movimentando-se na flexão da junta.

Além disso, em especial no contexto da figura 12, é evidente que as pistas de rolamento de esferas F18b e F18b' e as regiões remanes- centes dos fundos das pistas F18' e F18a' apresentam curvaturas diferentes.

Nas figuras 13 a 17 são mostradas peça bruta e peça acabada da junta externa R 19 ou F19, onde as figuras 16 e 17 mostram cortes de acordo com as linhas A-A e B-B da figura 15.

A peça bruta R16 de acordo com a figura 13 é produzida como peça forjada, com primeiras e segundas saliências ou nervuras R28, R28a e R28', R28a' que se estendem radialmente para dentro. As saliências R28 e R28a, que vão pelo menos aproximadamente e paralelamente ao eixo são pelo menos aproximadamente simétricas, também as saliências 28' e 28a'.

As saliências R28 e R28a contêm entre si respectivamente uma primeira ranhura ou entalhe R19 feita pelo menos aproximadamente parale- lamente ao eixo, assim como as saliências R281 e R28a' incluem entre si cada vez uma segunda ranhura ou entalhe R19a.

As saliências R28a e R 28' e R 28a' e R 28 incluem entre si ca- da vez uma terceira ranhura R31.

As ranhuras R19 e R 29a possuem respectivamente fundos de ranhura R19' e R19a', e as ranhuras R31 possuem respectivamente os fun- dos de ranhuras R 31'.

As ranhuras R 19 e R 19a possuem ainda flancos laterais R19"

e R 19a".

A parte externa da junta é produzida como peça acabada F16 por meio de um processo de calibração. Nisso, dos flancos laterais R 19" e R19a" da figura 13 são formadas as primeiras e as segundas ranhuras de rolamento das esferas F19 e F19a das figuras 14 a 17.

Os fundos das ranhuras R19', R19a' da figura 13 são mantidos como os fundos de pista F19' pelo menos aproximadamente ao longo da extensão axial. Dos flancos laterais R19" e R19a" somente são deformados os segmentos F19" e F19a sombreados na figura 16 e 17, e nisso, as linhas de contato das esferas ou as regiões de rolamento das esferas F19b e F19b' foram formadas.

Também neste caso é evidente que a curvatura dos fundos das ranhuras F19' se diferencia daquela das linhas de contato F19b e F19b'.

Do mesmo modo como as primeiras ranhuras de rolamento F 19, também são feitas as segundas ranhuras F19a, porém, em sentido opos- to, isto é, cruzando as ranhuras F19.

Das primeiras saliências R28 e R28a são feitos os contornos de introdução F16a em ambos os lados da ranhura F19, que vão cada vez pelo menos aproximadamente em direção axial, de modo apropriado por meio do mesmo processo de calibração, quando também são feitos os contornos F19, F19a, F19'", F 19a'", F16b, F16b'.

Na continuação axial dos contornos de introdução F16b são previstos em ambos os lados da cada ranhura F19 as regiões de centraliza- ção da gaiola F16b, sendo que entre os contornos F 16b e F16a existe uma saliência ou área de transição em forma de escada.

As regiões de centralização de gaiola F16b e F16d são adapta- das às faces de contato esféricas 26b da gaiola das esferas 15.

Do mesmo modo, porém, com cruzamento em sentido oposto, as faces de centralização de gaiola F16d e as faces de introdução F16c são produzidas ou formadas em ambos os lados das ranhuras F19a.

A figura 18 mostra uma outra idéia inventiva com a ajuda de jun- tas homocinéticas fixas, como são apresentadas a título de exemplo na pa- tente DE 102 37 172 B3.

A junta homocinética fixa 101 consiste, de modo conhecido de uma parte interna da junta 102 com pistas de rolamento de esferas 103, e de uma parte externa da junta 104 com pistas de rolamento de esferas 105 for- madas inteiriçamente nelas. Entre as pistas de rolamento de esferas 103 e 105 da parte interna da junta e da parte externa da junta 102 e 104 são pre- vistas esferas 106 que transmitem o torque entre a parte interna e a parte externa. Uma gaiola 107 serve para guias as esferas.

A parte interna da junta possui, portanto regiões funcionais para a transmissão de torque na forma da engrenagem longitudinal 108 e, por outro lado, na forma das pistas de rolamento de esferas 103.

Apropriadamente, a parte interna da junta é uma peça forjada com um entalhe central 108a, previsto para a formação da engrenagem. As pistas de rolamento de esferas 103 podem ser produzidas por meio de pro- cessamento com levantamento de aparas ou sem levantamento de aparas. Primeiramente, a parte interna da junta como um tudo é subme- tida a uma têmpera de superfície , como em especial, um processo de ce- mentação com esfriamento brusco e recozimento seguinte. Antes da forma- ção da engrenagem 108, a região de maior calor do entalhe 108a é removi- da, por exemplo, por meio de processamento de levantamento de aparas, tipo tornear.

Depois, também pode ser feita a engrenagem interna 108 por meio de processo de levantamento de aparas, por exemplo, por exemplo, por meio de remoção, em um passo de trabalho muito simples ee barato e que garante uma alta precisão.

As pistas de rolamento de esferas 103 podem ser retificadas - antes ou depois da produção da engrenagem,.

Do mesmo modo, também partes externas da junta com uma engrenagem externa prevista em um moente podem ser produzidas de a- cordo com a presente invenção, sendo que a engrenagem externa também pode ser produzida de modo tão barato e garantindo uma alta resistência e altos valores de transmissão de torque com a ajuda de processamento com levantamento de aparas ou de deformação, por exemplo, por meio de impac- to, fresar, rolar, laminar ou semelhantes, em uma região que anteriormente foi temperado e onde antes da formação da engrenagem as regiões mais duras foram removidas. Do mesmo modo pode em uma parte interna da jun- ta um moente apresentar a engrenagem externa, ou uma parte externa da junta pode apresentar uma engrenagem interna.

A presente invenção não se restringe aos dispositivos de trans- missão de torque que foram mencionados especialmente aqui, e sim, tam- bém refere-se a outros dispositivos de transmissão de torque, onde um com- ponente apresenta duas regiões funcionais para a transmissão de torque através de engate com fecho devido à forma com outros elementos.

Claims

1. Dispositivo de transmissão de torque, tal como uma junta ho- mocinética de esferas fixa, funcionando como junta de pista oposta, com - uma parte externa da junta com pistas externas; - uma parte interna da junta com pistas internas; - esferas que transmitem o torque, que estão alojadas em pares de pistas formados por pistas externas e pistas internas, uma gaiola de esfe- ras com janelas de gaiola, onde são retidas as esferas, sendo que - primeiras pistas externas com primeiras pistas internas formam primeiros pares de pistas, onde estão retidas primeiras esferas; - segundas pistas externas com segundas pistas internas for- mam segundos pares de pistas, onde estão retidas segundas esferas; - os primeiros pares de pistas e os segundos pares de pistas formam linhas de contato de esferas com curvaturas opostas; - as pistas externas e as pistas internas são delimitadas por fun- dos de pista externos e internos, caracterizado pelo fato de que as curvaturas dos fundos das pis- tas pelo menos em parte, no seu decurso axial, divergem das curvaturas das linhas de contato das esferas.

2. Junta homocinética de esferas fixa, especialmente de acordo com a reivindicação 1, caracterizada pelo fato de que os fundos das pistas - vistas em sentido axial - pelo menos em parte, vão pelo menos aproxima- damente e paralelamente ao eixo.

3. Junta homocinética de esferas fixa, especialmente de acordo com a reivindicação 1 ou 2, caracterizada pelo fato de que a parte interna da junta e/ou a parte externa da junta é produzida como peça bruta em uma ferramenta de moldagem sem levantamento de aparas, com ranhuras e sali- ências como pistas pré-formadas que vão pelo menos aproximadamente paralelamente ao eixo.

4. Junta homocinética de esferas fixa, especialmente de acordo com uma das reivindicações 1 a 3, caracterizada pelo fato de que a parte da junta é forjada como peça bruta.

5. Junta homocinética de esferas fixa, especialmente de acordo com uma das reivindicações 1 a 4, caracterizada pelo fato de que as linhas de contato das esferas são formadas por meio de deformação sem levanta- mento de aparas das ranhuras e das saliências em uma ferramenta de mol- dagem.

6. Junta homocinética de esferas fixa, especialmente de acordo com uma das reivindicações 1 a 5, caracterizada pelo fato de que as linhas de contato das esferas são feitas por meio de um processo de calibração.

7. Junta homocinética de esferas fixa, especialmente de acordo com uma das reivindicações 3 a 6, caracterizada pelo fato de que a estrutura das ranhuras e saliências da peça bruta é parcialmente mantida.

8. Dispositivo de transmissão de torque com pelo menos um componente com duas regiões funcionais para a transmissão do torque atra- vés de respectivamente regiões funcionais diferentes, formadas inteiriça- mente no componente, que providenciam o fluxo de torque por meio de en- gate com fecho devido à forma, das quais uma é um perfil longitudinal, como uma engrenagem longitudinal, caracterizado pelo fato de que o componente antes da formação do perfil longitudinal é dotado de uma dureza mais alta por meio de um processo de têmpera ligado a um processo de difusão, e na região do perfil longitudinal, a camada de difusão é removida pelo menos parcialmente.

9. Dispositivo de transmissão de torque, especialmente de acor- do com a reivindicação 8, caracterizado pelo fato de que a camada de difu- são na região do perfil longitudinal a ser formado é removida por meio de processamento de levantamento de aparas.

10. Dispositivo de transmissão de torque, especialmente de a- cordo com a reivindicação 8 ou 9, caracterizado pelo fato de que a camada de difusão é uma camada carburada.

11. Dispositivo de transmissão de torque, especialmente de a- cordo com uma das reivindicações 8 a 10, caracterizado pelo fato de que o componente é temperado por cementação.

12. Dispositivo de transmissão de torque, especialmente de a- cordo com uma das reivindicações 8 a 11, caracterizado pelo fato de que o componente é esfriado bruscamente e recozido.

13. Dispositivo de transmissão de torque, especialmente de a- cordo com uma das reivindicações 8 a 12, caracterizado pelo fato de que na região do perfil longitudinal a ser formado, a camada carburada é removida pelo menos parcialmente.

14. Dispositivo de transmissão de torque, especialmente de a- cordo com uma das reivindicações anteriores, caracterizado pelo fato de que a camada marginal carburada e pelo menos parcialmente a região de transi- ção entre a dureza de núcleo e a camada marginal é removida.

15. Dispositivo de transmissão de torque, especialmente de a- cordo com uma das reivindicações anteriores, caracterizado pelo fato de que o perfil longitudinal possui dureza de núcleo.

16. Processo para a produção de um componente com duas re- giões funcionais para a transmissão de torque através de regiões funcionais formadas inteiriçamente no componente, que providenciam o fluxo de torque por meio de engate com fecho devido à forma, das quais uma é executada como engrenagem longitudinal, caracterizado pelo fato de que o componen- te como um tudo é submetida a uma têmpera de superfície, que depois na região axial, onde a engrenagem longitudinal deverá ser aplicada, a parte mais dura é removida, por exemplo, removida por levantamento de aparas, como, por exemplo, tornear, e que em seguida é formada a engrenagem longitudinal, especialmente através de processamento com levantamento de aparas, por exemplo, remoção, impacto, fresagem ou algo semelhante, de modo que a engrenagem, partindo do diâmetro do círculo de cabeça, pelo menos aproximadamente ao longo da sua extensão radial apresenta uma dureza menor do que a outra região funcional.

17. Eixo articulado, que possui um componente, especialmente como definido em uma das reivindicações anteriores, caracterizado pelo fato de que o componente é a parte interna da junta de um eixo articulado que possui duas regiões que transmitem o torque, das quais uma é formada por uma pista de rolamento de esferas formada inteiriçamente na região externa da parte interna da junta, onde são alojadas esferas que com as pistas de rolamento de esferas formadas inteiriçamente sobre a região interna de uma parte externa da junta na junta que transmite o torque, e a segunda região que transmite o torque da parte interna da junta é formada por uma engre- nagem que é diretamente ou indiretamente unida ao eixo articulado, e a en- grenagem apresenta uma dureza menor do que as pistas de rolamento de esferas.

18. Eixo articulado, que possui um componente, especialmente de acordo com uma das reivindicações anteriores, caracterizado pelo fato de que o componente é a parte externa da junta de um eixo articulado que pos- sui duas regiões que transmitem o torque, das quais uma é formada por uma pista de rolamento de esferas formada inteiriçamente na região interna da parte interna da junta, onde são alojadas esferas que com as pistas de rola- mento de esferas formadas inteiriçamente sobre a região interna de uma parte interna da junta na junta que transmite o torque, e a segunda região que transmite o torque da parte interna da junta é formada por uma engre- nagem que é diretamente ou indiretamente unida ao eixo articulado, e a en- grenagem apresenta uma dureza menor do que as pistas de rolamento de esferas.