BRPI1003221A2 - junta de velocidade constante - Google Patents
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Abstract
JUNTA DE VELOCIDADE CONSTANTE. é apresentada ma junta de velocidade constante que inclui uma primeira haste girável, a primeira haste compreendendo uma porção de eixo do veículo tendo sobre uma extremidade uma porção de bolsa alargada, a porção de bolsa tendo uma pluralidade de bolsas de esferas espaçadas circunferencial e radialmente e uma extremidade distal; uma pluralidade correspondente de esferas esféricas dispostas nas bolsas; e uma segunda haste girável compreendendo um alojamento de junta, o alojamento de junta tendo um furo central com uma pluralidade correspondente de ranhuras de esferas espaçadas circunferencial e radialmente, se estendendo axialmente, dispostas ao redor do segundo eixo central longitudinal e uma base, o alojamento de junta disposto sobre a porção de bolsa com a pluralidade correspondente de esferas dispostas nas ranhuras, a junta provendo uma faixa de movimentação angular e axial da primeira haste em relação à segunda haste, a extremidade distal da porção de bolsa tendo uma superfície convexa configurada para prover uma faixa de movimentação angular predeterminada.
Description
"JUNTA DE VELOCIDADE CONSTANTE"
REFERÊNCIAS CRUZADAS A PEDIDOS RELACIONADOS
Este pedido de patente reivindica prioridade para o pedido de patente provisório US 61/156.742, solicitado aos 2 de março de 2009, aqui incorporado em sua totalidade pela referência.
CAMPO DA INVENÇÃO
A invenção refere-se geralmente as juntas universais e, a mais' particularmente, as juntas de velocidade constante (CV), e mais particularmente, às juntas de CV tendo limitação de curso e limitação de ângulo.
FUNDAMENTOS
Juntas de velocidade constante são empregadas tipicamente em hastes de transmissão axiais automotivas, e especialmente em veículos de tração dianteira entre o diferencial transaxial e a roda motriz. Elas são usadas para transmitir torque em várias velocidades, ângulos e posições telescópicas entre uma primeira haste e uma segunda haste.
Há muitos tipos de juntas de velocidade constante. Uma configuração de junta de CV inclui uma primeira haste girável que tem uma porção de eixo do veículo e uma extremidade de bolsa disposta em uma extremidade da porção de eixo do veículo. A primeira haste é girável ao redor de um primeiro eixo central longitudinal. A extremidade de bolsa é disposta dentro de um alojamento de junta disposto sobre uma extremidade de uma segunda haste. A segunda haste é girável ao redor um segundo eixo central longitudinal. O alojamento de junta inclui uma pluralidade de ranhuras dispostas dentro de um furo central e se estendendo ao longo do segundo eixo central longitudinal. A extremidade de bolsa inclui um diâmetro transversal à primeira haste central longitudinal que é maior do que um diâmetro da porção de eixo do veículo da primeira haste. A extremidade de bolsa define uma pluralidade de bolsas semi-esféricas que são dispostas circunferencial e radialmente ao redor do primeiro eixo central longitudinal em uma configuração que é complementar em relação à pluralidade de ranhuras.
Como tal, o número de bolsas é igual ao número de ranhuras. A junta de CV inclui uma pluralidade de esferas de transmissão esféricas, com a uma esfera de transmissão disposta giratoriamente dentro de cada bolsa e ranhura correspondente. A extremidade de bolsa e a primeira haste são móveis e podem ser articuladas ou deslocadas axialmente em relação à segunda haste. A medida que a junta de CV é articulada (ou seja, quando a segunda haste é movida em relação à primeira haste por deslocamento ou inclinação axial) as esferas de transmissão rolam para frente e para trás ao longo das ranhuras e giram dentro das bolsas.
Uma configuração de haste de eixo do veículo comum, para sistemas de trem de transmissão de roda traseira, inclui o uso de juntas de CV de deslocamento como descrito acima, para prover ambas, uma junta de CV interna e uma externa, associadas a uma haste de eixo do veículo comum. Nesta configuração, a haste de eixo do veículo é capaz de flutuar entre a junta de CV interna e a junta de CV externa, devido ao fato de nem da junta de CV interna, nem a junta de CV externa fixar a posição axial da haste de eixo do veículo. Desse modo, a haste de eixo do veículo é livre para flutuar para dentro ou para fora em direção à junta de CV interna ou à junta de CV externa, respectivamente. A haste de eixo do veículo pode flutuar para uma da junta de CV interna ou para a junta de CV externa por uma distância de curso, a distância de curso sendo a quantidade máxima de deslocamento, ou curso axial, permitida pela junta de CV. Quando a haste de eixo do veículo está em uma posição de deslocamento total em relação a uma dentre a junta de CV interna ou a junta de CV externa, a faixa de articulação para aquela junta de CV é reduzida e/ou limitada. Isto se deve ao fato da haste de eixo do veículo incluir, normalmente, superfícies de extremidade planas localizadas adjacentes às bolsas, nas extremidades de bolsa, sobre as quais a haste de eixo do veículo pode se assentar contra os alojamentos (ou seja, a haste de eixo do veículo pode se assentar contra a uma destas superfícies planas). Consequentemente, a superfície plana impede ou dificulta a articulação da haste de eixo do veículo em relação ao alojamento quando a haste de eixo do veículo está na posição totalmente deslocada. Caso a haste de eixo do veículo esteja na posição totalmente deslocada e seja necessário articular uma quantidade além da pequena faixa de movimentação angular que a junta é capaz nesta posição, a faixa de articulação pode ser excedida e é possível falha ou dano à junta.
Além da limitação descrita acima, as juntas de CV de deslocamento descritas acima que têm uma extremidade distai plana são restringidas para operar dentro de uma dada faixa de articulação. Caso a primeira haste e a segunda haste se articulem além desta faixa de articulação, então, é possível que uma ou mais das esferas de transmissão seja desalojada de dentro de sua bolsa. Uma vez desalojada, a esfera de transmissão fica presa dentro do alojamento e da extremidade de bolsa, desse modo, fazendo com que a junta de CV falhe. Outros estilos diferentes de juntas de CV impedem a articulação excessiva utilizando uma borda externa do alojamento como um limitador, contra o qual, a segunda haste se apóia, limitando, desse modo, a faixa de articulação. Entretanto, no tipo de junta de CV barato descrito acima, a forma geométrica dos vários componentes torna esta solução de custo proibitivo e, portanto, impraticável.
Consequentemente, resta a necessidade de limitar a faixa de articulação em juntas de CV de deslocamento de esfera-em-soquete, como descrito acima, de modo a impedir a ejeção de uma ou mais das esferas de transmissão, bem como, uma necessidade de prover uma faixa de articulação maior destas juntas quando totalmente deslocadas para dentro do alojamento.
SUMÁRIO DA INVENÇÃO Em um modo de realização exemplificativo da presente invenção, é provida uma junta de CV. A junta de CV inclui uma primeira haste girável tendo um primeiro eixo central longitudinal, a primeira haste compreendendo uma porção de eixo do veículo tendo sobre uma extremidade do mesmo, uma porção de bolsa alargada, a porção de bolsa tendo uma pluralidade de bolsas de esferas espaçadas circunferencial e radialmente, formadas na mesma, e uma extremidade distai. A junta de CV também inclui uma pluralidade correspondente de esferas esféricas dispostas nas bolsas de esferas. A junta de CV inclui, adicionalmente, uma segunda haste girável tendo um segundo eixo central longitudinal e compreendendo um alojamento de junta disposto sobre uma extremidade do mesmo. O alojamento de junta tem um furo central com uma pluralidade correspondente de ranhuras de esferas espaçadas circunferencial e radialmente, se estendendo axialmente, dispostas no mesmo ao redor do segundo eixo central longitudinal e uma base. O alojamento de junta é disposto sobre a porção de bolsa com a correspondente pluralidade de esferas disposta nas ranhuras de esferas formando, desse modo, uma junta configurada para prover uma faixa de movimentação angular e uma faixa de movimentação axial da primeira haste em relação à segunda haste. A extremidade distai da porção de bolsa tem uma superfície convexa configurada para prover uma faixa de movimentação angular predeterminada quando a junta é totalmente deslocada para dentro e a extremidade distai está em contato de toque com a base.
Em outro modo de realização exemplificativo da presente invenção, é provida a junta de CV. A junta de CV inclui uma primeira haste girável tendo um primeiro eixo central longitudinal, a primeira haste compreendendo uma porção de eixo do veículo tendo sobre uma extremidade do mesmo uma porção de bolsa alargada, a porção de bolsa tendo uma pluralidade de bolsas de esferas espaçadas circunferencial e radialmente, formadas na mesma, uma extremidade distai e uma extensão que estende um perfil de seção transversal da porção de bolsa, de um lado distai das bolsas de esferas, para a extremidade distai. A junta de CV também inclui uma pluralidade correspondente de esferas esféricas dispostas nas bolsas de esferas. A junta de CV inclui, adicionalmente, uma segunda haste girável tendo um segundo eixo central longitudinal e compreendendo um alojamento de junta disposto sobre uma extremidade do mesmo, o alojamento de junta tendo um furo central com uma pluralidade correspondente de ranhuras de esferas espaçadas circunferencial e radialmente, se estendendo axialmente, dispostas no mesmo ao redor do segundo eixo central longitudinal, e uma base. O alojamento de junta é disposto sobre a porção de bolsa com a pluralidade correspondente de esferas disposta nas ranhuras de esferas, formando, desse modo, uma junta móvel configurada para prover uma faixa de movimentação angular e uma faixa de movimentação axial da primeira haste em relação à segunda haste, onde a extensão tem um comprimento a partir de um centro de bolsa de esferas para a extremidade distai, que provê uma faixa de movimentação axial predeterminada da junta, e a extensão provendo uma faixa de movimentação angular da junta sobre a faixa de movimentação axial predeterminada.
As características e vantagens acima e outras características e vantagens da presente invenção são prontamente aparentes da descrição detalhada a seguir dos melhores modos para executar a invenção quando considerada em conexão com os desenhos anexos.
DESCRIÇÃO RESUMIDA DOS DESENHOS
Outros objetivos, características, vantagens e detalhes aparecem, apenas a título de exemplo, na descrição detalhada a seguir, de modos de realização, a descrição detalhada referindo-se aos desenhos, nos quais:
a FIG. 1 é uma vista em perspectiva de um modo de realização exemplificativo de uma junta de CV como apresentada aqui; a FIG. 2 é uma vista em perspectiva desmontada da junta de CV da FIG. 1;
a FIG. 3 é uma vista parcial em seção transversal da junta de CV da FIG. 1, tomada ao longo da seção 3-3 e mostrada em uma configuração articulada;
a FIG. 4 é outra vista em seção transversal da haste e bolsa alargada da FIG. 3, bem como, vistas fantasmas de modos de realização exemplificativos de outras configurações de extremidade de bolsa alargada como apresentadas aqui; e
a FIG. 5 é uma vista parcial em seção transversal de um segundo modo de realização exemplificativo de uma junta de CV5 como apresentada aqui, em uma configuração articulada.
DESCRIÇÃO DOS MODOS DE REALIZAÇÃO
A descrição a seguir é de natureza meramente exemplificativa e não é pretendida para limitar a presente invenção, aplicação ou usos. Deve- se compreender que, por todos os desenhos, numerais de referência correspondentes indicam partes e características iguais ou correspondentes.
Há as várias aplicações onde é desejável melhorar o desempenho de articulação de juntas de CV de deslocamento que incorporam uma primeira haste girável, que inclui uma porção de eixo do veículo, e uma porção de bolsa alargada que tem uma pluralidade de bolsas de esferas espaçadas circunferencial e radialmente formadas na mesma e uma pluralidade correspondente de esferas esféricas dispostas nas bolsas de esferas. Estas juntas de CV incluem, adicionalmente, uma segunda haste girável tendo um segundo eixo central longitudinal e compreendendo um alojamento de junta disposto sobre uma extremidade do mesmo. O alojamento de junta tem um furo central com uma pluralidade correspondente de ranhuras de esferas espaçadas circunferencial e radialmente, se estendendo axialmente, dispostas no mesmo ao redor do segundo eixo central longitudinal, e uma base. O alojamento de junta é disposto sobre a porção de bolsa com a pluralidade correspondente de esferas disposta nas ranhuras de esferas formando, desse modo, uma junta configurada para prover uma faixa de movimentação angular e uma faixa da movimentação axial da primeira haste em relação à segunda haste. Uma melhoria que foi realizada foi uma melhoria do desempenho de articulação ou de inclinação de juntas de CV quando totalmente deslocadas para dentro, particularmente quando a extremidade distai da porção de bolsa alargada estiver em contato com a base do alojamento. Esta melhoria foi realizada provendo-se a extremidade distai da porção de bolsa com uma superfície convexa configurada para prover uma faixa de movimentação angular predeterminada quando a junta está totalmente deslocada para dentro e a extremidade distai estando em contato de toque com a base. Conforme apresentado aqui, todos os modos de superfícies convexas podem ser utilizados. Outra melhoria que foi realizada de acordo com um modo de realização exemplificativo como apresentado aqui, foi uma melhoria no desempenho de articulação ao longo de toda a faixa de movimentação axial da junta. Esta melhoria foi realizada provendo-se uma extensão tendo um comprimento, a partir de um centro de uma bolsa de esferas para a extremidade distai, que limita o curso da junta e provê uma faixa de movimentação axial predeterminada, e uma faixa predeterminada de movimentação angular da junta sobre a faixa predeterminada de movimentação axial. Conforme apresentado aqui, todos os modos de extensão podem ser utilizados.
Com referência às Figuras, uma junta de CV está mostrada geralmente por 20. A junta de CV 20 é configurada para transmitir torque entre uma primeira extremidade 35 da primeira haste 22, e uma segunda haste 24, em várias velocidades de rotação, ângulos de junta (a) e posições telescópicas axiais. Em um modo de realização exemplificativo, uma segunda junta de CV (não mostrada) também pode ser acoplada a uma segunda extremidade (não mostrada) da primeira haste e configurada para transmitir torque entre a primeira haste 22 e uma terceira haste (não mostrada) em várias velocidades, ângulos e posições telescópicas. O uso de uma primeira haste 22 configurada para uso com a junta de CV 20, e que também pode ser configurada para uso com a segunda junta de CV5 pode ser usado em qualquer aplicação apropriada que exija transmissão de torque ao longo de uma série de hastes, e é particularmente apropriado para uso em hastes de transmissão axiais automotivas, e é especialmente útil no trem de transmissão de veículos de tração dianteira, entre o diferencial transaxial e as rodas motrizes, como juntas de CV internas e externas. Entretanto, deve-se apreciar que a junta de CV20, ou uma primeira haste 22, que inclua a junta de CV 20 e uma segunda junta de CV (não mostrada), pode ser utilizada em outras situações nas quais um torque deve ser transmitido entre hastes que se articulam (ou seja, que se movem uma em relação à outra, particularmente aquelas onde as hastes podem ser inclinadas ou telescopadas, ou ambos, uma em relação à outra). Igualmente, deve ser apreciado que a primeira junta de CV 20 e a segunda junta de CV podem ter o mesmo tamanho e configuração de junta, ou um tamanho e configuração de junta diferentes. Uma vez que a segunda junta de CV pode ser idêntica à junta de CV 20, e que poderia ser ilustrada como uma imagem espelhada da mesma sobre a primeira haste 22, a descrição da junta de CV 20, aqui, é igualmente aplicável à segunda junta de CV e primeira haste 22, e uma ilustração separada não foi provida.
Como ilustrado nas FIGS. 1-3, a segunda haste 24 inclui um alojamento de junta 26 disposto em uma extremidade da segunda haste 24. A segunda haste 24 pode ser de qualquer configuração de haste apropriada, incluindo configurações de haste sólidas, vazadas e parcialmente vazadas. A segunda haste 24 é girável ao redor de um segundo eixo central longitudinal 28. O alojamento de junta 26 inclui uma pluralidade de ranhuras espaçadas radial e circunferenciamente 30 dispostas dentro de um furo interno 27 do alojamento de junta 26. As ranhuras 30 se estendem ao longo do segundo eixo central longitudinal 28. Como mostrado, o alojamento de junta 26 define três ranhuras 30 espaçadas radial e circunferencialmente ao redor do segundo eixo central longitudinal 28, ambos, radial e circunferencialmente, equidistante uma da outra (ou seja, espaçadas por 120 graus uma da outra ao redor do segundo eixo central longitudinal 28). Entretanto, deve-se apreciar que o alojamento de junta 26 pode definir qualquer outro número de ranhuras 30, como 4, 6, 8 ou mais ranhuras 30, se as considerações de projeto assim exigirem.
A primeira haste 22 inclui uma porção de eixo do veículo 32 e, sobre uma extremidade, uma porção de extremidade de bolsa alargada 34, como uma primeira extremidade de bolsa 34, no modo de realização exemplificativo das FIGS. 1-3. Em um modo de realização exemplificativo, a primeira haste 22 também pode incluir uma segunda extremidade de bolsa alargada (não mostrada) sobre uma extremidade oposta da primeira haste 22.
A primeira haste 22 pode ser de qualquer configuração de haste apropriada, incluindo configurações de haste sólidas, vazadas (não mostradas) e parcialmente vazadas (não mostradas). A primeira extremidade de bolsa 34 é disposta próxima a uma primeira extremidade 35 da porção de eixo do veículo 32, dentro do primeiro alojamento de junta 26 da segunda haste 24. A primeira extremidade de bolsa 34 é móvel em relação à segunda haste 24, isto inclui movimentação telescópica ou axial e movimentação angular através do ângulo de junta (α). A primeira haste 22 é girável ao redor de um primeiro eixo central longitudinal 36. A primeira extremidade de bolsa 34 define uma pluralidade de primeiras bolsas 38 dispostas radial e circunferencialmente ao redor do primeiro eixo central longitudinal 36 em orientação complementar em relação à pluralidade de primeiras ranhuras 30. Como tal, o número de primeiras bolsas 38 é igual ao número de primeiras ranhuras 30. Como mostrado, o número de primeiras bolsas 38 é igual a três, com as três primeiras bolsas 38 espaçadas radial e circunferencialmente ao redor do primeiro eixo central longitudinal 36 equidistantes uma da outra, ou seja, as três primeiras bolsas 38 sendo espaçadas radialmente por 120 graus uma da outra, ao redor do primeiro eixo central longitudinal 36. Deve-se apreciar que o número de primeiras bolsas 38 pode diferir daquele aqui mostrado e descrito, mas é igual ao número de primeiras ranhuras 30 definidas pelo primeiro alojamento de junta 26. Além disso, a primeira haste 22 gira ao redor do primeiro eixo central longitudinal 28 e a junta de CV 20 se articula (ou seja, quando a primeira haste 22 se articula em relação à segunda haste 24, as esferas de transmissão 40 rolam ao longo das ranhuras 30 e giram dentro das bolsas 38).
A junta de CV 20 inclui uma pluralidade de esferas de transmissão 40, com uma das esferas de transmissão 40 disposta giratoriamente dentro de cada um das bolsas 38 e igualmente disposta dentro de uma das ranhuras 30. Em outras palavras, cada uma das esferas de transmissão 40 é disposta parcialmente dentro de uma das bolsas 38 e disposta parcialmente dentro de uma das ranhuras 30 oposta à bolsa 38. As esferas de transmissão 40 podem ter qualquer configuração apropriada. Em um modo de realização exemplificativo, as esferas de transmissão 40 podem ser esféricas.
As esferas de transmissão 40 são configuradas para transmitir torque entre a segunda haste 24 e a primeira haste 22 à medida que se movem dentro do alojamento de junta 28. Isto inclui movimentação de rotação quando a segunda haste 24 é girada ao redor do segundo eixo central longitudinal 28 e a primeira haste 22 é girada ao redor do primeiro eixo central longitudinal 36. Isto inclui, igualmente, a movimentação associada à articulação da primeira haste 22, da segunda haste 24 e da junta de CV 20. Uma vez que a primeira haste 22 e a segunda haste 24 são inclinadas uma em relação à outra, as esferas de transmissão 40 são configuradas para rolar ao longo das ranhuras e girar dentro das bolsas 38. Inclui, igualmente, movimentação telescópica axial associada à translação axial da primeira haste 22 em relação à segunda haste 24. Uma vez que a primeira haste 22 se move axialmente em relação à segunda haste 24, as esferas de transmissão 40 são configuradas para rolar ao longo das ranhuras 30 e para girar dentro das bolsas 38. A junta 20 é configurada para prover qualquer uma dessas movimentações, individual ou simultaneamente, incluindo movimentação de rotação, angular e axial, simultâneas.
A primeira extremidade de bolsa 34 da primeira haste 22 é alargada radialmente em relação à porção de eixo do veículo 32 da primeira haste 22, e pode ser configurada para acomodar radialmente as bolsas 38.
Consequentemente, a primeira extremidade de bolsa 34 da primeira haste 22 inclui um diâmetro transversal ao primeiro eixo central longitudinal 36 que é maior do que um diâmetro da porção de eixo do veículo 32 da primeira haste 22, transversal ao primeiro eixo central longitudinal 36. Em outras palavras, a primeira extremidade de bolsa 34 da primeira haste 22 é maior do que a porção de eixo do veículo 32 da primeira haste 22. Em um modo de realização exemplificativo, a primeira extremidade de bolsa 34 pode ser parcialmente esférica.
Como ilustrado nas FIGS. 3 e 4, em um modo de realização exemplificativo, a primeira extremidade de bolsa 34 da primeira haste 22 inclui uma superfície de extremidade distai 42 sobre a primeira extremidade de bolsa 34. A superfície de extremidade distai 42 se estende geralmente transversal ao primeiro eixo central longitudinal 36. A superfície de extremidade distai 42 pode incluir qualquer superfície convexa apropriada 50, incluindo várias formas de superfícies encurvadas tridimensionalmente. As superfícies tridimensionais apropriadas incluem várias superfícies elípticas 52, superfícies esféricas 54, superfícies parabólicas 56, ou superfícies convexas de curvatura complexa 58 compreendendo caminhos curvos de uma combinação de um arco, ou uma linha, revolvido ao redor do primeiro eixo central longitudinal 36, ou uma combinação das superfícies antecedentes. Entretanto, será apreciado que outras superfícies curvas tridimensionais regulares ou irregulares também são possíveis.
A superfície convexa 50 pode ser selecionada e localizada para se obter o efeito desejado sobre a articulação, incluindo a movimentação angular e a movimentação axial, ou curso, da primeira haste 22 em relação à segunda haste 24. Isto pode incluir, por exemplo, a seleção do grau e do tipo de curvatura da superfície convexa 50. Pode igualmente incluir, por exemplo, a localização axial da superfície convexa 50 em relação às esferas 40 e às bolsas de esferas 38, como medida, por exemplo, a partir do centro da bolsa de esferas 37. Por exemplo, a curvatura associada à superfície convexa 50 pode ser arranjada de modo que comece diretamente das bolsas de esferas 38 como é o caso com a superfície parabólica exemplificativa 56.
Alternativamente, pode ser arranjado de modo que a curvatura convexa seja deslocada ou estendida de modo a começar longe das bolsas de esferas 3$ como é o caso com a superfície esférica 60 que foi estendida para longe das bolsas 38, quando medida, por exemplo, do centro da bolsa de esferas 37, por uma extensão das bolsas de esferas como uma extensão cilíndrica 44 tendo um comprimento axial predeterminado 48, como ilustrado na FIG. 4. Além da localização axial da superfície convexa 50 e da localização na qual a curvatura convexa começa; a natureza da superfície convexa 50 e o grau de curvatura afetarão, por exemplo, a posição axial do ápice da superfície convexa. Por exemplo, a superfície esférica 54 e a superfície convexa de curvatura complexa 58 começam na mesma localização axial, mas o grau de curvatura da superfície esférica 54 é menor, de modo que o ápice da superfície esférica 54 está axialmente mais perto do centro da bolsa de esferas 37. A curva convexa 50 compreendendo a superfície de extremidade distai 42 pode incluir um ápice. Como ilustrado nos modos de realização da FIG. 4, o ápice pode ser localizado sobre o primeiro eixo central longitudinal 36. Alternativamente, o ápice pode ser deslocado do primeiro eixo central longitudinal 36 (não. mostrado) se as exigências de projeto assim exigirem.
A superfície curva 50, compreendendo a superfície de extremidade distai 42, assegura que a primeira haste 22 seja capaz de se articular dentro do alojamento de junta 26 mesmo quando a primeira haste 22 estiver totalmente deslocada para dentro do alojamento de junta 26. Consequentemente, no caso da primeira haste 22 estar totalmente deslocada para o alojamento de junta 26 e disposta em encaixe de apoio com uma base 29 do alojamento de junta 26, ou seja, a superfície de extremidade distai 42 assentada sobre a base 29 do alojamento de junta 26, a superfície convexa 50 permite a articulação, ou seja, inclinação da primeira haste 22 em relação à segunda haste 24. Consequentemente, a primeira haste 22 está livre para flutuar na posição totalmente deslocada, como pode ocorrer quando a primeira haste 22 inclui uma junta de CV interna 20 sobre uma extremidade e uma junta de CV externa 20 sobre a extremidade oposta, e está, e ainda se articula, em relação à segunda haste respectiva 24 sem provocar falha ou dano à junta de CV 20 que flutuou para esta posição. Em um modo de realização exemplificativo, a superfície curva 50 pode prover uma faixa de movimentação angular da primeira haste 22 em relação à segunda haste 24 de, aproximadamente, 0o a cerca de 25°, ou um ângulo de junta máximo (a), FIG. 4, de cerca de 25°. Deve ser entendido que a seleção da superfície convexa 50 e de sua localização axial como descrito aqui, além de prover uma faixa de inclinação predeterminada com o curso totalmente para dentro da primeira haste 22, também pode ser usada para prover uma faixa predeterminada ou quantidade máxima de curso ou movimentação axial da primeira haste 22 em relação à segunda haste 24 para um dado alojamento de junta 26.
Alternativamente, para uma dada primeira haste 22 e primeira extremidade de bolsa 34, incluindo a superfície convexa 50, a segunda haste 24 e o alojamento de junta 26, particularmente, o comprimento do furo 27 e a localização da base 29, podem ser selecionados para prover uma faixa predeterminada ou uma quantidade máxima de curso, ou movimentação axial da primeira haste 22 em relação à segunda haste 24.
Como ilustrado na FIG. 5, de modo a prover uma faixa predeterminada ou a quantidade máxima de movimentação angular da primeira haste 22 em relação à segunda haste 24, e, mais particularmente, para prover uma faixa, ou um máximo, onde a primeira haste 22 atue em seu próprio limite, ou impeça a articulação excessiva da junta de CV 20 e, desse modo, evitando falha ou dano à junta, a primeira extremidade de bolsa 34 da primeira haste 22 pode incluir uma extensão 44 disposta entre as bolsas 38 e a superfície de extremidade distai 42 da primeira haste 22. Como tal, a extremidade de bolsa 34 da primeira haste 22 é estendida axialmente ao longo do primeiro eixo central longitudinal 36. Em outras palavras, a extremidade de bolsa 34 se estende além da pluralidade de bolsas 38 das bolsas 38 até uma extremidade distai da primeira haste 22, ao longo do primeiro eixo central longitudinal 36.
Como a primeira haste 22 e a segunda haste 24 giram ao redor do primeiro eixo central longitudinal 36 e do segundo eixo central longitudinal 28, respectivamente, bem como, se articulam uma em relação à outra, a extensão 44 orbita ao redor do primeiro eixo central longitudinal 36 dentro do alojamento de junta 26. A extensão 44 tem um comprimento predeterminado 48 calculado para contatar o diâmetro interno ou furo 27 do alojamento de junta 26 quando a primeira haste 22 e a segunda haste 24 estão totalmente articuladas uma em relação à outra, ou seja, quando a primeira haste 22 e a segunda haste 24 estão articuladas em sua faixa máxima de articulação ou ângulo de junta máximo (a). Como tal, o contato entre a extensão 44 da primeira extremidade de bolsa 34 e o furo 27 do alojamento de junta 26 impede que a primeira haste 22 se articule ainda mais em relação à segunda haste 24, restringindo, desse modo, a articulação entre a primeira haste 22 e a segunda haste 24 dentro da faixa predeterminada de articulação ou dos ângulos de junta (α). A extensão 44 e o comprimento predeterminado 48 podem ser selecionados para limitar a articulação da primeira haste 22 e da segunda haste 24 à faixa predeterminada de ângulos de junta (a) e para impedir que a porção de eixo do veículo 32 da primeira haste 22 seja articulada na extremidade 23 do alojamento de junta 26 e a criação de um momento de flexão nesta localização sobre a primeira haste 22. Além disso, a extensão 44 pode ser selecionada para limitar a articulação da primeira haste 22 e da segunda haste 24 a uma faixa predeterminada de ângulos de junta (a) o que impede o desalojamento de uma ou mais das esferas de transmissão 40 e a falha conseqüente da junta de CV 20. Em um modo de realização exemplificativo, a extensão 44 pode ser selecionada para prover uma faixa de movimentação angular da primeira haste 22 em relação à segunda haste 24de, aproximadamente, de 0o a cerca de 25°, ou um ângulo de junta máximo (a), FIG. 5, de cerca de 25°. Onde o furo 27 é cilíndrico, esta faixa de movimentação angular é, substancialmente, a mesma sobre toda a faixa de movimentação axial ou curso da primeira haste 22 dentro do alojamento de junta 26. Deve-se compreender que a seleção da extensão 44 e de seu comprimento axial predeterminado 48, como descrito aqui, além de prover a faixa predeterminada de inclinação da primeira haste 22, também pode ser usada para prover uma faixa predeterminada ou quantidade máxima de curso ou de movimentação axial da primeira haste 22 em relação à segunda haste 24 para um dado alojamento de junta 26. Alternativamente, para uma dada primeira extremidade de bolsa 34 da primeira haste 22, incluindo a extensão 44 e seu comprimento axial predeterminado 48, a segunda haste 24 e o alojamento de junta 26, particularmente, o comprimento do furo 27 e a localização da base 29, podem ser selecionados para prover uma faixa predeterminada ou quantidade máxima de curso ou movimentação axial da primeira haste 22 em relação à segunda haste 24. Como ilustrado nas FIGS. 3-5, a extensão 44 pode incluir um sólido reto de revolução sobre o primeiro eixo central longitudinal 36. O sólido de revolução pode ser descrito geralmente como um sólido de revolução tendo um eixo central de revolução disposto sobre o primeiro eixo central longitudinal 36. Em um modo de realização exemplificativo, o sólido de revolução compreende um cilindro reto tendo uma superfície gerada por uma linha reta cruzando e se movendo ao longo de uma curva plana fechada (por exemplo, a curva definida pela periferia da extremidade distai 42), a diretriz, enquanto permanecendo paralela a uma linha reta fixa que não esteja sobre, ou paralela, ao plano da diretriz, neste caso, o eixo central longitudinal 36. Mais particularmente, o cilindro reto pode incluir um cilindro circular reto. Em outro modo de realização exemplificativo, a extensão 44 pode compreender um sólido de revolução frustocônico, onde a parede lateral 45 da extensão 44 se afunila para dentro, ou para fora, como ilustrado em fantasma na FIG. 5.
Embora a invenção tenha sido descrita pela referência a modos de realização exemplificativos, deve ser entendido por alguém experiente na técnica, que várias mudanças podem ser feitas e equivalentes podem ser substituídos por elementos da mesma, sem fugir do escopo da invenção. Além disso, muitas modificações podem ser feitas para adaptar uma situação particular, ou material, aos ensinamentos da invenção, sem fugir do escopo essencial da mesma. Portanto, é pretendido que a invenção não seja limitada aos modos de realização apresentados como a melhor maneira contemplada para a execução desta invenção, mas que a invenção incluirá todos os modos de realização que caiam dentro do escopo da presente invenção.
Claims (20)
1. Junta de velocidade constante, caracterizada pelo fato de compreender: uma primeira haste girável tendo um primeiro eixo longitudinal, a primeira haste compreendendo uma porção de eixo do veículo tendo sobre uma extremidade do mesmo uma porção de bolsa alargada, a porção de bolsa tendo uma pluralidade de bolsas de esferas espaçadas circunferencial e radialmente formadas na mesma e uma extremidade distai; uma pluralidade correspondente de esferas cilíndricas dispostas nas bolsas de esferas; e uma segunda haste girável tendo um segundo eixo longitudinal e compreendendo um alojamento de junta disposto sobre uma extremidade do mesmo, o alojamento de junta tendo um furo central com uma pluralidade correspondente de ranhuras de esferas espaçadas circunferencial e radialmente, se estendendo axialmente, dispostas no mesmo ao redor do segundo eixo central longitudinal e uma base, o alojamento de junta disposto sobre a porção de bolsa com a pluralidade correspondente de esferas disposta nas ranhuras da esfera, formando, desse modo, uma junta configurada para prover uma faixa de movimentação angular e uma faixa de movimentação axial da primeira haste em relação à segunda haste, a extremidade distai da porção de bolsa tendo uma superfície convexa configurada para prover uma faixa predeterminada de movimentação angular quando a junta estiver totalmente deslocada para dentro e a extremidade distai em contato de toque com a base.
2. Junta de velocidade constante de acordo com a reivindicação 1, caracterizada pelo fato da superfície convexa compreender uma superfície esférica, um superfície elíptica, uma superfície parabólica, ou uma superfície convexa de curvatura complexa compreendendo um caminho curvo formado de uma combinação de um arco, ou uma linha revolvida ao redor do primeiro eixo longitudinal, ou uma combinação das superfícies antecedentes.
3. Junta de velocidade constante de acordo com a reivindicação 1, caracterizada pelo fato da superfície convexa ter um ápice.
4. Junta de velocidade constante de acordo com a reivindicação 1, caracterizada pelo fato do ápice ser localizado sobre o primeiro eixo longitudinal.
5. Junta de velocidade constante de acordo com a reivindicação 1, caracterizada pelo fato do ápice ser deslocado do primeiro eixo longitudinal.
6. Junta de velocidade constante de acordo com a reivindicação 1, caracterizada pelo fato da faixa de movimentação angular predeterminada, quando a junta está totalmente deslocada para dentro, ser aproximadamente, de 0o a cerca de 25°:
7. Junta de velocidade constante de acordo com a reivindicação 1, caracterizada pelo fato da superfície convexa se estender das bolsas.
8. Junta de velocidade constante de acordo com a reivindicação 1, caracterizada pelo fato da porção de bolsa compreender uma extensão tendo uma área de seção transversal substancialmente constante que se estende das bolsas de esferas em direção à extremidade distai, e onde a superfície convexa é disposta sobre a extensão.
9. Junta de velocidade constante de acordo com a reivindicação 1, caracterizada pelo fato da extensão ter um comprimento a partir de um centro de bolsa, e o comprimento sendo selecionado para definir uma faixa predeterminada de movimentação axial da junta.
10. Junta de velocidade constante de acordo com a reivindicação 1, caracterizada pelo fato da extensão compreender um sólido reto de revolução tendo um eixo central disposto sobre o primeiro eixo longitudinal.
11. Junta de velocidade constante de acordo com a reivindicação 10, caracterizada pelo fato da extensão ter a área de seção transversal constante ou variável que se estende das bolsas de esferas para a extremidade distai.
12. Junta de velocidade constante, caracterizada pelo fato de compreender: uma primeira haste girável tendo um primeiro eixo longitudinal, a primeira haste compreendendo uma porção de eixo tendo em uma extremidade do mesmo uma porção de bolsa alargada, a porção de bolsa tendo uma pluralidade de bolsas de esferas espaçadas circunferencial e radialmente formadas na mesma, uma extremidade distai, e uma extensão que estende um perfil de seção transversal da porção de bolsa de um lado distai das bolsas de esferas para a extremidade distai; uma pluralidade correspondente de esferas esféricas dispostas nas bolsas de esferas; e uma segunda haste girável tendo um segundo eixo longitudinal e compreendendo um alojamento de junta disposto sobre uma extremidade do mesmo, o alojamento de junta tendo um furo central com uma pluralidade correspondente de ranhuras de esferas espaçadas circunferencial e radialmente, se estendendo axialmente, dispostas no mesmo ao redor do segundo eixo central longitudinal e uma base, o alojamento de junta disposto sobre a porção de bolsa com a pluralidade correspondente de esferas dispostas nas ranhuras de esferas, formando, desse modo, uma junta móvel configurada para prover uma faixa de movimentação angular e uma faixa de movimentação axial da primeira haste em relação à segunda haste, onde a extensão tem um comprimento a partir de um centro da bolsa de esferas até a extremidade distai que provê uma faixa de movimentação axial predeterminada da junta e a extensão provendo uma faixa de movimentação angular predeterminada da junta sobre a faixa de movimentação axial predeterminada.
13. Junta de velocidade constante de acordo com a reivindicação 12, caracterizada pelo fato da extensão ter a área de seção transversal constante ou variável que se estende da bolsa de esferas para a extremidade distai.
14. Junta de velocidade constante de acordo com a reivindicação 12, caracterizada pelo fato da extensão compreender um sólido reto de revolução tendo um eixo central disposto sobre o primeiro eixo central longitudinal.
15. Junta de velocidade constante de acordo com a reivindicação 14, caracterizada pelo fato do sólido reto de revolução compreender um cilindro reto que tem um eixo cilíndrico disposto sobre o primeiro eixo longitudinal.
16. Junta de velocidade constante de acordo com a reivindicação 15, caracterizada pelo fato do cilindro reto compreender um cilindro circular reto.
17. Junta de velocidade constante de acordo com a reivindicação 14, caracterizada pelo fato do sólido reto de revolução compreender um sólido de revolução frustocônico.
18. Junta de velocidade constante de acordo com a reivindicação 12, caracterizada pelo fato da extremidade distai compreender um plano ortogonal ao primeiro eixo longitudinal.
19. Junta de velocidade constante de acordo com a reivindicação 12, caracterizada pelo fato da faixa de movimentação angular predeterminada ser aproximadamente de O0 a cerca de 25°.
20. Junta de velocidade constante de acordo com a reivindicação 12, caracterizada pelo fato de um ângulo de junta máximo da junta através de toda a faixa de movimentação axial predeterminada ser substancialmente o mesmo.
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