BR112012002896B1

BR112012002896B1 - método para a fabricação de uma porca com rosca de um acionamento de rosca de esfera

Info

Publication number: BR112012002896B1
Application number: BR112012002896A
Authority: BR
Inventors: Miko Josef; Osterlänger Jürgen; Kraus Manfred; Bärthlein Stefanie
Original assignee: Schaeffler Technologies Ag; Schaeffler Technologies Gmbh & Co Kg
Priority date: 2009-08-10
Filing date: 2010-07-19
Publication date: 2020-04-14
Also published as: KR20120034599A; DE102009036824A1; US8800341B2; BR112012002896A2; KR101814211B1; EP2464895B1; US20120085139A1; WO2011018307A1; BR112012002896A8; EP2464895A1

Abstract

método para a fabricação de uma porca com rosca de um acionamento de rosca de esfera a presente invenção refere-se ao processo para afabricação de uma porca com rosca (10, 26) de um acionamento de rosca, em particular, de um acionamento de rosca de esfera (7, 24) cuja porca com rosca (10, 26), em uma extremidade axial apresenta um recesso (45) aberto no lado frontal, que se estende através de uma seção da circunferência, em que esse recesso (45) está limitado radialmente por uma parede da circunferência da porca com rosca (10, 26), e em que esse recesso (45) está limitado axialmente por um fundo (54) formado na porca com rosca (10, 26), e em que esse recesso (45) está limitado na direção da circunferência por uma superfície de encosto (47) executada na porca com rosca (10, 26) para um ressalto (44), fabricado de acordo com as etapas seguintes: uma peça em bruto é moldada em um processo de moldagem por meio de moldagem de material com formação do recesso (45), em que o fundo (54) e a superfície de encosto (47) e a parede da circunferência são ligados entre si em uma só peça.

Description

MÉTODO PARA A FABRICAÇÃO DE UMA PORCA COM ROSCA DE UM ACIONAMENTO DE ROSCA DE ESFERA

CAMPO DA INVENÇÃO [001] A presente invenção refere-se a um processo para a fabricação de uma porca com rosca de um acionamento de rosca, em particular, de um acionamento de rosca de esfera. Os acionamentos de rosca de esfera transformam movimentos rotativos em movimentos translativos.

ANTECEDENTES DA INVENÇÃO [002] Da patente DE 19944876 A1 tornou-se conhecido, por exemplo, um dispositivo de acionamento para um freio de estacionamento de um veículo automotor, no qual está previsto um acionamento de rosca de esfera.

[003] O fuso com rosca acionado por um motor elétrico produz um deslocamento axial relativo entre a porca com rosca e o fuso com rosca, sendo que, através de outras partes da máquina em sua direção de avanço, a porca com rosca exerce uma força de pressão sobre uma pastilha de atrito de um freio a disco. Para a soltura do freio de estacionamento, o fuso com rosca é acionado na direção de rotação colocada ao contrário; a porca com rosca retorna sobre o fuso com rosca até uma posição de encosto, na qual um encosto é efetivo. O encosto no lado da circunferência é efetivo, antes que a porca com rosca possa ser apertada axialmente com uma parte de encosto que apresenta o ressalto disposto no fuso com rosca.

[004] No emprego do acionamento de rosca de esfera descrito aqui é importante um encosto no lado da circunferência desse tipo, para o funcionamento perfeito do acionamento de rosca de esfera. Sem um encosto no lado da circunferência desse tipo existiria a possibilidade indesejada que, a

Petição 870190134487, de 16/12/2019, pág. 5/39

2/24 porca com rosca é apertada axialmente como uma porca de parafuso apertada firmemente, e uma soltura desse aperto axial só seria então possível com aplicação de um momento de torção considerável.

[005] No caso desse acionamento de rosca de esfera conhecido, os ressaltos previstos na porca com rosca e na parte de encosto precisam estar ajustados um ao outro; antes da última rotação ainda possível entre a porca com rosca e a parte de encosto precisa existir ainda tanto intervalo axial entre os dois ressaltos, de tal modo que, esses ressaltos não batam um no outro no lado frontal. No caso da última rotação, os dois ressaltos cobrem um ao outro na direção axial; finalmente os dois ressaltos se encostam um no outro no lado da circunferência, e uma outra rotação relativa entre o fuso com rosca e a porca com rosca é eliminada.

[006] O ressalto formado no lado frontal na porca com rosca é moldado maciçamente, a fim de poder receber também grandes momentos de torção no encostar da porca com rosca. Para a fabricação desse ressalto previsto no lado frontal é usada uma fabricação usinada da porca de esfera.

[007] Da patente DE 102007046180 tornou-se conhecido um dispositivo de acionamento similar. Também neste caso, está previsto um encosto no lado da circunferência para a porca com rosca, no qual é formada uma superfície de encosto executada na circunferência interna da porca com rosca. Essa superfície de encosto é executada em um pino, que está fixado na porca com rosca.

[008] A tarefa da presente invenção foi indicar um processo para a fabricação de uma porca com rosca de um acionamento de rosca de esfera, que possa ser fabricado ecoPetição 870190134487, de 16/12/2019, pág. 6/39

3/24 nomicamente, em particular, em grande número de peças.

RESUMO DA INVENÇÃO [009] Essa tarefa foi solucionada por meio do processo de acordo com a invenção. O processo de acordo com a invenção, para a fabricação de uma porca com rosca de um acionamento de porca, em particular, de um acionamento de rosca de esfera prevê que, em uma extremidade axial da porca com rosca seja formado um recesso aberto no lado frontal, que se estende através de uma seção da circunferência, sendo que, esse recesso está limitado radialmente por uma parede da circunferência da porca com rosca, e sendo que, esse recesso está limitado axialmente por um fundo formado na porca com rosca, e sendo que, esse recesso está limitado na direção da circunferência por uma superfície de encosto executada na porca com rosca para um ressalto. Essa porca com rosca é fabricada de acordo com a invenção segundo as etapas seguintes: uma peça em bruto é moldada em um processo de moldagem por meio de moldagem de material com formação do recesso, sendo que, o fundo e a superfície de encosto e a parede da circunferência são ligados entre si em uma só peça.

[010] De forma vantajosa, a superfície de encosto é executada dentro da porca com rosca. Pinos ou outros componentes adicionais, nos quais a superfície de encosto é executada são abolidos. O recesso está equipado com uma parede em uma só peça. O processo de moldagem sem levantamento de aparas, previsto para a fabricação de uma porca com rosca, em particular, no caso de grandes números de peças oferece vantagens econômicas, em virtude do curto tempo de processamento.

[011] Em consequência da moldagem, o material

Petição 870190134487, de 16/12/2019, pág. 7/39

4/24 flui mediante formação da parede do recesso. Para essa finalidade, esse processo de moldagem pode ocorrer em uma cavidade.

[012] Em particular, a extrusão por pressão a frio apropria-se para a invenção. A pressão a frio, de acordo com a norma DIN 8583 pertence à moldagem por pressão. Por meio de um processo de manufatura de um estágio ou de vários estágios, a moldagem maciça possibilita a fabricação de corpos ocos e corpos sólidos. No caso desse processo o material sob efeito de uma pressão alta é posto para fluir. Neste caso, um punção pressiona a peça em bruto a ser trabalhada por meio de uma matriz. De acordo com a invenção, dessa forma, a porca com rosca pode ser fabricada com o recesso.

[013] Como outra variante de moldagem preferida de acordo com a invenção, é sugerida a moldagem meio quente. A moldagem meio quente é realizada em uma faixa de temperatura entre 600° C até 950° C. A moldagem meio quente caracteriza-se por uma alta exatidão de medida e qualidade de superfície, similar como no caso da moldagem a frio. A moldagem meio quente possibilita a manufatura de geometrias complexas, sendo que, as forças de moldagem podem ser reduzidas em relação à moldagem a frio. A moldagem meio quente é igual a um processo de forja, e oferece as vantagens tanto da moldagem a frio como também da moldagem a quente.

[014] A moldagem meio quente possibilita emprego de material muito pequeno com redução dos custos de processamento adicional para geometrias exigentes. Para a moldagem meio quente, as peças em bruto pré-fabricadas podem ser aquecidas indutivamente, e ser moldadas em prensas de vários estágios parcialmente na vertical. No caso do processo de

Petição 870190134487, de 16/12/2019, pág. 8/39

5/24 acordo com a invenção pode ser empregada uma peça em bruto maciça em uma cavidade e, então, ser moldada nela; um punção pode penetrar no material da peça em bruto; o material penetrado flui sob as forças que atuam contra a forma negativa da cavidade, e recebe a forma da porca com rosca de acordo com a invenção. Através da penetração do punção da peça em bruto maciça já pode ser produzida a forma da porca com rosca em formato de tubo.

[015] A porca com rosca fabricada de acordo com a invenção apresenta, condicionada pela fabricação, uma superfície de encosto produzida muito exata. Em particular, no contexto com um encosto no lado da circunferência para a porca com rosca é necessária uma alta exatidão de medida para a superfície de encosto. Pois a sobreposição axial da superfície de encosto com uma contra-superfície em um ressalto que se encaixa na porca com rosca é dependente, entre outras coisas, do passo do fuso com rosca, e pode ter somente 1 mm ou menos. Isto significa, as tolerâncias de produção nas superfícies de encosto deveriam ser muito estreitas, e o contorno ser executado de modo muito exato.

[016] A moldagem meio quente preenche esses pré-requisitos. Pois, em particular, a execução da superfície de encosto pode ocorrer de modo altamente exato, sendo que, em virtude do fluir do material, podem ser obtidos raios muito estreitos em cantos da superfície de encosto. Raios estreitos oferecem a vantagem que, a superfície de encosto está à disposição como superfície de suporte consideravelmente sem perda.

[017] Em uma outra etapa do processo, na circunferência interna da porca com rosca pode ser produzido um

Petição 870190134487, de 16/12/2019, pág. 9/39

6/24 sulco de esferas, para o rolamento de esferas, em particular, através de rotação. De acordo com a divisão do processo de produção de acordo com a norma DIN 8580, o torneamento faz parte dos processos de separação. No caso do torneamento de rosca, uma ferramenta é usada no processo de torneamento longitudinal. O avanço pode corresponder ao passo da rosca, para que a ferramenta deixe um traço sobre a espiral desejada. Depois do processamento de torneamento realizado repetidamente o sulco de esferas pode ser fabricado.

[018] Como subforma do torneamento de rosca pode ser considerado a abertura de rosca. Uma ferramenta para a abertura de rosca tem vários gumes sucessivos. Cada gume tem o perfil da rosca, o intervalo dos gumes corresponde ao passo. Os gumes são dispostos deslocadamente, de tal modo que cada pedacinho passa mais fundo no traço de seu processo. Para a abertura de rosca necessita-se de somente uma única passagem, com isso, o tempo de processamento pode ser nitidamente mais curto, em relação ao torneamento de rosca.

[019] Para um aperfeiçoamento da qualidade de superfície pode ser apropriado, em seguida ao torneamento realizar os denominados sulcos adicionais do sulco de esferas. No caso dos sulcos adicionais da rosca, como ferramenta serve um tipo de parafuso. Durante o torneamento para dentro do parafuso, um sulco de esferas no furo é sulcado no material. Neste caso, no furo da peça a ser trabalhada o material é deslocado, o qual flui para a rosca do parafuso sulcado adicionalmente. Não se acumulam quaisquer aparas, e pode ser obtida uma resistência aperfeiçoada no sulco de esferas.

[020] Para o processo de acordo com a invenção são apropriados, de forma vantajosa os aços de tratamento

Petição 870190134487, de 16/12/2019, pág. 10/39

7/24 térmico e aços cementados. Aços cementados podem ser bem moldados, em virtude de seu baixo teor de carbono para a extrusão - a frio ou meio quente. Em seguida à moldagem, a porca com rosca fabricada de acordo com a invenção pode ser endurecida, da forma conhecida; no caso do aço temperado é realizada a têmpera.

[021] Como têmpera é entendida a cementação, o endurecimento e a têmpera de uma peça a ser trabalhada de aço, com a meta de um aumento da resistência ao desgaste devido ao endurecimento aumentado da camada de borda, bem como, de um aumento da capacidade de carga, além disso, de um aperfeiçoamento da resistência à fadiga através de um núcleo viscoso, bem como, o aumento da resistência à fadiga.

BREVE DESCRIÇÃO DO DESENHO [022] Dois exemplos de execução da invenção estão representados nos desenhos, e serão descritos, a seguir, em mais detalhes. São mostrados:

[023] na figura 1 uma representação básica de um dispositivo de freio com um acionamento de rosca de esfera de acordo com a invenção, em estado aliviado em corte, [024] na figura 2 uma vista em detalhe ampliada da área II da figura 1, [025] na figura 3 uma vista em detalhe ampliada da área III da figura 1, e [026] na figura 4 o dispositivo de freio da figura 1, em estado carregado com elementos inclinados, um em relação ao outro, [027] na figura 5 um outro dispositivo de freio com um acionamento de rosca de esfera de acordo com a invenção em corte,

Petição 870190134487, de 16/12/2019, pág. 11/39

8/24

	[028]	na	figura	6 o acionamento de rosca de es-
fera da	figura	5, e
	[029]	na	figura	7 uma ampliação em recorte da
figura 6	.
	[030]	na	figura	8 peças de reposição do aciona-
mento de	rosca	de esfera da figura6,
	[031]	na	figura	9 uma outra peça de reposição
do acionamento	de rosca de esfera da figura 6,
	[032]	na	figura	10 o acionamento de rosca de

esfera de acordo com a invenção, em representação parcialmente interrompida, e [033] na figura 11 o acionamento de rosca de esfera de acordo com a invenção da figura 10, no corte transversal ao longo da linha de corte XI-XI.

DESCRIÇÃO MINUCIOSA DO DESENHO.

[034] A figura 1 mostra um dispositivo de freio de acordo com a invenção, como o que pode ser realizado, por exemplo, em um veículo automotor como freio de estacionamento ou freio de mão. O dispositivo de freio 1 compreende um disco do freio 2, que está ligado com a roda, de forma conhecida, bem como, uma pinça do freio 3, que agarra o disco do freio 2, em essência, em forma de C na seção transversal. Nessa pinça são recebidas duas pastilhas do freio 4, 5, que estão posicionadas em ambos os lados do disco do freio 2 disposto entre elas, e para a frenagem encostam fixamente nesse disco, o disco do freio, então, se apertando entre elas. A figura 1 mostra a posição de soltura, quando o disco do freio 2, portanto, não está tensionado, o disco do freio 2 pode girar livremente entre as duas pastilhas do freio 4, 5, embora essas pastilhas encostem diretamente no disco do freio. De

Petição 870190134487, de 16/12/2019, pág. 12/39

9/24 fato, entre o disco do freio 2 e as pastilhas do freio 4, 5 existe uma fenda mínima, que possibilita a capacidade de rotação livre na posição de soltura.

[035] Além disso, a figura 1 mostra um acionamento de rosca de esfera 7 de acordo com a invenção recebido em uma seção 6 da pinça do freio 3 eventualmente em forma de carcaça, constituído de um fuso com rosca 8, sobre o qual passa uma porca com rosca 10, guiada através de esferas 9, sendo que, as esferas 9 circulam indefinidamente e são retrocedidas sempre através de, pelo menos, um elemento de retração de esfera 11. O fuso 8 está ligado com um motor de acionamento, não mostrado em detalhes neste caso, que está disposto, de preferência, na área do lado externo da seção 6 em forma de carcaça, e está sob um ângulo de, por exemplo, 90° com seu eixo de saída de movimento para o fuso com rosca 8. Seu eixo de saída de movimento está acoplado com o fuso com rosca 8 através de uma ligação cardânica, que possibilita o acionamento por motor do fuso com rosca 8. Além disso, o fuso com rosca 8 está apoiado girando na pinça do freio 3 através de um mancal radial 12, bem como, um mancal axial, neste caso, em forma de um mancal de agulha com posição fixa.

[036] Por sua vez, a porca com rosca 10 está acoplada com um êmbolo 14, este êmbolo está colocado no canto frontal dianteiro da porca com rosca 10, portanto, está apoiado ali. No êmbolo 14 está disposta a pastilha do freio 5 móvel. Se agora, por meio de acionamento de um elemento de acionamento apropriado no lado do veículo, o motor de acionamento não mostrado em detalhes for acionado, a fim de acionar o dispositivo de freio, e com isso, portanto, fixar o disco do freio 2, então o fuso com rosca 8 gira movido através do mo

Petição 870190134487, de 16/12/2019, pág. 13/39

10/24 tor de acionamento, o que leva ao fato de que, a porca com rosca 10 se desloca ao longo do fuso com rosca 8, através das esferas 9, se movimenta partindo da figura 1, portanto, para a esquerda. Neste caso, o êmbolo 14 apoiado na superfície frontal da porca com rosca 10 é pressionado para a esquerda e, com ele, a pastilha do freio 5, de tal modo que, no contato firme ele é pressionado contra o disco do freio contraapoiado na outra pastilha do freio 4, sobre a qual esse disco é fixado entre as duas pastilhas do freio 4, 5.

[037] A figura 2 mostra, em representação ampliada, uma vista parcial da área de suporte do êmbolo 14 sobre a porca com rosca 10. O êmbolo 14 apresenta uma superfície de guia 15 cônica, oposta à qual está situada uma segunda superfície de guia 16, do mesmo modo, cônica de acordo com a forma básica, no lado frontal da porca com rosca 10, que, todavia, apresenta uma forma externa esférica ou convexa. Isto significa que, neste caso, não há nenhum encosto superficial, mas somente um suporte de formato linear da superfície de guia 15 na superfície de guia 16. Isto causa que, o êmbolo 14 seja assentado móvel na porca 10, isto é, que a superfície de guia 15 possa se movimentar sobre a superfície de guia 16 em consequência do apoio de formato linear. O êmbolo 14, portanto, pode tombar em relação à porca com rosca 10, é realizado um apoio móvel lubrificado, através de um lubrificante apropriado para a redução de atrito.

[038] Como mostra a figura 3 em uma vista parcial ampliada, um apoio, do mesmo modo, móvel é realizado na área do apoio do fuso com rosca 8 na pinça do freio 3. Como exposto, o fuso com rosca 8 está apoiado, por um lado, radialmente através do mancal radial 12 na parede 17 da pinça do

Petição 870190134487, de 16/12/2019, pág. 14/39

11/24 freio, por outro lado através do mancal axial 13. Esse mancal compreende um primeiro disco do mancal 18 (disco da carcaça), que está disposto na parede 17 com posição fixa, bem como, um segundo disco do mancal 19 (disco do eixo), que passa no primeiro disco do mancal 18 através de corpos de rolamento de agulha 20. O disco do mancal 19 apresenta um ressalto axial 21, que apresenta uma segunda superfície do mancal 22 cônica, a qual - como a superfície de guia 16 durante o apoio do êmbolo 14 na porca com rosca 10 apresenta uma superfície esférica, convexa, de preferência, com forma básica, em essência, cônica.

[039] Por sua vez, o fuso com rosca 8 apresenta uma primeira, superfície do mancal 23 convexa. Portanto, também neste caso, é realizado um apoio móvel, depois que aqui também a primeira superfície do mancal 23 só está assentada ao longo de uma linha, contudo não superficial, na segunda superfície do mancal 22. Isto conduz ao fato de que, o fuso com rosca 8 pode tombar um pouco em relação ao mancal axial 13 com posição fixa, ou em relação ao disco do mancal 19 com posição fixa, do mesmo modo, lubrificado. Esse tombamento é possível pelo fato de que, o fuso com rosca 8 é recebido no mancal radial 12, do mesmo modo, com alguma folga, o respectivo mancal radial, por exemplo, um mancal deslizante de material sintético, permite um certo tombamento. Se vier a ocorrer uma expansão da pinça em consequência das forças que atuam, o ângulo de tombamento na operação se situa na faixa de nitidamente < 0,5° por ponto do apoio móvel, de tal modo que o mancal deslizante 12 não é carregado sensivelmente.

[040] Naturalmente nos dois pontos do apoio é possível realizar a esfericidade na respectivamente, outra

Petição 870190134487, de 16/12/2019, pág. 15/39

12/24 superfície de guia, ou também conformar as duas superfícies de guia esféricas.

[041] No caso do dispositivo de freio 1 de acordo com a invenção, portanto, são realizados dois pontos do apoio móveis, ou seja, por um lado, na área do suporte do êmbolo 14 sobre a porca 10, por outro lado, na área do suporte do fuso com rosca 8 sobre o mancal axial 13. Isto, então, leva ao fato de que, um tombamento dos eixos relevantes ocorrido em dispositivos de freio conhecidos, do qual resulta uma alta carga do mancal, que pode levar a uma prematura falha do mancal, pode ser compensada de modo considerável, de tal modo que, as cargas do mancal podem ser reduzidas nitidamente.

[042] Na posição aliviada mostrada na figura 1, os três eixos longitudinais do fuso com rosca 8, da pinça do freio 3 coincidem com respeito à seção 6 em forma de carcaça, de preferência, cilíndrica, bem como, do êmbolo 14, eles são caracterizados ali com A como eixo comum.

[043] Se, agora, através do motor não mostrado, o fuso com rosca 8 for controlado, e através desse fuso o êmbolo 14 e com ele a pastilha do freio 5 for pressionada contra o disco do freio 2, então, dependendo da força de compressão vem ocorrer um alargamento ou uma expansão da pinça do freio 3, como é mostrado na figura 4. Evidentemente a pinça do freio 3 se alarga, se forma, por um lado, uma leve fenda 24 na área do contato da pinça do freio na primeira pastilha do freio 4, como se ajusta também claramente uma posição angular da seção 6 da pinça do freio 3 em relação ao êmbolo 14. Nesse ponto deve-se notar que, por motivos da capacidade de representação, a figura 4 mostra uma expansão e um tombamento do componente nitidamente exagerado do que realmente

Petição 870190134487, de 16/12/2019, pág. 16/39

13/24 ocorre .

[044] Esse forte deslocamento angular, todavia, em consequência das duas mobilidades separadas ou apoios móveis quase são fendidos, e a carga que atua sobre o mancal axial pode ser nitidamente reduzida. Pois, por um lado, o tombamento da pinça do freio 3, portanto, sua expansão leva ao fato de que, o êmbolo 14 tomba ligeiramente em relação à porca 10, o que resulta através do suporte móvel do êmbolo 14 sobre a porca 10, mostrado na figura 2, através das superfícies de guia 15, 16. Da mesma forma, vem a ocorrer um ligeiro tombamento do suporte do fuso com rosca 8 sobre o mancal axial 13 ou disco do mancal 19, em consequência do apoio móvel realizado ali, como mostrado na figura 3. Também neste caso, vem ocorrer, portanto, um movimento relativo ou movimento de tombamento embora pequeno. Isto significa que, consequentemente os elementos êmbolo 14, porca com rosca 10, fuso com rosca 8, mancal axial 13 ou disco do mancal 19 se ajustam, condicionados pela carga, um em relação ao outro, aos pares, e consequentemente ocorre uma expansão e, com isso, simultaneamente uma redução local dada do ângulo de tombamento individual. Com o movimento relativo do mancal axial 13 para o fuso com rosca 8 pode ocorrer também que o fuso com rosca 8 se movimente ou tombe em relação ao mancal radial 12, como está representado, do mesmo modo, na figura 4. Enquanto que na figura 1 todos os eixos longitudinais coincidem como descrito, então, em consequência da expansão da pinça do freio resulta um deslocamento do eixo que, todavia, em consequência das mobilidades realizadas é claramente menor do que o que seria no caso de apoio rígido. Evidentemente os eixos individuais A1 da pinça do freio 3, A2 do acionamento de rosca de

Petição 870190134487, de 16/12/2019, pág. 17/39

14/24 esfera 7 ou do fuso com rosca 8, e A3 do êmbolo 14 não coincidem mais, não obstante o respectivo deslocamento do eixo é relativamente pequeno. A posição errada ou tombamento máximo que ocorre na operação real, de aproximadamente 0,5° do eixo da pinça do freio em relação à normal para o disco do freio pode ser bem compensado através do desacoplamento dos elementos, previsto de acordo com a invenção, portanto, de sua mobilidade relativa de um para o outro, de tal modo que, no total, ou o acionamento de rosca de esfera pode ser dimensionado um pouco menor, e/ ou a vida útil do mancal aumenta claramente.

[045] As figuras de 5 a 11 mostram um outro dispositivo de freio com um acionamento de rosca de esfera 24 de acordo com a invenção. Nessa disposição a invenção também pode ser designada como dispositivo de acionamento para um freio de estacionamento.

[046] Uma vez que, neste caso, os componentes representados estão de acordo com aqueles do exemplo de execução descrito anteriormente, são empregados os mesmos números de referência.

[047] A figura 5 mostra em corte um freio de estacionamento ou freio de mão com o acionamento de rosca de esfera 24 de acordo com a invenção. Neste caso, está previsto um mancal axial 25 modificado em relação ao exemplo de execução descrito anteriormente.

[048] O acionamento de rosca de esfera 24 de acordo com a invenção, com o mancal axial 25 está ilustrada claramente na figura 6 em corte. Uma porca com rosca 26 está apoiada com rolamento, de forma conhecida, através de esferas 27em um fuso com rosca 28. O fuso com rosca 28, fora de sua

Petição 870190134487, de 16/12/2019, pág. 18/39

15/24 seção, que atua em conjunto com a porca com rosca 26, apresenta uma seção de fuso 29 escalonada radialmente, que em sua extremidade axial está equipada com um polígono 30. Uma engrenagem não ilustrada, neste caso, pode ser conectada a esse polígono 30 no lado de saída.

[049] Além disso, da figura 6 pode ser depreendido que, o fuso com rosca 28 é conduzido através do mancal axial 25 com sua seção de fuso 29. O mancal axial 25 abrange um disco de suporte 33, bem como, um mancal de rolamento axial 38, no qual estão dispostos roletes 39 entre dois discos do mancal 40, 41. Um dos discos do mancal 40 encosta no disco de suporte 33, o outro disco do mancal 41 está apoiado na seção 6 no lado da carcaça.

[050] A figura 7 mostra uma ampliação de recorte do acionamento de rosca de esfera 24 e do mancal axial 25. O fuso com rosca 28 está provido de um ressalto 31 na passagem para a seção de fuso 29 separado radialmente. Esse ressalto 31 apresenta uma superfície do mancal 32 moldada convexa com um raio de curvatura. Um disco de suporte 33 do mancal axial 25 está disposto à prova de torção, mas capaz de tombar sobre o fuso com rosca 28 através de uma denteação 34. Em seu lado frontal voltado para a primeira superfície do mancal 32, o disco de suporte 33 está equipado com uma abertura 35 cônica, que forma uma segunda superfície do mancal 36.

[051] Na figura 7 está indicado o eixo do fuso S. O raio de curvatura R1 da primeira superfície do mancal 32 cai sobre o eixo do fuso S. As duas superfícies do mancal 32, 36 se tocam, uma à outra, ao longo de uma pista de contato 37 de formato anelar, cujo ponto central, do mesmo modo, está no eixo do fuso S. Essa pista de contato 37 de formato anelar

Petição 870190134487, de 16/12/2019, pág. 19/39

16/24 tem um raio R2. Da figura 7 pode ser depreendido que, os dois raios R1 e R2 estão dispostos sobre o eixo do fuso S, distanciados um do outro. O raio R1 é maior do que o raio R2, sendo que, um quociente formado de acordo com a invenção da relação do raio R1 para o raio R2 assume valores entre 1,4 e 1,6 inclusive esses valores. Um círculo desenhado com o raio de curvatura R1 está situado no plano da folha. Um círculo desenhado com o raio de curvatura R2 está situado em um plano disposto transversalmente em relação ao plano da folha.

[052] A figura 8 mostra a situação, na qual em virtude de uma deformação elástica da pinça do freio 3, ou da seção 6 em forma de carcaça, o disco de suporte 33 está tombado em torno de aproximadamente 0,5° em relação ao fuso com rosca 28, sendo que, na representação esse tombamento está representado de modo excessivo. Uma carga indesejada do mancal axial 25 com um momento de flexão é evitada, portanto. O disco de suporte 33 está disposto, portanto, capaz de tombar sobre o fuso com rosca 28; ele pode tombar em torno de eixos colocados transversalmente em relação ao eixo do fuso, e pode assumir momentos de torção entre o disco de suporte 33 e o fuso com rosca 28.

[053] As figuras 9a, 9b, 9c mostram o disco de suporte 33 em duas vistas e no corte longitudinal. Na figura 9b, na parede da abertura 35 cônica estão previstas bolsas 42 para a recepção de lubrificante. Na pista de contato 37, por conseguinte, é formado um filme de lubrificante, que apóia um tombamento suave das duas superfícies do mancal 32, 36.

[054] A figura 10 mostra o acionamento de rosca de esfera de acordo com a invenção com a porca com rosca 26 e o disco de suporte 33 representados parcialmente interrompi

Petição 870190134487, de 16/12/2019, pág. 20/39

17/24 dos. Neste caso, pode ser reconhecido um encosto 43 no lado da circunferência para a porca com rosca 26, que será descrito em detalhes a seguir.

[055] Da figura 10 pode ser deduzido que, em seu lado frontal voltado para a porca com rosca 26, o disco de suporte 33 está equipado com um ressalto 44 axial. Esse ressalto 44 axial se encaixa em um recesso 45 da porca com rosca 26.

[056] A figura 11 mostra claramente o recesso 45, que se estende na direção da circunferência através de uma seção da circunferência maior. Em uma direção da circunferência o recesso 45 está limitado por um dente 46 moldado em peça única na porca com rosca 26, que está direcionado radialmente para dentro. Além disso, da figura 11 pode ser depreendido que, o ressalto 4 está disposto em uma posição de encosto, na qual ele encosta em uma primeira superfície de encosto 47 do dente 46.

[057] Na direção axial o recesso 45 está limitado por um fundo 54 executado em uma só peça com a porca com rosca 26. Na direção radial o recesso está limitado por uma parede da circunferência 55 executada em uma só peça com a porca com rosca 26.

[058] Esse encosto 43 impede que, a porca com rosca 26 possa ser apertada axialmente com o disco de suporte 33. Pois antes que as superfícies frontais da porca com rosca 26, voltadas uma para a outra, e o disco de suporte 33 entrem em contato entre si, o ressalto 44 bate contra a primeira superfície de encosto 47 do dente 46.

[059] O recesso 45 se estende através de um ângulo da circunferência de mais que 180°, de tal modo que, o

Petição 870190134487, de 16/12/2019, pág. 21/39

18/24 ressalto 44 penetra aparafusando nesse recesso 45, com rotação relativa à porca com rosca 26.

[060] O encosto da circunferência 43 está ajustado de tal modo que, na situação de encosto entre a porca com rosca 26 e o disco de suporte 33 é mantido um intervalo mínimo a, de tal modo que, em todo caso, é evitado um aperto axial entre a porca com rosca 26 e o fuso com rosca 28. Na figura 10 está desenhado o intervalo mínimo a, que está previsto entre as duas superfícies frontais da porca com rosca 26 e do disco de suporte 33, voltados um para o outro.

[061] Em particular, da figura 10 pode ser depreendido que, o ressalto 44 e a primeira superfície de encosto 47 estão sobrepostos um ao outro na direção axial. Essa cobertura axial, por um lado, é menor que toda a extensão axial do ressalto 44 axial, de tal modo que, em todo caso, o intervalo mínimo a mencionado mais acima está seguro. Por outro lado, essa cobertura axial é maior do que a extensão axial do ressalto 44 menos o intervalo mínimo a axial entre o encosto 43 e a porca com rosca 26. Além disso, a extensão axial do ressalto 24 é, no máximo, tão grande quanto o passo do acionamento de rosca de esfera, a fim de manter pequenos os momentos de flexão que surgem no ressalto 44, no momento do encosto contra a primeira superfície de encosto 47.

[062] A fim de evitar que, na situação de encosto, sejam geradas forças radiais, em virtude do encosto, uma segunda superfície de encosto 48 formada no ressalto 44, e a correspondente primeira superfície de encosto 47 do dente 46 estão dispostas na posição de encosto em um plano comum, contendo o eixo do fuso.

[063] O recesso 45 formado no exemplo de execuPetição 870190134487, de 16/12/2019, pág. 22/39

19/24 ção, no lado frontal na porca com rosca 26, se estende na direção da circunferência através de um ângulo, que é formado de um quociente da relação entre a cobertura axial mencionada acima e o passo da porca com rosca, multiplicado com 360°, sendo que, para a determinação do ângulo, a cobertura axial e o passo da porca com rosca são designados ambos com a mesma unidade de comprimento.

[064] Da figura 10, além disso, pode ser depreendido que, na porca com rosca 26 e no disco de suporte 33, respectivamente, é formada uma marcação 49, 50 óptica. Essas marcações 49, 50 no presente caso, são pequenas depressões introduzidas na circunferência externa. Essas marcações 49, 50 possibilitam uma montagem simples do acionamento de rosca de esfera 24, o que será esclarecido em detalhes em seguida.

[065] Para um funcionamento perfeito do encosto é importante a posição giratória do disco de suporte 33, em relação ao fuso com rosca 28. Se, por exemplo, no exemplo de execução o disco de suporte 33 estivesse disposto torcido ao contrário o sentido horário em torno de 90°, em torno do fuso com rosca, poderia surgir a situação que, a porca com rosca 26 e o disco de suporte 33 se encostem um no outro no lado frontal, antes que o encosto 43 esteja eficaz na direção da circunferência. Em consequência disso, uma perfeita posição giratória de uma parte de encosto 51 em relação à porca com rosca 28 é de importância. No exemplo de execução a parte de encosto 51 é formada pelo disco de suporte 33.

[066] Da figura 11 pode ser depreendido que, a denteação 34 já mencionada mais acima, entre o disco de suporte 33 e a seção fuso 29 da porca com rosca 28 está prevista para a transmissão de momentos de torção. Essa denteação

Petição 870190134487, de 16/12/2019, pág. 23/39

20/24 possibilita um assentamento do disco de suporte 33 na seção fuso 29 em várias posições de camada giratória. No presente caso, essa denteação 34 é formada por uma denteação externa 52, na circunferência externa da seção fuso 29, e por uma denteação interna 53, na circunferência interna do disco de suporte 33.

[067] Um ângulo do flanco do dente α da denteação externa 52, ou da denteação interna 53 é executado o menor possível, de tal modo que os flancos do dente sejam formados o mais íngremes possível. Flancos do dente íngremes facilitam a mobilidade de tombamento do disco de suporte 33 descrito mais acima em relação ao fuso com rosca 28. Quanto mais fina a denteação for executada, tanto mais posições giratórias são ajustáveis.

[068] Para uma montagem do acionamento de rosca de esfera 24, em primeiro lugar a porca com rosca 26 pode ser aparafusada no fuso com rosca 28 até que a porca com rosca 26 tenha alcançado sua posição de encosto prevista. Então o disco de suporte 33 pode ser assentado sobre a seção do fuso 29, e ser girado em relação ao fuso com rosca 28 e à porca com rosca 26 até que as duas marcações 49, 50 sejam dispostas alinhadas entre si. Agora o disco de suporte 33 pode continuar a ser empurrado axialmente na direção da porca com rosca 26, sendo que, a denteação interna 53 se encaixa na denteação externa 52. Também é concebível, por exemplo, prever duas marcações no disco de suporte 33, entre as quais está disposta a marcação 49 da porca com rosca 26. Dessa forma, um ângulo é definido, dentro do qual ocorre uma posição giratória confiável para o disco de suporte 33 em relação ao fuso com rosca 28.

Petição 870190134487, de 16/12/2019, pág. 24/39

21/24 [069] A montagem esboçada aqui pode ocorrer automatizada, sendo que, as marcações 49, 50 podem ser reconhecidas através do sensor de medição apropriado. Assim que essas marcações 49, 50 são dispostas alinhadas entre si, através de um controle apropriado, a próxima etapa de montagem pode ser liberada, e o disco de suporte 33 pode ser empurrado axialmente com sua denteação interna 53 sobre a denteação externa 52 da seção do fuso 29.

[070] O acionamento de rosca de esfera pode ser executado sem retração de esfera. Isto significa que, as esferas são dispostas em um canal de esferas, e somente entre suas extremidades elas podem rolar de um lado para o outro. No exemplo de execução pode ser colocada uma mola de pressão helicoidal no canal de esferas, cuja primeira extremidade está apoiada no dente 46, e sua outra extremidade está colocada elástica contra a última esfera. No caso do acionamento de rosca de esfera sem carga, todas as esferas podem ser elásticas sob atuação de uma força de mola da mola de pressão helicoidal na direção da extremidade do canal de esferas. De modo alternativo, também pode ser empregado um acionamento de rosca de esfera de forma conhecida, com retração de esfera: as esferas rolam de modo ilimitado em canais de esferas sem fim. O canal de esferas é formado de uma seção de carga, na qual as esferas sob carga rolam em sulcos de esfera da porca com rosca e do fuso com rosca, bem como, de uma seção de retração, na qual as esferas são retraídas de uma extremidade para um início da seção de carga. De forma conhecida, a seção de retração pode ser formada por um tubo de desvio, na circunferência externa da porca com rosca, mas também por peças de desvio, que são colocadas na parede da porca com rosca. Essas

Petição 870190134487, de 16/12/2019, pág. 25/39

22/24 peças de desvio ligam uma extremidade de um enrolamento comum da seção de carga com seu início.

[071] No exemplo de execução a porca com rosca 26 é moldada com o recesso 45 e com o dente 46 de um aço de cementação meio quente. A moldagem meio quente é realizada em uma faixa de temperatura de 750° C a 950° C. Para a moldagem meio quente, as partes brutas pré-fabricadas podem ser aquecidas indutivamente, e ser moldadas por prensagem parcial de várias etapas.

[072] O sulco de esferas no presente caso é fabricado usinado por torneamento. De modo alternativo ou também adicional, o sulco de esferas pode ser fabricado por meio de processo de execução de sulco adicional. A porca com rosca moldada pronta é cementada em seguida.

[073] Do mesmo modo, o disco de suporte 33 é fabricado sem levantamento de aparas, em particular, no processo de moldagem meio quente. Em particular, da figura 9 pode ser depreendido que, o ressalto axial é colocado aproximadamente através da metade. Isto significa que, o material do disco de suporte 33 é moldado da parte em formato de disco, sendo que, no disco de suporte 33, em seu lado frontal afastado do ressalto ele está equipado com um recesso.

LISTA DOS NÚMEROS DE REFERÊNCIA dispositivo de freio disco do freio pinça do freio pastilha do freio pastilha do freio seção em forma de carcaça acionamento de rosca de esfera

Petição 870190134487, de 16/12/2019, pág. 26/39

23/24 fuso com rosca esferas porca com rosca elemento de retração da esfera mancal radial mancal axial êmbolo superfície de guia cônica superfície de guia parede primeiro disco do mancal segundo disco do mancal corpo de rolamento de agulha saliência axial segunda superfície do mancal primeira superfície do mancal acionamento de rosca de esfera mancal axial porca com rosca esfera fuso com rosca seção do fuso polígono ressalto primeira superfície do mancal disco de suporte denteação abertura cônica segunda superfície do mancal pista de contato

Petição 870190134487, de 16/12/2019, pág. 27/39

24/24 mancal de rolamento axial rolete disco do mancal disco do mancal bolsa encosto ressalto recesso dente primeira superfície de encosto segunda superfície de encosto marcação marcação parte de encosto denteação externa denteação interna fundo parede da circunferência

	A A1 A2 A3 R1	eixo comum eixo da pinça do freio
eixo eixo raio	do do de	acionamento de êmbolo curvatura da	rosca de primeira	esfera superfície do
mancal
	R2	raio	da	pista de contato
	S	eixo	do	fuso

Petição 870190134487, de 16/12/2019, pág. 28/39

Claims

REIVINDICAÇÕES

1. MÉTODO PARA A FABRICAÇÃO DE UMA PORCA COM ROSCA (10, 26) DE UM ACIONAMENTO DE ROSCA DE ESFERA (7, 24), cuja porca com rosca (10, 26) tem, em uma extremidade axial um recesso (45) aberto no lado frontal, que se estende através de uma seção da circunferência, caracterizado por esse recesso (45) estar delimitado radialmente por uma parede da circunferência da porca com rosca (10, 26), e em que esse recesso (45) está delimitado axialmente por um fundo (54) formado na porca com rosca (10, 26), e em que esse recesso (45) está delimitado na direção da circunferência por uma superfície de encosto (47) executada na porca com rosca (10, 26) para um ressalto (44), e em que um sulco de esferas enrolado em torno de um eixo em forma helicoidal está provido na circunferência interna da porca roscada, fabricado de acordo com as etapas seguintes: uma peça em bruto é moldada em um processo de moldagem por meio de moldagem de material, a formação do recesso (45) por meio de um método de extrusão a frio, em que o fundo (54) e a superfície de encosto (47) e a parede da circunferência são ligados entre si integralmente, em que o sulco de esferas é fabricado usinado por meio de torneamento.
2. MÉTODO, de acordo com a reivindicação 1, caracterizado pelo sulco de esferas ser processado logo em seguida ao torneamento, por meio de um processo de execução de sulco adicional.
3. MÉTODO, de acordo com qualquer uma das reivindicações 1 ou 2, caracterizado por, em seguida ao processo de moldagem e a fabricação do sulco de esferas, a porca com rosca (10, 26) é endurecida, em particular, é cementada.