BR112013013108B1

BR112013013108B1 - junta na forma de uma junta de trilhas contrárias

Info

Publication number: BR112013013108B1
Application number: BR112013013108-0A
Authority: BR
Inventors: Orkan Eryilmaz; Wolfgang Hildebrandt
Original assignee: Gkn Driveline International Gmbh
Priority date: 2010-11-26
Filing date: 2010-11-26
Publication date: 2021-02-09
Also published as: CN103282683B; BR112013013108A2; PL2643608T3; US9005040B2; EP2643608B1; CN103282683A; EP2643608A1; WO2012069093A1; MX2013005742A; US20130316838A1

Abstract

JUNTA. A presente invenção refere-se a uma junta (1) na forma de uma junta de trilhas contrárias, compreendendo: uma parte externa da junta (2) com trilhas externas primárias de esferas (3) e trilhas externas secundárias de esferas(4); uma parte interna da junta (5) com trilhas internas primárias de esferas (6) e trilhas internas secundárias de esferas (7); em que ângulos primários das aberturas (13) são formados, respectivamente, entre a s tangentes com os pontos de contato (14) de uma esfera (10) com a primeira trilha trilha externa das esferas (3) e com a primeira trilha interna das esferas (6), e ângulos secundários das aberturas (28) são formados, respectivamente, entre as tangentes com os pontos de contato (14), entre uma esfera (10) com a segunda trilha externa de esferas (4) e com a segunda trilha interna de esferas (7), em que os ângulos primários das aberturas (13) dos pares de trilhas primários (8) se abrem no sentido de um primeiro lado (15) da junta (1), e os ângulos secundários das aberturas (28) dos pares secundários de trilhas (9) se abrem no sentido de um segundo lado (16) da junta (1), e em que, por um lado, o jogo axial externo (17) é proporcionado entre a parte externa da junta (2) e a gaiola das esferas (11), e, por outro lado, o jogo axial interno (18) é proporcionado entre (...).

Description

[0001] A invenção se refere a uma junta de trilhas contrárias com uma extensão de deslocamento axial.

[0002] O pedido de patente DE 100 60 120 A1 descreve uma junta de velocidade constante do tipo esférico, na forma de uma junta de trilhas contrárias com uma extensão de deslocamento axial, em que os ângulos controlados dos primeiro e segundos pares de trilha variam em direções opostas ao longo do deslocamento axial da parte interna da junta com relação à parte externa da junta. A orientação da junta em cada ponto na rota de deslocamento axial varia em consequência da variação contínua nos ângulos de controle dos primeiro e segundos pares de trilha em direções opostas, ao longo do deslocamento axial da junta. Além disso, um máximo ou um mínimo dos ângulos de controle é atingido em cada ponto de extremidade do percurso de deslocamento nos primeiro e segundos pares de trilha.

[0003] A presente invenção é baseada no objeto de disponibilizar um grande ângulo de controle pela maior parte possível do percurso de deslocamento axial, de modo que uma orientação particularmente boa da junta é proporcionada na extensão operacional normal da junta, em que propriedades de controle reduzidas, em relação à extensão operacional, podem ser também permitidas nas extensões extremas do percurso de deslocamento axial. As extensões extremas do percurso de deslocamento axial vão ser configuradas na presente invenção apenas com relação à capacidade de ajuste da junta.

[0004] O objeto da invenção é, portanto, também solucionar, pelo menos parcialmente, os problemas que são descritos em relação à técnica anterior, e, em particular, propor uma junta que seja configurada essencialmente com relação à sua própria extensão operacional axial.

[0005] Esses objetos são alcançados com uma junta de acordo com os aspectos da reivindicação 1 da patente. Outros refinos vantajosos e usos preferidos da junta são apresentados nas reivindicações dependentes da patente formuladas. Deve-se notar que os aspectos, que são especificados individualmente nas reivindicações de patente formuladas dependentemente, podem ser combinados entre si de modo tecnicamente adequado e definirem outros refinos da invenção. Além do mais, os aspectos, que não são específicos nas reivindicações de patente, são descritos e explicados em mais detalhes na descrição, com outras concretizações preferidas da invenção sendo apresentadas.

[0006] A junta de acordo com a invenção é configurada na forma de uma junta de trilhas contrárias, em particular como uma junta de velocidade constante do tipo esférico, e compreende uma parte externa da junta com trilhas de esferas externas primárias e trilhas de esferas externas secundárias, bem como uma parte interna da junta com trilhas de esferas internas primárias e trilhas de esferas internas secundárias. Nesse aspecto, as trilhas de esferas externas primárias formam os pares primários de trilhas com as trilhas de esferas internas primárias, e as trilhas de esferas externas secundárias formam os pares secundários de trilhas com as trilhas de esferas internas secundárias, em que as esferas transmissoras de torque são orientadas nos pares primários de trilhas e pares secundários de trilhas. Além do mais, uma gaiola de esferas, com janelas de gaiola que são distribuídas em torno da circunferência e nas quais as esferas são retidas, é proporcionada. Os ângulos de abertura primários são proporcionados, respectivamente, entre as tangentes com os pontos de contato de uma esfera com a trilha de esferas externa primária e com a trilha de esferas interna primária, e os ângulos de abertura secundários são proporcionados, respectivamente, entre as tangentes com os pontos de contato de uma esfera com a trilha de esferas externa secundária e com a trilha de esferas interna secundária, em que os ângulos de abertura primários dos pares primários de trilhas se abrem no sentido de um primeiro lado da junta, e os ângulos de abertura secundários dos pares secundários de trilhas se abrem no sentido de um segundo lado da junta. Além do mais, por um lado, um jogo axial é proporcionado entre a parte externa da junta e a gaiola de esferas, e, por outro lado, um jogo axial interno é proporcionado entre a gaiola de esferas e a parte interna da junta, o dito jogo axial permitindo um movimento axial relativo da parte interna da junta com relação à parte externa da junta. Nesse aspecto, uma extensão do deslocamento axial é dividida em um primeiro deslocamento de extremidade, uma extensão operacional central em uma segunda extensão de extremidade, em que, quando a junta é reta (isto é, não articulada ou deflexionada), os pares primários de trilhas e os pares secundários de trilhas têm, na extensão do deslocamento axial, ângulos de abertura primários e ângulos de abertura secundários, que são opostos mas sempre de mesmo valor absoluto, em que, além disso, os ângulos de abertura primários e ângulos de abertura secundários variam conjuntamente por toda a extensão do deslocamento axial, e os ângulos de abertura primários e ângulos de abertura secundários são maiores na extensão operacional central.

[0007] A gaiola de esferas é suportada, em particular, pelo menos com extensões parciais de suas superfícies circunferencial interna e/ou externa na parte interna da junta e/ou na parte externa da junta, na direção radial, e é orientada pelas esferas da gaiola na direção axial. Nesse aspecto, as esferas são autocentralizadas em consequência da configuração especial da junta, na forma de uma junta de trilhas contrárias. A junta é, portanto, autocentralizante axialmente por toda ela, e as forças, que agem na gaiola, são mantidas pequenas.

[0008] A gaiola de esferas é, pelo menos parcialmente, de forma esférica na sua face circunferencial interna e/ou na sua superfície circunferencial externa, com a consequência de que se possibilita um suporte radial com relação à parte externa da junta e/ou à parte interna da junta, em particular quando a junta é articulada.

[0009] Batentes axiais para a gaiola de esferas dentro da junta, para limitar o deslocamento axial, isto é, o percurso de deslocamento axial, não são necessariamente proporcionados.

[0010] Além do mais, a gaiola de esferas pode ter chanfraduras nas suas faces de extremidade axiais na sua superfície circunferencial interna, cujas chanfraduras permitem uma deflexão relativamente grande da parte interna da junta com relação à parte externa da junta, sem que a parte interna da junta colida com a gaiola de esferas, que é deflexionada por metade do ângulo de articulação.

[0011] De acordo com um refino vantajoso da junta, a parte externa da junta é representada como uma campânula, que é fechada em um lado. Nesse contexto, a parte externa da junta é também representada em uma peça única.

[0012] Em particular, extensões de transição, dentro das quais uma transição, entre os valores absolutos dos ângulos de abertura, ocorre, são proporcionadas entre a primeira extensão de extremidade e a extensão operacional central, e entre a segunda extensão de extremidade e a extensão operacional central. Os termos primeira extensão de extremidade, extensão operacional central, segunda extensão de extremidade e extensão de transição denotam, em particular, o respectivo deslocamento axial da parte interna da junta com relação à parte externa da junta. Se a junta for localizada na primeira extensão de extremidade, a parte interna da junta é deslocada na direção axial com relação à parte externa da junta, no sentido de um primeiro lado da junta. Se a junta for localizada na segunda extensão de extremidade, a parte interna da junta é deslocada na direção axial oposta com relação à parte externa da junta, no sentido de um segundo lado da junta.

[0013] De acordo com uma concretização vantajosa da junta, os pares primários de trilhas e os pares secundários de trilhas são dispostos alternadamente na direção circunferencial da junta.

[0014] A junta tem, de preferência, 2 + 2 n esferas, em que n é um número natural com um valor absoluto igual ou maior que 1.

[0015] Em um outro desenvolvimento da junta, os pares de trilha primários e os pares de trilha secundários são ambos dispostos em pares um depois do outro. Nessa concretização da junta, a junta em 4 + 4 n esferas, em que n é um número natural com um valor absoluto igual ou maior que 1.

[0016] As juntas com 6, 8, 10, 12 ou 16 esferas são as preferidas.

[0017] De acordo com uma outra concretização vantajosa particular, os ângulos de abertura primários e os ângulos de abertura secundários são de 3 a 11 graus angulares, de preferência, de 7 a 11 graus angulares, na extensão operacional central, quando a junta é reta (não articulada). Os ângulos de abertura são, portanto, proporcionados, que são representados com essas grandezas na extensão operacional limitada axialmente, efetiva da junta, com o que a junta tem boas propriedades de controle. Nesse aspecto, a extensão operacional central é a parte do deslocamento axial da parte interna da junta com relação à parte externa da junta, que é disposta entre as respectivas extensões de extremidade primárias e as extensões de extremidade secundárias, com pequenos ângulos de controle ou ângulos de abertura. A extensão do deslocamento axial é, portanto, predefinida pelas formas dos pares primários de trilhas e partes secundários de trilhas, e é dividida, para os pares primários de trilhas e pares secundários de trilhas, em uma primeira extensão de extremidade, uma extensão operacional central e uma segunda extensão de extremidade.

[0018] De acordo com uma outra concretização vantajosa, os ângulos de abertura primários e os ângulos de abertura secundários são de 0 a 5 graus angulares, de preferência, de 0 a 3 graus angulares, na primeira extensão de extremidade e na segunda extensão de extremidade, quando a junta não é articulada.

[0019] A transição das formas de trilha entre as extensões de extremidade e a extensão operacional central é, em particular, configurada em um modo gradual com respeito ao perfil dos valores absolutos dos ângulos de abertura, com o resultado de que não ocorre uma variação repentina nos valores absolutos dos ângulos de abertura. Em particular, a extensão de transição é considerada como sendo uma extensão separada, com a consequência de que uma combinação das extensões de extremidade, com ângulos de abertura de 0 a 3 graus angulares, com uma extensão operacional central, com ângulos de abertura de 7 a 11 graus angulares, é também possível.

[0020] De acordo com uma outra concretização vantajosa, a extensão operacional central da junta é caracterizada por um comprimento de no máximo 40 mm, em particular, por um comprimento de 10 a 30 mm. Isso proporciona, em particular, uma junta que tem uma extensão operacional central muito ampla com boas propriedades de controle.

[0021] Na extensão com boas propriedades de controle (extensão operacional central), as esferas são dispostas com relação ao ajuste da trilha em torno das esferas e/ou profundidade da trilha, e com relação aos ângulos de contato das esferas com as trilhas das esferas, como em uma junta convencional.

[0022] No entanto, as pequenas propriedades de controle nas extensões de extremidade possibilita reduzir a profundidade da ranhura das trilhas externas das esferas e/ou das trilhas internas das esferas, e, portanto, o ajuste da trilha em torno das esferas. Além do mais, os ângulos de contato das esferas com as trilhas das esferas podem ser reduzidos. Essas medidas são possíveis, uma vez que a potência máxima não é transmitida nas extensões de extremidade, durante a operação. De acordo com as juntas inventivas, a transmissão de força máxima ocorre apenas em particular quando as esferas são localizadas na extensão operacional central. A junta de acordo com a invenção é configurada para esse caso de aplicação especial

[0023] Uma outra vantagem desse processo de construção é a gaiola radialmente compacta, uma vez que o curso radial das esferas é apenas pequeno. Em consequência dos pequenos ângulos de abertura nas extensões de extremidade, apenas uma pequena deflexão radial das esferas ocorre, quando estas se movimentam ao longo das trilhas das esferas, devido à articulação da junta, ou em consequência do movimento axial da parte externa da junta com relação à parte interna da junta. Em consequência das trilhas das esferas, que são adaptadas estruturalmente a menores requisitos nas extensões de extremidade, a junta é de um projeto radialmente compacto, enquanto mantêm simultaneamente um longo percurso de deslocamento global. Essa compactação reduz simultaneamente, consideravelmente, o peso da junta. Uma outra vantagem é o alto grau de rigidez do cubo, isto é, a parte interna da junta, uma vez que as trilhas, que correm na direção longitudinal, não precisam ser constituídas com essa profundidade radial nas extensões de extremidade (ajuste reduzido da trilha em torno das esferas, ângulos de contato reduzidos). Isso proporciona a possibilidade de aumento da recepção no cubo para um eixo intermediário, de modo que um eixo intermediário, com um maior diâmetro, pode ser usado e maiores torques podem ser, desse modo, transferidos.

[0024] Além disso, de acordo com uma outra concretização vantajosa, a junta tem uma primeira extensão de extremidade e uma segunda extensão de extremidade, cada uma delas com um comprimento de extensão de extremidade de no máximo 15 mm, em particular, um comprimento de extensão de extremidade de 5 a 10 mm.

[0025] Essas extensões de extremidade vão ser configuradas, em particular, com relação à capacidade de ajuste da junta. É, portanto, possível proporcionar, nas extensões de extremidade, batentes axiais para a gaiola de esferas, que são dispostos na parte externa da junta e/ou na parte interna da junta. Em particular, a parte interna da junta e/ou a parte externa da junta podem ser configuradas de um modo tal que uma capacidade de ajuste ou desajuste axial é possibilitada no estado reto (não articulado) da junta. Isso vai ser proporcionado por meio de uma concretização preferida das superfícies de guia da gaiola de esferas na parte externa da junta e/ou na parte interna da junta, e/ou por meio de uma configuração particular das formas das trilhas em pelo menos uma extensão de extremidade do deslocamento axial.

[0026] De acordo com um outro desenvolvimento particularmente vantajoso da junta, pelo menos os ângulos internos da tangente das trilhas internas das esferas primárias e das trilhas das esferas internas secundárias ou os ângulos externos da tangente das trilhas externas das esferas primárias e das trilhas das esferas externas secundárias são iguais a zero, em termos de valor absoluto na primeira extensão de extremidade ou na segunda extensão de extremidade. Nesse aspecto, são formados o ângulo interno da tangente, entre uma tangente com o ponto de contato da esfera com a trilha interna das esferas e um primeiro eixo central da parte interna da junta, bem como o ângulo externo da tangente, entre uma tangente com o ponto de contato da esfera com a trilha das esferas externa e um segundo eixo central da parte externa da junta.

[0027] Em particular, uma concretização é possível na qual os ângulos internos da tangente, na primeira extensão de extremidade, das trilhas internas das esferas primárias e das trilhas internas das esferas secundárias são iguais a zero, e, na segunda extensão de extremidade, os ângulos externos da tangente das trilhas externas das esferas primárias e trilhas externas das esferas secundárias são iguais a zero, ou em que, na segunda extensão de extremidade, os ângulos internos da tangente das trilhas internas das esferas primárias e das trilhas internas das esferas secundárias são iguais a zero, e, na primeira extensão de extremidade, os ângulos externos da tangente das trilhas externas das esferas primárias e trilhas externas das esferas secundárias são iguais a zero.

[0028] Essas concretizações da junta com ângulos da tangente de "zero grau", em termos de valor absoluto, são referidas abaixo como "a segunda concretização". Um ângulo interno da tangente, com o valor absoluto de zero, está, portanto, presente, devido ao paralelismo entre a tangente com o ponto de contato da esfera com a trilha interna das esferas e o primeiro eixo central da parte interna da junta, e, correspondentemente, um ângulo externo da tangente com o valor absoluto zero está presente, devido ao paralelismo da tangente com o ponto de contato da esfera com as trilhas externas das esferas e com o segundo eixo central da parte externa da junta.

[0029] Em consequência dessa concretização, a gaiola de esferas é orientada nas extensões terminais do deslocamento axial apenas pelos ângulos internos da tangente entre a trilha interna das esferas e a esfera, ou pelos ângulos externos da tangente entre a trilha externa das esferas e a esfera, que são diferentes de zero. Por conseguinte, a gaiola de esferas é orientada apenas pela parte interna da junta ou apenas pela parte externa da junta, em função da posição da junta na primeira extensão de extremidade ou na segunda extensão de extremidade.

[0030] A junta proposta é adequada, em particular, para os campos de uso descritos a seguir.

[0031] Em consequência do longo percurso de deslocamento e, simultaneamente, de pequeno diâmetro externo, a junta pode ser usada, em particular, quando há problemas de espaço (acondicionamento). Além do mais, a vantagem de um menor peso aparece. Igualmente, esse conceito de junta pode ser aplicado quando um longo percurso de deslocamento é necessário, para montagem ou desmontagem, e, ao mesmo tempo, deslocamentos dinâmicos comparativamente pequenos são esperados durante uso / deslocamento. Isso pode ser usado, em particular, em aplicações de rodas traseiras no campo de carros de passeio (junta de deslocamento em ambos os lados para conexão das rodas).

[0032] Se outras demandas são feitas relativas ao acondicionamento, isto é, do tamanho global da junta, a segunda concretização é vantajosa, uma vez que nenhuma deflexão radial das esferas na parte externa da junta ocorre na respectiva extensão de extremidade, devido aos "valores absolutos de zero" dos ângulos externos da tangente, e as trilhas externas das esferas, na respectiva extensão de extremidade, não se estendem ainda mais na direção radial, mas, em vez disso, apenas na direção axial. Além do mais, de acordo com a segunda concretização, um percurso de deslocamento global relativamente grande pode ser possibilitado por uma junta, devido ao tamanho global predefinido. Isso não é, em particular, limitado em uma extensão de extremidade em cada caso e pode ser usado como um item de "impacto" em eixos longitudinais. Isso significa que a parte interna da junta pode ser empurrada para a parte externa da junta, de modo que, em particular, a junta não é destruída no caso de um impacto.

[0033] Para reduzir o tamanho da junta ainda mais nas direções axial e radial, há a opção de apertar as esferas na parte externa da junta ou na parte interna da junta, de modo que haja uma transição de um atrito de rolamento (puro) para atrito misto e/ou atrito de deslizamento. Isso pode ser implementado, por exemplo, por meio de um batente terminal axial nas trilhas internas ou externas das esferas na respectiva extensão de extremidade, de modo que as esferas não possam mais ser movimentadas na direção axial, com relação à parte externa da junta ou à parte interna da junta.

[0034] É necessário, em particular, considerar o fato que as denominadas propriedades NHV (ruído - vibração - dureza) nas extensões de extremidade da junta são piores no caso de uma junta de acordo com a segunda concretização do que no caso de outras concretizações da junta de acordo com a invenção.

[0035] A invenção e os embasamentos técnicos são explicados em mais detalhes abaixo com referência às figuras. Deve-se notar que as figuras mostram variantes de concretizações particularmente preferidas da invenção, mas que esta não é limitada a elas. Nos desenhos esquemáticos:

[0036] A Figura 1 mostra uma vista lateral de uma junta de acordo com a invenção;

[0037] A Figura 2 mostra uma vista lateral da junta, posicionada em uma segunda extensão de extremidade;

[0038] A Figura 3 mostra a junta de acordo com a Figura 2, posicionada em uma extensão operacional central;

[0039] A Figura 4 mostra a junta de acordo com as Figuras 2 e 3, posicionada em uma primeira extensão de extremidade;

[0040] A Figura 5 mostra uma vista lateral da junta, posicionada em uma segunda extensão de extremidade, de acordo com a segunda concretização;

[0041] A Figura 6 mostra a junta, de acordo com a Figura 5, posicionada em uma extensão operacional central;

[0042] A Figura 7 mostra uma junta de acordo com a segunda concretização, posicionada em uma primeira extensão de extremidade;

[0043] A Figura 8 mostra uma outra vista lateral de uma junta de acordo com a invenção, com um primeiro par de trilhas e um segundo par de trilhas em seção;

[0044] A Figura 9 mostra uma outra vista lateral de uma junta inventiva, de acordo com a segunda concretização;

[0045] A Figura 10 mostra uma outra vista lateral de uma outra junta inventiva, de acordo com a segunda concretização; e

[0046] A Figura 11 mostra uma ilustração do perfil da força lateral de parafuso representada graficamente contra o modelo de furo PCR.

[0047] A Figura 1 mostra uma seção lateral de uma junta 1, com um primeiro lado 15 e um segundo lado 16, bem como com uma parte externa da junta 2 e uma parte interna da junta 5, com os pares primários de trilhas 8 dispostos oposto entre si e os pares secundários de trilhas 9 dispostos opostos entre si (não ilustrados). Essa disposição particular dos pares de trilhas 8, 9 é um aspecto da junta 1 com quatro, oito ou doze esferas 10, com oito esferas 10 na presente ilustração. Nesse aspecto, as trilhas externas primárias das esferas 3 e as trilhas internas primárias das esferas 6 formam os pares primários de trilhas 8, e (não ilustrados no presente relatório descritivo) as trilhas externas secundárias das esferas 4 e as trilhas internas secundárias das esferas 7 formam os pares secundários de trilhas 9. Os pares de trilhas 8, 9 são dispostos opostos entre si e também de um projeto simétrico. Nos pares de trilhas primárias 8 e pares secundários de trilhas 9, as esferas 10 são dispostas como retidas em um plano 24 pela gaiola de esferas 11, que tem janelas da gaiola 12. Além do mais, os ângulos de abertura primários 13 são proporcionados, que são formados por tangentes com os pontos de contato 14, entre as esferas 10 e a primeira trilha interna das esferas 6 e a primeira trilha externa das esferas 3. A junta 1 é configurada de modo que a parte interna da junta 5 possa ser deslocada com relação à parte externa da junta 2, em uma extensão 20 de deslocamento axial. Isso é devido a um jogo axial externo 17, entre a gaiola de esferas 11 e a parte externa da junta 2, e um jogo axial interno 18, entre a gaiola de esferas 1 e a parte interna da junta 5. Além do mais, a gaiola de esferas 11 tem, na sua superfície circunferencial interna, uma chanfradura 30, com a consequência de que, quando a junta é articulada, não há qualquer colisão da gaiola de esferas 11 com a parte interna da junta 5.

[0048] A Figura 2 é uma vista esquemática da junta 1 em uma segunda extensão de extremidade 23 da extensão 20 do deslocamento axial. A parte interna da junta 5 é deslocada nesse caso com relação à parte externa da junta, na direção do segundo lado 16 da junta 1. Nesse aspecto, os ângulos de abertura primários 13 estão presentes, que, comparados com os ângulos de abertura primários 13 na extensão operacional central 22 da junta 1, têm um valor absoluto angular menor. A segunda extensão de extremidade 23 tem um comprimento de extensão de extremidade 25.

[0049] A Figura 3 é uma vista esquemática de uma outra seção lateral da junta 1, de acordo com a Figura 2, em uma extensão operacional central 22, em que os ângulos de abertura primários 13 são formados, o que permite boas propriedades de controle da junta 1 por toda a extensão operacional central 22 do deslocamento axial.

[0050] A Figura 4 mostra, em um modo que corresponde às Figuras 2 e 3, a junta 1 em uma primeira extensão de extremidade 21, em que a parte interna da junta 5 é deslocada com relação à parte externa da junta 2, na direção do primeiro lado 15 da junta 1. Ângulos de abertura primários menores 13, com pequenas propriedades de controle, estão presentes na primeira extensão de extremidade 21, em comparação com a extensão operacional central 22. A primeira extensão de extremidade 21 tem um comprimento de extensão de extremidade 25.

[0051] A Figura 5 é uma vista esquemática de uma seção lateral de uma junta 1, de acordo com a segunda concretização, na qual ângulos de abertura primários pequenos da junta 13 estão presentes em uma primeira extensão de extremidade 21 e em uma segunda extensão de extremidade 23. A junta 1 é localizada em uma segunda extensão de extremidade 23. Nesse caso, o ângulo interno da tangente 26 com os pontos de contato 14, entre a esfera 10 e a trilha interna das esferas 6 da parte interna da junta 5 é de zero grau (0°). Nesse aspecto, o ângulo interno da tangente 26 é formado entre, por um lado, a tangente com o ponto de contato 14 da esfera com a trilha interna primária das esferas (6) (ou a trilha interna secundária das esferas 7) da parte interna da junta 5, e, por outro lado, o primeiro eixo central 19 da parte interna da junta 5, e o ângulo externo da tangente 29 (não ilustrado nesse caso) é definido entre o ponto de contato 14 da esfera 10 com a primeira trilha externas das esferas 3 (ou a segunda trilha externa das esferas 4) da parte externa da junta 2, por um lado, e o segundo eixo central 27 da parte externa da junta 2, por outro lado.

[0052] A Figura 6 mostra uma junta 1, de acordo com a Figura 5, que é disposta em uma extensão operacional central 22 do deslocamento axial, em que os ângulos externos das tangentes 29 e os ângulos das aberturas primárias 13 são formados, o que permite boas propriedades de controle da junta 1 por toda a extensão operacional central 22 do deslocamento axial.

[0053] A Figura 7 mostra uma junta 1 de acordo com a segunda concretização, que é posicionada em uma primeira extensão de extremidade 21 da extensão 20 do deslocamento axial. Nesse caso, os valores absolutos dos ângulos externos das tangentes 29 com os pontos de contato 14, entre a esfera 10 e a primeira trilha externa das esferas 3 (e a segunda trilha externa das esferas 4) da parte externa da junta são iguais a zero, e os ângulos das aberturas primárias 13 têm apenas pequenos valores angulares. A junta 1 tem pares primários de trilhas 8 e pares secundários de trilhas 9, que passam pelo primeiro lado 15, em que os pares de trilhas 8, 9 têm, na primeira extensão de extremidade 21, as trilhas externas das esferas 3, 4 com os ângulos externos das tangentes 29, cujos valores absolutos é zero, com a consequência de que um perfil das trilhas externas das esferas 3, 4 podem ser de qualquer comprimento, desse modo, não se estendendo na direção radial 31, mas, exclusivamente, na direção axial 32.

[0054] A Figura 8 mostra uma outra vista lateral de uma junta 1, de acordo com a invenção, com um primeiro par de trilhas 8 e um segundo par de trilhas 9 em seção. O segundo par de trilhas 9 compreende uma segunda trilha externa das esferas 4 e a segunda trilha interna das esferas 7. A junta 1 é localizada na extensão operacional central 22, em que, nesse caso, os ângulos das aberturas primários 13 e os ângulos das aberturas secundários 28 são iguais em valor absoluto, mas orientados nas direções opostas entre si.

[0055] A Figura 9 mostra uma outra vista lateral de uma junta 1 de acordo com a invenção, de acordo com a segunda concretização, em que um primeiro par de trilhas 8 e um segundo par de trilhas 9 são também ilustrados, nesse caso, em seção. A junta 1 é localizada na extensão operacional central 22. Na segunda extensão de extremidade 23, na qual a junta 1 vai ser disposta, se a parte interna da junta 5 for deslocada para a direita da posição ilustrada com relação à parte externa da junta 2, os ângulos internos das tangentes 26 da primeira trilha interna das esferas 6 e da segunda trilha internas das esferas 7 são zero em termos de valor absoluto (não ilustrados). As trilhas internas das esferas 6, 7 têm um perfil ilimitado na direção axial 32, sem que ocorre uma colisão das esferas na direção radial 31.

[0056] A Figura 10 mostra uma vista lateral de uma outra junta 1 de acordo com a invenção, de acordo com a segunda concretização, em que um primeiro par de trilhas 8 e um segundo par de trilhas 9 são também ilustrados, nesse caso, em seção. A junta 1 é localizada na extensão operacional central 22. Na primeira extensão de extremidade 21, na qual a junta 1 vai ser disposta se a parte interna da junta 5 for deslocada para a esquerda da posição ilustrada com relação à parte externa da junta 2, os ângulos externos das tangentes 29 da primeira trilha externa das esferas 3 e da segunda trilha externa das esferas 4 são iguais a zero em termos de valor absoluto (não ilustrados). As trilhas externas das esferas 3, 4 têm um perfil ilimitado na direção axial 32, sem que ocorre uma colisão das esferas na direção radial 31.

[0057] As concretizações exemplificativas, que são ilustradas nas Figuras 9 e 10, são adequadas, em particular, em aplicações em eixos longitudinais, com a consequência que estes podem ser deslocados entre si, no caso de uma colisão, impedindo, portanto, a deformação incontrolável do eixo longitudinal. Em juntas convencionais, essa deformação não é possível com resultado de que a penetração do eixo longitudinal no compartimento de passageiros de um carro de passeio não pode ser impedido.

[0058] O presente pedido de patente não é limitado às concretizações exemplificativas ilustradas. Em vez disso, vários outros refinos da invenção são possíveis. Por exemplo, em vez das trilhas internas primárias das esferas 6 em forma de S, as trilhas internas secundárias das esferas 7, as trilhas externas primárias das esferas 3 e as trilhas externas secundárias das esferas 4 ilustradas, é também possível usar outras formas de trilhas, em particular, mesmo formas de trilhas segmentadas, descontínuas. Essas têm transições descontínuas, em particular na extensão de transição, da primeira extensão de extremidade 21 e da segunda extensão de extremidade 23 para a extensão operacional central 22, em que a extensão operacional central 22 tem formas de trilhas correndo continuamente na parte interna da junta 5 e na parte externa da junta 2. Além do mais, as extensões de extremidade primárias 21 e as extensões de extremidade secundárias 23 podem ser configuradas diferentemente entre si.

[0059] Uma outra vantagem da junta é que ela é bem adequada para uso com uma concretização da parte externa da junta, como um flange. Nesse projeto, a junta é conectada a um diferencial por meio de conexões de parafuso pela parte externa da junta. Em consequência do projeto da junta, que é compacto, em particular, na direção radial, as conexões de parafuso são dispostas a uma distância curta do centro da junta, com o resultado de que uma força lateral relativamente grande age nos parafusos. Seis parafusos de grande diâmetro ou, de preferência, oito (ou mais) parafusos de pequeno diâmetro podem ser então usados, uma vez que, exclusivamente, os perfis axial e radial das trilhas disponibiliza mais espaço de instalação entre as trilhas do que no caso de juntas com trilhas de esferas, que têm um perfil na direção axial e na direção circunferencial da junta. No caso de grandes comprimentos de trilhas de esferas, que são necessários para as juntas de deslocamento, a denominada junta VL usada convencionalmente (com trilhas de esferas que se estendem na direção circunferencial) pode ser substituída por juntas de acordo com a invenção. As juntas, que são de projeto compacto, podem ser então usadas pela primeira vez, uma vez que, no caso de um longo percurso de deslocamento, as juntas VL usadas previamente precisam ser construídas com diâmetros externos relativamente grandes, para proporcionar um espaço de instalação suficiente para conexões de parafuso entre as trilhas de esferas que se interceptam. As juntas de acordo com a invenção podem, portanto, suportar uma força lateral relativamente grande 34 agindo nos parafusos (força de cisalhamento, unidade [N]), uma vez que, no caso do mesmo PCR (raio circular de passo), mais espaço de instalação fica disponível entre as trilhas de esferas, e uma estabilidade correspondente da parte externa da junta é garantida. A Figura 11 ilustra um perfil correspondente da força lateral 34 agindo nos parafusos, que ocorre na junta, representada graficamente contra o modelo de furo PCR 33 (unidade [mm]). O modelo de furo PCR denota a disposição dos parafusos (raio partindo do segundo eixo central 27 da parte externa da junta) com relação à conexão do flange da parte externa da junta, por exemplo, a um diferencial. Lista de números de referência 1 - junta 2 - parte externa da junta 3 - primeira trilha externa das esferas 4 - segunda trilha externa das esferas 5 - parte interna da junta 6 - primeira trilha interna das esferas 7 - segunda trilha interna das esferas 8 - primeiro par de trilhas 9 - segundo par de trilhas 10 - esfera 11 - gaiola de esferas 12 - janela de gaiola 13 - primeiro ângulo da abertura 14 - ponto de contato 16 17 18 19 20 21 22 23 24 25 26 27 28 29 30 31 32 33 34 1. segundo lado 2. jogo axial externo 3. jogo axial interno 4. primeiro eixo central 5. extensão 6. primeira extensão de extremidade 7. extensão operacional central 8. segunda extensão de extremidade 9. plano 10. comprimento de extensão de extremidade 11. ângulo interno da tangente 12. segundo eixo central 13. segundo ângulo da abertura 14. ângulo externo da tangente 15. chanfradura 16. direção radial17. direção axial 18. modelo de furo PCR (raio em [mm]) 19. força lateral (em [N]) agindo nos parafusos

Claims

1. Junta (1) na forma de uma junta de trilhas contrárias compreendendo: uma parte externa da junta (2) com trilhas externas primárias de esferas (3) e trilhas externas secundárias de esferas (4); uma parte interna da junta (5) com trilhas internas primárias de esferas (6) e trilhas internas secundárias de esferas (7); em que as trilhas externas primárias de esferas (3) formam pares primários de trilhas (8) com as trilhas internas primárias de esferas (6), e em que as trilhas externas secundárias de esferas (4) forma pares secundários de trilhas (9) com as trilhas internas secundárias de esferas (7); esferas transmissoras de torque (10), que são orientadas nos pares primários de trilhas (8) e nos pares secundários de trilhas (9); e uma gaiola de esferas (11), com janelas de gaiola (12) distribuídas em torno da circunferência; em que os ângulos primários das aberturas (13) são formados, respectivamente, entre as tangentes com os pontos de contato (14) de uma esfera (10) com a trilha externa primária de esferas (3) e com a trilha interna primária de esferas (6), e ângulos secundários das aberturas (28) são formados, respectivamente, entre as tangentes com os pontos de contato (14) entre uma esfera (10) com a trilha externa secundária de esferas (4) e com a trilha interna secundária de esferas (7), em que os ângulos primários das aberturas (13) dos pares de trilhas primários (8) se abrem no sentido de um primeiro lado (15) da junta (1), e os ângulos secundários das aberturas (28) dos pares secundários de trilhas (9) se abrem no sentido de um segundo lado (16) da junta (1), em que, por um lado, a peça axial externa (17) é proporcionada entre a parte externa da junta (2) e a gaiola de esferas (11), e, por outro lado, a peça axial interna (18) é proporcionada entre a gaiola de esferas (11) e a parte interna da junta (5), a dita peça axial permitindo um deslocamento axial relativo da parte interna da junta (5) com relação à parte externa da junta (2), caracterizada pelo fato de que uma extensão (20) do deslocamento axial é dividida em uma primeira extensão de extremidade (21), uma extensão operacional central (22) e uma segunda extensão de extremidade (23), em que quando a junta (1) é reta (não articulada), os pares primários de trilhas (8) e os pares secundários de trilhas (9) têm, na extensão (20) do deslocamento axial, ângulos primários de abertura (13) e ângulos secundários de abertura (28), que são opostos mas sempre iguais em valor absoluto, em que os ângulos primários de abertura (13) e ângulos secundários de abertura (28) variam conjuntamente por toda a extensão (20) do deslocamento axial, e, além disso, os ângulos primários de abertura (13) e ângulos secundários de abertura (28) são maiores na extensão operacional central (22).

2. Junta (1), de acordo com a reivindicação 1, caracterizada pelo fato de que os pares primários de trilhas (8) e os pares secundários de trilhas (9) são dispostos alternadamente na direção circunferencial da junta (1).

3. Junta (1), de acordo com a reivindicação 1 ou 2, caracterizada pelo fato de que a junta (1) tem 2 + 2n esferas (10), em que n é um número natural.

4. Junta (1), de acordo com a reivindicação 1, caracterizada pelo fato de que os pares primários de trilhas (8) e os pares secundários de trilhas (9) são dispostos todos seguidos uns dos outros nos pares.

5. Junta (1), de acordo com a reivindicação 4, caracterizada pelo fato de que a junta (1) tem 4 + 4n esferas (10), em que n é um número natural.

6. Junta (1), de acordo com qualquer uma das reivindicações de 1 a 5, caracterizada pelo fato de que os ângulos primários de abertura (13) e os ângulos secundários de abertura (28) são de 3 a 11 graus angulares na extensão operacional central (22), quando a junta (1) não é articulada.

7. Junta (1), de acordo com qualquer uma das reivindicações de 1 a 6, caracterizada pelo fato de que os ângulos primários de abertura (13) e os ângulos secundários de abertura (28) são de 0 a 5 graus angulares na primeira extensão de extremidade (21) e/ou na segunda extensão de extremidade (23), quando a junta (1) não é articulada.

8. Junta (1), de acordo com qualquer uma das reivindicações de 1 a 7, caracterizada pelo fato de que a extensão operacional central (22) tem um comprimento (24) de no máximo 40 mm.

9. Junta (1), de acordo com qualquer uma das reivindicações de 1 a 8, caracterizada pelo fato de que a primeira extensão de extremidade (21) e/ou a segunda extensão de extremidade (23) têm ambas um comprimento de extensão (25) de no máximo 15 mm.

10. Junta (1), de acordo com qualquer uma das reivindicações de 1 a 9, caracterizada pelo fato de que pelo menos os ângulos internos das tangentes (26) das trilhas internas primárias das esferas (6) e trilhas internas secundárias das esferas (7) ou os ângulos externos das tangentes (27) das trilhas externas primárias das esferas (3) e trilhas externas secundárias das esferas (4) são iguais a zero na primeira extensão de extremidade (21) ou na segunda extensão de extremidade (23), em que o ângulo interno da tangente (26) entre uma tangente com o ponto de contato (14) da esfera (10) com a trilha interna das esferas (6, 7) e um primeiro eixo central (19) da parte interna da junta (5), bem como o ângulo externo da tangente (29) entre uma tangente com o ponto de contato (14) da esfera (10) com a trilha externa das esferas (3, 4) e um segundo eixo central (27) da parte externa da junta (2) são formados.