BR112017028427B1

BR112017028427B1 - Junta esférica radial para um veículo

Info

Publication number: BR112017028427B1
Application number: BR112017028427-8A
Authority: BR
Inventors: Günter Reddehase; Uwe Petersen; Dirk Sokolihs; Frank Hensel
Original assignee: Zf Friedrichshafen Ag
Priority date: 2015-10-28
Filing date: 2016-09-26
Publication date: 2022-03-03
Also published as: US20180258983A1; RU2018113476A3; DE102015221046A1; BR112017028427A2; CN108350928A; EP3368783B1; RU2729843C2; EP3368783A1; CN108350928B; US10844900B2; RU2018113476A; WO2017071894A1

Abstract

ARTICULAÇÃO ESFÉRICA RADIAL PARA UM VEÍCULO. A invenção propõe uma articulação esférica radial (1, 50, 70) para um veículo, sendo que a articulação esférica radial (1, 50, 70) apresenta um alojamento (2, 51) para recebimento com movimento de torção e basculamento (11) de um pino de esfera (6. Entre uma parede interna (10) do alojamento (2, 51) e a esfera de articulação (11) está disposta uma caixa de mancal superior (7) formada de chapa de aço, encostando na esfera de articulação (11) como uma região de encosto (21) para apoio deslizante circunferencial da esfera de articulação (11), entre seu equador (12) e seu polo superior (13). De acordo com a invenção, a caixa de mancal superior (7) está configurada como peça de estiragem fechada circunferencialmente, em forma anular e apresenta, na região de encosto (21) na esfera de articulação (11), várias ranhuras de lubrificação (14), as quais passam por uma parede (20) da caixa de mancal superior (7) como estampagem.

Description

[001] A invenção refere-se a uma junta esférica radial para um veículo.

[002] Articulações esféricas radiais para veículos, por exemplo, para barra de direção de veículos utilitários, são conhecidas do estado da técnica e apresentam um alojamento para recebimento com movimento de torção e pivotação de uma esfera de junta de um pivô esférico. O eixo central do pivô esférico não defletido estende-se em direção axial da junta esférica radial, a qual está projetada cargas perpendicularmente à direção axial, isto é, em direção axial. Articulações esféricas radiais apresentam frequentemente um eixo configurado inteiriço com o alojamento e estendendo-se de modo pelo menos substancialmente retangular em relação à direção axial, o qual está previsto, por exemplo, para ligação a uma barra de direção de um veículo utilitário. Articulações esféricas radiais frequentemente são designadas também simplesmente como articulações angulares.

[003] No documento DE 27 21 159 A1 está divulgada uma junta esférica radial com um alojamento aberto de dois lados, sendo que uma das duas aberturas de alojamento está fechada por uma tampa inserida e fechada por esta tampa rebordada. A partira da outra abertura de alojamento estende-se um pino que está configurado inteiriço com a esfera de junta e, juntamente com esta, forma o pivô esférico. Entre uma parede interna do alojamento e a esfera de junta está disposta uma caixa de mancal superior formada de chapa de aço, encostada na esfera de junta, para apoio deslizante circunferencial da esfera de junta, entre seu equador e seu polo superior. A caixa de mancal superior cobre a esfera de junta em uma região que corresponde à superfície de uma camada esférica, também chamada zona de esfera, com uma perpendicular central que se estende na direção axial da junta esférica radial. Antes de fechar tal junta esférica radial, seu alojamento é enchido, via de regra, com agente lubrificante, que se distribui na direção de deslocamento através dos movimentos de deflexão e rotação da superfície da esfera de junta.

[004] O objetivo da invenção é prover um abastecimento de agente lubrificante na região de encosto da caixa de mancal superior na esfera de junta.

[005] Este objetivo é alcançado, de acordo com a invenção, através de uma junta esférica radial do tipo mencionado inicialmente.

[006] A invenção prevê, portanto, uma junta esférica radial para um veículo, sendo que a junta esférica radial apresenta um alojamento para recepção com movimento de rotação e pivotação de uma esfera de junta de um pivô esférico. Entre uma parede interna do alojamento e a esfera de junta está disposta uma caixa de mancal superior, formada de chapa de aço, com uma região de encosto para apoio deslizante circunferência da esfera de junta entre seu equador e seu polo superior. De acordo com a invenção a caixa de mancal superior está configurada como peça de tração fechada circunferencialmente e apresenta, na região de encosto na esfera de junta, várias ranhuras de lubrificação que atravessam uma parede da caixa de mancal superior de maneira estampada.

[007] Através das ranhuras de lubrificação na região de encosto da caixa de mancal superior na esfera de junta obtém-se um bom abastecimento de agente lubrificante. As ranhuras de lubrificação possibilitam, por um lado, um transporte de lubrificante dentro da junta esférica radial e, por outro lado, um abastecimento de lubrificante da referida região de encosto. Através de movimentos de rotação e pivotação do pivô esférico em relação à caixa de mancal superior ocorre uma distribuição uniforme do lubrificante preferivelmente gorduroso na região de encosto na esfera de junta.

[008] A caixa de mancal superior está formada especialmente de chapa de aço deformável e apresenta, substancialmente em cada ponto, a espessura de parede igual, sendo que regiões individuais condicionadas por deslocamento podem apresentar uma espessura de parede um pouco menor em relação ao material de partida com o aumento do estiramento durante o processo de estiramento. Debaixo de uma peça de estiramento no sentido da entende-se um componente que é posto pelo menos substancialmente em sua geometria de peça acabada através de um processo de estiramento. Ao contrário do processo de estiramento profundo conhecido, em que é empregado um chamado fixador que é designado também como segurador de chapa ou matriz de estiramento, na produção da peça estirada de acordo com o processo de estiramento não é necessário mais corte da periferia do componente, para alcançar a geometria de peça acabada. Portanto, a geometria de peça acabada da caixa de mancal superior arestas de corte que resultantes da produção da peça de estampagem.

[009] O equador da esfera de junta, em observação na direção axial da junta esférica radial, representa a linha circunferência da esfera de junta com um diâmetro maior. A perpendicular central da superfície circular circundada por essa linha circunferencial é coincidente com o eixo central do pivô esférico e atravessa a superfície da esfera de junta teoricamente em seu polo superior. Como a esfera de junta está configurada achatada na região do polo superior, o polo superior, neste caso, fica fora da superfície da esfera de junta realmente existente. A caixa de mancal superior, ao contrário de caixas de mancal cortadas na direção axial, conhecidas do estado da técnica está configurada fechada circunferencialmente.

[0010] Preferivelmente as várias ranhuras de lubrificação que passam pela parede da caixa de mancal superior na região de encosto na região de superfície oposta à região de encosto na esfera de junta salientam-se como saliência. As ranhuras de lubrificação, que são feitas em um processo de estampagem seguinte ao processo de estiramento, passam pela parede da caixa de mancal superior, sem separar esta com penetração. A caixa de mancal superior apresente, portanto, uma superfície circunferencial fechada. Através da estampagem ocorre, na região das ranhuras de lubrificação, um deslocamento do material da parede substancialmente perpendicular à região de encosto, com a qual a caixa de mancal superior encosta na esfera de junta. Isto leva formação de saliência na região de superfície oposta à região de encosto na esfera de junta.

[0011] Vantajosamente as ranhuras de lubrificação estendem-se em um plano através do eixo central do pivô esférico. Especialmente a caixa de mancal superior apresenta quatro ranhuras de lubrificação distribuídas uniformemente na circunferência da região de encosto na esfera de junta. Como as ranhuras de lubrificação se estendem em um plano que passa pelo eixo central do pivô esférico, o transporte de lubrificante na direção axial da junta esférica radial fica garantido.

[0012] Em desenvolvimento vantajoso da invenção, a caixa de mancal superior está formada de aço de cementação e sua superfície é temperada em toda a superfície. A superfície temperada da caixa de mancal superior oferece uma alta proteção contra desgaste em relação aos movimentos relativos entre a caixa de mancal superior e a esfera de junta durante o deslocamento. Como a chapa formada de aço de cementação da caixa de mancal superior, de acordo com o processo, fica mole no núcleo mesmo depois da têmpera, a caixa de mancal superior apresenta uma certa elasticidade e pode se encostar tão bem na superfície da esfera de junta. Além disso, com o núcleo mole impede-se que a caixa de mancal superior não quebre, quando de uma colisão, como pode ocorrer quando da passagem por um buraco, ocorre. A profundidade de têmpera alcançável em um processo de têmpera é maior do que a alcançada em outros processos de têmpera de superfície, como, por exemplo, na têmpera por nitruração. Assim, mesmo com cargas elevadas, é impedida uma compressão da camada de superfície temperada para o material de núcleo relativamente mole da caixa de mancal superior. É favorável que a superfície da esfera de junta esteja configurada com superfície temperada, especialmente temperada por indução. Nesta constelação existe uma fricção de deslize lubrificada entre as superfícies duras com a vantagem de um atrito menor e simultaneamente com alta proteção contra desgaste.

[0013] Preferivelmente um lado frontal voltado para o polo superior da esfera de junta forma, juntamente com uma superfície de encosto correspondente de uma tampa que fecha o alojamento por um lado, um batente final para o movimento da esfera de junta na direção axial. Através da possibilidade de movimento da esfera de junta dentro do alojamento efeitos indesejáveis de cargas de colisão são mantidos da junta esférica radial. Por exemplo, choques transferidos da pista para o volante de um veículo utilitário são suavizados quando os choques em seu caminho são dirigidos para o volante através de uma barra de direção que apresenta uma junta esférica radial com possibilidade de movimento axial. Através da construção da caixa de mancal superior em forma anular e fechada circunferencialmente esta apresenta uma elevada rigidez na direção axial da junta esférica radial. Além disso, as ranhuras de lubrificação da caixa de mancal superior atuam como acanaladuras de enrijecimento. A tampa, que preferivelmente está configurada contornada e rebordada com o alojamento do lado da borda, servindo igualmente como batente terminal em virtude de sua estabilidade. O lado frontal da caixa de mancal superior voltado para o polo superior da esfera de junta e a superfície de batente da tampa correspondente, voltada para a esfera de junta, estão configurados, preferivelmente, pelo menos quase perpendicularmente à direção axial da junta esférica radial.

[0014] De acordo com um desenvolvimento vantajoso, a caixa de mancal superior está disposta com afastamento radial da parede interna do alojamento. Deste modo resulta uma possibilidade de movimento sem obstáculo da caixa de mancal superior na direção axial da junta esférica radial.

[0015] Vantajosamente um respectivo anel de vedação circular, com encosto circunferencial, está disposto entre a caixa de mancal superior, a parede interna do alojamento e a tampa, e a caixa de mancal superior é tensionada por meio do anel de vedação circular na direção axial contra a esfera de junta. Empregar anéis de vedação circulares comprimidos para geração de uma tensão de aperto é mais favorável do que o emprego de molas helicoidais e molas de disco conhecidas do estado da técnica. O anel de vedação circular, que é designado também como anel O, apresenta especialmente dimensões padrão e está formado de material elastomérico com uma dureza Shore de, por exemplo, 85 a 90. Através do tensionamento é impedido que os referidos componentes se choquem uns contra os outros de maneira descontrolada, devido a oscilações que ocorrem durante o deslocamento em consequência da possibilidade de movimento axial, e isto leve a ruídos de chocalhamento. Além disso, através do anel de vedação circular tensionado, movimentos axiais da esfera de junta na direção da tampa são abrandados. O anel de vedação circular, na disposição descrita anteriormente, só pode ser comprimido até que o lado frontal da caixa de mancal superior voltado para o polo superior encoste no lado interno da tampa voltado para a esfera de junta.

[0016] Preferivelmente saliências atuam como segurança contra torção e impedem uma torção do anel de vedação circular, pelo menos substancialmente. Desta maneira, quando de uma torção ou pivotação do pivô esférico, ocorre somente um movimento relativo entre a caixa de mancal superior e a esfera de junta. A caixa de mancal superior e o anel de vedação circular também não se torcem em relação ao alojamento e à tampa. Como o anel de vedação circular não se move em relação aos componentes em que ele encosta, o anel de vedação anular não sofre praticamente nenhum desgaste. Assim e através do batente final descrito anteriormente, que impede uma compressão excessiva e prejudicial do anel de vedação circular, o anel de vedação circular tem uma duração maior.

[0017] Em desenvolvimento vantajoso da invenção, entre a parede interna do alojamento e a esfera de junta, está disposta uma respectiva caixa de mancal inferior, formada de chapa de aço, encostada naquele com regiões de encosto, para apoio deslizante circunferencial da esfera de junta substancialmente entre seu equador e um pino ligado à esfera de junta. Através das regiões de encosto da caixa de mancal inferior, a qual, por um lado encosta na parede interna do alojamento e, por outro lado, na esfera de junta, fica garantida uma transmissão de força em superfície da esfera de junta para o alojamento. P picos de carga provocados por contatos de pontos e linhas são evitados assim. O pino pode estar configurado inteiriço com a esfera de junta. O pino pode estar presente também como componente separado, o qual, por exemplo, está ligado à esfera de junta através de uma ligação por pressão. Neste caso, fala-se de um pivô esférico construído. O pino e a esfera de junta juntos formam o pivô esférico. A caixa de mancal inferior está endurecida por cementação, especialmente configurado de aço de cementação, do mesmo modo que a caixa de mancal superior, e completamente endurecido por cementação.

[0018] Convenientemente a caixa de mancal inferior está configurada como peça de estiramento anular, fechada circunferencialmente e apresenta, na região de encosto na esfera de junta, várias ranhuras de lubrificação que se estendem em um plano que passa através do eixo central do pivô esférico. Em ligação com a disposição das ranhuras de lubrificação na caixa de mancal superior, fica garantido assim um abastecimento circunferencial da esfera de junta e das duas caixas de mancal que encosta na mesma. Especialmente tanto a caixa de mancal inferior quanto a superior apresentam quatro ranhuras de lubrificação distribuídas uniformemente na periferia da região de encosto da esfera de junta.

[0019] Vantajosamente a caixa de mancal inferior está configurada na região de encosto na parede interna do alojamento, pelo menos em alguns trechos, como superfície lateral de esfera seguindo a direção circunferencial. Por superfície lateral contínua entende-se, neste contexto, que as ranhuras de lubrificação da caixa de mancal inferior, ao contrário das ranhuras de lubrificação da caixa de mancal superior, não atravessam a parede da caixa de mancal inferior e, com isto, não interrompem a o curso em direção circunferencial da região de encosto na parede interna do alojamento. Especialmente a região de encosto da caixa de mancal inferior na parede interna do alojamento fica completamente encostada na parede interna do alojamento. Como a re-gião de encosto não é atravessada pelas ranhuras de lubrificação, o acabamento da parede interna do alojamento ocorre preferivelmente de modo fundido ou forjado de maneira relativamente simples, através de um tratamento sob tensão. Se a região de encosto, analogamente à caixa de mancal superior, apresentasse saliências, teriam que ser previstos, na parede interna do alojamento, reentrâncias para recepção de tais cacos. Isto encareceria o acabamento da parede interna do alojamento na região de encosto na caixa de mancal inferior e diminuiria a superfície disponível para transmissão de força da caixa de mancal inferior para, o que levaria a uma elevada compressão de superfície na região de encosto.

[0020] De acordo com um desenvolvimento da invenção, as ranhuras de lubrificação estão feitas como estampagem sem arranque de aparas na parede da caixa de mancal inferior. Ranhuras de lubrificação moldadas através de estampagem têm vantagem sobre as produzidas com aparas no sentido de que as fibras de material não são separadas pelo processamento. Assim as caixas de mancal com ranhuras de lubrificação estampadas apresentam uma durabilidade elevada. Além disso, a estampagem das ranhuras de lubrificação é mais baratado que, por exemplo, uma produção através de fresagem.

[0021] Preferivelmente a caixa de mancal inferior estende-se na direção do polo superior da esfera de junta até acima do equador da esfera de junta. Através da possibilidade de movimento do pivô esférico descrito anteriormente na direção axial, a esfera de junta pode deixar sua sede na caixa de mancal inferior durante a operação e deslocar-se axialmente na direção da tampa. A extensão da caixa de mancal inferior axialmente na direção do polo superior da esfera de junta é necessária para que, neste estado também, as forças de que atuam de modo preponderantemente perpendicular à direção axial possam ser recebidas através da caixa de mancal infe-rior. O trecho da caixa de mancal inferior que se estende na direção do polo superior através do equador está configurado especialmente cilíndrico oco, para proporcionar passagem através da qual a esfera de junta possa ser introduzida na caixa de mancal inferior durante a montagem. Vantajosamente um lado frontal da caixa de mancal infe-rior voltado para o polo superior da esfera de junta está tratado com aparas, para desgastar um volume da peça de estiramento que não pode ser utilizado de acordo com o processo. Portanto, o lado frontal pode apresentar sinais de processamento resultantes do tratamento com aparas, especialmente estrias de processamento dispostas concentricamente, que resultam de tratamento rotacional.

[0022] Em uma configuração vantajosa da invenção, a junta esférica radial apresenta uma lubrificação contínua com uma entrada de gente lubrificante através de um bocal de lubrificação e uma saída de agente lubrificante através de uma ou várias aberturas de saída em fole de vedação que veda a junta esférica radial e se estende entre o alojamento e o pivô esférico. Por lubrificação contínua no sentido da invenção entende-se que agente lubrificante fresco é alimentado constantemente aos pontos de apoio entre a esfera de junta e caixas de mancal superior e inferior, especialmente gordura lubrificante, e lubrificante usado é descarregado através das aberturas de saída. O agente lubrificante é pressionado para o bocal de lubrificante, por exemplo, por meio de uma pistola de lubrificação, sendo que lubrificante que avança pressiona o lubrificante já existente no mancal radial na direção do fole de vedação.

[0023] Vantajosamente o bocal de lubrificação está disposto centralmente, estendendo-se na direção axial na tampa ou lateralmente no alojamento, sendo que a caixa de mancal inferior, no caso de bocal de lubrificação disposto lateralmente, apresenta um rebaixo para possibilitar entrada de agente lubrificante. A posição do bocal de lubrificante pode ser escolhida em função das relações de espaço construtivo no local de montagem.

[0024] De acordo com uma configuração alternativa da invenção, a junta esférica radial está configurada livre manutenção. A junta esférica radial livre de manutenção é provida uma vez, durante a montagem, de um enchimento de gordura que é calculada como sendo suficiente para a duração esperada. Portanto, com junta esférica radial livre de manutenção, pode-se dispensar uma relubrificação regular. Externamente a junta esférica radial livre de manutenção pode ser reconhecida por não apresentar bocal de lubrificação ou um dispositivo de alimentação de lubrificante semelhante.

[0025] A junta esférica radial descrita pode ser empregada vantajosamente em um guiador realizado como barra de direção, barra de junção de estabilizador, hastes de comando ou barra de Panhard.

[0026] A seguir a invenção é esclarecida mais detalhadamente com o auxílio apenas de desenhos que representam exemplos de realização, sendo que números de referência iguais se referem a componentes ou elementos iguais:

[0027] Figura 1 - uma junta esférica radial de acordo com uma primeira configuração da invenção com representação em perspectiva;

[0028] Figura 2 - a junta esférica radial da figura 1 em estado montado, em representação parcialmente cortada;

[0029] Figura 3 - uma parte da junta esférica radial da figura 2 em estado montado pronto, em representação de corte;

[0030] Figura 4 - uma caixa de mancal superior da junta esférica radial de acordo com a primeira configuração, em representação em perspectiva;

[0031] Figura 5 - uma caixa de mancal inferior da junta esférica radial de acordo com a primeira configuração, em representação em perspectiva;

[0032] Figura 6 - uma junta esférica radial de acordo com uma segunda configuração da invenção em representação em perspectiva;

[0033] Figura 7 - uma caixa de mancal inferior da junta esférica radial de acordo com a segunda configuração em representação em perspectiva; e

[0034] Figura 8 - uma junta esférica radial de acordo com uma terceira configuração da invenção em representação em perspectiva.

[0035] A figura 1 mostra uma junta esférica radial 1, que apresenta um alojamento 2 e um eixo 3 configurado inteiriço que aquele para ligação da junta esférica radial a outro componente de veículo, como por exemplo, uma barra de direção. O alojamento 2 apresenta duas aberturas de alojamento, sendo que a primeira está fechada por uma tampa rebordada 4. Centralmente na tampa 4 configurada circular está inserido um agente lubrificante 5 para abastecimento da junta esférica radial 1 com lubrificante. A partir da segunda abertura de alojamento, que está disposta oposta à primeira abertura de alojamento, estende- se um pivô esférico 6.

[0036] Na figura 2 pode-se reconhecer, entre a tampa 4 e uma caixa de mancal superior 7, um anel de vedação circular 8, que está sem carga e, neste estado, apresenta uma forma de corte transversal circular. O pivô esférico 6 não está defletido e estende-se na direção axial 9 da junta esférica radial 1. A tampa 4 está prevista para um rebordo com o alojamento 2; mas tem que ser deslocada ainda na direção axial 9 da junta esférica radial 1 até um batente no alojamento 2, para alcançar uma posição de junção. Através do deslocamento da tampa 4 para a posição de junção o anel de vedação circular 8, que é designado também como anel O, é comprimido. No rebordamento é feita um rebordo circunferencial do alojamento 2 através da borda da tampa 4.

[0037] A tampa 4 rebordada com o alojamento 2, bem como o anel de vedação circular 8 comprimido entre a tampa 4 e a caixa de mancal superior 7 podem ser reconhecidos na figura 3. Entre uma parede interna 10 do alojamento 2 e uma esfera de junta 11 apoiada no alojamento 2 com movimento de rotação e pivotação, está disposta a caixa de mancal superior 7 encostada na esfera de junta 11 para apoio deslizante circunferencial da esfera de junta 11 entre seu equador 12 e seu polo superior 13. A caixa de mancal superior 7, que está formada de chapa de aço de cementação e completamente endurecida por cementação, cobre a esfera de junta 11 em uma região que corresponde à superfície de uma camada de esfera com uma perpendicular que se estende na direção axial 9 da junta esférica radial 1. O equador 12, observando-se na direção axial 9, representa a linha circunferencial da esfera de junta 11 com um diâmetro grande. A perpendicular central da superfície circular circundada pela linha circunferencial coincide com o eixo central 27 do pivô esférico6 e penetra na superfície da esfera de junta 11 teoricamente no polo superior 13. Como a esfera de junta 11 está configurado achatada na região de um polo superior 13, o polo superior 13 não fica na superfície realmente existente da esfera de junta 11.

[0038] Agente lubrificante inserido no alojamento 2 através do bocal de lubrificação 5, especialmente gordura lubrificante, é pressionado ao longo da superfície da esfera de junta 11 na direção axial inicialmente através das ranhuras de lubrificação 14 da caixa de mancal superior 7 e em seguida através das ranhuras de lubrificação 15 de uma caixa de mancal inferior 16. Tanto as ranhuras de lubrificação 14 da caixa de mancal superior 7 quanto as ranhuras de lubrificação 15 da caixa de mancal inferior 16 estendem-se em um plano que passa pelo eixo central 27 do pivô esférico 6. Se for colocado mais lubrificante, então o lubrificante inicialmente se acumula em um fole de vedação 17. O fole de vedação 17 veda a junta esférica radial 1 e se estende entre o alojamento 2 e o pino 18, que está c configurado inteiriço com a esfera de junta 11 e, juntamente com esta, forma o pivô esférico 6. Se o fole de vedação 17 estiver enchido com lubrificante, o excesso de lubrificante pode sair através de três aberturas de saída 19 distribuídas regularmente acima da circunferência do fole de vedação. O tipo de fornecimento de combustível descrito anteriormente é designado como lubrificação contínua e garante um abastecimento dos pontos de apoio entre a esfera de junta 11 e a (caixa de mancal superior) 7, bem como a caixa de mancal inferior 16, com gordura de lubrificação fresca e uma descarga de gordura de lubrificação impura pelas aberturas de saída 19.

[0039] Na figura 4 podem ser reconhecidas quatro ranhuras de lubrificação 14, as quais passam por uma parede 20 da caixa de mancal superior à maneira de estampagem e se estendem em um plano que passa pelo eixo central 27 do pivô esférico 6. As ranhuras de lubrificação 14 estão estampadas em uma região de apoio 21 da caixa de mancal superior 7 para a esfera de junta 11 e apresentam uma respectiva superfície de fundo de ranhura, que se estende pelo menos substancialmente paralela à superfície de junta 11. As ranhuras de lubrificação 14, que passam pela parede 20 saem na região de superfície da caixa de mancal superior 7 oposta à região de encosto 21 na esfera de junta 11. As ranhuras de lubrificação 14, que são feitas em um processo de estampagem, passam pela parede 20 da caixa de mancal superior 7, sem deparar esta por penetração. Portanto, a caixa de mancal superior 7 apresenta uma superfície circunferencial fechada. Através da estampagem ocorre um deslocamento do material da parede 20 na região das ranhuras de lubrificação de modo substancialmente perpendicular à região 21, com a qual a caixa de mancal superior 7 encosta na esfera de junta 11. Isto leva às saliências 22 na região de superfície da caixa de mancal superior 7 oposta à região de encosto 21 na esfera de junta 11.

[0040] As saliências 22 se apertam no anel de vedação circular 8, no estado montado da junta esférica radial 11, e se deformam elasticamente. Desta maneira, durante o deslocamento, é impedida uma torção pelo menos substancial do anel de vedação circular 8 em relação à caixa de mancal superior 7. Um lado frontal 23 da caixa de mancal superior 7 voltado para o polo superior 13 da esfera de junta 11 forma, juntamente com a superfície de encosto 24 correspondente da tampa, um batente final para o movimento da esfera de junta 11 na direção axial 9 da junta esférica radial 1. A tampa 4 está configurada de modo contínuo e rebordada com o alojamento 2 de modo circunferencial no lado da borda. O lado frontal 23 da caixa de mancal superior 7 e a superfície de encosto 24 da tampa 4 voltada para a esfera de junta 11 estão vantajosamente alinhados, de modo pelo menos substancialmente perpendicular à direção axial 9 da junta esférica radial 1.

[0041] A figura 5 mostra a caixa de mancal inferior 16 disposta entre a parede interna 10 do alojamento 2 e a esfera de junta 11 e encostando neste com respectivas regiões de encosto 25, 26. A caixa de mancal inferior 16 está formada de chapa de aço endurecida por cementação em toda a superfície, como a caixa de mancal superior 7, e serve para apoio deslizante circunferencial da esfera de junta 11 substancialmente entre o seu equador 12 e o pino 18 configurado inteiriço com a esfera de junta 11. Através das regiões de encosto 25, 26 da caixa de mancal inferior 16, que, por um lado, encosta na parede interna 10 do alojamento 2 e, por outro lado, na esfera de junta 11, fica garantida uma transmissão de força por superfície da esfera de junta 11 para o alojamento 2. A caixa de mancal inferior 16 está configurada como superfície lateral de esfera que se estende sem interrupção na direção circunferencial na região de encosto 25 na parede interna 10 do alojamento 2 a partir de seu lado inferior até o equador 12 da esfera de junta 11, a qual encosta na parede interna 10 do alojamento 2 em toda a superfície. Além disso, a caixa de mancal inferior 16 está configurada como peça de estampagem circunferencial, anular e apresenta, na região de encosto 26 na esfera de junta 11, do mesmo modo que a caixa de mancal superior 7, quatro ranhuras de lubrificação 15, as quais se estendem em um plano que passa pelo eixo central do pivô esférico 6.

[0042] As ranhuras de lubrificação 15 da caixa de mancal inferior 16 estão feitas como estampagem sem aparas na parede 28 da caixa de mancal inferior 16. A caixa de mancal inferior 16 se estende com um trecho cilíndrico oco 29axialmente na direção do polo superior 13 da esfera de junta 11 acima do seu equador 12. Através do trecho cilíndrico oco 29, a esfera de junta 11 pode ser inserida na caixa de mancal inferior 16 na direção axial 9 durante a montagem. Com a caixa de mancal inferior 16 estendendo-se na direção axial 9 através do equador 12 da esfera de junta 11 na direção do polo superior 13, é possível receber as forças de apoio que atuam de modo preponderantemente perpendicular à direção axial 9, através da caixa de mancal inferior 16, mesmo com um deslocamento axial da esfera de junta 11 durante a operação de deslocamento. Quando a esfera de junta 11 deixa sua sede de apoio na caixa de mancal inferior 16, durante operação de deslocamento, e se desloca axialmente na direção da tampa 4, as forças de apoio são direcionadas para o alojamento 2 através da região 29 cilíndrica oca da caixa de mancal inferior 16 que igualmente encosta na parede interna 10 do alojamento 2. Um lado frontal 30 voltado para o polo superior 13 da esfera de junta 11 está tratado com formação de aparas e apresenta estrias de tratamento disposta concentricamente resultantes de um tratamento de torção.

[0043] A figura 6 mostra uma junta esférica radial 50, que se distingue da junta esférica radial 1 por um alojamento 51, em que está instalado lateralmente um bocal de lubrificação 52. Em virtude da alimentação de lubrificante lateral, a junta esférica radial 50, de acordo com uma segunda configuração, apresenta uma tampa fechada 53. A caixa de mancal inferior 16 da primeira configuração não pode ser empregada na segunda configuração, porque a parede 28 da caixa de mancal inferior 16 apresentada inicialmente pode bloquearia uma alimentação de lubrificante para o alojamento 51. Portanto, no alojamento 51, emprega-se uma caixa de mancal inferior 55 com rebaixos 56, mostrada na figura 7, para possibilitar uma alimentação de agente lubrificante sem obstáculos. A caixa de mancal inferior 55, analogamente à caixa de mancal inferior 16 já descrita, apresenta igualmente quatro ranhuras de lubrificação 57, em cujas extremidades voltadas para a tampa 53 está disposto um respectivo rebaixo 56, que passa por uma parede 58 da caixa de mancal inferior 55 nesta região. Fora isso, a junta esférica radial 50 de acordo com a segunda configuração é de construção igual à da junta esférica radial 1 da primeira configuração.

[0044] A figura 8 mostra uma junta esférica radial 70 configurada livre de manutenção, a qual foi provida uma vez com um enchimento de gordura durante a montagem, que está calculada como sendo suficiente para a duração esperada. LISTA DE NÚMEROS DE REFERÊNCIA

Claims

1. Junta esférica radial (1, 50, 70) para um veículo, a junta esférica radial (1, 50, 70) tendo um alojamento (2, 51) para receber uma esfera de junta (11) de um pivô esférico (6) de forma rotativa e pivotante, uma caixa de mancal superior (7) que apoia contra a esfera de junta (11) por meio de uma região de encosto (21) e é de configuração anular e circunferencialmente fechada sendo disposta entre uma parede interna (10) do alojamento (2, 51) e a esfera de junta (11) para o apoio deslizante circunferencial da esfera de junta (11) entre seu equador (12) e seu pólo superior (13), um anel de vedação circular (8) que suporta, respectivamente, a disposição circunferencial entre a caixa de mancal superior (7), a parede interna (10) do alojamento (2, 51) e uma tampa (4, 53) que fecha o alojamento (2, 51) de um lado, e a caixa de mancal superior (7) sendo fixado no sentido axial (9) contra a esfera da junta (11) por meio do anel de vedação circular (8), caracterizada pelo fato de que a caixa de mancal superior (7) é configurada como uma peça estampada de chapa de aço, e tem uma pluralidade de ranhuras de lubrificação (14) na região de encosto (21) com a esfera de junta (11), as ranhuras de lubrificação (14) penetrando uma parede (20) da caixa de mancal superior (7) na forma de uma porção em relevo e se projetam como saliências (22) naquela região da superfície da caixa de mancal superior (7) que se afasta da região de encosto (21) com a esfera de junta (11), as saliências (22) pressionam no anel de vedação circular (8) e o deformam elasticamente no estado montado da junta esférica radial (1), atuando como uma segurança anti-rotação e, pelo menos em grande parte, impedem uma rotação da caixa de mancal superior (7) em relação ao anel de vedação circular (8).

2. Junta esférica radial (1, 50, 70) de acordo com a reivindicação 1, caracterizada pelo fato de que o mancal superior (7) tem a mesma espessura de parede em todos os pontos.

3. Junta esférica radial (1, 50, 70) de acordo com qualquer uma das reivindicações 1 ou 2, caracterizada pelo fato de que as ranhuras de lubrificação (14) se estendem em um plano que passa pelo eixo central (27) do pivô esférico (6).

4. Junta esférica radial (1, 50, 70) de acordo com qualquer uma das reivindicações 1 a 3, caracterizada pelo fato de que a caixa de mancal superior (7) está formada de aço de cementação e cuja superfície está completamente endurecida por cementação.

5. Junta esférica radial (1, 50, 70) de acordo com qualquer uma das reivindicações precedentes, caracterizada pelo fato de que um lado frontal (23) da caixa de mancal superior (7) voltado para o polo superior (13) da esfera de junta (11) forma, juntamente com uma superfície de encosto (24) correspondente de uma tampa (4, 53) que fecha de um lado o alojamento (2, 51), um batente terminal para um movimento da esfera de junta (11) em direção axial (9).

6. Junta esférica radial (1, 50, 70) de acordo com a reivindicação 5, caracterizada pelo fato de que a caixa de mancal superior (7) está disposta com afastamento radial da parede interna (1) do alojamento (2, 51).

7. Junta esférica radial (1, 50, 70) de acordo com qualquer uma das reivindicações precedentes, caracterizada pelo fato de que, entre a parede interna (10) do alojamento (2) e a esfera de junta (11), está disposta uma caixa de mancal inferior (16), formada de chapa de aço, encostando naquela (11) com regiões de encosto (25, 26) para apoio deslizante circunferencial da esfera de junta (11) entre seu equador (12) e um pino (18) ligado à esfera de junta (11).

8. Junta esférica radial (1, 50, 70) de acordo com a reivindicação 7, caracterizada pelo fato de que a caixa de mancal inferior (16) está configurada como peça de estampagem fechada circunferencialmente, de forma anular e apresenta, na região de encosto (26) na esfera de junta, várias ranhuras de lubrificação (15), as quais se estendem em um plano que passa pelo eixo central (27) do pivô esférico (6).

9. Junta esférica radial (1, 50, 70) de acordo com qualquer uma das reivindicações 7 ou 8, caracterizada pelo fato de que a caixa de mancal inferior (16) está configurada, pelo menos em certos trechos, como superfície de esfera contínua na direção de circunferência na região de encosto (25) na parede interna (10) do alojamento (2).

10. Junta esférica radial (1, 50, 70) de acordo com qualquer uma das reivindicações 10 ou 11, caracterizada pelo fato de que as ranhuras de lubrificação (15) estão feitas como estampagem sem aparas na parede (28) da caixa de mancal inferior (16).

11. Junta esférica radial (1, 50, 70) de acordo com qualquer uma das reivindicações 7 a 10, caracterizada pelo fato de que a caixa de mancal inferior (16) se estende na direção do polo superior (13) da esfera de junta (11) até acima do equador (12) da esfera de junta (11).

12. Junta esférica radial (1, 50, 70) de acordo com qualquer uma das reivindicações anteriores, caracterizada pelo fato de que a junta esférica radial (1, 50) apresenta uma lubrificação contínua com uma entrada de agente lubrificante através de um bocal de lubrificação (5, 52) e uma saída de agente lubrificante através de várias aberturas de saída (19) um fole de vedação (17) que veda a junta esférica radial (1, 50) e se estende entre o alojamento (2, 51) e o pivô esférico (6).

13. Junta esférica radial (1, 50, 70) de acordo com a reivindicação 12, caracterizada pelo fato de que o bocal de lubrificação (5) está disposto centralmente com uma extensão na direção axial (9) na tampa (4) ou lateralmente no alojamento (51), sendo que, a caixa de mancal inferior (55), com um bocal de lubrificação (52) disposto lateralmente na região de pelo menos uma ranhura de lubrificação (57), um rebaixo (56) para possibilitar uma entrada de lubrificante.

14. Junta esférica radial (70) de acordo com qualquer uma das reivindicações 1 a 11, caracterizada pelo fato de que a junta esférica radial (7) está configurada livre de manutenção.