BR112018005740B1

BR112018005740B1 - Método para fabricação do membro de junta externa da junta universal de velocidade constante e método de inspeção por detecção de falha ultrassônica para uma porção soldada

Info

Publication number: BR112018005740B1
Application number: BR112018005740-1A
Authority: BR
Inventors: Hiromi Nagai; Tsuneaki Hiraoka
Original assignee: Ntn Corporation
Priority date: 2015-09-24
Filing date: 2016-09-01
Publication date: 2022-12-13
Also published as: EP3354918A1; JP6685683B2; WO2017051682A1; CN108026976B; BR112018005740A2; JP2017061987A; US20180259003A1; US10365249B2; CN108026976A; MX2018003519A; EP3354918A4

Abstract

MÉTODO PARA FABRICAÇÃO DO MEMBRO DE JUNTA EXTERNA DA JUNTA UNIVERSAL DE VELOCIDADE CONSTANTE E MÉTODO DE INSPEÇÃO POR DETECÇÃO DE FALHA ULTRASSÔNICA PARA UMA PORÇÃO SOLDADA A presente invenção refere-se a método de fabricação para membro de junta externa (11, 112) universal de velocidade constante (10, 102) incluindo: corte em copo (12, 122) tendo ranhuras (30, 302) formadas em periferia interna (12, 122), encaixáveis com transmissão de torque (19, 41); e seção do eixo (13) formada em parte (12, 122), o membro (11, 112) sendo construído por formação do corte (12, 122) e o eixo (13) separados e por soldagem (12a, 12a2) com corte (12, 122) e eixo (13a) formando a seção (13), o método de fabricação incluindo: soldagem (S6) dos membros (12a, 12a2) e eixo (13a) irradiando feixe à junção das extremidades (50, 51) dos membros (12a, 12a2) e eixo (13a); remoção (S6j) para que superfície externa incluindo solda (49) da soldagem(S6) seja formada na superfície (55); e inspeção por detecção de falha ultrassônica (S6k) para irradiar ondas ultrassônicas à superfície (55) com sonda (160) em ângulo incidente (RC) que impede a reflexão total, com método de detecção de falha de feixe do ângulo circunferencial definindo ponto focal da sonda (160) à pluralidade de posições da superfície dentro da solda(49).

Description

CAMPO TÉCNICO

[001] A presente invenção refere-se a um método de fabricação para um membro de junta externa de uma junta universal de velocidade constante, e a um método de inspeção por detecção de falha ul- trassônica para uma porção soldada.

TÉCNICA ANTERIOR

[002] Em uma junta universal de velocidade constante, que é usada para construir um sistema de transmissão de energia para automóveis e várias máquinas industriais, dois eixos sobre um lado de acionamento e um lado acionado são acoplados um ao outro para permitir a transmissão de torque entre eles, e o torque rotacional pode ser transmitido em uma velocidade constante mesmo quando os dois eixos formam um ângulo de operação. A junta universal de velocidade constante é grosseiramente classificada em uma junta universal de velocidade constante do tipo fixo que permite apenas o deslocamento angular, e uma junta universal de velocidade constante do tipo de conexão que permite ambos, o deslocamento angular e o axial. Em um eixo de acionamento configurado para transmitir energia de um motor de um automóvel para uma roda motriz, por exemplo, a junta universal de velocidade constante do tipo de conexão é usada sobre um lado diferencial (lado interno), e a junta universal de velocidade constante do tipo fixo é usada sobre um lado da roda motriz (lado externo).

[003] Independente do tipo de conexão e o tipo fixado, a junta universal de velocidade constante inclui principalmente um membro de junta externa incluindo um corte em copo tendo ranhuras de faixa for- madas em uma superfície periférica interna do mesmo e acoplável aos elementos de transmissão de torque, e a seção do eixo que se estende de uma parte inferior do corte em copo em uma direção axial. Em muitas caixas, o membro de junta externa é construído formando integralmente o corte em copo e a seção do eixo sujeitando um sólido vazio em forma de bastão (material em barra) ao trabalho plástico, como forjamento, e deslizamento, ou processamento, como trabalho de corte, tratamento térmico, e trituração.

[004] Incidentalmente, como o membro de junta externa, um membro de junta externa incluindo um corte do eixo longo (haste longa) pode, às vezes, ser usado. Para equalizar comprimentos de um eixo intermediário direito e um eixo intermediário esquerdo, a haste longa é usada para um membro de junta externa sobre o lado interno que corresponde a um lado do eixo de acionamento. A haste longa é suportada de maneira giratória por um rolamento. Embora variado dependendo dos tipos de veículo, o comprimento da seção da haste longa é aproximadamente de 300 mm e 400 mm em geral. No membro de junta externa, o corte do eixo longo causa dificuldade em formar integralmente o corte em copo e a seção do eixo com alta precisão. Portanto, foi proposto um membro de junta externa que é construído formando o corte em copo e a seção do eixo como membros separados e aplicando a soldagem por feixe de elétrons (Documento de Patente 1).

[005] Os defeitos, como espiráculos e trincas de solidificação podem ocorrer na porção soldada. Assim, uma verificação de qualidade por um método de detecção de falha ultrassônica é geralmente realizada. Os defeitos internos podem ser inspecionados pelo método de detecção de falha ultrassônica. Entretanto, o método de detecção de falha ultrassônica tem um problema em que os defeitos que ocorrem uma variação de aproximadamente 1 mm a 3 mm diretamente abaixo de uma superfície sendo afetada por um eco de reflexão de superfície não podem ser detectados. Em geral, tal região não detectável é referida como "zona morta". No Documento de Patente 2 e no Documento de Patente 3, foram propostos métodos de irradiação de ondas ultras- sônicas obliquamente em uma direção circunferencial em relação a um produto, tendo um formato colunar ou cilíndrico.

DOCUMENTOS DA TÉCNICA ANTERIOR DOCUMENTOS DE PATENTE

[006] Documento de Patente 1: JP 2015-64101 A

[007] Documento de Patente 2: JP 58-144742 A

[008] Documento de Patente 3: JP 5-332996 A

SUMÁRIO DA INVENÇÃO PROBLEMAS A SEREM RESOLVIDOS PELA INVENÇÃO

[009] De acordo com o método de fabricação para um membro de junta externa, descrito no Documento de Patente 1, uma superfície de extremidade de junção do membro de copo e uma superfície de extremidade de junção do membro do eixo são colocadas encostadas uma na outra, e o membro de copo e o membro do eixo são soldados irradiando um eixo a partir do lado externo da parte de encosto em uma direção radial. Além disso, um diâmetro externo da superfície de extremidade de junção é definido para uma dimensão igual para cada tamanho de junta. Com essa configuração, foi proposto um excelente método de fabricação para um membro de junta externa, que é capaz de aumentar a força da porção soldada e a qualidade, reduzindo o custo de soldagem, aumentando a produtividade do membro de copo e do membro do eixo, e de alcançar a redução de custo através da padronização de um tipo de produto do membro de copo, e a redução de uma responsabilidade de gerenciamento de produção. Entretanto, nenhum foco é dado à melhoria na precisão de inspeção e à facilidade de inspeção para a porção soldada.

[0010] O dispositivo de detecção de falha ultrassônica, descrito no Documento de Patente 2, inclui duas ou mais sondas fixas para irradiar ondas ultrassônicas a partir de uma pluralidade de diferentes direções, e a inspeção é realizada enquanto transporta uma peça por, por exemplo, uma esteira em muitas caixas. Além disso, há dificuldade na aplicação a um produto tendo um formato complicado. Além disso, quando um ângulo incidente é definido para 27° ou m enos, o eco de reflexão da superfície é gerado, com o resultado de que a zona morta é formada. Por exemplo, em uma caixa de soldagem por extremidade de um componente cilíndrico como um membro de junta externa de uma junta universal de velocidade constante tendo um diâmetro externo de Φ100 mm ou menos, é dada uma pequena profundidade de soldagem de 7 mm ou menos, e, portanto, é exigida alta precisão de detecção de um defeito de sondagem de aproximadamente 0,5 mm para uma região inteira da porção soldada. A faixa de inspeção para cada peça é pequena. Portanto, com o dispositivo de detecção de falha ul- trassônica incluindo o dispositivo de transporte mencionado acima, o tamanho da instalação é aumentado, com o resultado de que o custo de equipamento se torna mais caro. Além disso,produtos têm formatos diferentes. Portanto, há a dificuldade da aplicação de um simples mecanismo de ajuste descrito no Documento de Patente 2, com o resul-tado de que trabalho é exigido para o ajuste de configurações. Assim, foi descoberto que a tecnologia mencionada acima não é aplicável ao nível de permitir a produção industrial de um membro de junta externa de uma junta universal de velocidade constante sendo um produto produzido em massa para automóveis e similares.

[0011] Quando o ângulo incidente é definido de aproximadamente 60° a aproximadamente 70°, como no método de detecç ão de defeito de superfície descrito no Documento de Patente 3, a zona morta não é formada. Entretanto, aqueles são ângulos nos quais as ondas ultras- sônicas não entram no interior (ângulos críticos), com o resultado de que uma faixa de inspeção é limitada a uma faixa pequena na superfície.

[0012] Tentativas para eliminar ou diminuir a zona morta nas proximidades da superfície para inspecionar toda a região foram realizadas, mas há uma caixa na qual as contramedidas não podem ser aplicadas, devido à limitação de um formato do produto ou um problema de uma faixa de inspeção.

[0013] A presente invenção foi proposta em vista dos problemas mencionados acima, e tem um objetivo de fornecer um método de fabricação para um membro de junta externa, que permite a detecção de defeito para uma região inteira de uma porção soldada, ou seja, uma região da porção soldada de uma superfície até uma parte interna, de um membro de junta externa de uma junta universal de velocidade constante sendo um produto produzido em massa para automóveis e similares com alta precisão de detecção e também ao nível de permitir a produção industrial, deste modo sendo capaz de aumentar a força da porção soldada e a qualidade, aumentando a produtividade, e alcançando a redução do custo de fabricação, e de fornecer um método de inspeção por detecção de falha ultrassônica para uma porção soldada.

SOLUÇÃO PARA OS PROBLEMAS

[0014] Como um resultado de vários estudos conduzidos para alcançar o objetivo mencionado acima, os inventores da presente invenção chegaram à presente invenção com a nova ideia de remover a porção soldada para formar uma superfície suave plana e eliminar a zona morta nas proximidades da superfície e realizar a inspeção com uma sonda para uma região inteira da porção soldada, ou seja, uma região da porção soldada da superfície à uma parte interna da porção soldada, em um ângulo incidente que previne a reflexão total das ondas ultrassônicas.

[0015] Conforme uma medição técnica para alcançar o objetivo mencionado acima, de acordo com uma modalidade da presente invenção, é fornecido um método de fabricação para um membro de junta externa de uma junta universal de velocidade constante, o membro de junta externa compreendendo: um corte em copo tendo ranhuras de faixa formadas em uma periferia interna do corte em copo, que são acopláveis aos elementos de transmissão de torque; e uma seção do eixo formada em uma parte inferior do corte em copo, o membro de junta externa sendo construído formando o corte em copo e a seção do eixo como membros separados, e por soldagem um membro de copo formando o corte em copo e um membro do eixo formando a seção do eixo um ao outro, o método de fabricação compreendendo pelo menos: uma etapa de soldagem soldando o membro de copo e o membro do eixo irradiando um feixe para juntar partes de extremidade do membro de copo e do membro do eixo; uma etapa de processamento de remoção fazendo com que uma superfície externa, incluindo uma porção soldada formada na etapa de soldagem, seja formada em uma superfície suave plana pelo processamento de remoção; e uma etapa de inspeção por detecção de falha ultrassônica irradiando ondas ultrassônicas à superfície suave plana com uma sonda em um ângulo incidente que previne a reflexão total das ondas ultrassônicas em um método de detecção de falha de feixe em ângulo circunferencial, e configurando o ponto focal das ondas ultrassônicas da sonda para uma pluralidade de posições de uma superfície até uma parte interna da porção soldada, para, assim, realizar a inspeção.

[0016] Além disso, de acordo com uma modalidade da presente invenção, é fornecido um método de inspeção por detecção de falha ultrassônica para uma porção soldada de um membro de junta externa de uma junta universal de velocidade constante, o membro de junta externa compreendendo: um corte em copo tendo ranhuras de faixa formadas em uma periferia interna do corte em copo, que são acopláveis aos elementos de transmissão de torque; e uma seção do eixo formada em uma parte inferior do corte em copo, o membro de junta externa sendo construído formando o corte em copo e a seção do eixo como membros separados, e soldando um membro de copo formando o corte em copo e um membro do eixo formando a seção do eixo um ao outro, o método de inspeção por detecção de falha ultrassônica compreendendo: formar uma superfície externa compreendendo a porção soldada em uma superfície suave plana pelo processamento de remoção; irradiando ondas ultrassônicas à superfície suave plana com uma sonda em um ângulo incidente que previne a reflexão total das ondas ultrassônicas em um método de detecção de falha de feixe em ângulo circunferencial; e configurando um ponto focal das ondas ultrassônicas da sonda a uma pluralidade de posições de uma superfície a uma parte interna da porção soldada, para, assim, realizar a inspeção.

[0017] A configuração mencionada acima permite o alcance do método de fabricação para um membro de junta externa e o método de inspeção por detecção de falha ultrassônica para uma porção soldada, que permite a detecção de defeito para a toda a região da porção soldada, ou seja, a região da porção soldada da superfície à parte interna, do membro de junta externa da junta universal de velocidade constante sendo um produto produzido em massa para automóveis e similares com alta precisão de detecção e também ao nível de permitir a produção industrial, deste modo, sendo capaz de aumentar a força da porção soldada e a qualidade, aumentando a produtividade, e alcançando a redução do custo de fabricação.

[0018] Especificamente, é desejado que o processamento de remoção mencionado acima na etapa de processamento de remoção compreenda torneamento, e que, na etapa de inspeção por detecção de falha ultrassônica, as ondas ultrassônicas sejam irradiadas em uma direção paralela às marcas de torneamento formadas pelo torneamento. Com essa configuração, a zona morta causada pelo eco de reflexão da superfície é prevenida de ser formada, sendo, assim, capaz de alcançar a alta precisão de detecção.

[0019] É desejado que uma rugosidade de superfície de uma superfície externa tendo sido sujeita ao torneamento mencionado acima seja definida para Ra 2,0 ou menos. Com essa configuração, não há influência da rugosidade de superfície, sendo, assim capaz de alcançar a alta precisão de detecção.

[0020] É desejado que o ângulo incidente das ondas ultrassônicas na etapa de inspeção por detecção de falha ultrassônica mencionada acima seja definido para de 10° a 27°. Com essa con figuração, a formação da zona morta nas proximidades da superfície é suprimida, permitindo, assim, a irradiação das ondas ultrassônicas à parte interna.

[0021] É desejado que uma posição do ponto focal das ondas ul- trassônicas da sonda mencionada acima seja controlada por um programa. Com essa configuração, o método de fabricação é aplicável a uma peça de formato complicado (membro de junta externa) e um membro de junta externa atribuído a um número diferente de produto. Ao mesmo tempo, o ajuste de configurações para o equipamento pode facilmente ser realizado, sendo, assim, capaz de manter a repetibilida- de da inspeção.

[0022] Na etapa de inspeção por detecção de falha ultrassônica mencionada acima, uma peça formada soldando o membro de copo e o membro do eixo é girado durante a inspeção, sendo, assim, capaz de realizar a inspeção para uma rotação (360°) da p orção soldada em um curto período de tempo.

[0023] Na etapa de inspeção por detecção de falha ultrassônica mencionada acima, quando um ponto focal das ondas ultrassônicas da sonda é definido para uma pluralidade de posições dentro da espessura da porção soldada, e a sonda analisa uma pluralidade de posições na direção axial, toda a região da porção soldada pode ser inspecionada com uma sonda com alta precisão de detecção.

EFEITOS DA INVENÇÃO

[0024] Com o método de fabricação para um membro de junta externa de uma junta universal de velocidade constante e o método de inspeção por detecção de falha ultrassônica para uma porção soldada, de acordo com a presente invenção, é possível alcançar o método de fabricação para um membro de junta externa, que permite a detecção de defeito para toda a região da porção soldada, ou seja, a região da porção soldada da superfície à parte interna, do membro de junta externa da junta universal de velocidade constante, sendo um produto produzido em massa para automóveis e similares, com alta precisão de detecção, e também ao nível de permitir a produção industrial, sendo, assim, capaz de aumentar a força da porção soldada e a qualidade, aumentando a produtividade, e alcançando a redução do custo de fabricação, e de alcançar o método de inspeção por detecção de falha ultrassônica para uma porção soldada.

BREVE DESCRIÇÃO DOS DESENHOS

[0025] A Figura 1 é uma vista para ilustrar toda a estrutura de um eixo de acionamento usando um membro de junta externa fabricado baseado em um método de fabricação, de acordo com uma primeira modalidade da presente invenção.

[0026] A Figura 2a é uma vista em corte vertical parcial ampliada para ilustrar o membro de junta externa da Figura 1.

[0027] A Figura 2b é uma vista ampliada da parte A da Figura 2a.

[0028] A Figura 2c é uma vista ampliada para ilustrar um format da parte A da Figura 2a antes da soldagem.

[0029] A Figura 3 é uma ilustração de uma visão geral das etapas de fabricação pra o membro de junta externa da Figura 1.

[0030] A Figura 4a é uma vista em corte vertical para ilustrar um membro de copo antes da soldagem e após o deslizamento.

[0031] A Figura 4b é uma vista em corte vertical para ilustrar o membro de copo antes da soldagem e após o torneamento.

[0032] A Figura 5a é uma vista dianteira para ilustrar um membro do eixo antes da soldagem, que é um tarugo obtido cortando um material em barra.

[0033] A Figura 5b é uma vista em corte vertical parcial para ilustrar o membro do eixo antes da soldagem e após o forjamento.

[0034] A Figura 5c é uma vista em corte vertical parcial para ilustrar o membro do eixo antes da soldagem após o torneamento e o processamento de estrias.

[0035] A Figura 6 é uma vista para ilustrar uma visão geral de uma etapa de soldagem.

[0036] A Figura 7 é uma vista para ilustrar uma visão geral da etapa de soldagem.

[0037] A Figura 8a é uma ilustração ampliada da porção soldada após a etapa de soldagem, e é uma vista em corte vertical para ilustrar um estado após a etapa de soldagem.

[0038] A Figura 8b é uma ilustração ampliada da porção soldada após a etapa de soldagem, e é uma vista em corte vertical para ilustrar um estado após uma etapa de processamento de remoção para uma superfície externa incluindo a porção soldada.

[0039] A Figura 9 é um gráfico para mostrar resultados de detecção de um eco de reflexão da superfície com várias rugosidades de superfície.

[0040] A Figura 10 é uma vista dianteira para ilustrar uma visão geral de um aparelho de detecção-inspeção de falha ultrassônica.

[0041] A Figura 11 é uma vista em perspectiva plana para ilustrar uma visão geral do aparelho de detecção-inspeção de falha ultrassôni- ca.

[0042] A Figura 12 é uma vista lateral direita para ilustrar uma visão geral do aparelho de detecção-inspeção de falha ultrassônica.

[0043] A Figura 13 é uma vista lateral direita para ilustrar uma visão geral do aparelho de detecção-inspeção de falha ultrassônica.

[0044] A Figura 14 é uma vista em perspectiva plana para ilustrar uma visão geral do aparelho de detecção-inspeção de falha ultrassôni- ca.

[0045] A Figura 15 é uma vista ampliada parcial, conforme visto a partir de uma direção indicada pelas setas da linha F-F da Figura 14.

[0046] A Figura 16a é uma ilustração de um estado no qual uma sonda varre em uma direção axial, e é uma vista em corte vertical para ilustrar um estado no qual a sonda varre sobre o lado do membro do eixo da porção soldada.

[0047] A Figura 16b é uma ilustração de um estado no qual a sonda varre na direção axial, e é uma vista em corte vertical para ilustrar um estado no qual a sonda varre no centro da porção soldada na direção axial.

[0048] A Figura 16c é uma ilustração de um estado no qual a sonda varre na direção axial, e é uma vista em corte vertical para ilustrar um estado no qual a sonda varre sobre o lado do membro de copo da porção soldada.

[0049] A Figura 17a é uma ilustração de um estado de inspeção pelo método de detecção de falha de feixe em ângulo circunferencial, e é uma vista em corte transversal parcial para ilustrar um estado no qual um ponto focal das ondas ultrassônicas é posicionado sobre um lado radialmente interno da porção soldada.

[0050] A Figura 17b é uma ilustração de um estado de inspeção pelo método de detecção de falha de feixe em ângulo circunferencial, e é uma vista em corte transversal parcial para ilustrar um estado no qual o ponto focal das ondas ultrassônicas é posicionado sobre o centro da porção soldada.

[0051] A Figura 17c é uma ilustração de um estado de inspeção pelo método de detecção de falha de feixe em ângulo circunferencial, e é uma vista em corte transversal parcial para ilustrar um estado no qual o ponto focal das ondas ultrassônicas é posicionado sobre um lado radialmente externo da porção soldada.

[0052] A Figura 18 é uma vista em corte vertical parcial para ilustrar um estado no qual uma região inteira da porção soldada é inspecionada.

[0053] A Figura 19 é um gráfico explicativo para mostrar uma visão geral de um programa de determinação de qualidade para um resultado de detecção de um defeito de uma porção soldada.

[0054] A Figura 20 é um gráfico explicativo para mostrar uma visão geral do programa de determinação de qualidade para um resultado de detecção de um defeito da porção soldada.

[0055] A Figura 21 é um gráfico explicativo para mostrar uma visão geral do programa de determinação de qualidade para um resultado de detecção de um defeito da porção soldada.

[0056] A Figura 22 é uma vista dianteira para ilustrar um membro do eixo atribuído a um número diferente de produto daquele do membro do eixo da Figura 5c.

[0057] A Figura 23 é uma vista em corte vertical parcial para ilustrar um membro de junta externa que é fabricado usando o membro do eixo da Figura 22.

[0058] A Figura 24 é um diagrama para ilustrar um exemplo de padronização de um tipo de produto do membro de copo.

[0059] A Figura 25 é uma vista em corte vertical parcial para ilus- trar uma junta universal de velocidade constante de um tipo diferente, que é fabricado baseado na primeira modalidade.

[0060] A Figura 26a é uma vista em corte vertical parcial para ilustrar o membro de junta externa da Figura 25.

[0061] A Figura 26b é uma vista ampliada para ilustrar um formato da parte A da Figura 26a antes da soldagem.

[0062] A Figura 27 é uma ilustração de uma visão geral de um método de fabricação para um membro de junta externa, de acordo com uma segunda modalidade da presente invenção.

[0063] A Figura 28 é uma ilustração de uma visão geral de um método de fabricação para um membro de junta externa, de acordo com uma terceira modalidade da presente invenção.

MODALIDADES DA INVENÇÃO

[0064] Agora, é feita a descrição das modalidades da presente invenção com relação aos desenhos.

[0065] Um método de fabricação para um membro de junta externa de uma junta universal de velocidade constante, de acordo com uma primeira modalidade da presente invenção que é ilustrada na Figura 3 a Figura 24. Um membro de junta externa que é fabricado baseado no método de fabricação, de acordo com a primeira modalidade, e uma junta universal de velocidade constante que são ilustradas na Figura 1 e nas Figuras 2. Primeiro, o membro de junta externa e a junta universal de velocidade constante são descritos com relação à Figura 1 e às Figuras 2, e subsequentemente o método de fabricação para um membro de junta externa, e acordo com a primeira modalidade, é descrito com relação à Figura 3 a Figura 24.

[0066] A Figura 1 é uma vista para ilustrar toda a estrutura de um eixo de acionamento 1 usando um membro de junta externa 11 fabricado baseado no método de fabricação, de acordo com a primeira modalidade. O eixo de acionamento 1 compreende, principalmente, uma junta universal de velocidade constante do tipo de conexão 10 disposta sobre um lado diferencial (lado direito da Figura 1: a seguir também referido como "lado interno"), uma junta universal de velocidade constante do tipo fixo 20 disposta sobre um lado da roda motriz (lado esquerdo da Figura 1: a seguir também referido como "lado externo"), e um eixo intermediário 2 configurado para acoplar as juntas de velocidade universal constante 10 e 20 uma a outra para permitir a transmissão de torque entre elas.

[0067] A junta universal de velocidade constante do tipo de conexão 10 ilustrada na Figura 1 é de um tipo também chamado de junta universal de velocidade constante de duplo deslocamento (DOJ). A junta universal de velocidade constante do tipo de conexão 10 compreende o membro de junta externa 11 compreendendo um corte em copo 12 e um corte do eixo longo (a seguir também referido como "seção de haste longa ") 13 que se estende de uma parte inferior do corte em copo 12 em uma direção axial, um membro de junta interna 16 alojado ao longo de uma periferia interna do corte em copo 12 do membro de junta externa 11, esferas 41, servindo como elementos de transmissão de torque, que são dispostas entre as ranhuras de faixa 30 e 40 do membro de junta externa 11 e o membro de junta interna 16, e uma gaiola 44 tendo uma superfície periférica externa esférica 45 e uma superfície periférica interna esférica 46 que são encaixadas a uma superfície periférica interna cilíndrica 42 do membro de junta externa 11 e uma superfície periférica externa esférica 43 do membro de junta interna 16, respectivamente, e sendo configuradas para reter as esferas 41. Um centro da curvatura O1 da superfície periférica externa esférica 45 e um centro da curvatura O2 da superfície periférica interna esférica 46 da gaiola 44 que são compensadas equidistantemente de um centro da junta O em direção a lados opostos na direção axial.

[0068] Um anel interno de um rolamento de suporte 6 é fixado a uma superfície periférica externa da seção de haste longa 13, e um anel externo do rolamento de suporte 6 é fixado a uma caixa de transmissão com um suporte (não mostrado). O membro de junta externa 11 é suportado pelo rolamento de suporte 6 de maneira livremente giratória, e quando o rolamento de suporte 6, conforme descrito acima, é fornecido, a vibração do membro de junta externa 11 durante o acionamento ou similar é prevenida o máximo possível.

[0069] A junta universal de velocidade constante do tipo fixo 20 ilustrada na Figura 1 é do tipo de junta universal de velocidade constante chamado Rzeppa, e compreende um membro de junta externa 21 compreendendo um corte em copo cilíndrico de fundo 21a e uma seção do eixo 21b que se estende de uma parte inferior do corte em copo 21a na direção axial, um membro de junta interna 22 alojado ao longo da periferia interna do corte em copo 21a do membro de junta externa 21, esferas 23, servindo como elementos de transmissão de torque, que são dispostas entre o corte em copo 21a do membro de junta externa 21 e o membro de junta interna 22, e uma gaiola 24, que é disposta entre a superfície periférica interna do corte em copo 21a do membro de junta externa 21 e uma superfície periférica externa do membro de junta interna 22, que é configurado para reter esferas 23. Como a junta universal de velocidade constante do tipo fixo 20, um tipo de junta universal de velocidade constante sem cortes pode também, às vezes, ser usado.

[0070] O eixo intermediário 2 compreende estrias 3 para a transmissão de torque (incluindo serrilhas; o mesmo se aplica a seguir) em diâmetros externos sobre ambas as partes de extremidade do mesmo. A estria 3 sobre o lado interno é encaixada por estria a uma parte de buraco do membro de junta interna 16 da junta universal de velocidade constante do tipo de conexão 10. Assim, o eixo intermediário 2 e o membro de junta interna 16 da junta universal de velocidade constante do tipo de conexão 10 são acoplados um ao outro para permitir a transmissão de torque entre eles. Além disso, a estria 3 sobre o lado externo é encaixada por estria a uma parte de buraco do membro de junta interna 22 da junta universal de velocidade constante do tipo fixo 20. Assim, o eixo intermediário 2 e o membro de junta interna 22 da junta universal de velocidade constante do tipo fixo 20 são acoplados um ao outro para permitir a transmissão de torque entre eles. Embora o eixo intermediário sólido 2 seja ilustrado, um eixo intermediário oco também pode ser usado.

[0071] A graxa é selada dentro de ambas as juntas universais de velocidade constantes 10 e 20 como um lubrificante. Para prevenir vazamento da graxa para uma fora da junta ou a entrada de um corpo estranho de fora da junta, as capas de proteção 4 e 5 são, respectivamente, montadas a uma parte entre o membro de junta externa 11 da junta universal de velocidade constante do tipo de conexão 10 e o eixo intermediário 2 e uma parte entre o membro de junta externa 21 da junta universal de velocidade constante do tipo fixo 20 e o eixo intermediário 2.

[0072] O membro de junta externa fabricado baseado no método de fabricação, de acordo com a primeira modalidade, é descrito com relação às Figuras 2. As Figuras 2 são vista ampliadas para ilustrar o membro de junta externa 11. A Figura 2a é uma vista em corte vertical parcial. A Figura 2b é uma vista ampliada da parte A da Figura 2a. A Figura 2c é uma vista para ilustrar um formato antes da soldagem. O membro de junta externa 11 compreende o corte em copo cilíndrico de fundo 12 que é aberto em uma extremidade e tem a superfície periférica interna cilíndrica 42 e a pluralidade de ranhuras de faixa 30, sobre as quais as esferas 41 (consultar Figura 1) acabam rolando, se formaram com equiângulo sobre a superfície periférica interna, e a seção de haste longa 13, que se estende da parte inferior do corte em copo 12 na direção axial e compreende uma estria Sp, servindo como uma parte de acoplamento de transmissão de torque formada em uma periferia externa sobre uma parte da extremidade da mesma, em um lado oposto ao corte em copo 12. O membro de junta externa 11 é formado soldando um membro de copo 12a e um membro do eixo 13a um ao outro.

[0073] O membro de copo 12a ilustrado na Figura 2a a Figura 2c é um produto formado integralmente, sendo feito de um aço carbono médio, como S53C, contendo carbono de 0,40 % em peso a 0,60 % em peso, e tendo uma porção cilíndrica 12a1 e uma parte inferior 12a2. A porção cilíndrica 12a1 tem as ranhuras de faixa 30 e a superfície periférica interna cilíndrica 42 formada em uma periferia interna da mesma. Uma parte de projeção 12a3 é formada na parte inferior 12a2 do membro de copo 12a. Uma ranhura de montagem da capa de proteção 32 é formada em uma periferia externa do membro de copo 12a sobre o lado de abertura da mesma, enquanto uma ranhura de anel de encaixe 33 é formada em uma periferia interna do membro de copo 12a sobre o lado de abertura da mesma. Uma superfície de montagem de rolamento 14 e uma ranhura de anel de encaixe 15 são formadas em uma periferia externa do membro do eixo 13a sobre o lado do membro de copo 12a, enquanto a estria Sp é formada em uma parte da extremidade do membro do eixo 13a sobre um lado oposto.

[0074] O membro do eixo 13a é feito de um aço carbono médio, como S40C, contendo carbono de 0,30 % em peso a 0,55 % em peso. Uma superfície de extremidade de junção 50 formada na parte de projeção 12a3 da parte inferior 12a2 do membro de copo 12a e uma superfície de extremidade de junção 51 formada na parte da extremidade do membro do eixo 13a sobre o lado do membro de copo 12a são colocadas encostadas uma na outra, e são soldadas uma a outra, por soldagem por feixe de elétrons, realizada a partir de um lado externo do membro de copo 12a em uma direção radial. Conforme ilustrado na Figura 2a e na Figura 2b, uma porção soldada 49 é formada de um cordão, que é formado por um feixe radiado de um lado radialmente externo do membro de copo 12a. Embora descrição detalhada seja feita mais tarde, os diâmetros externos B1 e B2 da superfície de extremidade de junção 50 e da superfície de extremidade de junção 51 (consultar Figura 4b e Figura 5c) são definidos com dimensões iguais para cada tamanho de junta. Entretanto, o diâmetro externo B1 da superfície de extremidade de junção 50 do membro de copo 12a e o di-âmetro externo B2 da superfície de extremidade de junção 51 do membro do eixo 13a não precisam ser definidos com dimensões iguais. Em consideração, por exemplo, de um estado do cordão soldado, um diferença dimensional pode ser dada como apropriada de modo que o diâmetro externo B2 da superfície de extremidade de junção 51 seja definido como levemente menor que o diâmetro externo B1 da superfície de extremidade de junção 50, ou que o diâmetro externo B2 da superfície de extremidade de junção 51 seja definido como leve-mente maior que o diâmetro externo B1 da superfície de extremidade de junção 50, contrariamente. A descrição "os diâmetros externos B1 e B2 da superfície de extremidade de junção 50 e da superfície de extremidade de junção 51 são definidos com dimensões iguais para cada tamanho de junta" aqui se refere a um conceito abrangendo uma caixa na qual a diferença dimensional seja dada como apropriada entre o diâmetro externo B1 da superfície de extremidade de junção 50 e o diâmetro externo B2 da superfície de extremidade de junção 51.

[0075] Conforme ilustrado na Figura 2a a Figura 2c, a porção soldada 49 é formada sobre a superfície de extremidade de junção 51 localizada sobre o lado do membro de copo 12a com relação à superfície de montagem de rolamento 14 do membro do eixo 13a, e aumenta a superfície de montagem de rolamento 14 e similares podem ser processados antecipadamente para que o pós-processamento após a soldagem possa ser omitido. Além disso, a soldagem por feixe de elétrons não causa a formação de rebarbas na porção soldada. Assim, o pós-processamento para a porção soldada pode também ser omitido, sendo, assim, capaz de reduzir o custo de fabricação. Além disso, a inspeção total sobre a porção soldada através da detecção de falha ultrassônica pode ser realizada. Como uma falha, o método de fabricação, de acordo com a primeira modalidade, compreende uma etapa de inspeção por detecção de falha ultrassônica que permite a detecção de defeito para uma região inteira de uma porção soldada, ou seja, uma região da porção soldada de uma superfície até uma parte interna, de um membro de junta externa de uma junta universal de velocidade constante, sendo um produto produzido em massa com alta precisão de detecção e também ao nível de permitir a produção industrial. Detalhes do mesmo são descritos mais tarde.

[0076] Conforme ilustrado na Figura 2c, a superfície de extremidade de junção 50 do membro de copo 12a é formada por torneamento anular, e uma parte do centro em uma direção radial mantém uma superfície falsificada. Com isso, um tempo de torneamento é reduzido. Uma parte da ranhura anular 51a é formada sobre um lado radialmente interno da superfície de extremidade de junção 51 do membro do eixo 13a, e uma parte de bloqueio anular 51b é formada mais sobre o lado radialmente interno. A parte da ranhura anular 51a é formada em uma interface da junta soldada diretamente abaixo de um cordão da porção soldada 49 (consultar Figura 2b). Quando ambas as superfícies de extremidade de junção 50 e 51 são colocadas encostadas uma na outra, uma parte da cavidade oca H é formada. A parte da ranhura anular 51a e a parte da cavidade oca H são separadas e bloqueadas pela parte de bloqueio anular 51b. A porção soldada 49 tendo a parte de ranhura anular 51a e a parte de bloqueio anular 51b tem uma peça de formado complicado sujeita à inspeção de detecção de falha ultras- sônica descrita mais tarde.

[0077] Quando o membro de copo 12a e o membro do eixo 13a descrito acima são colocados encostados um ao outro, e a soldagem por feixe de elétrons é realizada em uma atmosfera a vácuo (pressão baixa) ao nível de permitir a produção industrial de uma junta universal de velocidade constante sendo um produto produzido em massa, nenhum recesso é formado sobre o lado radialmente interno do cordão da porção soldada 49, conforme ilustrado na Figura 2b. Além disso, a parte da extremidade radialmente externa do cordão soldado é suficientemente formada para alcançar a parte da ranhura anular 51a. É considerado que a pressão interna do ar residual na parte da cavidade oca H é bloqueada pela parte de bloqueio anular 51b, ou um volume de ar residual na parte da ranhura anular 51a é pequena, e aumenta a quantidade de expansão no volume devido ao aquecimento ser pequeno, suprimindo, assim, a influência da pressão interna. Com essa configuração, a força, qualidade e a confiabilidade da porção soldada podem ser melhoradas. A parte da ranhura alunar 51a tem uma largura de aproximadamente 1 mm a aproximadamente 3 mm e uma profundidade de aproximadamente 0,5 mm a 2 mm. Uma superfície suave plana é formada removendo a superfície externa incluindo a porção soldada 49 por torneamento, conforme ilustrado na Figura 2a e na Figura 2b.

[0078] Em seguida, o método de fabricação, de acordo com a primeira modalidade da presente invenção, é descrito com relação à Figura 3 a Figura 24. Antes da descrição de detalhes das características do método de fabricação, de acordo com a primeira modalidade, ou seja, uma etapa de inspeção por detecção de falha ultrassônica para a porção soldada, uma visão geral de etapas de fabricação (etapas de processamento) é descrita. A Figura 3 é uma ilustração da visão geral das etapas de fabricação para o membro de junta externa. Em uma primeira modalidade, conforme ilustrado na Figura 3, o membro de copo 12a é fabricado através das etapas de fabricação compreendendo uma etapa do material em barra S1c, uma etapa de forjamento S2c, uma etapa de deslizamento S3c, e uma etapa de torneamento S4c. Entretanto, o membro do eixo 13a é fabricado através das etapas de fabricação compreendendo uma etapa de corte S1s, uma etapa de torneamento S2s, e uma etapa de processamento de estria S3s do material em barra. Componentes intermediários do membro de copo 12a e do membro do eixo 13a fabricados, assim, são atribuídos cada um a um número de produto para gerenciamento.

[0079] Depois disso, o membro de copo 12a e o membro do eixo 13a estão sujeitos a uma etapa de soldagem S6, uma etapa de processamento de remoção S6j, uma etapa de inspeção por detecção de falha ultrassônica S6k, uma etapa de tratamento térmico S7, e uma etapa de trituração S8 de modo que o membro de junta externa 11 seja completo.

[0080] Uma visão geral de cada etapa é descrita. Cada etapa é descrita como um exemplo típico, e modificação e adição apropriadas podem ser feitas para cada etapa, se necessário. Primeiro, as etapas de fabricação para o membro de copo 12a são descritas.

[Etapa de Corte do Material em Barra S1c]

[0081] Um material em barra é cortado em um comprimento predeterminado, em conformidade com um peso de forjamento, produzindo, assim, um tarugo.

[Etapa de Falsificação S2c]

[0082] O tarugo está sujeito ao forjamento para formar integralmente a porção cilíndrica, a parte inferior, e a parte de projeção, como uma pré-forma do membro de copo 12a.

[Etapa de Deslizamento S3c]

[0083] O deslizamento é realizado sobre as ranhuras de faixa 30 e a superfície periférica interna cilíndrica 42 da pré-forma, finalizando, assim, a periferia interna da porção cilíndrica do membro de copo 12a. [Etapa de Torneamento S4c]

[0084] Na pré-forma após deslizamento, a superfície periférica externa, a ranhura de montagem da capa de proteção 32, a ranhura de anel de encaixe 33, a superfície de extremidade de junção 50, e similares são formados por torneamento. Em uma primeira modalidade, após a etapa de torneamento S4c, o membro de copo 12a, na forma de um componente intermediário, é atribuído a um número de produto para gerenciamento.

[0085] Em seguida, as etapas de fabricação para o membro do eixo 13a são descritas.

[Etapa de Corte do Material em Barra S1s]

[0086] Um material em barra é cortado em um comprimento predeterminado, em conformidade com o comprimento total da seção do eixo, produzindo, assim, um tarugo. Depois disso, o tarugo é falsificado e um formato de forjamento virado irregular, dependendo do formato do membro do eixo 13a em algumas caixas.

[Etapa de Torneamento S2s]

[0087] A superfície periférica externa do tarugo ou da pré-forma (superfície de montagem de rolamento 14, a ranhura de anel de encaixe 15, o menor diâmetro da estria, a superfície da extremidade, e similares), a superfície de extremidade de junção 51 do tarugo da parte da extremidade sobre o lado do membro de copo 12a, e a parte da ranhura anular 51a são formadas por torneamento.

[Etapa de Processamento de Estria S3s]

[0088] A estria é formada rolando no membro do eixo após torneamento. Observe que, o processamento para a estria não está limitado ao rolamento, e o trabalho de prensagem ou similar também pode ser adotado, se apropriado. Em uma primeira modalidade, após o processamento de estria, o membro do eixo 13a na forma de um componente intermediário é atribuído a um número de produto para gerenciamento.

[0089] Em seguida, as etapas de fabricação no processo de conclusão do membro de junta externa 11 a partir do membro de copo 12a e do membro do eixo 13a são descritas.

[Etapa de Soldagem S6]

[0090] A superfície de extremidade de junção 50 do membro de copo 12a e a superfície de extremidade de junção 51 do membro do eixo 13a são colocadas encostadas uma na outra e soldadas.

[Etapa de Processamento de Remoção S6j]

[0091] A superfície suave plana 55 (consultar Figura 2b) é formada removendo a superfície externa incluindo a porção soldada 49 do membro de copo 12a e o membro do eixo 13a por torneamento.

[Etapa de Inspeção por Detecção de Falha Ultrassônica S6k]

[0092] A porção soldada 49 entre o membro de copo 12a e o membro do eixo 13a é inspecionada pelo método de detecção de falha ultrassônica.

[Etapa de Tratamento Térmico S7]

[0093] O resfriamento e têmpera por indução são realizados como tratamento térmico pelo menos nas ranhuras de faixa 30 e na superfície periférica interna cilíndrica 42 do corte em copo 12 após a soldagem e uma faixa necessária da periferia externa da seção do eixo 13 após a soldagem. O tratamento térmico não é realizado sobre a porção soldada. Uma camada endurecida tendo uma dureza de aproximadamente 58 HRC a 62 HRC é formada sobre cada uma das ranhuras de faixa 30 e da superfície periférica interna cilíndrica 42 do corte em copo 12. Além disso, uma camada endurecida tendo uma dureza de aproximadamente 50 HRC a 62 HRC é formada em uma faixa predeterminada da periferia externa da seção do eixo 13.

[Etapa de Trituração S8]

[0094] Após o tratamento térmico, a superfície de montagem de rolamento 14 da seção do eixo 13 e similares são finalizados por trituração. Assim, o membro de junta externa 11 está completo.

[0095] Nas etapas de fabricação da primeira modalidade, a etapa de tratamento de calor é fornecida após a etapa de soldagem e, assim, as etapas de fabricação são adequadas a um membro de copo e um membro do eixo tendo tais formas e especificações que a rigidez da porção tratada com calor pode ser afetada pelo aumento de temperatura na periferia devido ao calor gerado durante a soldagem.

[0096] Depois, os principais recursos constituintes do método de fabricação da primeira modalidade são descritos. A Figura 4a é uma vista em corte vertical para ilustrar um estado após deslizamento do membro de copo 12a. A Figura 4b é uma vista em corte vertical para ilustrar um estado após o torneamento. Em uma pré-forma 12a' para o membro de copo 12a, uma porção cilíndrica 12a1', uma parte inferior 12a2' e uma porção de projeção 12a3' são integralmente formadas na etapa de formação S2c. Depois disso, as ranhuras de faixa 30 e a superfície periférica interna cilíndrica 42 são formadas pelo deslizamento na etapa de deslizamento S3c, de modo que a periferia interna da porção cilíndrica 12a1' seja finalizada, conforme ilustrado na Figura 4a.

[0097] Depois disso, na etapa de torneamento S4c, a superfície da periferia externa, a ranhura de montagem da capa de proteção 32, a ranhura de anel retentor 33 e similar do membro de copo 12a bem como a superfície de extremidade de junção 50 da porção de projeção 12a3 da parte inferior 12a2 e a porção do diâmetro externo B1 respectivo são formados por torneamento, conforme ilustrado na Figura 4b.

[0098] As Figuras 5 são ilustrações de estados do membro do eixo 13a nas respectivas etapas de processamento. A Figura 5a é uma vista frontal para ilustrar um tarugo 13a" obtido pelo corte de um material em barra. A Figura 5b é uma vista em corte vertical parcial para ilustrar uma pré-forma 13a' obtida pelo forjamento do tarugo 13a" em um formato fibroso por forjamento. A Figura 5c é uma vista em corte vertical parcial para ilustrar o membro do eixo 13a após o processamento de torneamento e estria.

[0099] O tarugo 13a" ilustrado na Figura 5a é produzido na etapa de corte de material em barra S1s. A pré-forma 13a' é produzida aumentando o diâmetro do eixo do tarugo 13a" em uma faixa predeterminada e formando uma porção recuada 52 em uma porção da extremidade do lado de junção (porção de extremidade no lado do membro de copo 12a) por forjamento conforme necessário como ilustrado na Figura 5b.

[00100] Depois disso, na etapa de torneamento S2s, a porção de diâmetro externo do membro do eixo 13a, a superfície de montagem de rolamento 14, a ranhura de anel retentor 15, uma superfície do diâmetro interno 53 (diâmetro interno E) da porção recuada 52, a superfície de extremidade de junção 51, a porção do diâmetro externo B2 deste e a porção da ranhura anular 51a são formadas por torneamento conforme ilustrado na Figura 5c. Na etapa de processamento de estria S3s, a estria Sp é processada na porção de extremidade no lado oposto à porção recuada 52 por laminação ou formação por pressão.

[00101] O diâmetro externo B1 de uma superfície de extremidade de junção 50 do membro de copo 12a ilustrado na Figura 4b é definido a uma dimensão igual para um tamanho da junta. Ainda, no membro do eixo 13a ilustrado na Figura 5c, que é usado como um eixo de haste longa, o diâmetro externo B2 de uma superfície de extremidade de junção 51 é definido a uma dimensão igual para um tamanho da junta independente do diâmetro do eixo e o formato periférico externo. Ainda, uma superfície de extremidade de junção 51 do membro do eixo 13a está localizada na posição no lado do membro de copo 12a com relação a uma superfície de montagem de rolamento 14. Através da definição de dimensões, conforme descrito acima, o membro de junta externa 11 compatível com vários tipos de veículo podem ser fabricados de modo que, enquanto o membro de copo 12a é preparado para uso comum, apenas o membro do eixo 13a é fabricado para ter uma variedade de diâmetros do eixo, comprimentos e formas periféricas externas dependendo dos tipos de veículo e ambos os membros 12a e 13a são soldados entre si. Detalhes da preparação do membro de copo 12a para uso comum são descritos posteriormente.

[00102] A seguir, um método de soldagem do membro de copo 12a e do membro do eixo 13a é descrito com referência à Figura 6 e à Figura 7. A Figura 6 e a Figura 7 são vistas para ilustrar uma visão geral de um aparelho de soldagem. A Figura 6 é uma ilustração de um estado antes da soldagem. A Figura 7 é uma ilustração de um estado durante a soldagem. Conforme ilustrado na Figura 6, um aparelho de soldagem 100 compreende principalmente uma arma de elétron 101, um dispositivo de rotação 102, um mandril 103, um guia do furo central 104, um contraponto 105, suportes de peça 106, um guia do furo central 107, uma caixa 108 e uma bomba a vácuo 109.

[00103] O membro de copo 12a e o membro do eixo 13a sendo peças são colocados nos suportes de peça 106 dispostos dentro do aparelho de soldagem 100, O mandril 103 e o guia do furo central 107 dispostos em uma extremidade do aparelho de soldagem 100 são acoplados ao dispositivo de rotação 102. O mandril 103 agarra o membro de copo 12a em um estado no qual a centralização do membro de copo 12a é realizada pelo guia do furo central 107, aplicando, assim, o movimento rotacional. O guia do furo central 104 é integralmente montado no contraponto 105 disposto em outra extremidade do aparelho de soldagem 100. Ambos o guia do furo central 104 e o contraponto 105 são configurados para oscilar na direção axial (direção esquerda e direita na Figura 6 e na Figura 7).

[00104] Um furo central do membro do eixo 13a é definido no guia do furo central 104 de modo que a centralização do membro do eixo 13a seja realizada. A bomba a vácuo 109 é conectada à caixa 108 do aparelho de soldagem 100, Um "espaço vedado" aqui se refere a um espaço 111 definido pela caixa 108. Na primeira modalidade, o membro de copo 12a e o membro do eixo 13a são completamente recebidos no espaço vedado 111. A arma de elétron 101 está disposta em uma posição correspondente a uma superfície de extremidade de junções 50 e 51 do membro de copo 12a e do membro do eixo 13a. A arma de elétron 101 é configurada para aproximar as peças até uma posição predeterminada.

[00105] A seguir, a operação do aparelho de soldagem 100 construído conforme descrito acima e a soldagem método são descritas. O membro de copo 12a e o membro do eixo 13a sendo peças estocadas em um local diferente do local do aparelho de soldagem 100, As respectivas peças são removidas, por exemplo, por um robô conduzidas à caixa 108 do aparelho de soldagem 100 aberto ao ar conforme ilustrado na Figura 6 e são definidos em posições predeterminadas no suportes de peça 106. Neste momento, o guia do furo central 104 e o contraponto 105 recuam para o lado direito da Figura 6 e, assim, uma lacuna é formada entre uma superfície de extremidade de junção 50 e 51 do membro de copo 12a e do membro do eixo 13a. Depois disso, uma porta (não mostrada) da caixa 108 é fechada e a bomba a vácuo 109 é ativada para reduzir a pressão no espaço vedado 111 definido na caixa 108. Assim, as pressões na porção recuada 52 e na porção do diâmetro interno 53 do membro do eixo 13a também são reduzidas.

[00106] Quando a pressão no espaço vedado 111 é reduzida a uma pressão predeterminada, o guia do furo central 104 e o contraponto 105 são causados para avançar ao lado esquerdo, conforme ilustrado na Figura 7, para eliminar a lacuna entre uma superfície de extremidade de junção 50 e 51 do membro de copo 12a e do membro do eixo 13a. Com esta ação, a porção da cavidade côncava H que é reduzida na pressão é formada entre uma superfície de extremidade de junção 50 do membro de copo 12a e uma superfície do diâmetro interno 53 e a porção recuada 52 do membro do eixo 13a e a porção da ranhura anular 51a que é reduzida na pressão é formada ao ser bloqueada pela porção de bloqueio anular 51b [consulte a Figura 2c] da porção da cavidade côncava H. A centralização do membro de copo 12a é realizada pelo guia do furo central 107 e é fixada pelo mandril 103, enquanto que o membro do eixo 13a é suportado pelo guia do furo central 104. Depois disso, os suportes de peça 106 são movidos distante das peças. Neste momento, a distância entre os suportes de peça 106 e as peças pode ser infinitesimal e, assim, a ilustração desta distância é omitida da Figura 7. Logicamente, o aparelho de soldagem 100 pode ter tal estrutura que os suportes de peça 106 recuam muito para baixo.

[00107] Embora a ilustração seja omitida, a arma de elétron 101 é então causada para aproximar as peças até uma posição predeterminada e as peças são giradas para iniciar o preaquecimento. Como uma condição de preaquecimento, diferente da condição de soldagem, a temperatura é definida menor do que a temperatura de soldagem por, por exemplo, radiação de um feixe de elétron sob um estado no qual a arma de elétron 101 é causada para aproximar as peças para aumentar o diâmetro do ponto. Através do preaquecimento, a taxa de resfriamento após a soldagem é reduzida, assim sendo capaz de impedir uma rachadura de resfriamento. Quando um tempo de preaque- cimento determinado tiver esgotado, a arma de elétron 101 recua a uma posição predeterminada e radia o feixe de elétron do lado externo das peças na direção radial para iniciar a soldagem. Quando a soldagem é finalizada, a arma de elétron 101 recua e a rotação da peça é parada.

[00108] Embora a ilustração seja omitida, o espaço vedado 111 é então aberta ao ar. Então, sob um estado no qual os suportes de peça 106 são elevados para suportar as peças, o guia do furo central 104 e o contraponto 105 recuam ao lado direito e o mandril 103 é aberto. Depois disso, por exemplo, o robô agarra as peças, remove as peças do aparelho de soldagem 100 e coloca as peças em alinhamento em um reabastecimento de refrigeração. Na primeira modalidade, o membro de copo 12a e o membro do eixo 13a são completamente recebidos no espaço vedado 111 e, assim, a configuração do espaço vedado 111 definido na caixa 108 pode ser simplificada.

[00109] Especificamente, o membro de copo 12a tendo um teor de carbono de 0,4% a 0,6% e o membro do eixo 13a tendo um teor de carbono de 0,3% a 0,55% são usados e soldados entre si no aparelho de soldagem 100 mencionado acima sob a condição que a pressão no espaço vedado 111 definida na caixa 108 foi definido a 6,7 Pa ou menos. A fim de impedir o membro de copo 12a e o membro do eixo 13a de ser resfriados rapidamente após a soldagem para suprimir o aumento na rigidez da porção soldada, uma superfície de extremidade de junções 50 e 51 do membro de copo 12a e do membro do eixo 13a foram mergulhadas por preaquecimento para ter uma temperatura de 300°C a 650°C e então a soldagem do feixe de elétro n foi realizada. Como um resultado, uma porção soldada tendo nenhum recesso em um lado radialmente interno de um cordão de solda foi obtida. Ainda, através do mergulho por preaquecimento, a rigidez da porção soldada após conclusão da soldagem foi capaz de ser mantida dentro de uma faixa de 200 Hv a 500 Hv, assim sendo capaz de obter alta força de soldagem e estado e qualidade estáveis da soldagem. Ainda, o membro de copo 12a e o membro do eixo 13a foram soldados entre si sob a condição que a pressão no espaço vedado 111 do aparelho de sol- dagem 100 foi definida a uma pressão atmosférica ou menor, assim sendo capaz de mudar na pressão na porção da cavidade côncava durante a soldagem. Como um resultado, o sopro de um material derretido e a entrada do material derretido em direção ao lado radialmente interno foi capaz de ser impedidos. A definição de pressão no espaço vedado 111 definida na caixa 108 a 6,7 Pa ou menos é uma condição de vácuo (baixa pressão) no nível de permitir a produção industrial da junta universal de velocidade constante sendo um produto produzido em massa para automóveis e similares.

[00110] No membro de junta externa 11 da primeira modalidade, conforme ilustrado na Figura 2b, a porção da ranhura anular 51a é formada em uma interface da junta de solda diretamente abaixo do cordão da porção soldada 49 no lado radialmente interno de uma superfície de extremidade de junção 51 do membro do eixo 13a e a porção de bloqueio anular 51b é formada mais em um lado radialmente interno. A porção da ranhura anular 51a e a porção da cavidade côncava H são separadas e bloqueadas pela porção de bloqueio anular 51b.

[00111] Observou-se que, quando o membro de copo 12a e o membro do eixo 13a tendo a configuração descrita acima são colocados em apoio contra entre si e a soldagem do feixe de elétron é realizada, conforme ilustrado na Figura 2b, nenhum recesso é formado no lado radialmente interno da cordão da porção soldada 49 e a porção de extremidade radialmente interna do cordão de solda é suficientemente formada para alcançar a porção da ranhura anular 51a. Considera-se que a pressão interna na porção da cavidade côncava H é bloqueada pela porção de bloqueio anular 51b, ou um volume do ar residual na porção da ranhura anular 51a é pequena e, assim, a quantidade de expansão em volume devido ao aquecimento é pequena, suprimindo assim a influência da pressão interna. Com esta configura- ção, a força, qualidade e confiabilidade da porção soldada podem ser melhoradas.

[00112] Seguindo a descrição acima da visão geral das etapas de fabricação (etapas de processamento) da primeira modalidade, os recursos da primeira modalidade, isto é, a etapa de inspeção por detecção de falha ultrassônica para a porção soldada é descrita com referência às Figuras 8 à Figura 19. A Figura 8a é uma vista em corte vertical para ilustrar um estado da porção soldada após a etapa de soldagem S6. A Figura 8b é uma vista em corte vertical para ilustrar um estado após a etapa de processamento de remoção S6j para a superfície externa incluindo a porção soldada. A Figura 9 é um gráfico para mostrar os resultados de detecção de um eco de reflexão da superfície com várias rugosidades da superfície. A Figura 10 é uma vista frontal para ilustrar uma visão geral de um aparelho de detecção-inspeção de falha ultrassônica. A Figura 11 é uma vista plana e a Figura 12 é uma vista lateral direita. Em cada um dos estados ilustrado na Figura 10 à Figura 12, o membro de junta externa após soldagem é colocado no aparelho de detecção-inspeção de falha ultrassônica. A Figura 13 é uma vista lateral direita para ilustrar um estado no qual a centralização do membro de junta externa é realizada por guias de furo central inferior e superior. A Figura 14 é uma vista plana para ilustrar um estado no qual uma sonda moveu a uma posição de detecção de falha após a centralização da Figura 13. A Figura 15 é uma vista plana parcial para ilustrar uma relação de posição entre a sonda e o membro de junta externa. As Figuras 16 à Figura 18 são vistas para ilustrar uma visão geral de estados de inspeção de detecção de falha ultrassônica. A Figura 19 à Figura 21 são gráficos explicatórios para mostrar uma visão geral de um programa de determinação de qualidade para um resultado de detecção de um defeito da porção soldada.

[00113] Primeiro, a descrição é feita de um conhecimento obtido durante o processo de desenvolvimento com relação à zona morta da porção soldada 49 causada pelo eco de reflexão da superfície. A superfície externa do cordão da porção soldada 49 após a etapa de soldagem S6 tem uma fina forma desigual levemente projetando das superfícies radialmente externas do membro de copo 12a e do membro do eixo 13a, conforme ilustrado na Figura 8a. Portanto, observou-se que, quando as ondas ultrassônicas são irradiadas à superfície da porção soldada 49, a formação da zona morta causada pelo eco de reflexão da superfície é inevitável.

[00114] Portanto, o foco foi dado à remoção da superfície externa incluindo a porção soldada 49 para formar uma superfície suave plana antes da inspeção de detecção de falha ultrassônica. Como o processamento de remoção para formar uma superfície suave plana, deseja- se que a moagem seja realizada em vista das características da superfície. Entretanto, é difícil realizar o processamento de remoção para a porção soldada do membro de junta externa da junta universal de velocidade constante sendo um produto produzido em massa para automóveis e similar no nível de permitir a produção industrial. Certamente, concluiu-se que o processamento de remoção por torneamento é essencial.

[00115] Então, experimentos foram conduzidos com diferentes direções incidentes das ondas ultrassônicas à superfície suave plana tendo sido submetidas à remoção por torneamento e tendo marcas de torneamento estendendo-se em uma direção circunferencial. Como um resultado dos experimentos, observou-se que a zona morta causada pelo eco de reflexão da superfície foi formada quando as ondas ultras- sônicas foram irradiadas em uma direção perpendicular às marcas de torneamento, enquanto que a zona morta causada pelo eco de reflexão da superfície não foi formada quando as ondas ultrassônicas foram irradiadas em uma direção paralela às marcas de torneamento. Considera-se que o eco de reflexão da superfície pode ser realizado por reflexão irregular das ondas ultrassônicas quando as ondas ultras- sônicas são irradiadas na direção perpendicular às marcas de torneamento, enquanto que o eco de reflexão da superfície é menos sujeito a ser afetado pela reflexão irregular quando as ondas ultrassônicas são irradiadas na direção paralela às marcas de torneamento.

[00116] Ainda, observou-se que, mesmo quando o eco de reflexão da superfície era menos sujeito a ser afetada pela reflexão irregular das ondas ultrassônicas com a irradiação das ondas ultrassônicas na direção paralela às marcas de torneamento, a reflexão da superfície foi afetada pela rugosidade da superfície e rugosidade da superfície maior causou eco de reflexão da superfície mais alto como um todo, com o resultado que o eco não estava capaz de ser distinguido do eco do defeito. Resultados de detecção de valores máximos do eco de reflexão da superfície com várias rugosidades da superfície são mostrados na Figura 9. Na Figura 9, o eixo horizontal representa uma rugosidade da superfície e o eixo vertical representa um valor máximo do eco de reflexão. Com base nos resultados de detecção, quando a rugosidade da superfície Ra é menor, o eco de reflexão da superfície se torna menor. O eco de um produto tendo boa qualidade (eco base) é 10% ou menos. Portanto, considera-se que a rugosidade da superfície Ra que não afeta a medida é desejavelmente 2,0 μm ou menos.

[00117] Com base no conhecimento descrito acima, as seguintes condições foram determinadas e, assim, a configuração com relação à superfície suave plana e ao método de irradiação na primeira modalidade foram obtidos. (1) Uma superfície suave plana foi submetida à remoção por torneamento e tendo marcas de torneamento estendendo-se na direção circunferencial é obtida. (2) O método de detecção de falha de feixe do ângulo cir-cunferencial para irradiar as ondas ultrassônicas na direção paralela às marcas de torneamento é empregado. (3) A rugosidade da superfície Ra de uma superfície suave plana é definida a 2,0 μm ou menos.

[00118] A Figura 8b é uma ilustração de uma superfície suave plana 55 que é obtida pela remoção da superfície externa incluindo a porção soldada 49 por torneamento na etapa de processamento de remoção S6j ilustrada na Figura 3. Na primeira modalidade, a rugosidade da superfície Ra de uma superfície suave plana 55 é definida a 0,8 μm. Uma superfície suave plana 55 tem marcas de torneamento que se estendem na direção circunferencial. Detalhes do método de detecção de falha de feixe do ângulo circunferencial para irradiar as ondas ul- trassônicas na direção paralela às marcas de torneamento são descritos posteriormente.

[00119] A seguir, o aparelho de detecção-inspeção de falha ultras- sônica é descrito com referência à Figura 10 à Figura 18. Conforme ilustrado na Figura 10 à Figura 12, um aparelho de detecção-inspeção de falha ultrassônica 120 compreende principalmente um banho de água 122 montado à base 121, um suporte de peça 123, um dispositivo de elevação 147 para o suporte de peça 123, um guia de furo central superior 124, um dispositivo de posicionamento de acionamento 128 para o guia de furo central superior 124, um guia de furo central inferior 126, um dispositivo de acionamento giratório 125 configurado para girar um produto intermediário 11' (a seguir referido como "peça 11'") do membro de junta externa 11 e um dispositivo de posicionamento de acionamento 161 para a sonda 160. Um quadro externo do aparelho de detecção-inspeção de falha ultrassônica 120 é um conjunto de um quadro 133 e a base 121 é montada no quadro 133.

[00120] Conforme ilustrado na Figura 12, o dispositivo de posicionamento de acionamento 128 para o guia de furo central superior 124 compreende um dispositivo de posicionamento de acionamento na direção vertical 129 e um dispositivo de posicionamento de acionamento na direção horizontal 130, O dispositivo de posicionamento de acionamento na direção horizontal 130 é fornecida uma porção de extremidade superior de uma coluna de suporte 132 fixada à base 121. O dispositivo de posicionamento de acionamento na direção horizontal 130 compreende principalmente rolamentos de movimento linear 135, um membro móvel 136 e um cilindro de acionamento 137. Os rolamentos de movimento linear 135 são montados na porção de extremidade superior da coluna de suporte 132 e compreendem trilhos 134 e guias lineares 135a. O cilindro de acionamento 137 é acoplado ao membro móvel 136. O membro móvel 136 é acionado e posicionado na direção horizontal pelo cilindro de acionamento 137.

[00121] O dispositivo de posicionamento de acionamento na direção vertical 129 é fornecido ao membro de suporte 138 montado ao membro móvel 136 do dispositivo de posicionamento de acionamento na direção horizontal 130. O dispositivo de posicionamento de acionamento na direção vertical 129 compreende principalmente o guia de furo central superior 124, um cilindro de acionamento 142 e um rolamento de movimento linear 140. O cilindro de acionamento 142 é acoplado ao guia de furo central superior 124. O rolamento de movimento linear 140 compreende um trilho 139 e guias lineares 141 montados ao membro de suporte 138. O guia de furo central superior 124 é acionado e posicionado na direção vertical pelo cilindro de acionamento 142. Um centro 124a é giratoriamente montado ao guia de furo central superior 124 através da intermediação de um rolamento de laminação ou similar (não mostrada). Uma posição definida do cilindro de acionamento 142 na direção vertical é ajustável por um mecanismo adequado como um mecanismo de parafuso de alimentação (não mostrado) de acordo com um número do produto e uma dimensão axial da peça 11’.

[00122] O guia de furo central inferior 126 é montado ao eixo giratório 143a de um membro de suporte giratório 143 montado na base 121. O eixo giratório 143a é acionado para girar por um servomotor 145 montado à placa lateral 144. O eixo giratório 143a tem uma peça de engate 146 que é encaixada com as ranhuras de faixa 30 (consulte a Figura 2a) da peça 11’ para transmitir uma força de acionamento ro- tacional. Um centro 126a do guia de furo central inferior 126 é giratório, mas uma posição na direção vertical é fixada.

[00123] O suporte de peça 123 é montado no dispositivo de elevação 147. O dispositivo de elevação 147 compreende um rolamento de movimento linear 149, um membro móvel 151 e um cilindro de acionamento 152. O rolamento de movimento linear 149 compreende um trilho 148 e guias lineares 150 montado à superfície lateral da coluna de suporte 132. O cilindro de acionamento 152 é acoplado ao membro móvel 151. O suporte de peça 123 é levemente móvel na direção vertical pelo dispositivo de elevação 147.

[00124] O dispositivo de posicionamento de acionamento 161 para a sonda 160 é descrito com referência à Figura 10 e à Figura 11. Conforme ilustrado na Figura 10, um membro fixado 155 é fornecido à base 121 e um cilindro de acionamento (cilindro elétrico) 156 é montado entre o membro fixado 155 e uma porção superior do quadro 133. O membro fixado 155 compreende um membro em formato de placa 155a e um trilho 157 indicado pelas linhas de corrente de dois pontos é montado à superfície traseira do membro em formato de placa 155a. Um membro base 159 do dispositivo de posicionamento de acionamento 161 para a sonda 160 está disposto oposto ao membro em for-mato de placa 155a. Um guia linear 158 é montado ao membro base 159 de modo que o membro base 159 seja móvel ao longo do trilho 157. O membro base 159 é acoplado ao cilindro de acionamento 156. Com esta configuração, o membro base 159 é acionado e posicionado na direção vertical, isto é, na direção do eixo Z.

[00125] Os trilhos 162 são montados na superfície superior do membro base 159 na direção esquerda e direita na Figura 10 e uma base móvel 164 é fornecida através da intermediação dos guias lineares 163. A base móvel 164 é acoplada ao cilindro de acionamento (cilindro elétrico) 165 montado à superfície superior do membro base 159. Com esta configuração, a base móvel 164 é acionada e posicionada na direção esquerda e direita na Figura 10, isto é, na direção do eixo X.

[00126] A base móvel 164 compreende uma porção de montagem 164a em um lado superior e um cilindro de acionamento (cilindro elétrico) 166 é montado na porção de montagem 164a. Um membro do braço 167 da sonda 160 é montado no cilindro de acionamento 166. Com esta configuração, o membro do braço 167 é acionado e posicionado na direção frontal e traseira da Figura 10, isto é, na direção do eixo Y ilustrada na Figura 11.

[00127] Conforme descrito acima, o cilindro de acionamentos na direção do eixo X, a direção do eixo Y e a direção do eixo Z são cilindros elétricos de um tipo de parafuso esférico elétrico. Portanto, o posicionamento com alta precisão pode ser realizado.

[00128] Nas ilustrações na Figura 10, Figura 12 e Figura 13, para fácil entendimento de um estado de disposição dos membros, uma parede lateral do banho de água 122 no lado próximo na Figura 10, na Figura 12 e na Figura 13 é cortada e uma superfície de água é omitida. No aparelho de detecção-inspeção de falha ultrassônica 120 da primeira modalidade, uma porção de falha da peça 11', o suporte de peça 123, uma parte do membro móvel 151, o guia de furo central inferior 126, uma parte do membro de suporte giratório 143 e partes da sonda 160 e do membro do braço 167 estão dispostas no banho de água 122 para, assim, ser mergulhadas em água.

[00129] A descrição detalhada é feita do membro do braço 167 da sonda 160 com referência à Figura 15. A sonda 160 é montada à parte inferior do membro do braço 167. A sonda 160 é montada à engrenagem 168 através da intermediação de um retentor 172. Um acionador giratório elétrico 169 é montado em uma porção superior do membro do braço 167 e uma engrenagem 170 tendo o mesmo número de dentes e módulos que aqueles da engrenagem 168 é montada no aciona- dor giratório elétrico 169. Uma estante 171 está em malha com a engrenagem 168 e a engrenagem 170. Portanto, um movimento giratório do acionador giratório elétrico 169 é transmitido da engrenagem 170 à estante 171 e à engrenagem 168 e um ângulo de rotação do acionador giratório elétrico 169 e um ângulo de rotação da sonda 160 são iguais entre si. Com esta configuração, um ângulo incidente da sonda 160 pode ser definido como variável. A folga da estante 171 e das engre- nagems 168 e 170 é suprimida e, assim, o acionador giratório elétrico 169 e a sonda 160 giram em sincronização entre si. Um ponto original do ângulo de rotação do acionador giratório elétrico 169 é determinado na seguinte forma. Um lado inferior do retentor 172 para a sonda 160 é colocado em contato com um molde de verificação de ângulo (não mostrado) para estar em um estado horizontal e um ângulo de rotação do acionador giratório elétrico 169 neste estado é definido ao ponto original. O ângulo de rotação do acionador giratório elétrico 169 com relação ao ponto original é representado por R. Na primeira modalidade, o mecanismo de transação que usa a estante 171 e as engrenagens 168 e 170 é exemplificado. Entretanto, o mecanismo de transação não é limitado a isso. Um mecanismo de transação usando, por exemplo, uma correia sincronizada e polias também pode ser usado. Na primeira modalidade, o método de detecção de falha de feixe do ângulo circunferencial descrito posteriormente é empregado. Portanto, a sonda 160 é definida em um estado horizontal. Isto é, um ângulo de rotação R do acionador giratório elétrico 169 é definido para 0°.

[00130] A seguir, a descrição é feita de uma operação do aparelho de detecção-inspeção de falha ultrassônica 120 e uma etapa de inspeção por detecção de falha ultrassônica S6k. Primeiro, com referência à Figura 10 à Figura 12, a descrição é feita de um estado antes da peça 11' após a soldagem ser colocada. A água é fornecida ao banho de água 122. Conforme ilustrado na Figura 12, o guia de furo central superior 124 espera em uma posição recuada na direção horizontal pelo cilindro de acionamento 137 do dispositivo de posicionamento de acionamento na direção horizontal 130, Neste momento, o guia de furo central superior 124 está em uma posição recuada para cima por uma distância adequada pelo cilindro de acionamento 142 do dispositivo de posicionamento de acionamento na direção vertical 129 para, assim, impedir a interferência com uma extremidade do eixo da peça 11'. O suporte de peça 123 está posicionado em um lado superior por uma distância adequada pelo cilindro de acionamento 152 do dispositivo de elevação 147 de modo que o centro 126a do guia de furo central inferior 126 seja posicionado no lado perto de uma posição na qual o centro 126a volta-se a um furo central da peça 11'.

[00131] Conforme ilustrado na Figura 10 e na Figura 11, o membro do braço 167 da sonda 160 aguarda em uma posição no lado distante esquerdo do banho de água 122 (consulte a Figura 11) por controle das posições da direção do eixo Z do cilindro de acionamento 156, a direção do eixo Y do cilindro de acionamento 166 e a direção do eixo X cilindro de acionamento 165 do dispositivo de posicionamento de acionamento 161 para a sonda 160. Esta posição é definida como uma posição original e serve como um ponto original para um programa descrito posteriormente. As posições na direção do eixo X, na direção do eixo Y e na direção do eixo Z são controladas pelo programa.

[00132] No estado inicial mencionado acima, a peça 11' após soldagem é colocada no suporte de peça 123 por um carregador (não mostrado). A Figura 10 à Figura 12 são, cada uma, uma ilustração de um estado antes da peça 11' ser colocada no suporte de peça 123. Sob o estado no qual a peça 11' é colocada no suporte de peça 123, o centro 126a do guia de furo central inferior 126 está em uma posição no lado perto da posição na qual o centro 126 volta-se ao furo central da peça 11'.

[00133] Depois disso, conforme ilustrado na Figura 13, o guia de furo central superior 124 é causado para avançar pelo cilindro de acionamento 137 do dispositivo de posicionamento de acionamento na direção horizontal 130 e é posicionado em uma posição na direção horizontal do furo central superior da peça 11'. Subsequentemente, o guia de furo central superior 124 é causado para avançar ao lado inferior pelo cilindro de acionamento 142 do dispositivo de posicionamento de acionamento na direção vertical 129 e é encaixado ao furo central superior da peça 11'. Subsequentemente, como o guia de furo central superior 124 é causado para avançar, o suporte de peça 123 é elevado. Como um resultado, o centro 126a do guia de furo central inferior 126 é encaixado no furo central inferior da peça 11' e a centralização da peça 11' é realizada.

[00134] Depois disso, o cilindro de acionamento da direção do eixo Z 156 do dispositivo de posicionamento de acionamento 161 para a sonda 160 faz com que a sonda 160 avance na direção do eixo Z (direção vertical) à posição correspondente à posição de detecção de falha. Ainda, o cilindro de acionamento da direção do eixo Y 166 faz com que a sonda 160 avance na direção do eixo Y (direção horizontal) à posição correspondente à posição de detecção de falha. Finalmente, o cilindro de acionamento da direção do eixo X 165 faz com que a sonda 160 avance na direção do eixo X (direção horizontal). Como um resultado, conforme ilustrado na Figura 14 e na Figura 15, a sonda 160 é posicionada na posição de detecção de falha. Na primeira modalidade, a descrição é feita do exemplo no qual a sonda 160 é acionada e posicionada na ordem da direção do eixo Z, da direção do eixo Y e da direção do eixo X. Entretanto, a ordem não é limitada à ordem mencionada acima e pode ser adequadamente modificada.

[00135] Após a sonda 160 ser posicionada na posição de detecção de falha, a inspeção de detecção de falha ultrassônica é realizada. Os defeitos da porção soldada 49 podem estar presentes no lado radialmente interno, no centro e no lado radialmente externo (superfície) da porção soldada 49 na espessura. Entretanto, de acordo com a inspeção de detecção de falha ultrassônica na primeira modalidade, as ondas ultrassônicas são irradiadas à superfície suave plana 55, que foi submetida ao processamento de remoção na superfície externa incluindo a porção soldada 49, com uma sonda 160 em um ângulo incidente que impede a reflexão total das ondas ultrassônicas no método de detecção de falha de feixe do ângulo circunferencial e o ponto focal das ondas ultrassônicas da sonda 160 é definido à pluralidade de posições da superfície da porção soldada 49 para a parte interna, para assim realizar a inspeção em toda a região da porção soldada 49. Especificamente, as ondas ultrassônicas são irradiadas à superfície suave plana 55 que foi submetida à remoção por torneamento e tendo marcas de torneamento que se estendem na direção circunferencial na direção paralela às marcas de torneamento. Com esta configuração, é possível realizar a detecção de defeito para toda a região da porção soldada 49, isto é, uma região da porção soldada 49 da superfície à parte interna, do membro de junta externa 11 da junta universal de velocidade constante 10 sendo um produto produzido em massa para automóveis e similar com alta precisão de detecção a também no nível para permitir a produção industrial.

[00136] Uma visão geral de uma inspeção específica na primeira modalidade é descrita. As posições de varredura da sonda 160 e posições alvo do ponto focal das ondas ultrassônicas são descritas com referência às Figuras 16 e às Figuras 17. A Figura 16a à Figura 16c são ilustrações de um estado no qual a sonda 160 varre na direção axial (direção do eixo Z). A Figura 16a é uma ilustração de um estado no qual a posição de varredura da sonda 160 é definida ao lado do membro do eixo 13a da porção soldada 49. A sonda 160 é movida deste estado ao lado inferior na direção do eixo Z, para, assim, definir a posição de varredura da sonda 160 no centro da porção soldada 49 na direção axial, conforme ilustrado na Figura 16b. Ainda, a sonda 160 é movida ao lado inferior na direção do eixo Z, para assim definir a posição de varredura da sonda 160 no lado do membro de copo 12a da porção soldada 49, conforme ilustrado na Figura 16c. Com esta ação, a inspeção de defeito em toda a região da porção soldada 49 na direção axial pode ser realizada por uma sonda 160.

[00137] A seguir, as posições alvo do ponto focal das ondas ultras- sônicas da sonda 160 são descritas com referência à Figura 17a à Figura 17c. A Figura 17a à Figura 17c são ilustrações das posições de varredura da sonda 160 usando posições da porção soldada 49 no centro na direção axial como exemplos representativos e são vistas transversais parciais ao longo da linha I2-I2 da Figura 16b. As posições alvo do ponto focal das ondas ultrassônicas são também as mesmas para a caixa na qual a posição de varredura da sonda 160 está no lado do membro do eixo 13a da porção soldada 49 (corte transversal ao longo da linha I1-I1 da Figura 16a) e a caixa na qual a posição de varredura da sonda 160 está no lado do membro de copo 12a da porção soldada 49 (corte transversal ao longo da linha I3-I3 da Figura 16c) e, assim, a ilustração respectiva é omitida. As ondas ul- trassônicas têm uma largura sobre o eixo G conforme ilustrado na Fi- gura 17a à Figura 17c e formam um ponto focal. As ondas ultrassôni- cas têm alta intensidade neste ponto focal e a precisão de detecção para o defeito se tornar mais alto.

[00138] A Figura 17a é uma ilustração de um estado no qual a posição alvo do ponto focal das ondas ultrassônicas é definido ao lado radialmente interno da porção soldada 49. Nesta caixa, um defeito K1 que é pré0enviado no lado radialmente interno da porção soldada 49 pode ser detectado. A seguir, quando a sonda 160 é movida na direção do eixo X (lado esquerdo nos desenhos) para definir a posição alvo do ponto focal das ondas ultrassônicas ao centro da porção soldada 49 na espessura, conforme ilustrado na Figura 17b, um defeito K2 que é pré-enviado no centro a porção soldada 49 na espessura pode ser detectado. Quando a sonda 160 é ainda movida na direção do eixo X (lado esquerdo nos desenhos) para definir a posição alvo do ponto focal das ondas ultrassônicas no lado radialmente externo (superfície) da porção soldada 49, conforme ilustrado na Figura 17c, um defeito K3 que é pré-enviado no lado radialmente externo da porção soldada 49 pode ser detectado. Com esta ação, a inspeção de defeito por toda uma região da porção soldada 49, isto é, uma região da porção soldada 49 da superfície ao lado interno pode ser realizada com uma sonda 160.

[00139] Um estado real da inspeção de detecção de falha ultrassô- nica é descrito. Para cada inspeção para a peça 11’, conforme descrito acima, a sonda 160 aguarda na posição original, conforme ilustrado na Figura 10 e na Figura 11. Após a peça 11’ ser centralizada pelo aparelho de inspeção de detecção de falha ultrassônica 120, de acordo com uma instrução pelo programa, a sonda 160 procede para a posição de detecção de falha ilustrada na Figura 14 e na Figura 15 e é posicionado nela. A posição de detecção de falha é ilustrada na Figura 16a e na Figura 17a. A posição de varredura da sonda 160 na direção do eixo X é definida ao lado do membro do eixo 13a da porção soldada 49 conforme ilustrado na Figura 16a e a posição alvo do ponto focal (ilustrado com uma pequena elipse ou um pequeno círculo) das ondas ultrassô- nicas da sonda 160 é definido ao lado radialmente interno da porção soldada 49, conforme ilustrado na Figura 17a. Para simplificação dos desenhos, o hachuramento na porção soldada 49 é omitido. O mesmo se aplica às Figuras 17 e à Figura 18 a ser referida posteriormente.

[00140] No método de detecção de falha de feixe do ângulo circun- ferencial, um eixo de um pulso de transmissão eletrônico (a seguir simplesmente referido como "pulso de transmissão") G da sonda 160 é perpendicular a um eixo da peça 11' e é paralelo ao corte transversal vertical da Figura 16a. Neste momento, o ângulo de rotação R do aci- onador giratório elétrico 169 que muda o eixo do pulso de transmissão G da sonda 160 é 0° (consulte a Figura 15). Entreta nto, em uma caixa de uma sonda de um tipo com um eixo inclinado do pulso de transmissão, o ângulo de rotação R do acionador giratório elétrico é ajustado pelo grau de inclinação para fazer com que o eixo do pulso de transmissão G seja perpendicular ao eixo da peça 11' e seja paralelo ao corte transversal vertical da Figura 16a. Conforme ilustrado na Figura 17a, a sonda 160 é posicionada por ser deslocada na direção do eixo Y. Portanto, um ângulo incidente correspondente ao ângulo de inclinação circunferencial RC é formado e um ângulo de refração RC' é dado.

[00141] Conforme ilustrado na Figura 16a e na Figura 17a, com relação à superfície suave plana 55 foi submetida à remoção por torneamento e tendo marcas de torneamento estendendo na direção circun- ferencial, um pulso de transmissão G é irradiado na direção paralela às marcas de torneamento. A direção incidente, o ângulo incidente RC e o ângulo de refração RC’ do pulso de transmissão G são os mesmos que na Figura 16b, na Figura 16c, na Figura 17b e na Figura 17c a ser referidos posteriormente. O ângulo incidente RC é definido a 18° o que permite a supressão de formação da zona morta na proximidade da superfície e permite a irradiação das ondas ultrassônicas também na parte interna. O ângulo incidente RC é definido ao ângulo incidente que não causa reflexão total das ondas ultrassônicas e é desejado que o ângulo incidente RC seja definido dentro da faixa de 10° a 27°.

[00142] O pulso de transmissão G é transmitido de forma bem sucedida da sonda 160. O servomotor 145 (consulte a Figura 13) inversamente gira ao ângulo de rotação adequado e após girar para frente para receber por uma etapa um eco de reflexão Gr1 para uma rotação (360°) sendo associada com um ângulo de fase como u ma primeira etapa com um ângulo de fase de 0° como um ponto ori ginal em um estado de rotação de velocidade constante. Os defeitos K1, K2 e K3 da porção soldada 49 podem ser pré-enviado no lado radialmente interno, no centro e no lado radialmente externo (superfície) da espessura. Entretanto, em associação com a Figura 17a, o defeito K1 no lado radialmente interno da espessura no lado do membro do eixo 13a da porção soldada 49 é detectado.

[00143] A seguir, como uma segunda etapa, uma posição na direção do eixo Z é mudada (posições na direção do eixo X e na direção do eixo Y não são mudadas e o mesmo se aplica à terceira etapa a seguir) e conforme ilustrado na Figura 16b, a sonda 160 é posicionada no centro da porção soldada 49 na direção axial. Semelhantemente à primeira etapa, o servomotor 145 gira com o ângulo de fase 0° como um ponto original e recebe o eco de reflexão Gr1 para uma rotação (360°) sendo associada com o ângulo de fase. Como u ma terceira etapa, a posição na direção do eixo Z é ainda mudada e, conforme ilustrado na Figura 16c, a sonda 160 é posicionada no lado do membro de copo 12a da porção soldada 49. Semelhantemente à etapa anterior, o servomotor 145 recebe o eco de reflexão Gr1 para uma rotação (360°) sendo associada com o ângulo de fase. Com esta ação, a ins- peção de defeito em toda a região da porção soldada 49 na direção axial é realizada no defeito K1 no lado radialmente interno da porção soldada 49 na espessura.

[00144] A seguir, como uma quarta etapa, a sonda 160 é movida na direção do eixo X, conforme ilustrado na Figura 17b, para definir a posição alvo do ponto focal das ondas ultrassônicas no centro da porção soldada 49 na espessura e a sonda 160 é movida na direção do eixo Z para ser posicionada na posição no lado do membro do eixo 13a da porção soldada 49 (consulte a Figura 16a). Semelhantemente da primeira à terceira etapa, o servomotor 145 gira com o ângulo de fase 0° como um ponto original e recebe um eco de reflexão Gr2 para uma rotação (360°) sendo associada com o ângulo de fase . Semelhante-mente, como uma quinta etapa, a sonda 160 é movida na direção do eixo Z para inspeção no centro da porção soldada 49 na direção axial (consulte a Figura 16b) e como uma sexta etapa, o lado do membro de copo 12a da porção soldada 49 é inspecionado. Com esta ação, a inspeção de defeito em toda a região da porção soldada 49 na direção axial é realizada no defeito K2 no centro da porção soldada 49 na espessura.

[00145] A seguir, como uma sétima etapa, a sonda 160 é ainda movida na direção do eixo X, conforme ilustrado na Figura 17c, para definir a posição alvo do ponto focal das ondas ultrassônicas no lado radialmente externo da porção soldada 49 e a sonda 160 é movida na direção do eixo Z para ser posicionado na posição no lado do membro do eixo 13a da porção soldada 49 (consulte a Figura 16a) para inspeção. Ainda, como uma oitava etapa, a sonda 160 é movida na direção do eixo Z para inspeção no centro da porção soldada 49 na direção axial (consulte a Figura 16b) e como uma nona etapa, o lado do membro de copo 12a da porção soldada 49 é inspecionado. Semelhantemente à etapa anterior, o servomotor 145 gira com o ângulo de fase 0° como um ponto original e recebe um eco de reflexão Gr3 para uma rotação (360°) estando associada com o ângulo de fa se. Com esta ação, a inspeção de defeito em toda a região da porção soldada 49 na direção axial é realizada no defeito K3 no lado do membro de copo 12a da porção soldada 49.

[00146] Através da inspeção de defeito da primeira à nona etapas descritas acima, a inspeção de defeito em toda a região da porção soldada 49 pode ser realizada com uma sonda 160. A faixa da inspeção de defeito para cada etapa é ilustrada na Figura 18. As faixas da inspeção de defeitos na primeira à nona etapas são indicadas pelos símbolos de referência S1 a S9, respectivamente. Conforme ilustrado na Figura 18, toda a região da porção soldada 49 é coberta pelas faixas S1 a S9 da inspeção de defeito, assim sendo capaz de realizar a detecção de defeito para toda a região da porção soldada 49, isto é, a região da porção soldada 49 da superfície para dentro com a alta precisão de detecção e ainda no nível para permitir a produção industrial.

[00147] Um exemplo de valores de comando do programa para cada um dos métodos de detecção de falha descritos acima é coletivamente mostrado na Tabela 1. Tal programa de detecção de falha é definido antecipadamente para cada número de produto. Um operador pode selecionar um programa de detecção de falha definido para cada número de produto de modo que a inspeção possa automaticamente ser realizada após a peça 11' ser fornecida. Assim, o controle das posições e ângulos da sonda 160 com base nos valores de comando do programa permite que a inspeção seja aplicada às formas complicadas das peças (membros de junta externa) e aos membros de junta externa tendo diferentes números de produto. Ao mesmo tempo, o ajuste de configuração para o equipamento pode facilmente ser realizado, sendo capaz de fixar a repetibilidade da inspeção.[Tabela 1]

[00148] O exemplo das etapas e valores de comando do programa para cada um dos métodos de detecção de falha descritos acima não é limitado ao exemplo mostrado na Tabela 1. No exemplo mostrado na Tabela 1, a posição de varredura para a porção soldada 49 na direção axial e a posição alvo do ponto focal das ondas ultrassônicas são divididas em três seções. Entretanto, o número de seções pode adequadamente ser aumentado ou reduzido. Ainda, a ordem das etapas e valores de comando pode ser adequadamente corrigida.

[00149] A seguir, com referência à Figura 19 à Figura 21, a descrição é feita de uma visão geral de um exemplo de um programa de determinação de qualidade para um resultado de detecção de um defeito da porção soldada. No gráfico mostrado na Figura 19, um eco de reflexão sendo uma base sem um defeito (a seguir referido como "eco base") é mostrado. O valor limiar X1 é definido ao valor de duas vias de um valor máximo do eco base (20%) como uma referência e o valor limiar X2 é definido ao valor limiar do valor máximo do eco base.

[00150] O eco de reflexão fornece uma peça de dados por 1° e, assim, trezentos e sessenta peças de dados são fornecidas para uma rotação. O valor limiar X1 foi definido para determinação de qualidade em uma caixa na qual um pequeno defeito é detectado. Quando dez ou mais peças de dados do eco de reflexão que excedem o valor limiar X1 são detectadas em uma rotação (360°) da porção s oldada, é determinado que um produto tenha uma baixa qualidade. Nos dados do eco de reflexão mostrado na Figura 20, duas peças de dados excedem o valor limiar X1 em uma rotação da porção soldada e, assim, é determinado que um produto tenha uma boa qualidade.

[00151] O valor limiar X2 foi definido para determinação de uma qualidade em uma caixa na qual um grande defeito é detectado. Quando pelo menos uma peça de dados do eco de reflexão que excede o valor limiar X2 é detectada para uma rotação (360°) da porção soldada, determina-se que um produto tenha uma baixa qualidade. Nos dados do eco de reflexão mostrados na Figura 21, duas peças de dados excedem o valor limiar X1 e, assim, determina-se que o produto tem uma boa qualidade em termos de valor limiar X1. Entretanto, uma peça de dados excede o valor limiar X2 e, assim, é eventualmente determinado que o produto tenha uma baixa qualidade.

[00152] Conforme descrito acima, quando a determinação da baixa qualidade é dada com base em qualquer um dos valores limiares X1 e X2, a peça 11' é determinada como tendo uma baixa qualidade. A inspeção pode automaticamente ser realizada pela realização da determinação de qualidade com base nos dados do eco de reflexão com os valores limiares X1 e X2. Entretanto, os critérios de determinação para a determinação de qualidade podem ser adequadamente ajustados de acordo com um estado real da peça 11'.

[00153] Após a inspeção de detecção de falha ser terminada, conforme ilustrado na Figura 10 à Figura 12, a sonda 160 retorna à posição de espera e o guia de furo central superior 124 e o guia de furo central inferior 126 são separados da peça 11’. A peça 11' é conduzida pelo carregador (não mostrado) do aparelho de inspeção de detecção de falha ultrassônica 120. Em tal forma, a inspeção para a peça 11' é sequencialmente repetida.

[00154] Conforme descrito acima, o aparelho de detecção-inspeção de falha ultrassônica 120 da primeira modalidade compreende principalmente o banho de água 122 montado na base 121, o suporte de peça 123, o dispositivo de elevação 147 para o suporte de peça 123, o guia de furo central superior 124, o dispositivo de posicionamento de acionamento 128 para o guia de furo central superior 124, o guia de furo central inferior 126, o dispositivo de acionamento giratório 125 configurado para girar o produto intermediário 11' (a seguir também referido como "peça 11'") do membro de junta externa 11 e o dispositivo de posicionamento de acionamento 161 para a sonda 160. Com esta configuração, as operações de fornecimento de água, drenagem de água, condução da peça 11' para o aparelho de inspeção de detecção de falha ultrassônica 120, inspeção de detecção de falha e condução da peça 11' do aparelho de inspeção de detecção de falha ultras- sônica 120 pode ser realizada em conjunto, assim sendo capaz de automatizar a inspeção de detecção de falha ultrassônica. Assim, através da irradiação das ondas ultrassônicas à superfície suave plana 55 foi submetida ao processamento de remoção da superfície externa incluindo a porção soldada 49 por uma sonda 160 no ângulo incidente que não causa reflexão total das ondas ultrassônicas no método de detecção de falha de feixe do ângulo circunferencial e definição do ponto focal das ondas ultrassônicas da sonda 160 para a pluralidade de po-sições da superfície para a parte interna da porção soldada 49 para realizar a inspeção em toda a região da porção soldada 49, é possível realizar a detecção de defeito para toda a região da porção soldada 49, isto é, a região da porção soldada 49 da superfície para a parte interna do membro de junta externa 11 da junta universal de velocidade constante 10 sendo um produto produzido em massa para automóveis e similares com a alta precisão de detecção e também no nível de permitir a produção industrial e, além disso, a precisão, a operabilida- de e a eficiência na inspeção podem ser melhoradas. Assim, o aparelho de inspeção de detecção de falha ultrassônica 120 é adequado para a inspeção em uma porção soldada de um membro de junta externa de uma junta universal de velocidade constante sendo um produto produzido em massa.

[00155] Ainda, o diâmetro externo B1 de uma superfície de extremidade de junção 50 do membro de copo 12a da primeira modalidade é definido a uma dimensão igual para cada tamanho da junta. Ainda com esta configuração base, na inspeção de detecção de falha ultrassôni- ca, as operações de configuração com relação aos membros de junta externa 11 tendo os diferentes números de produto são aplicadas. Assim, a eficiência na inspeção pode ser ainda melhorada. Ainda, a detecção de falha é realizada sob água e, assim, ondas ultrassônicas são satisfatoriamente propagadas. Assim, a inspeção pode ser realizada com precisão mais alta.

[00156] A seguir, para resumir o conceito de fabricação, a padronização de um produto tipo do membro de copo é adicionalmente descrito enquanto exemplifica um membro do eixo tendo um número de produto diferente do membro do eixo mencionado acima 13a do tipo de haste longa ilustrado nas Figuras 5. Um membro do eixo 13b ilustrado na Figura 22 e na Figura 23 é usado como um tipo de haste geral no lado da placa interna. O membro do eixo 13b tem uma superfície de extremidade de junção 51 a ser colocada em contato com uma superfície de extremidade de junção 50 [consulte a Figura 4b] da parte inferior 12a2 (porção de projeção 12a3) do membro de copo 12a. O diâmetro externo B2 e o diâmetro interno E de uma superfície de ex-tremidade de junção 51 são definidos às dimensões iguais ao diâmetro externo B2 e ao diâmetro interno E de uma superfície de extremidade de junção 51 do membro do eixo 13a do tipo haste longa ilustrada na Figura 5c.

[00157] O membro do eixo 13b é usado como um tipo de haste geral no lado da placa interna. Certamente, o membro do eixo 13b compreende uma seção do eixo com um pequeno comprimento e uma superfície de suporte deslizante 18 formada em uma porção central axial respectiva e uma pluralidade de ranhuras de óleo 19 é formada na superfície de suporte deslizante 18. A estria Sp e uma ranhura de anel retentor 48 são formadas em uma porção de extremidade do membro do eixo 13b no lado oposto ao lado do membro de copo 12a. Conforme descrito acima, mesmo quando há diferenças nos tipos, como o tipo de haste de comprimento geral e o tipo de haste longa e diâmetros do eixo e formas de periferia externa variam em cada tipo de veículo, o diâmetro externo B2 de uma superfície de extremidade de junção 51 dos membros do eixo 13a e 13b é definido em uma dimensão igual.

[00158] Os diâmetros externos B (B1 e B2) de uma superfície de extremidade de junção 50 do membro de copo 12a e uma superfície de extremidade de junção 51 dos membros do eixo 13a e 13b são definidos para uma dimensão igual para cada tamanho da junta. Assim, o membro de copo preparado para uso comum para cada tamanho da junta e o membro do eixo tendo uma variedade de especificações da seção do eixo para cada tipo de veículo pode ser preparados em um estado antes do tratamento térmico. Além disso, o componente intermediário de cada membro de copo 12a e os membros do eixo 13a e 13b podem ser atribuídos com um número de produto para gerencia-mento. Mesmo ao padronizar tipos de produto do membro de copo 12a, vários tipos dos membros de junta externa 11 satisfazendo os requisitos podem ser produzidos rapidamente através da combinação do membro de copo 12a e dos membros do eixo 13a e 13b, cada um tendo uma variedade de especificações da seção do eixo para cada tipo de veículo. Portanto, a padronização de um tipo de produto do membro de copo 12a pode reduzir custos e aliviar uma responsabilidade de gerenciamento de produção.

[00159] A padronização do tipo de produto do membro de copo é descrita acima tomando as diferenças em tipos, como o tipo de haste de comprimento geral e o tipo de haste longa, como um exemplo para facilitar o entendimento, mas a presente invenção não é limitativa a eles. O mesmo se aplica à padronização do tipo de produto do membro de copo para os membros do eixo tendo uma variedade de especificações da seção do eixo para cada tipo de veículo entre os tipos de haste de comprimento geral e para membros do eixo tendo uma variedade de especificações da seção do eixo para cada tipo de veículo entre os tipos de haste longa.

[00160] Como um resumo da descrição acima, a Figura 24 é um diagrama para ilustrar um exemplo de padronização de um tipo de produto do membro de copo, de acordo com a primeira modalidade. Conforme ilustrado na Figura 24, o membro de copo é preparado para uso comum para um tamanho da junta e é atribuído, por exemplo, a um número de produto C001 para gerenciamento. Em contraste, o membro do eixo tem uma variedade de especificações da seção do eixo para cada tipo de veículo e é atribuído, por exemplo, a um número de produto S001, S002, ou S(n) para gerenciamento. Por exemplo, quando o membro de copo atribuído ao número de produto C001 e o membro do eixo atribuído ao número de produto S001 são combinados e soldados entre si, o membro de junta externa atribuído a um número de produto A001 pode ser produzido. Assim, devido à padronização de um tipo de produto do membro de copo, é possível reduzir custos e aliviar uma responsabilidade de gerenciamento de produção. Na padronização de um tipo de produto, o membro de copo não está limitado a um tipo para um tamanho da junta, ou seja, não está limitado a um tipo atribuído a um único número de produto. Por exemplo, o membro de copo compreende membros de copo de uma pluralidade de tipos (atribuídos a uma pluralidade de números de produtos, res-pectivamente) que são preparados para um tamanho da junta baseado em diferentes especificações ode um ângulo máximo de operação e são, cada um deles, preparados de modo que o diâmetro externo B1 de uma superfície de extremidade de junção de cada um desses membros de copo tenha uma dimensão igual.

[00161] A seguir, com referência à Figura 25 e às Figuras 26, é feita a descrição de uma junta universal de velocidade constante e um membro de junta externa que são de tipos diferentes daqueles da junta universal de velocidade constante e do membro de junta externa da Figura 1 e da Figura 2a que são fabricados baseados no método de fabricação, de acordo com a primeira modalidade da presente invenção. Com relação à junta universal de velocidade constante e ao membro de junta externa, as partes tendo as mesmas funções que aquelas da junta universal de velocidade constante e do membro de junta externa ilustrados na Figura 1 e na Figura 2a são denotadas pelos mesmos símbolos de referência (exceto para subscritos) e somente os pontos principais são descritos.

[00162] Uma junta universal de velocidade constante do tipo de conexão 102 ilustrado na Figura 25 é uma junta universal de velocidade constante do tipo tripé (TJ) e compreende um membro de junta externa 112 compreendendo um corte em copo 122 e a seção de haste longa 13 que se estende da parte inferior do corte em copo 122 na direção axial, um membro de junta interna 162 alojado ao longo de uma periferia interna do corte em copo 122 do membro de junta externa 112 e rolos 19 servindo como elementos de transmissão de torque que são dispostos entre o membro de junta externa 112 e o membro de junta interna 162. O membro de junta interna 162 compreende um membro de tripé 17 compreendendo três eixos de perna equiangulares 18 sobre os quais os rolos 19 são externamente encaixados.

[00163] O anel interno do rolamento de suporte 6 é fixado a uma superfície da periferia externa da seção de haste longa 13 e o anel externo do rolamento de suporte 6 é fixado à caixa de transmissão com o suporte (não mostrado). O membro de junta externa 112 é suportado pelo rolamento de suporte 6 de uma maneira livremente giratória e, assim, a vibração do membro de junta externa 112, durante acionamento ou similar, é prevenida o máximo possível.

[00164] As Figuras 26 são vistas em corte vertical parciais para ilustrar o membro de junta externa 112. Conforme ilustrado nas Figuras 26, o membro de junta externa 112 compreende um corte em copo cilíndrico de fundo 122 que é aberto em uma extremidade e tem superfícies periféricas internas 312 e as ranhuras de faixa 302, sobre as quais os rolos 19 (consulte a Figura 25) acabam rolando, formados em três posições equiangulares sobre uma superfície periférica interna do corte em copo 122 e a seção de haste longa 13 que se estende da parte inferior do corte em copo 122 na direção axial e compreende a estria Sp servindo como a parte de acoplamento de transmissão de torque formada na periferia externa da porção de extremidade sobre o lado oposto ao lado do corte em copo 122. O membro de junta externa 112 é formado soldando o membro de copo 12a2 e o membro do eixo 13a entre si.

[00165] Conforme ilustrado nas Figuras 26, o membro de copo 12a2 é um produto integralmente formado tendo uma porção cilíndrica 12a12 e uma parte inferior 12a22. A porção cilíndrica 12a12 tem as ranhuras de faixa 302 e uma superfície periférica interna 312 formada na periferia interna da mesma. Uma porção de projeção 12a32 é formada na parte inferior 12a22 do membro de copo 12a2. A ranhura de montagem da capa de proteção 32 é formada em uma periferia externa do membro de copo 12a2 sobre o lado de abertura da mesma. A superfície de montagem de rolamento 14 e a ranhura de anel retentor 15 são formadas na periferia externa do membro do eixo 13a sobre o lado do membro de copo 12a2, enquanto que a estria Sp é formada na porção de extremidade sobre o lado oposto ao lado do membro de copo 12a2.

[00166] Uma superfície de extremidade de junção 502 formada na porção de projeção 12a32 da parte inferior 12a22 do membro de copo 12a2 e uma superfície de extremidade de junção 51 formada na porção de extremidade do membro do eixo 13a sobre o lado do membro de copo 12a2 são colocadas em apoio uma contra a outra e são vedadas entre si por soldagem do feixe de elétron realizada a partir do lado radialmente externo. A porção soldada 49 é formada de um cordão formado por um feixe radiado a partir do lado radialmente externo do membro de copo 12a2. Similarmente ao membro de junta externa, de acordo com a primeira modalidade, os diâmetros externos B (B1 e B2) de uma superfície de extremidade de junção 502 e de uma superfície de extremidade de junção 51 são definidos a dimensões iguais para cada tamanho da junta. A porção soldada 49 é formada sobre uma superfície de extremidade de junção 51 localizada sobre o lado do membro de copo 12a2 com relação a uma superfície de montagem de rolamento 14 do membro do eixo 13a e aumenta a superfície de montagem de rolamento 14 e similares podem ser processados com antecedência de modo que o pós-processamento após a soldagem pode ser omitido. Além disso, a soldagem do feixe de elétron não causa a formação de rebarbas na porção soldada. Assim, o pós-processamento para a porção soldada pode também ser omitido, sendo, assim capaz de reduzir o custo de fabricação.

[00167] O membro de junta externa 112 é similar ao membro de junta externa descrito na primeira modalidade com relação ao método de fabricação para o membro de junta externa 11 descrito acima e é similarmente aplicável a uma segunda modalidade e a uma terceira modalidade da presente invenção com relação ao método de fabricação pa ra um membro de junta externa descrito. Portanto, todos aqueles são similarmente aplicados e a descrição redundante é omitida.

[00168] A Figura 27 é uma ilustração de um método de fabricação, de acordo com a segunda modalidade da presente invenção. Nas etapas de fabricação da segunda modalidade, a etapa de tratamento térmico para o membro de copo, que está envolvido na etapa de tratamento térmico S7 na Figura 3, conforme descrito na primeira modalidade, é fornecido antes da etapa de soldagem S6 na sequência e nomeado "etapa de tratamento térmico S5c", para, assim preparar o membro de copo como um produto finalizado. Os detalhes de outros aspectos da segunda modalidade que não esse aspecto, ou seja, detalhes da visão geral das respectivas etapas, os estados do membro de copo e do membro do eixo nas etapas de processamento principais, a preparação do membro de copo para uso comum, o método de soldagem, O método para a inspeção de detecção de falha ultrassôni- ca, a padronização do tipo de produto, a configuração do membro de junta externa e similar, conforme descrito acima em conexão com o método de fabricação, de acordo com a primeira modalidade, são os mesmos que aqueles da primeira modalidade. Portanto, todos os detalhes da primeira modalidade são aplicados na segunda modalidade, e somente a diferença é descrita.

[00169] Conforme ilustrado na Figura 4b, o membro de copo 12a tem um formato se estendendo da superfície de extremidade de junção 50 à porção cilíndrica de diâmetro grande 12a1 através da parte inferior 12a2, e as partes que devem estar sujeitas ao tratamento térmico, que envolve resfriamento e têmpera, são as ranhuras de faixa 30 e uma superfície periférica interna cilíndrica 42 localizada na periferia interna de uma porção cilíndrica 12a1. Portanto, o membro de copo 12a geralmente não tem risco de efeito térmico sobre a porção tratada com calor durante a soldagem. Por essa razão, o membro de copo 12a está sujeito ao tratamento térmico antes da soldagem para estar preparado como um componente finalizado. As etapas de fabricação da segunda modalidade são suscetíveis ao uso na prática.

[00170] Nas etapas de fabricação da segunda modalidade, o membro de copo 12a está sujeito ao tratamento térmico para preparar o membro de copo 12a como um produto finalizado e é, portanto, atribuído a um número de produto indicando um produto finalizado para gerenciamento. Assim, a padronização do tipo de produto do membro de copo 12a notavelmente reduz custos e alivia a responsabilidade de gerenciamento de produção. Além disso, o membro de copo 12a pode ser fabricado exclusivamente até o membro de copo 12a estar completo como um produto finalizado através de forjamento, torneamento e tratamento térmico. Assim, a produtividade é melhorada em virtude da redução de configurações e similares também.

[00171] Na segunda modalidade, na Figura 24, para ilustrar o exemplo de padronização do tipo de produto do membro de copo, conforme descrito acima na primeira modalidade, somente o número de produto do membro de copo na Figura 24 é alterado para o número de produto indicando um produto finalizado, enquanto que os números de produto do membro do eixo e o membro de junta externa são os mesmos daqueles da primeira modalidade. Portanto, a descrição dos mesmos é omitida aqui.

[00172] A Figura 28 é uma ilustração de um método de fabricação, de acordo com a terceira modalidade da presente invenção. Nas etapas de fabricação da terceira modalidade, as etapas de tratamento térmico para o corte em copo e para a seção do eixo, que estão envolvidos na etapa de tratamento térmico S7 na Figura 3, conforme descrito acima na primeira modalidade, e a etapa de trituração S8 para a seção do eixo, são fornecidos antes da etapa de soldagem S6 em sequência e nomeados "etapa de tratamento térmico S5c para membro de copo", "etapa de tratamento térmico S4s para membro do eixo" e "etapa de trituração S5s". Assim, ambos, o membro de copo e o membro do eixo, são preparados como produtos finalizados. Detalhes de outros aspectos da terceira modalidade que não esse aspecto, ou seja, detalhes da visão geral das respectivas etapas, os estados do membro de copo e do membro do eixo nas principais etapas de processamento, a preparação do membro de copo para uso comum, o método de soldagem, o método para a inspeção de detecção de falha ultrassônica, a padronização do tipo de produto, a configuração do membro de junta externa e similar, conforme descrito acima em conexão com o método de fabricação, de acordo com a primeira modalidade, são os mesmos que aqueles da primeira modalidade. Portanto, todos os detalhes da primeira modalidade são aplicados na terceira modalidade e somente a diferença é descrita.

[00173] Após a etapa de processamento de estria S3s, uma camada endurecida tendo a rigidez de aproximadamente 50 HRC a 62 HRC é formada em uma faixa predeterminada de uma superfície da periferia externa do membro do eixo pelo resfriamento por indução na etapa de tratamento térmico S4s. O tratamento térmico não é realizado sobre uma parte predeterminada na direção axial, que inclui uma superfície de extremidade de junção 51. O tratamento térmico para o membro de copo, a atribuição do número de produto e similares são os mesmos que aqueles no método de fabricação, de acordo com a segunda modalidade, e a descrição redundante são, portanto, omitidos aqui.

[00174] Após a etapa de tratamento térmico S4s, o membro do eixo é transferido para a etapa de trituração S5s de modo que uma superfície de montagem de rolamento 14 e similares sejam finalizadas. Assim, o membro do eixo é obtido como um produto finalizado. Então, o membro do eixo é atribuído a um número de produto indicando um produto finalizado para gerenciamento. As etapas de fabricação da terceira modalidade são adequadas em uma caixa de um membro de copo e de um membro do eixo tendo formas e especificações sem nenhum risco de efeito térmico sobre a porção tratada com calor durante a soldagem.

[00175] Nas etapas de fabricação da terceira modalidade, ambos, o membro de copo e o membro do eixo, podem ser atribuídos aos números de produtos indicando produtos finalizados para gerenciamento. Assim, a padronização do tipo de produto do membro de copo notavelmente reduz custos e alivia a responsabilidade de gerenciamento de produção. Além disso, o membro de copo e o membro do eixo podem ser fabricados independentemente um do outro até que o membro de copo e o membro do eixo estejam completos como produtos finalizados através de forjamento, torneamento, tratamento térmico, e trituração após tratamento térmico e similar. Assim, a produtividade é ainda melhorada em virtude da redução de configurações e similares também.

[00176] Na terceira modalidade, na Figura 24, para ilustrar o exemplo de padronização do tipo de produto do membro de copo, conforme descrito acima na primeira modalidade, os números de produtos do membro de copo e o membro do eixo na Figura 24 são alterados para os números de produtos indicando produtos finalizados. O número de produto do membro de junta externa é o mesmo que aquele da primeira modalidade. Portanto, a descrição do mesmo é omitida aqui. Observe que, o membro de copo e o membro do eixo para serem preparados como componentes finalizados não estão limitados ao membro de copo e ao membro do eixo sujeitos à finalização, como a trituração mencionada acima, após o tratamento térmico, ou corte, após resfriamento, mas englobam um membro de copo e um membro do eixo em um estado no qual o tratamento térmico é concluído enquanto a finalização está incompleta.

[00177] Conforme descrito na padronização do tipo de produto, o membro de copo não está limitado a um tipo para um tamanho da junta, ou seja, não está limitado a um tipo atribuído a um único número de produto. Especificamente, conforme descrito acima, o membro de copo engloba, por exemplo, membros de copo de uma pluralidade de tipos (atribuídos a uma pluralidade de números de produtos, respectivamente) que são preparados para um tamanho da junta baseados em diferentes especificações de um ângulo máximo de operação e são também preparados de modo que os diâmetros externos B1 das su-perfícies de extremidade de junção dos membros de copo mencionadas acima sejam definidas para dimensões iguais. Além disso, o membro de copo engloba, por exemplo, membros de copo de uma pluralidade de tipos (atribuídos a uma pluralidade de números de produtos, respectivamente) que são preparados para um tamanho da junta para alcançar o gerenciamento dos membros de copo em uma pluralidade de formas, incluindo componentes intermediários antes do tratamento térmico, e componentes finalizados em consideração da função da junta, as circunstâncias no local de fabricação, a produtividade e similares e são também preparados de modo que os diâmetros externos B1 das superfícies de extremidade de junção dos membros de copo mencionadas acima sejam definidas para dimensões iguais.

[00178] Nas modalidades mencionadas acima, a caixa, à qual a soldagem do feixe de elétron é aplicada, é descrita, mas a soldagem a laser também é similarmente aplicável.

[00179] No membro de junta externa, de acordo com as modalidades descritas acima, as caixas onde a presente invenção é aplicada à junta universal de velocidade constante do tipo de deslocamento duplo, como a junta universal de velocidade constante do tipo de conexão 10, e à junta universal de velocidade constante do tipo tripé 102, como a junta universal de velocidade constante do tipo de conexão 10, são descritas. Entretanto, a presente invenção pode ser aplicada a um membro de junta externa de outra junta universal de velocidade constante do tipo de conexão, como uma junta universal de velocidade constante do tipo de ranhura cruzada, e a um membro de junta externa de uma junta universal de velocidade constante do tipo fixo. Além disso, acima, a presente invenção é aplicada ao membro de junta externa da junta universal de velocidade constante, que é usada para construir o eixo de acionamento. Entretanto, a presente invenção pode ser aplicada a um membro de junta externa de uma junta universal de velocidade constante, que é usado para construir um eixo de hélice.

[00180] A presente invenção não está limitada às modalidades mencionadas acima. Logicamente, várias modificações podem ser feitas sem partir da essência da presente invenção. O escopo da presente invenção é definido nas Reivindicações e engloba equivalentes descritos nas Reivindicações e todas as alterações dentro do escopo das reivindicações. LISTA DOS SINAIS DE REFERÊNCIA 1 eixo de acionamento 2 eixo intermediário 3 estria 4 capa de proteção 5 capa de proteção 6 rolamento de suporte 10 junta universal de velocidade constante do tipo de conexão 11 membro de junta externa 11 ' peça 12 corte em copo 13 a membro de copo 12a1 porção cilíndrica 12a2 parte inferior 13 corte do eixo longo 13a membro do eixo 14 superfície de montagem de rolamento 16 membro de junta interna 17 membro de tripé 19 elemento de transmissão de torque (rolo) 20 junta universal de velocidade constante do tipo fixo 21 membro de junta externa 22 membro de junta interna 23 elemento de transmissão de torque (esfera) 24 gaiola 30 ranhura de faixa 31 superfície periférica interna 40 ranhura de faixa 41 elemento de transmissão de torque (esfera) 42 superfície periférica interna cilíndrica 49 porção soldada 50 superfície de extremidade de junção 51 superfície de extremidade de junção 55 superfície suave plana 100 aparelho de soldagem 101 arma de elétron 108 caixa 109 bomba a vácuo 111 espaço vedado 120 aparelho de detecção-inspeção de falha ultrassônica 121 base 122 banho de água 123 suporte de peça 124 guia de furo central superior 125 dispositivo de acionamento giratório 126 guia de furo central inferior 128 dispositivo de posicionamento de acionamento 129 dispositivo de posicionamento de acionamento na direção vertical 130 dispositivo de posicionamento de acionamento na direção horizontal 142 cilindro de acionamento 143 membro de suporte giratório 145 servomotor 156 cilindro de acionamento 160 sonda 161 dispositivo de posicionamento de acionamento 165 cilindro de acionamento 166 cilindro de acionamento 167 membro do braço 168 engrenagem 169 acionador giratório elétrico 170 engrenagem 171 estante B1 diâmetro externo B2 diâmetro externo D diâmetro interno E diâmetro interno G pulso de transmissão Gr1 eco de reflexão Gr2 eco de reflexão Gr3 eco de reflexão K1 defeito K2 defeito K3 defeito O centro da junta O1 centro da curvatura O2 centro da curvatura RC ângulo de inclinação circunferencial (ângulo incidente) RCʹ ângulo de refração S6 etapa de soldagem S6j etapa de processamento de remoção S6k etapa de inspeção por detecção de falha ultrassônica X1 valor limiar X2 valor limiar

Claims

1 Método de fabricação para um membro de junta externa (11) de uma junta universal de velocidade constante (10), o membro de junta externa (11) compreendendo: uma seção de copo (12) tendo ranhuras de faixa (30) formadas em uma periferia interna da seção de copo (12), que são encaixáveis com elementos de transmissão de torque (41); e uma seção de eixo (13) formada em uma porção inferior da seção de copo (12), o membro de junta externa (11) sendo construído pela formação da seção de copo (12) e a seção de eixo (13) como membros separados, e por soldagem de um membro de copo (12a) formando a seção de copo (12) e um membro de eixo (13a) formando a seção de eixo (13) um ao outro, o método de fabricação compreendendo: uma etapa de soldagem (S6) do membro de copo (12a) e o membro de eixo (13a) para formar uma peça de trabalho (11') por irradiação de um feixe unindo porções de extremidade (50, 51) do membro de copo (12a) e o membro de eixo (13a); o método de fabricação sendo caracterizado por compreender: uma etapa de processamento de remoção (S6j) de fazer com que uma superfície externa da peça de trabalho (11') incluindo uma porção soldada (49) formada na etapa de soldagem (S6) seja formada em um plano liso da superfície (55) com rugosidade superficial igual ou inferior a Ra 2,0 μm por torneamento; e uma etapa de detecção de falha ultrassônica (S6K) de inspeção da porção soldada (49), a etapa de detecção de inspeção ul- trassônica (S6k) que compreende um método de detecção de falha de feixe de ângulo circunferencial que inclui a irradiação de ondas ultras- sônicas para a superfície plana e lisa (55) da porção soldada (49) com uma sonda (160) em uma direção paralela às marcas de rotação formadas pela rotação e em um ângulo incidente (RC) que evita a reflexão total das ondas ultrassônicas, em que no método de detecção de falha de feixe de ângulo circun- ferencial, um eixo de um pulso de transmissão ultrassônica (G) na sonda (160) é definido perpendicular a um eixo da peça de trabalho (11') e paralelo a uma seção transversal da peça de trabalho (11') contendo o eixo da peça de trabalho (11') e um ponto focal das ondas ul- trassônicas de uma sonda (160) é definido para uma pluralidade de posições dentro de uma espessura da porção soldada (49), e a sonda (160) verifica uma pluralidade de posições na direção axial, para assim inspecionar uma região inteira da porção soldada (49).

2 Método de fabricação para um membro de junta externa (11) de uma junta universal de velocidade constante (10), de acordo com a reivindicação 1, caracterizado pelo fato de que o ângulo de incidência do eixo do pulso de transmissão ultrassônica das ondas ultras- sônicas é definido em 10 ° a 27 °.

3 Método de fabricação de um membro de junta externo (11) de uma junta universal de velocidade constante (10) de acordo com a reivindicação 1, caracterizado pelo fato de que o posicionamento da sonda (160) é controlado por um programa.

4 Método de fabricação para um membro de junta externo (11) de uma junta universal de velocidade constante (10), de acordo com a reivindicação 1, caracterizado pelo fato de que, na etapa de detecção de falha ultrassônica (S6k), a peça de trabalho (11') é girada durante a inspeção.