BRPI0615627B1

BRPI0615627B1 - Eixo de acionamento

Info

Publication number: BRPI0615627B1
Application number: BRPI0615627-4A
Authority: BR
Inventors: Eryilmaz Orkan; Weckerling Thomas
Original assignee: Gkn Driveline International Gmbh
Priority date: 2005-09-08
Filing date: 2006-06-22
Publication date: 2018-04-24
Also published as: BRPI0615627A2; JP2009507196A; JP4898811B2; CN101326379A; DE102005042910A1; DE102005042910B4; CN101326379B; WO2007028436A1

Abstract

eixo de acionamento. um eixo de acionamento compreendendo uma primeira junta universal; um eixo intermediário; e uma segunda junta universal, onde a primeira junta universal é uma junta esférica universal de velocidade constatnte 11 na fprma de uma junta de contrapista compreende uma parte de junta extrena 12 com primeiras e segundas pistas de esferas extrenas 16, 17 uma parte de junta interna 14 com primeiras e segundas pistas de esferas 17,19, onde as primeiras pistas de esferas extrenas 16, junto com as primeiras pistas de esferas internas, 17 foram primeiros pares de pista que se estendem (a) em uma primeira direção axial r ~1~1 e onde as segundas pistas de esferas externas, 18. junto com as segundas pistas de esferas internas 19, formam segundos paraes de pistas 18, 19 que se estendem <225> em uma segunda direção axial r ~1~2; esferas 20 que são guiadas nos pares de pistas e cujos centros de esferas são posicionados sobre um raio de circunferência primitiva ao redor de um centro junta m; uma gaiola de esfera 21 com janelas de gaiola distribuídas circunferencialmente 22, em cuja gaiola de esfera 21 as esferas 20 são mantidas em um plano central comum e, quando a junta é articulada, são guiadas sobre o plano de ângulo bisselor, onde entre a parte de junta extrena 12 e a gaiola de esfera 21 por um lado entre a gaiola de esfera 21 e a junta interna 14 pelo outro lado são providos espaçamentos exiais que permitem um deslocamento axial relativo entre a parte de junta extrena 12 e a parte de junta interna 14.

Description

(54) Título: EIXO DE ACIONAMENTO (51) Int.CI.: F16D 3/223; F16D 3/224 (30) Prioridade Unionista: 08/09/2005 DE 10 2005 042 910.6 (73) Titular(es): GKN DRIVELINE INTERNATIONAL GMBH (72) Inventor(es): ORKAN ERYILMAZ; THOMAS WECKERLING

“EIXO DE ACIONAMENTO”

Descrição

A invenção refere-se a um eixo de acionamento compreendendo uma primeira junta universal, um eixo intermediário e uma segunda junta universal, onde a primeira junta universal é uma junta esférica universal de velocidade constante na forma de uma junta de contrapista.

Juntas de contrapista do tipo usado como uma primeira junta universal estão descritas na DE 100 60 120 Al, e é assumido que um trajeto de deslocamento axial tem que ser delimitado como uma função de ângulos de controle existentes. Em sua posição axial central, as juntas de contrapista do tipo mencionado estão livres das forças axiais e são, por isto, apropriadas para desconectar vibrações fracas do eixo propulsor. No entanto, se ocorrer um deslocamento axial sob carga de torque, as forças axiais são aumentadas de modo que as vibrações axiais podem ser transmitidas. Se o trajeto de deslocamento axial for muito longo, perde-se a vantagem de não se ter forças axiais ou delas serem fracas. Por conseguinte, o objeto da presente invenção é propor um eixo de acionamento compreendendo uma junta do tipo mencionado que possa contribuir, efetivamente, para desconectar vibrações dos eixos propulsores.

O objetivo acima mencionado é alcançado provendo-se um eixo de acionamento compreendendo uma primeira junta universal; um eixo intermediário; e uma segunda junta universal, onde a primeira junta universal é uma junta esférica universal de velocidade constante na forma de uma junta de contrapista compreendendo uma parte de junta externa com primeiras e segundas pistas de esferas externas, uma parte de junta interna com primeiras e segundas pistas de esferas internas, onde as primeiras pistas de esferas externas, junto com as primeiras pistas de esferas internas formam primeiros pares de pistas que se estendem em uma primeira direção axial Rjle onde as segundas pistas de esferas externas, junto com as segundas pistas de esferas

internas, formam segundos pares de pistas que se estendem em uma segunda direção axial Ri2; esferas que são guiadas nos pares de pistas e cujos centros Z, das esferas, estão posicionados sobre um raio da circunferência primitiva PCR e ao redor de um centro de junta M; uma gaiola de esfera com janelas de gaiola distribuídas circunferencialmente e em cuja gaiola de esfera as esferas são contidas em um plano central E, comum, e que quando a junta é articulada, são guiadas sobre o plano de ângulo bissetor, onde, entre a parte de junta externa e a gaiola de esfera por um lado, e entre a gaiola de esfera e a junta interna, pelo outro, são providos espaçamentos que permitem um deslocamento axial relativo entre a parte de junta externa e a parte de junta interna.

Mais particularmente, é proposto que a proporção entre o deslocamento axial total S e o raio da circunferência primitiva PCR das esferas - quando a junta está em condição de alinhamento - varie entre 0,01 e 0,09 (0,01 < S/PCR < 0,09). Se este trajeto de deslocamento axial, referente ao tamanho da junta, for observado, as forças axiais resultantes na faixa operacional da junta são impedidas de se tomarem muito altas

De acordo com um modo de realização preferido, a proporção entre o deslocamento axial total S e o raio da circunferência primitiva PCR das esferas - quando a junta está em condição de alinhamento - é menor do que 0,05 (S/PCR < 0,05). As forças axiais são particularmente fracas se as diferenças entre os ângulos de abertura dos pares de esferas forem relativamente pequenas. Por isto é proposto que quando a junta está na condição de alinhamento, nas posições terminais do deslocamento axial relativo entre a parte de junta externa e a parte de junta interna, o ângulo de abertura respectivo, menor, α ou β dos primeiros pares de pistas ou dos segundos pares de pistas seja menor do que 8° (a < 8° v β < 8°). Uma redução adicional do ângulo de abertura dos pares de pistas pode ser tal que, quando a junta está em condição de alinhamento, em uma posição central do trajeto de

deslocamento axial relativo entre a parte de junta externa e a parte de junta interna, na qual os ângulos de abertura α e β dos primeiros pares de pistas e dos segundos pares de pistas são iguais em tamanho, ambos os ângulos de abertura α e β são menores do que 8° (a < 8° a β < 8°).

Mais particularmente é proposto que na primeira junta universal, a face interna da parte de junta externa, a face externa da parte de junta interna bem como a face externa e a face interna da gaiola de esfera sejam, cada uma delas, faces de porções esféricas, onde o espaçamento radial COR entre a parte de junta externa e a gaiola de esfera, e o espaçamento radial CIR entre a gaiola de esfera e a parte de junta interna, cada um deles, varie entre 0,015 e 0,20mm. Esta medida permite que a produção da primeira junta universal deste tipo seja vantajosamente simplificada, porque estas superfícies que, em uma junta deste tipo, não têm uma função de guia, mas servem apenas como batentes axiais podem ser produzidas simplesmente por uma operação de formação ou por uma única operação de giro. Mais particularmente, é proposto que, na parte de junta externa, após a operação de formação prover a necessária dimensão excedente requerida para o propósito de usinagem, a face-guia esférica interna da gaiola de esfera seja apenas ligeiramente girada e subseqüentemente endurecida, enquanto as pistas de esferas são apenas endurecidas e esmerilhadas depois da operação de formação. A face-guia e as pistas de esferas podem ser endurecidas por endurecimento por indução em uma única operação.

É proposto adicionalmente como uma medida de dimensionamento vantajosa que o espaçamento axial BC das esferas nas janelas da gaiola varie entre -0,03mm (ajuste de pressão) e 0,1 mm (ajuste de espaçamento).

De acordo com uma medida de dimensionamento adicional, é proposto que na primeira junta universal, o espaçamento radial da esfera BO das esferas nos pares de pistas varie entre -0,03mm (ajuste de pressão) e

0,08mm (ajuste de espaçamento) Esta faixa de valores, com a acima mencionada, aplica-se a todos os tamanhos padronizados de juntas da indústria automobilística.

Um projeto de pista preferido da respectiva primeira junta universal é descrito nas reivindicações 7 a 12 as quais nos referimos aqui. Desta maneira é assegurado que ângulos de articulação grandes sejam possíveis na primeira junta universal e que, mesmo com estes ângulos de articulação grandes, independente da posição do deslocamento axial, é possível manter boas condições de controle das esferas como um resultado das forças de tração e, com isto, um controle confiável da primeira junta universal. O mencionado projeto de pista, até o presente, somente havia sido proposto para juntas fixas sem possibilidade de executar um deslocamento axial (DE 103 37 612 Al).

A primeira junta universal deve, preferencialmente, ser provida com seis ou oito esferas.

No que diz respeito ao projeto da segunda junta universal do eixo de acionamento da invenção, é proposto que ela seja uma junta de mergulho axial, mais particularmente na forma de uma junta tripóide, uma junta de mergulho VL ou uma junta de mergulho XL ou uma junta de mergulho DO. Alternativamente é proposto que a segunda junta universal seja provida na forma de uma junta fixa, mais particularmente, na forma de uma junta Cardan, uma junta AC, uma junta UF ou uma junta de contrapista. No que diz respeito à última alternativa, é proposto adicionalmente que o eixo intermediário seja uma unidade de mergulho axial, de modo que mesmo um eixo de acionamento composto desta maneira possa acomodar mudanças substanciais no comprimento. Em todas as variantes acima mencionadas, quaisquer vibrações introduzidas axialmente dentro do eixo de acionamento podem ser desconectadas da primeira junta universal provida na forma de uma junta de contrapista, deslocável, via a capacidade de deslocamento axial

Υ da força fraca do mesmo por uma extensão que não seria alcançada pelas juntas e unidades de mergulho axial da técnica anterior.

Modos de realização preferidos da invenção estão mostrados nos desenhos e serão descritos abaixo.

Figura 1 mostra uma junta de contrapista para um eixo de acionamento da invenção em um primeiro modo de realização com seis esferas

a) em uma seção longitudinal planar através das pistas de esferas opostas

b) em uma vista desenvolvida da gaiola de esfera

c) em uma seção longitudinal dobrada através de uma janela de gaiola e de uma rede de gaiola

d) em um detalhe aumentado de acordo com a ilustração c).

Figura 2 mostra a junta no modo de realização de acordo com a Figura 1 em uma posição deslocada axialmente

a) em uma seção longitudinal planar através das pistas de esferas opostas

b) em uma vista desenvolvida da gaiola de esfera

c) em uma seção longitudinal dobrada através de uma janela de gaiola e de uma rede de gaiola.

Figura 3 mostra a junta de um modo de realização de acordo com as Figuras 1 e 2 em uma seção longitudinal dobrada através de uma janela de gaiola e de uma rede da gaiola

a) em uma primeira posição deslocada axialmente em sua extensão máxima

b) na posição axial central

c) em uma segunda posição deslocada axialmente em sua extensão máxima

d) em um detalhe aumentado de acordo com a ilustração b).

Figura 4 mostra a junta de acordo com as Figuras 1 a 3 em uma seção longitudinal dobrada através de uma janela de gaiola e uma rede da gaiola com dimensões suplementares

a) em uma primeira posição deslocada axialmente em sua extensão máxima

b) na posição axial central

c) em uma segunda posição deslocada axialmente em sua extensão máxima.

Figura 5 mostra a junta de acordo com as Figuras 1 a 4

a) na ilustração de acordo com as Figuras 3b e 4b

b) em um detalhe aumentado de acordo com a ilustração a).

Figura 6 mostra a junta de acordo com as Figuras 1 a 5

a) na ilustração de acordo com a Figura 5 a

b) em um detalhe aumentado de acordo com a ilustração a).

Figura 7 mostra uma junta de contrapista para um eixo de acionamento da invenção em um segundo modo de realização com seis esferas e um formato de pista especial

a) em uma seção longitudinal

b) em uma vista axial.

Figura 8 mostra uma junta de contrapista para um eixo de acionamento da invenção em um terceiro modo de realização com um formato de pista especial e oito esferas

a) em uma seção longitudinal A-A

b) em uma seção longitudinal B-B através dos segundos pares de pistas

c) em uma vista axial.

Figura 9 mostra a junta de acordo com a Figura 7 mostrando o ângulo de abertura em uma seção longitudinal.

Figura 10 mostra detalhes da junta de acordo com a Figura 9 dando as dimensões das linhas centrais da esfera

a) a parte de junta externa em uma seção longitudinal

b) a parte de junta interna em uma seção longitudinal.

Figura 11 mostra um eixo de acionamento da invenção com uma junta tripóide AAR como a segunda junta universal.

Figura 12 mostra um eixo de acionamento da invenção com uma junta tripóide GI como a segunda junta universal.

Figura 13 mostra um eixo de acionamento da invenção com uma junta esférica de mergulho VL como a segunda junta universal.

Figura 14 mostra um eixo de acionamento da invenção com uma junta de mergulho DO como a segunda junta universal.

Figura 15 mostra um eixo de acionamento da invenção com uma junta de Hooke como a segunda junta universal.

Figura 16 mostra um eixo de acionamento da invenção com uma junta fixa AC como a segunda junta universal e uma unidade de deslocamento axial.

Figura 17 mostra um eixo de acionamento da invenção com uma junta fixa UF como a segunda junta universal e uma unidade de deslocamento axial.

Figura 18 mostra um eixo de acionamento da invenção com uma junta fixa de contrapista como a segunda junta universal e uma unidade de deslocamento axial.

As ilustrações da Figura 1 serão descritas em conjunto, abaixo. Uma junta de contrapista 11, da invenção, compreende uma parte de junta externa 12 com uma base 13 formada sobre ela, uma parte de junta interna 14 com um eixo 15 inserido, pares de pistas consistindo das primeiras pistas de esferas externas 16 e primeiras pistas de esferas internas 17 que se abrem em um plano da junta central E em uma primeira direção Rjl em direção à base 13, bem como segundos pares de pistas consistindo de segundas pistas de esferas externas 18 e segundas pistas de esferas internas 19 que se abrem em um plano da junta central E em uma segunda direção Rí2 em direção ao eixo 15. Uma pluralidade de primeiros e segundos pares de pista 16, 17 é distribuída ao redor da circunferência da junta. Ao ângulo de abertura dos primeiros pares de pistas 16, 17 no plano central E foi atribuído o símbolo a, ao segundo ângulo de abertura dos segundos pares de pistas 18, 19, no plano central Ε, o símbolo β. Nos pares de pistas estão acomodadas primeiras esferas 201 e segundas esferas 20₂ que estão contidas em uma gaiola de esfera 21 com janelas de gaiola 22 distribuídas circunferencialmente em um plano central E, comum. Também é mostrado o eixo central A da junta alinhada, eixo este que intercepta o plano central E no centro de junta M. Quando torque é transmitido, são aplicadas forças Fl às primeiras esferas 201 em direção à base 13, com segundas forças F2 sendo aplicadas às segundas esferas 20₂ em direção ao eixo 15. Na posição central ilustrada da junta, as forças Fl e F2 são idênticas porque os ângulos α e β são idênticos em tamanho, de modo que a soma de todas as forças axiais FC aplicadas à gaiola de esfera 21 é igual a zero. Como pode ser visto nas ilustrações c) e d), a gaiola de esfera 21 compreende um espaçamento radial e por isto, também, um espaçamento axial ambos em relação à parte de junta externa 12 e à parte de junta interna 14, com todo o espaçamento axial entre a parte de junta externa 12 e a parte de junta interna 14 sendo referidos como “S”. No modo de realização ilustrado, a parte de junta externa 12 compreende uma face esférica interna 23 e a parte de junta interna 14 uma face esférica externa 24. Além disto, a gaiola de esfera 21 compreende uma face esférica externa 25 e uma face esférica interna 26.

Na Figura 2, aos detalhes idênticos aos mostrados na Figura 1 foram dados os mesmos números de referência. Com isto faz-se referência à descrição precedente. As ilustrações individuais da Figura 2 serão descritas abaixo, em conjunto. A junta está mostrada em uma posição na qual a parte de junta interna 14 está deslocada em relação ao plano central E referindo-se à parte de junta externa 12 pelo trajeto de deslocamento axial S2 na primeira direção. Como um resultado do mencionado deslocamento, o ângulo de abertura α dos primeiros pares de pistas de esferas 16, 17 toma-se menor, enquanto o ângulo de abertura β dos segundos pares de pistas de esferas 18, 19 toma-se maior. Como um resultado, durante a transmissão do torque, as forças axiais Fl aplicadas nas primeiras esferas 20i tomam-se menores e as forças axiais F2 aplicadas nas segundas esferas 20₂ tomam-se maiores. Por isto, a soma das forças axiais FC não é igual a zero e se estende em direção ao eixo 15. Nesta posição a gaiola e, por conseguinte, a junta como um todo não pode mais ser deslocada de maneira axialmente livre de força.

Na Figura 3, aos detalhes idênticos aos mostrados nas Figuras 1 e 2 foram dados os mesmos números de referência. Assim faz-se referência à descrição precedente. Na ilustração b) a junta está mostrada na seção axial na posição axial central de acordo com a Figura lc. O detalhe aumentado mostra que a parte de junta interna 14 compreende os espaçamentos axiais Slj e S2j em relação à gaiola de esfera 21. Além disto, pode ser visto que a gaiola de esfera 21 compreende os espaçamentos axiais Sl₀ e S2₀em relação à parte de junta externa 12. Como um resultado, o trajeto máximo de deslocamento SI mostrado na ilustração a) em uma direção, corresponde à soma de SE e SI o, e o trajeto de deslocamento máximo S2 na direção oposta mostrado na ilustração c) corresponde à soma de S2i e S2₀. Nas posições terminais respectivas, a gaiola de esfera 21 se apoia na parte de junta interna 14 e/ou na parte de junta externa 12. O trajeto de deslocamento total S é obtido como a soma de SI e S2, com “S” referindo-se ao deslocamento da parte de junta interna 14 em relação à parte de junta externa 12 de um apoio até o outro apoio.

Na Figura 4, aos detalhes idênticos aos mostrados nas Figuras 1 a 3 foram dados os mesmos números de referência. Assim faz-se referência

à descrição precedente. As ilustrações a), b) e c) correspondem, em grande parte, às ilustrações a), b) e c) da Figura 3. A ilustração b), em adição, mostra o raio da circunferência primitiva PCR das esferas a partir do eixo central A até o centro de esfera 7 da junta alinhada. É dada uma faixa para a invenção, para as condições de projeto, entre o trajeto de deslocamento máximo S = SI + S2 e o raio da circunferência primitiva PCR com 0,01 < S/PCR < 0,09.

Na Figura 5, aos detalhes idênticos aos mostrados nas Figuras 1 e 4 foram dados os mesmos números de referência. Assim faz-se referência à descrição precedente. A ilustração da Figura a) corresponde à ilustração de acordo com a Figura 4b. No detalhe aumentado de acordo com a Figura b), são dados os espaçamentos radiais CIR entre a face de esfera externa 24 da parte de junta interna 14 e a face de esfera interna 26 da gaiola de esfera 21, bem como os espaçamentos radiais COR entre a face de esfera externa 25 da gaiola de esfera 21 e a face de esfera interna 23 da parte de junta externa 12. Também são dadas as faixas dos mencionados espaçamentos como 0,015 < CIR < 0,20 e 0,015 < COR < 0,20, com os mencionados valores referidos em milímetros.

Na Figura 6, aos detalhes idênticos aos mostrados nas Figuras 1 e 5 foram dados os mesmos números de referência. Assim faz-se referência à descrição precedente. A ilustração da Figura a) corresponde à ilustração de acordo com a Figura 4b, com a ilustração b) mostrando um detalhe aumentado. A ilustração b) mostra a folga radial BO da esfera em um dos pares de pistas 16, 18 bem como a folga axial BC da esfera 20j na janela de gaiola 22, com os valores para BC tendo sido dados como -0,03 < BC < 0,1 e os valores para BO tendo sido dados como -03 < BO < 0,08; os mencionados valores referidos em milímetros.

A figura 7 mostra uma junta de contrapista da invenção com seis pares de pistas 16, 17, 18, 19 e, por conseguinte, seis esferas 20 em uma seção longitudinal e um uma vista de plano. Os primeiros e segundos pares de

pistas se alternam ao redor da circunferência. Aos detalhes idênticos foram dados os mesmos números de referência mostrados nas Figuras 1 a 6 anteriores. Assim faz-se referência à descrição precedente.

A figura 8 mostra uma junta de contrapista da invenção com oito esferas 20, com uma seção longitudinal A-A se estendendo através dos primeiros pares de pistas 16, 17 e uma seção longitudinal B-B se estendendo através dos segundos pares de pistas 18, 19. Os primeiros e segundos pares de pistas se alternam ao redor da circunferência. Aos detalhes idênticos foram dados os mesmos números de referência mostrados nas Figuras 1 a 6 anteriores. Assim faz-se referência à descrição precedente.

A figura 9 mostra uma junta de acordo com a Figura 7 com ângulos de abertura α e β dos primeiros pares de pistas que se abrem na primeira direção RJ e na segunda direção Rj2, respectivamente. Detalhes referentes às linhas centrais das pistas das pistas de esferas - como mostrado na Figura 10 - também se referem, analogamente, à junta de acordo com a Figura 8. A linha central Ml6 das primeiras pistas de esferas externas 16 ilustradas na parte junta externa 12 consiste de um arco com um primeiro raio R2 com um centro 02 que está arranjado sobre o eixo longitudinal A com um deslocamento axial em relação ao plano central E em direção à base; de um arco unido continuamente a um raio R3 menor, cujo centro 03 compreende o mesmo deslocamento axial em direção à base que o do centro 02 de R2; assim como de um arco com um raio contrário Rl cujo centro OI compreende um deslocamento axial em relação ao plano central E na direção oposta em relação aos centros 02, 03 dos arcos com os raios R2, R3, por exemplo, em direção à abertura terminal, e cujo centro Ol está posicionado fora de um círculo com o raio R2 ao redor do centro 02. Pode ser visto na parte de junta interna que a linha central Ml 7 das primeiras pistas de esferas 17 ilustradas, se estende, espelhada simetricamente em relação ao plano central E, por exemplo, ela é composta identicamente de arcos com os raios R2’, R3’ e Rl’

ao redor dos centros 02’, 03’, ΟΓ, mas simetricamente espelhada. A linha central Ml8 da segunda pista de esfera externa 18 compreende um arco com um primeiro raio R5, cujo centro 05 está posicionado sobre o eixo longitudinal A, com um deslocamento axial que é oposto ao deslocamento do centro 02 do arco com o raio R2, por exemplo, em direção à abertura terminal. O arco com o raio R5 é seguido, em direção à abertura terminal, por um arco com o raio contrário R4 cujo centro 04 está posicionado fora de um círculo com o raio R5 ao redor do centro 05 e que compreende um deslocamento axial em direção ao plano central E, e cujo deslocamento axial se estende na mesma direção. Pode ser visto que a linha central M19 da segunda pista de esfera interna 19 na parte de junta interna 14 se estende simetricamente espelhada em relação à linha central Ml 8 das segundas pistas de esferas externas 18, por exemplo, ela é composta de arcos com os raios R5’ e R4’ ao redor dos centros 05’, 04’, mas simetricamente espelhadas em relação ao plano central E. As primeiras pistas de esferas externas 16 a as primeiras pistas de esferas internas 17 formam, no plano central E, o ângulo de abertura α que se abre na primeira direção Rjl, enquanto que as segundas pistas de esferas externas 18 e as segundas pistas de esferas internas 19 no plano central formam o ângulo de abertura β que se abre na direção oposta, por exemplo, na direção R2. Quando a mencionada junta da invenção é deslocada axialmente, o que se toma possível como um resultado do espaçamento de gaiola da invenção, os ângulos de abertura variam em direções opostas, com a junta mudando da posição na qual está livre das forças axiais para posições nas quais ocorrem forças de retomo.

O termo “deslocamento axial” tem o mesmo significado que o termo “distância axial” e “deslocamento axial”, respectivamente.

As Figuras 11 a 18 mostram, cada uma delas, um eixo de acionamento da invenção que, na forma da primeira junta universal, compreende uma junta de contrapista 11 do tipo acima descrito semelhante ao modo de realização de acordo com a Figura 7; além disto, um eixo intermediário 31 (Figuras 11 a 15) e um eixo intermediário com uma unidade de deslocamento axial integrada 91 (Figuras 16 a 18), bem como, finalmente, uma segunda junta universal na forma de uma junta de mergulbo axial (Figuras 11 a 14) e uma segunda junta universal na forma de uma junta fixa (Figuras 15 a 18), respectivamente. Aos detalhes da primeira junta universal 11 foram atribuídos os mesmos números de referência que os das Figuras precedentes. Em relação a eles, faz-se referência à descrição precedente. O eixo intermediário 31 é conectado via uma conexão por tomada aos componentes da primeira junta universal 11 e da segunda junta universal. O mesmo se aplica ao eixo intermediário de partes múltiplas com uma unidade de mergulho integrada 91, que compreende uma porção de luva 92 com endentação de eixo interna 93 bem como a um munbao de tomada 94 e, além disto, uma porção de apoio 95 com endentação de eixo externa 96 que, em um modo de mergulho axial conecta a endentação de eixo interna 93.

Uma seta dupla VI na segunda junta universal indica a introdução de forças de excitação dentro da segunda junta universal. Uma seta dupla adicional V2 91 no eixo intermediário 31, indica a transferência das mencionadas vibrações em direção à primeira junta universal 11. No detalhe relacionado à primeira junta adicional 11, uma terceira seta dupla V3 referese, finalmente, a desconexão da excitação vibracional na primeira junta universal 11, onde a parte de junta interna não transmite quaisquer forças substanciais à parte de junta externa da junta de contrapista que assim é mantida em uma condição livre de vibração.

As esferas 20_b 20₂ da primeira junta universal estão ilustradas com setas para as forças que se estendem axialmente em direções opostas, cujas forças simbolizam a liberdade resultante das forças axiais.

A seguir, apenas as segundas juntas universais respectivas serão descritas.

A figura 11 mostra uma junta tripóide AAR 41 como a segunda junta universal que compreende uma parte de junta externa 42 com três pistas-guia 43 distribuídas circunferencialmente, uma estrela tripóide 44 com braços tripóides 45 distribuídos circunferencialmente bem como conjuntos de cilindros giratórios 46 mantidos, de modo a poderem ser girados, sobre os braços tripóides. A parte de junta interna 44 é mantida de modo axialmente deslocável na parte de junta externa 42, com os conjuntos de cilindros 46 estando em contato de giro e é deslocável de forma angular em relação à mencionada parte de junta externa 42.

A figura 12 mostra uma junta tripóide GI 51 como a segunda junta universal que compreende uma parte de junta externa 52 com três pistasguia 53 distribuídas circunferencialmente, uma estrela tripóide 54 com braços tripóides 55 distribuídos circunferencialmente bem como cilindros 56 que são sustentados, de modo a poderem ser girados, sobre os braços tripóides. A parte de junta interna 54 é mantida de modo axialmente deslocável na parte de junta externa 52, com os cilindros 56 executando um movimento de giro e pode ser articulada em relação à mencionada parte de junta externa 52.

A figura 13 mostra uma junta de mergulho VL ou XL como a segunda junta universal que compreende uma parte de junta externa 62 com pistas de esferas externas 63 se estendendo longitudinalmente e que interceptam o eixo longitudinal, assim como uma parte de junta interna 64 com pista de esfera interna 65 se estendendo longitudinalmente e que intercepta a direção longitudinal na direção oposta, ela sendo provida de esferas de transmissão de torque 66 que são guiadas nas pistas de esferas externas 63 e nas pistas de esferas internas 65 e que, por sua vez, são mantidas por uma gaiola 67 em um plano comum. A gaiola 67 compreende um espaçamento axial em relação à parte de junta interna 64 e é guiada em uma face-guia cilíndrica interna 68 da parte de junta externa 62. Desta maneira, a parte de junta interna 64 é mantida de modo a ser deslocável axialmente e articulável em relação à parte de junta externa 62.

A figura 14 mostra uma juta de mergulho DO como segunda junta universal que compreende uma parte de junta externa 72 com pistas de esferas externa 73 se estendendo axialmente, assim como uma parte de junta interna 74 com pistas de esferas internas 75 se estendendo axialmente. Em pares de pistas de esferas externa 73 e pistas de esferas internas 75 temos esferas transmissoras de torque guiadas 76, as quais, por sua vez, são mantidas por uma gaiola 77 em um plano comum. A gaiola 77 é mantida em uma face-guia cilíndrica interna 78 da parte de junta externa 72 de modo a ser deslocável axialmente e articulável, e sobre uma face-guia extemamente esférica 79 da parte de junta interna 74 de modo a ser apenas articulável, de modo que, desta maneira, a parte de junta interna 74 é guiada de modo deslocável axialmente e articuladamente em relação à parte de junta externa 72.

No eixo de acionamento de acordo com a figura 15 é mostrada uma junta Cardan ou junta de Hooke 81 como segunda junta universal. Ela compreende um primeiro garfo de junta 82 e um segundo garfo de junta 83que é girado de 90° em relação ao mencionado primeiro garfo de junta 82. A unidade de mergulho axial não é mostrada, mas deve ser assumida como arranjada na parte interrompida do eixo intermediário 31.

A figura 16 mostra como segunda junta universal uma junta AC (junta de contato angular) que compreende uma parte de junta externa 102 com pistas de esferas externas 102, circularmente curvas, e uma parte de junta interna 104 com pistas de esferas internas 105 circularmente curvas. Nos pares de pistas consistindo de pistas de esferas externas 103 e pistas de esferas internas 105idênticas, que formam ângulos de abertura apontando em direção ao eixo intermediário, estão acomodadas esferas de transmissão de torque 106 que são contidas por uma gaiola de esfera em um plano comum. A gaiola de esfera e mantida de modo a poder ser girada e é sustentada axialmente em uma face-guia esférica interna 108 da parte de junta externa 102. Um deslocamento axial entre as duas juntas 11, 101 pode ocorrer dentro da unidade de mergulho axial 91.

A figura 17 mostra, como segunda junta universal, uma junta 5 UF (junta livre de recorte) com uma parte de junta externa 112 com pistas de esferas axialmente externas livres de recorte 113 e uma parte de junta interna 114com pistas de esferas axialmente internas livres de recorte 115, onde, em pares de pistas de esferas externas 113 e pistas de esferas internas 115 formando ângulos apontando para o eixo intermediário, são mantidas esferas

116 que, por sua vez, são mantidas por uma gaiola de esfera 117 em um plano comum. A gaiola de esfera 117 é mantida de modo a poder ser girada e suportada axialmente em uma face-guia esférica interna 118, da parte de junta externa 112. A junta é, por isto, uma junta fixa de modo que o deslocamento tem que ocorrer entre a primeira junta universal 11 e a segunda junta universal 111 dentro da unidade de mergulho axial 91.

Na figura 18, a segunda junta universal é provida como uma junta de contrapista 11 ’ que, neste caso, é provida na forma de uma junta fixa sem a possibilidade de um deslocamento axial. Foram dados aos detalhes os mesmos números de referência que os do caso da primeira junta universal 11.

O deslocamento axial entre a primeira junta universal 11 e a segunda junta universal 11 ’ pode ocorrer dentro da unidade de mergulho axial 91 da maneira já descrita.

Claims

REIVINDICAÇÕES

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1. Eixo de acionamento, caracterizado pelo fato de compreender uma primeira junta universal; um eixo intermediário; e uma segunda junta universal, onde a primeira junta universal é uma junta esférica universal de velocidade constante (11) na forma de uma junta de contrapista compreendendo uma parte de junta externa (12) com primeiras e segundas pistas de esferas externas (16, 18), uma parte de junta interna (14) com primeiras e segundas pistas de esferas internas (17, 19), onde as primeiras pistas de esferas externas (16), junto com as primeiras pistas de esferas internas (17), formam primeiros pares de pistas (16, 17) que se estendem (a) em uma primeira direção axial Ril e onde as segundas pistas de esferas externas (18), junto com as segundas pistas de esferas internas (19), formam segundos pares de pistas (18, 19) que se estendem (β) em uma segunda direção axial R(2; esferas (20) que são guiadas nos pares de pistas e cujos centros de esferas Z são posicionados sobre um raio da circunferência primitiva PCR ao redor de um centro de junta M; uma gaiola de esfera (21) com janelas de gaiola distribuídas circunferencialmente (22), em cuja gaiola de esfera (21) as esferas (20) são mantidas em um plano central comum E, quando a junta é articulada, são guiadas sobre o plano de ângulo bissetor, onde entre a parte de junta externa (12) e a gaiola de esfera (21) por um lado e entre a gaiola de esfera (21) e a junta interna (14) pelo outro lado são providos espaçamentos axiais que permitem um deslocamento axial relativo S entre a parte de junta externa (12) e a parte de junta interna (14).

2/17 ι

VLk

S1o

2. Eixo de acionamento de acordo com a reivindicação 1, caracterizado pelo fato de, na primeira junta universal a proporção entre o deslocamento axial total S e o raio de circunferência primitiva PCR das esferas (20) - quando a junta está em condição de alinhamento - variar entre 0,01 e 0,09 (0,01 < S/PCR< 0,09).

3. Eixo de acionamento de acordo com a reivindicação 2, caracterizado pelo fato de, na primeira junta universal a proporção entre o deslocamento axial total S e o raio de circunferência primitiva PCR das esferas (20) - quando a junta está em condição de alinhamento - ser menor do que 0,05 (S/PCR < 0,05).

4/17 σ>

>

Folga axial total S = S1+ S2 cn ο

ο ν

Ο

Ol ω

V ο

ο

S

4. Eixo de acionamento de acordo com as reivindicações 1 a 3, caracterizado pelo fato de, na primeira junta universal, quando a junta está em condição de alinhamento, nas posições terminais do trajeto de deslocamento axial relativo entre a parte de junta externa (12) e a parte de junta interna (14), o respectivo ângulo de abertura menor α ou β dos primeiros pares de pistas (16, 17) ou dos segundos pares de pistas (18, 19) ser menor do que 8° (a < 8° v β < 8°).

5/17

0.03ff, <C IR <0.20 0.046 < C OR < 0.20

6fYJ ύ¹

80Ό > 08 > SOO7/17 ώ

iZ

5. Eixo de acionamento de acordo com a reivindicação 4, caracterizado pelo fato de na primeira junta universal, quando a junta está em condição alinhada, em uma posição central do trajeto de deslocamento axial relativo entre a parte de junta externa e a parte de junta interna, nas quais os ângulos de abertura α e β dos primeiros pares de pistas (16, 17) e dos segundos pares de pistas (18, 19) serem idênticos em tamanho, ambos os ângulos de abertura α e β sendo menores do que 8° (a < 8° λ β < 8°).

6. Eixo de acionamento de acordo com qualquer uma das reivindicações 1 a 5, caracterizado pelo fato de na primeira junta universal, a face interna (23) da parte de junta externa (12), a face externa (24) da parte de junta interna (14) bem como a face externa (25) e a face interna (26) da gaiola de esfera (21) são, cada uma delas, faces de porções esféricas onde o espaçamento radial COR entre a parte de junta externa (12) e a gaiola de esfera (21) e o espaçamento radial CIR entre gaiola de esfera (21) e a parte de junta interna (14) cada uma delas variar entre 0,015 e 0,20mm.

7. Eixo de acionamento de acordo com qualquer uma das reivindicações 1 a 6, caracterizado pelo fato de na primeira junta universal, as linhas centrais das pistas Ml6 das primeiras pistas de esfera externas (16), centralmente compreenderem um arco com raio R2 cujo centro 02 é deslocado por um deslocamento axial a partir do plano central E da junta na primeira direção, e as mencionadas linhas centrais das pistas Ml 6, subseqüentes ao mencionado arco, na primeira direção, desviarem-se de maneira crescente, radialmente para dentro a partir do mencionado raio R2, e que as linhas centrais das pistas Ml 7 das primeiras pistas de esferas internas (17), centralmente, compreendem um arco com o raio R2’ cujo centro 02’ é deslocado por um deslocamento axial a partir do plano central E da junta na segunda direção, e que as mencionadas linhas centrais das pistas Ml 7, subseqüentes ao mencionado arco, na segunda direção se desviarem de maneira crescente, radialmente para dentro a partir do mencionado R2\

8/17 οο σ>

iZ

I ΐ

8. Eixo de acionamento de acordo com a reivindicação 7, caracterizado pelo fato de na primeira junta universal, as linhas centrais das pistas M16 das primeiras pistas de esferas externas (16), subseqüentes ao arco com o raio R2, na primeira direção, compreendem um arco com um raio R3, menor que é encurvado na mesma direção e que se une continuamente ao primeiro, e cujas linhas centrais das pistas Ml7 das primeiras pistas de esferas internas (17) subseqüentes ao arco com raio R2’, na segunda direção, compreender um arco com um raio R3’ menor que é encurvado na mesma direção e que se une continuamente ao primeiro.

9. Eixo de acionamento de acordo com qualquer uma das reivindicações 7 ou 8, caracterizado pelo fato de na primeira junta universal, as linhas centrais das pistas M16 das primeiras pistas de esferas (16), subseqüentes ao arco com o raio R2, na segunda direção, desviarem-se de maneira crescente, radialmente para fora a partir do mencionado raio R2 e cujas linhas centrais das pistas Ml 7 das primeiras pistas de esferas internas (17), subseqüentes ao arco com o raio R2’, na primeira direção, desviarem-se de maneira crescente para fora, a partir do mencionado R2’.

10. Eixo de acionamento de acordo com a reivindicação 9, caracterizado pelo fato de na primeira junta universal, as linhas centrais das pistas Ml6 das primeiras pistas de esferas externas (16), subseqüentes ao arco com o raio R2, na segunda direção, compreenderem um arco com o raio Rl, cuja curvatura se estende na direção oposta e que se junta continuamente ao primeiro e cujo centro OI está posicionado fora de um círculo com o raio R2 ao redor do centro M2 e cujas linhas centrais das pistas Ml7 das primeiras pistas de esferas internas (17), subseqüentes ao arco com o raio R2’, na primeira direção, compreender um raio Rl’ cuja curvatura se estende na direção oposta, que se une continuamente ao primeiro e cujo centro Ol’ está posicionado fora de um círculo com o raio R2’ ao redor do centro 02’.

11. Eixo de acionamento de acordo com qualquer uma das reivindicações 7 a 10, caracterizado pelo fato de na primeira junta universal as linhas centrais das pistas Ml 8 das segundas pistas de esferas externas (18), centralmente, compreenderem um arco com o raio R5 cujo centro 05 é deslocado por um deslocamento axial 5 a partir do plano central E da junta na segunda direção, e cujas mencionadas linhas centrais das pistas Ml8, subseqüentes ao mencionado arco, na segunda direção, desviarem-se de maneira crescente, radialmente para fora a partir do mencionado raio R5, e cujas linhas centrais das pistas Ml9 das segundas pistas de esferas internas (19), centralmente, compreenderem um arco com o raio R5’ cujo centro 05’ é deslocado por um deslocamento axial a partir do plano central E da junta na primeira direção, e cujas mencionadas linhas centrais de pista Ml9, subseqüentes ao mencionado arco, na primeira direção, desviarem-se de maneira crescente, radialmente para fora a partir do mencionado R5’.

12. Eixo de acionamento de acordo com a reivindicação 11, caracterizado pelo fato de na primeira junta universal, as linhas centrais das pistas Ml8 das segundas pistas de esferas externas (18), subseqüentes ao arco com o raio R5, na segunda direção compreenderem um arco com o raio R4 cuja curvatura se estende na direção oposta e que se une continuamente ao primeiro e cujo centro 04 está posicionado fora de um círculo com o raio R5 ao redor de centro 05, e cujas linhas centrais das pistas M19 das segundas pistas de esferas internas (19), subseqüentes ao arco com o raio R5’, na primeira direção, compreenderem um arco com o raio R4’ cuja curvatura se estende na direção oposta e que se une continuamente ao primeiro e cujo centro 04’ está posicionado fora de um círculo com o raio R5’ ao redor do centro 05’.

13. Eixo de acionamento de acordo com qualquer uma das reivindicações 1 a 12, caracterizado pelo fato da segunda junta universal ser uma junta de mergulho axial, mais particularmente na forma de uma junta tripóide (41, 51), uma junta de mergulho VL ou uma junta de mergulho XL (61) ou uma junta de mergulho DO (71).

14. Eixo de acionamento de acordo com qualquer uma das reivindicações 1 a 12, caracterizado pelo fato da segunda junta universal ser provida na forma de uma junta fixa, mais particularmente na forma de uma junta Cardan (81), uma junta AC (101), uma junta UE (111) ou uma junta de contrapista (11’).

15. Eixo de acionamento de acordo com qualquer uma das reivindicações 1 a 14, caracterizado pelo fato do eixo intermediário compreender uma unidade de mergulho axial (91).

16. Eixo de acionamento de acordo com qualquer uma das reivindicações 1 a 15, caracterizado pelo fato de que na parte de junta externa (12) da primeira junta universal, após ter sido deformada, a face esférica interna (23) é apenas girada ligeiramente e endurecida e que as pistas de esferas (16, 18) são apenas endurecidas e esmerilhadas.

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