BRPI0709463A2 - junta combinada para movimento axial, rocional e angular - Google Patents

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Abstract

JUNTA COMBINADA PARA MOVIMENTO AXIAL, ROTACIONAL E ANGULAR. é apresentada uma junta combinada que permite movimento axial, rotacional e angular. A junta inclui uma bucha interna tendo uma superfície externa com uma pista de mancal adjacente a, e em contato com a superfície externa da bucha interna. A bucha interna pode deslizar dentro da pista de mancal ao longo de um eixo de bucha interna. A bucha interna e opcionalmente a mencionada pista de mancal podem girar também em torno do eixo de bucha interna. Um invólucro tendo uma superfície interna que geralmente se ajusta a uma superfície externa da pista de mancal é incluído também. Um anel de apóio que é colocado pelo menos parcialmente dentro do invólucro e que tem uma superfície interna geralmente que geralmente se adapta à superfície externa da pista de mancal pode ser também incluído. O anel de apóio e o invólucro permitem à pista de mancal e à bucha interna se inclinar em torno do eixo de invólucro. Dessa forma, é provida uma junta combinada capaz de movimento axial, rotacional e angular.

Description

"JUNTA COMBINADA PARA MOVIMENTO AXIAL, ROTACIONAL EANGULAR".
Campo da invenção
Esta invenção refere-se geralmente a uma junção mecânica.Mais especificamente, a invenção refere-se a uma juntacombinada para movimento axial·, rotacional e angular.Antecedentes da invenção
O uso de junções rotacionais e/ou flexíveis é comum. Porexemplo, juntas esféricas contêm mancais esféricos que permitem a rotação de um eixo em torno de um eixo derotação. Uma junta Heim usa uma esfera pivô com umaabertura através da qual pode passar um perno ou outrapeça de fixação, com uma haste com rosca presa. A esferapivô permite ao perno inserido ou a outra peça de fixação pivotar dentro da junta enquanto a haste com roscapermanece presa a uma base fixada. Uma junta farpadatipicamente inclui uma peça de borracha que é prensa ourebitada a flanges montadas nos extremos de dois eixosdiferentes, e prove uma pequena quantidade deflexibilidade dentro de uns poucos graus do mesmo planoque os dois eixos. Além disso, uma junta universal,também conhecida como junta U, junta Cardan ou junta deHooke, é uma junção em uma haste rígida que permite que ahaste "se curve" em uma direção. A junta universaltipicamente inclui um par de dobradiças ordináriascolocadas próximas entre si, porém orientadas a noventagraus uma em relação à outra.
Cada uma dessas junções tem propriedades ecaracterísticas vantajosas que permitem seu uso.
Entretanto, essas junções não provem os três graus deliberdade de movimento axial, rotacional e angular.Portanto, existe uma necessidade de uma junta combinadaque proveja movimento axial, rotacional e angular.
Sumário da invenção
Divulga-se uma junta combinada que permite o movimentoaxial, rotacional e angular. A junta inclui uma buchainterna tendo uma superfície exterior com uma pista demancai adjacente à, e em contato com a superfície externada bucha interna. A bucha interna pode deslizar dentro dapista de mancai ao longo de um eixo da bucha interna. Abucha interna, e opcionalmente a pista de mancai, podetambém girar em torno do eixo da bucha interna. Tambémpode ser incluído um invólucro tendo uma superfícieinterna que geralmente é compatível com uma superfícieexterna da pista de mancai. 0 anel de apoio e o invólucropermitem que a pista de mancai e a bucha interna seinclinem em torno de um eixo do invólucro. Desta forma, éprovida uma junta combinada capaz de realizar movimentoaxial, rotacional e angular.
Descrição das figuras
A Figura 1 é uma vista lateral em secção transversal deuma concretização da presente invenção;
A Figura 2 é uma outra vista lateral em secçãotransversal da concretização mostrada na Figura 1;A Figura 3 é uma vista em perspectiva explodida daconcretização mostrada na Figura 1; e
A Figura 4 é uma vista lateral em secção transversal deoutra concretização da presente invenção.
Descrição detalhada das concretizações preferidasA presente invenção compreende uma junta combinada capazde realizar movimento axial, rotacional e angular. Comotal, a presente invenção tem utilidade como uma juntacombinada para uso em uma máquina. A junta combinada dapresente invenção pode incluir uma bucha interna, umapista de mancai, um invólucro e um anel de apóio. A buchainterna se ajusta dentro da pista de mancai e dessa formaé provido movimento axial. A pista de mancai com a buchainterna ajusta-se dentro de um invólucro e de um anel deapóio de modo tal, que a bucha interna e/ou a pista demancai podem girar em torno de um eixo da bucha interna ese inclinar em torno a um eixo do invólucro.
Fazendo referência agora às Figuras 1 - 3, é mostrada umaconcretização da junta combinada com referência numérica10. A junta combinada 10 da Figura 1 inclui uma buchainterna 100, uma pista de mancai 200, um anel de apoio300 e um invólucro 400. A bucha interna 100 é uma buchageralmente de forma cilíndrica tendo uma superfícieinterna 110 e uma superfície externa 120. A bucha interna 100 opcionalmente inclui um flange 130 junto a um extremoda bucha 100. A bucha interna 100 permite a inserção deuma vareta, um perno e similar, pelo menos parcialmentedentro e possivelmente através da mencionada bucha 100.Adjacente à bucha interna 100 está a pista de mancai 200 com uma superfície interna 210 que geralmente se ajusta àsuperfície externa 120 da bucha interna 100. 0 termo"geralmente se ajusta" é definido para propósitos dapresente invenção como sendo de tal forma e/ou dimensãoque permite a um componente ser ajustado contra, dentro e/ou sobre um segundo componente com uma tolerância(s)que permite a operação de engenharia apropriada e aceitade uma junção mecânica para uso em um veículo a motor.Com respeito à bucha interna 100 e à pista de mancai 200,a presente invenção permite o movimento deslizante da bucha interna 100 dentro da pista de mancai 200 ao longode um eixo 105 de bucha interna. A pista de mancai 200pode incluir também uma superfície externa 22 0 com umraio convexo.
Adjacente à superfície externa 220 da pista de mancai 200está um invólucro 400. O invólucro 400 tem uma superfícieinterna 410 a qual geralmente se ajusta à superfícieexterna 220 da pista de mancai 200. Em um caso, asuperfície interna 410 tem um raio côncavo o qualgeralmente se ajusta ao raio convexo da superfície externa 220. O invólucro 400 também inclui uma superfícieexterna 42 0 a qual pode ter uma forma cilíndrica.Alternativamente, a superfície externa 42 0 não tem formacilíndrica.
O invólucro 400 tem uma região de cavidade 44 0 onde umanel de apóio 300 pode ser colocado. O anel de apóio 300tem uma superfície interna 310 a qual também geralmentese ajusta à superfície externa 220 da pista de mancai 200e uma superfície externa 320 que geralmente se adapta auma superfície interna 442 da região de cavidade 440. Emum caso, a superfície interna 310 tem um raio côncavo oqual geralmente se ajusta ao raio convexo da superfícieexterna 220. A região de cavidade 440 também inclui umasuperfície de suporte 430 que um extremo interno 330 doanel de apóio 300 pode encostar também. Alternativamente,um espaço pode ser provido entre o extremo de entrada 330e a superfície de suporte 430. Desta forma, o torquerequerido para rotacionar e/ou inclinar a bucha internae/ou a pista de mancai pode ser ajustado variando-se adistância entre o extremo de entrada 330 e a superfíciede suporte 430.
Como definido acima, é permitido o movimento axial aolongo do eixo 105 da bucha interna 100 dentro da pista demancai 200. Ademais, é estipulado dentro da presenteinvenção que a bucha interna 100 pode girar em torno doeixo 105 independente da rotação da pista de mancai 200da mesma forma, tal que enquanto a bucha interna 100 podegirar em torno do eixo 105, a pista de mancai 200 nãogira de nenhum modo. Alternativamente, a bucha interna100 pode girar em torno do eixo 105 dependente da rotaçãoda pista de mancai 200, ainda que a mencionada bucha 100possa ou não girar na mesma velocidade que a pista demancal 200. A bucha interna 100, a pista de mancai 200, oanel de apóio 300 e o invólucro 400 também permitem que abucha interna 100 e a pista de mancai 200 se inclinem emrelação ao eixo 4 05 do invólucro até um ângulo a.Em uma concretização da presente invenção, a buchainterna 100 pode deslizar ao longo do eixo 105 da buchainterna até 10 milímetros (mm) dentro da pista de mancai200. Em uma concretização diferente da presente invenção,a bucha interna 100 pode deslizar até 5 mm dentro dapista de mancai 200. Além disso, em um caso a buchainterna 100 e a pista de mancai 200 podem se inclinar emrelação ao eixo de invólucro 405 (a) até 5o. Em outrocaso, a bucha interna 100 e a pista de mancai 200 podemse inclinar até 2° em relação ao eixo de invólucro 405.A bucha interna 100, a pista de mancai 200, o anel deapóio 3 00 e o invólucro 400 podem ser feitos de qualquermaterial rígido conhecido por aqueles com conhecimentos da técnica, ilustrativamente incluindo metais, ligas,materiais cerâmicos e plásticos. Em particular, a buchainterna 100, o anel de apóio 3 00 e o invólucro 400 podemser feitos de ligas de aço. Adicionalmente, a pista demancai 200 pode ser feita de um material plástico de alta resistência.
Embora não mostrado nas figuras, a pista de mancai podeincluir reentrâncias de superfície na superfície interna210 e/ou na superfície externa 220. As reentrâncias podemincluir canais, covinhas ou combinações dos mesmos dentrodas superfícies. Além disso, pode ser colocadolubrificante dentro e/ou em contato com as reentrânciasde superfície para permitir a lubrificação da juntacombinada. Embora não mostrado nas Figuras, uma adaptaçãopara reabastecimento de lubrificante pode ser tambémincluído com o invólucro 400 para permitir a lubrificaçãoda combinação 10, como conhecido por aqueles comconhecimentos da técnica.
A junta combinada 10 pode incluir opcionalmente uma oumais vedações 450 as quais permitem proteger a buchainterna 100, a pista de mancai 200 e o anel de apóio 300da exposição a sujeira, fragmentos, água e similares.Ademais, as vedações 450 podem ser feitas de qualquermaterial conhecido daqueles com conhecimentos da técnica,ilustrativamente incluindo-se um elastômero.Uma concretização diferente mostrada geralmente em 2 0 éilustrada na Figura 4, onde referências numéricassimilares correspondem a itens similares nas Figuras 1-3.A junta combinada 2 0 também permite o movimento axial,rotacional e angular, porém tem uma vareta 100' inseridadentro da pista de mancai 2 00 no lugar de uma buchainterna 100. Similar â concretização mostrada nas Figuras1-3, a junta combinada 20 inclui um anel de apóio 300 eum invólucro 400. Em contraste com a junta combinada 10,a junta combinada 20 usa a vareta 100' como a buchainterna 100. Além disso, a vedação 450 não está presenteno extremo superior 460 do invólucro 400, e a mencionada vedação 450 é substituída por uma vedação maistradicional do tipo bota 470 em um extremo inferior 480.Um anel laminado 4 90 pode ser também incluído com apresente concretização, sendo que o mencionado anel 490permite a colocação e proteção do anel de apóio 300. Similar às concretizações mostradas e descritas nasFiguras 1-3, à vareta 100' é permitido o movimento axialao longo do eixo 105 dentro da pista de mancai 200.Ademais, a vareta 100' e a pista de mancai 200 podemgorar dentro do invólucro 400 e se inclinar em relação ao eixo de invólucro 405. Desta forma, é provida uma juntacombinada que permite o movimento axial, rotacional eangular.
As figuras, a discussão e a descrição precedentes sãoilustrativas de concretizações específicas da presente invenção, porém elas não são entendidas como sendolimitações da prática das mesmas. Numerosas modificaçõese variações da invenção serão rapidamente aparentes paraaqueles com conhecimentos da técnica á luz dosensinamentos apresentados aqui. São as reivindicações seguintes, incluindo todos os equivalentes, as quedefinem o escopo da invenção.

Claims (20)

1. Junta combinada para movimento axial, rotacional eangular, caracterizada pelo fato de compreender: umabucha interna tendo uma superfície externa e um eixo debucha interna; uma pista de mancai adjacente a, e emcontato com a, mencionada superfície externa damencionada bucha interna, a mencionada bucha internasendo deslizável dentro da mencionada pista de mancai aolongo do mencionado eixo de bucha interna, e a mencionadabucha interna e a mencionada pista de mancai sendooperáveis para girar em torno do mencionado eixo de buchainterna; um invólucro tendo um eixo de invólucro e umasuperfície interna geralmente ajustando-se à superfícieexterna da mencionada pista de mancai; um anel de apóiopelo menos parcialmente dentro do mencionado invólucro etendo uma superfície interna geralmente se adaptado àmencionada superfície externa da pista de mancai; omencionado anel de apóio e o mencionado invólucro sendooperáveis para permitir à mencionada pista de mancai e àmencionada bucha interna se inclinar em torno domencionado eixo de invólucro, com o propósito de proveruma junta combinada capaz de movimento axial, rotacionale angular.
2. Junta combinada, de acordo com a reivindicação 1,caracterizada pelo fato de a mencionada bucha internapoder deslizar até 10 mm dentro da mencionada pista demancal.
3. Junta combinada, de acordo com a reivindicação 1,caracterizada pelo fato de a mencionada bucha internapoder deslizar até 5 mm dentro da mencionada pista demancal.
4. Junta combinada, de acordo com a reivindicação 1,caracterizada pelo fato de a mencionada bucha internagirar em torno do mencionado eixo de bucha internaindependentemente da mencionada pista de mancai.
5. Junta combinada, de acordo com a reivindicação 1,caracterizada pelo fato de a mencionada bucha interna e amencionada pista de mancai se inclinar até 5o em torno domencionado eixo de invólucro.
6. Junta combinada, de acordo com a reivindicação 1,caracterizada pelo fato de a mencionada bucha interna e amencionada pista de mancai se inclinar até 2° em torno domencionado eixo de invólucro.
7. Junta combinada, de acordo com a reivindicação 1,caracterizada pelo fato de o mencionado invólucro serfeito de uma liga.
8. Junta combinada, de acordo com a reivindicação 7,caracterizada pelo fato de mencionada liga ser uma ligade aço.
9. Junta combinada de acordo com a reivindicação 1,caracterizada pelo fato de a mencionada pista de mancalser feita de uma material plástico.
10. Junta combinada, de acordo com a reivindicação 9,caracterizada pelo fato de o mencionado material plásticoser um material plástico de alta resistência.
11. Junta combinada, de acordo com a reivindicação 1,caracterizada pelo fato de o mencionado invólucro serfeito de uma liga.
12. Junta combinada, de acordo com a reivindicação 11,caracterizada pelo fato de a mencionada liga ser uma ligade aço.
13. Junta combinada, de acordo com a reivindicação 1,caracterizada pelo fato de a mencionada superfícieinterna e a mencionada superfície externa da pista demancai terem reentrâncias, as mencionadas reentrânciasselecionadas de um grupo consistindo de canais, covinhase combinações dos mesmos.
14. Junta combinada, de acordo com a reivindicação 1,caracterizada pelo fato de o mencionado invólucro ter umuma superfície de suporte de anel de apóio e o mencionadoanel de apóio ter um extremo de entrada adjacente àmencionada superfície de suporte de anel de apóio.
15. Junta combinada, de acordo com a reivindicação 14,caracterizada pelo fato de o mencionado extremo deentrada do mencionado anel de apóio estar separado damencionada superfície de suporte do mencionado invólucro.
16. Junta combinada para movimento axial, rotacional eangular, caracterizada pelo fato de compreender: umabucha interna tendo uma superfície externa e um primeiroeixo; uma pista de mancai adjacente a, e em contato coma, mencionada superfície externa da mencionada buchainterna, a mencionada pista de mancai tendo umasuperfície externa com um raio convexo, a mencionadabucha interna sendo deslizável dentro da mencionada pistade mancai ao longo do mencionado primeiro eixo, e amencionada bucha interna e a mencionada pista de mancaisendo operáveis para girar em torno do mencionadoprimeiro eixo dependentemente ou independentemente uma dooutra; um invólucro tendo um segundo eixo e umasuperfície interna com um raio côncavo ajustando-se aomencionado raio convexo da superfície externa damencionada pista de mancai, a mencionada superfícieinterna do invólucro adjacente a e em contato com pelomenos parte da mencionada superfície externa da pista demancai; um anel de apóio tendo uma superfície interna comum raio côncavo se adaptando ao raio convexo dasuperfície externa da mencionada pista de mancai, amencionada superfície interna do anel de apóio adjacentea e em contato com pelo menos parte da mencionadasuperfície externa da pista de mancai; o mencionado anelde apóio e o mencionado invólucro formando um assento depista de mancai operável para a mencionada pista demancai com a mencionada bucha interna em contato com issoserem assentadas e permitir à mencionada pista de mancaicom a mencionada bucha interna em contato com isso seinclinar em torno do mencionado segundo eixo, com opropósito de prover uma junta combinada capaz demovimento axial, rotacional e angular.
17. Junta combinada, de acordo com a reivindicação 16,caracterizada pelo fato de a bucha interna poder deslizaraté 10 mm dentro da pista de mancai.
18. Junta combinada, de acordo com a reivindicação 16,caracterizada pelo fato de a bucha interna poder deslizaraté 5 mm dentro da pista de mancai.
19. Junta combinada, de acordo com a reivindicação 16, caracterizada pelo fato de a bucha interna e a pista demancai se inclinarem até 5° em torno do eixo deinvólucro.
20. Junta combinada, de acordo com a reivindicação 16,caracterizada pelo fato de a bucha interna e a pista demancai se inclinarem até 2° em torno do eixo deinvólucro.
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