BRPI1001172A2

BRPI1001172A2 - Junta de velocidade constante e método de fabricar uma junta de velocidade constante

Info

Publication number: BRPI1001172A2
Application number: BRPI1001172-2A
Authority: BR
Inventors: Keith A Kolzowski
Original assignee: Gm Global Tech Operations Inc
Priority date: 2009-03-13
Filing date: 2010-03-12
Publication date: 2015-08-18
Also published as: CN101922518B; US20110065515A1; US8348773B2; CN101922518A; US8925204B2; DE102010011175A1; US20130097867A1

Abstract

Junta de velocidade constante e método de fabricar uma junta de velocidade constante.uma junta de velocidade constante é revelada, que inclui um primeiro eixo rotativo, o primeiro eixo compreendendo uma porção de árvore 5 tendo em uma extremidade uma extremidade de cavidade alargada, a extremidade de cavidade tendo uma pluralidade de cavidades de bilha espaçadas circunferencialmente e radialmente e uma extremidade distal; uma pluralidade correspondente de bilhas esféricas dispostas nas cavidades; e um segundo eixo rotativo compreendendo um alojamento de junta, o alojamento 10 de junta tendo um furo central com uma pluralidade correspondente de ranhuras de bilha espaçadas circunferencialmente e radialmente, se estendendo axialmente, dispostas em torno do segundo eixo longitudinal e a base, o alojamento de junta disposto sobre a extremidade de cavidade com a pluralidade correspondente de bilhas dispostas nas ranhuras, a junta provendo 15 uma faixa de movimento angular e movimento axial do primeiro eixo em relação ao segundo eixo, cada uma da pluralidade de cavidades de bilha tendo um reservatório de lubrificante rebaixado, o reservatório de lubrificante tendo um lubrificante disposto no mesmo.

Description

“JUNTA DE VELOCIDADE CONSTANTE E MÉTODO DE FABRICAR UMA JUNTA DE VELOCIDADE CONSTANTE” CAMPO DA INVENÇÃO A presente invenção geralmente se refere a juntas universais, e mais particularmente a juntas de velocidade constante (VC), e até mesmo mais particularmente, a juntas de VC tendo reservatórios de lubrificante incorporados nas mesmas.

FUNDAMENTOS

Juntas de velocidade constante são tipicamente empregadas em eixo de transmissão axial automotivo, e especialmente em veículos com tração nas rodas da frente entre o diferencial de trans-árvore e a roda propulsora. Elas são usadas para transmitir torques em várias velocidades, ângulos e posições telescópicas entre um primeiro eixo e segundo eixo.

Existem muitos tipos de juntas de VC. Uma configuração de junta de VC inclui um primeiro eixo rotativo que tem uma porção de árvore e uma extremidade de cavidade disposta em uma extremidade da porção de árvore. O primeiro eixo é rotativo em tomo de um primeiro eixo longitudinal. A extremidade de cavidade é disposta dentro de um alojamento de junta que é disposto em uma extremidade de um segundo eixo. O segundo eixo é rotativo em tomo de um segundo eixo longitudinal. O alojamento de junta inclui uma pluralidade de ranhuras dispostas dentro de um furo central e se estendendo ao longo do segundo eixo longitudinal. A extremidade de cavidade inclui um diâmetro transversal ao primeiro eixo longitudinal que é maior que um diâmetro da porção de árvore do primeiro eixo. A extremidade de cavidade define uma pluralidade de cavidades semi-esféricas que são dispostas circunferencialmente e radialmente em tomo do primeiro eixo longitudinal em uma configuração que é complementar em relação à pluralidade de ranhuras. Como tal, o número de cavidades é igual ao número de ranhuras. A junta de VC inclui uma pluralidade de bilhas de acionamento esféricas com uma bilha de acionamento disposta rotativamente dentro de cada cavidade e ranhura correspondente. A extremidade de cavidade e o primeiro eixo são móveis e podem ser articulados ou deslocados axialmente em relação ao segundo eixo. Quando a junta de VC é articulada (isto é, quando o segundo eixo é movido em relação ao primeiro eixo por deslocamento axial ou angulações) as bilhas de acionamento rolam para trás e para frente ao longo das ranhuras e giram dentro das cavidades.

As bilhas de acionamento têm um formato esférico. As cavidades de bilha têm um formato semi-esférico. O raio de curvatura das cavidades é geralmente maior que o raio de curvatura das bilhas de acionamento. É geralmente desejável ter as cavidades de bilha se conformando estreitamente às bilhas de acionamento, e assim ter o raio de curvatura das cavidades de bilha tão próximo daquele das bilhas de acionamento quanto possível. Graxa é geralmente disposta dentro das cavidades, entre as cavidades e as bilhas de acionamento, e disposta de outra maneira dentro das juntas de modo que ela é tomada disponível para as bilhas de acionamento. Todavia, à medida que o raio curvatura das cavidades de bilha se toma próximo ao daquele das bilhas de acionamento, a estreita conformação das bilhas às cavidades toma difícil prover lubrificação entre elas, causando com que a interface se tome carente de lubrificante e conduzindo a alta fricção e alto desgaste concomitante de uma ou ambas das bilhas ou cavidades.

Por conseguinte, permanece uma necessidade de prover juntas de VC móveis axialmente dos tipos descritos tendo lubrificação melhorada e métodos de produção destas juntas.

SUMÁRIO DA INVENÇÃO

Em uma forma de concretização exemplificativa da presente invenção, uma junta de VC é provida. A junta de VC inclui um primeiro eixo rotativo tendo um primeiro eixo longitudinal, o primeiro eixo compreendendo uma porção de árvore tendo em uma extremidade da mesma uma extremidade de cavidade alargada, a extremidade de cavidade tendo uma pluralidade de cavidades de bilha espaçadas circunferencialmente e radialmente formadas na mesma. A junta de VC também inclui uma pluralidade correspondente de bilhas esféricas dispostas nas cavidades de bilha. A junta de VC modula ainda um segundo eixo rotativo tendo um segundo eixo longitudinal e compreendendo um alojamento de junta disposto em uma extremidade da mesma, o alojamento de junta tendo um furo central com uma pluralidade correspondente de ranhuras de bilha espaçadas circunferencialmente e radial mente, se estendendo axialmente, dispostas no mesmo em tomo do segundo eixo longitudinal, o alojamento de junta disposto sobre a extremidade de cavidade com a pluralidade correspondente de bilhas dispostas nas ranhuras de bilha, formando assim uma junta que é configurada para prover uma faixa de movimento angular e uma faixa de movimento axial do primeiro eixo em relação ao segundo eixo, cada uma da pluralidade de cavidades de bilha tendo um reservatório de lubrificante rebaixado formado na mesma, o reservatório de lubrificante tendo um lubrificante disposto no mesmo.

Em uma outra forma de concretização exemplificativa da presente invenção, um método de fabricar uma junta de VC é provido. O método inclui formar um primeiro eixo rotativo tendo um primeiro eixo longitudinal, o primeiro eixo compreendendo uma porção de árvore tendo em uma extremidade da mesma uma extremidade de cavidade alargada. O método também inclui formar uma pluralidade de furos se estendendo para dentro da extremidade de cavidade alargada ao longo de eixos de cavidade que se estendem radialmente, espaçados perifericamente, até uma profundidade de furo. O método inclui ainda formar uma pluralidade de cavidades de bilha se estendendo para dentro, que são dispostas em tomo dos eixos de cavidade até uma profundidade de cavidade, em que a profundidade de furo é maior que a profundidade de cavidade, formando assim um reservatório de lubrificante rebaixado.

Em ainda uma outra forma de concretização exemplificativa da presente invenção, um método de fabricar uma junta de VC é provido. O método inclui formar um primeiro eixo rotativo tendo um primeiro eixo longitudinal, o primeiro eixo compreendendo uma porção de árvore tendo em uma extremidade da mesma uma extremidade de cavidade alargada. O método também inclui formar uma pluralidade de cavidades de bilha se estendendo para dentro ao longo de eixos de cavidade que se estendem radialmente, espaçados perifericamente. O método também inclui formar um reservatório de lubrificante rebaixado em cada uma das cavidades de bilha.

As características e vantagens acima e outras características e vantagens da presente invenção são imediatamente aparentes da seguinte descrição detalhada das melhores maneiras para executar a invenção, quando tomadas em conexão com os desenhos anexos.

BREVE DESCRIÇÃO DOS DESENHOS

Outros objetivos, características, vantagens e detalhas aparecem, somente a título de exemplo, na seguinte descrição detalhada de formas de concretização, a descrição detalhada referindo-se aos desenhos, nos quais: a figura 1 é uma vista em perspectiva de uma forma de concretização exemplificativa de uma junta de VC como exposta aqui; a figura 2 é uma vista em perspectiva desmontada da junta de VC da figura 1; a figura 3 é uma vista parcial em seção transversal da junta de VC da figura 1 tomada ao longo da seção 3-3 e mostrada em uma configuração articulada; a figura 4 é uma vista em perspectiva de uma forma de concretização exemplificativa de um primeiro eixo como exposto aqui; a figura 5 é uma vista parcial em seção transversal de uma forma de concretização exemplificativa de uma junta de VC tendo um reservatório de lubrificante rebaixado, como exposta aqui; as figuras 6A-6C são vistas parciais em seção transversal de formas de concretização exemplificativas de reservatórios de lubrificante rebaixados como expostos aqui; a figura 7 é um fluxograma de uma forma de concretização exemplificativa de um método de fabricar uma junta de VC como exposta aqui; e a figura 8 é um fluxograma de uma segunda forma de concretização exemplificativa de um método de fabricar uma junta de VC como exposta aqui.

DESCRIÇÃO DAS FORMAS DE CONCRETIZAÇÃO A seguinte descrição é de natureza meramente exemplificativa e não pretende limitar a presente exposição, aplicação ou usos. Deve ser entendido que através de todos os desenhos, números de referência correspondentes indicam as mesmas partes ou características ou partes e características correspondentes.

Com referência às figuras, uma junta de VC é mostrada geralmente com 20. A junta de VC 20 é configurada para transmitir torque entre uma primeira extremidade 35 do primeiro eixo 22 e um segundo eixo 24 a várias velocidades de rotação, ângulos de junta (a) e posições axiais telescópicas. Em uma forma de concretização exemplificativa, uma segunda junta de VC (não mostrada) pode também ser acoplada a uma segunda extremidade (não mostrada) do primeiro eixo e configurada para transmitir torque entre o primeiro eixo 22 e um terceiro eixo (não mostrado) em várias velocidades, ângulos e posições telescópicas. O uso de um primeiro eixo 22 que é configurado para uso com a junta de VC 20, e pode também ser configurado para uso com uma segunda junta de VC, pode ser usado em qualquer aplicação apropriada que requer transmissão de torque ao longo de uma série de eixos, e é particularmente apropriado para uso eixos de transmissão axiais automotivos, e é especialmente útil no trem de transmissão de veículos com tração nas rodas da frente entre o diferencial de trans-árvore e as rodas propulsoras como juntas de VC internas e externas. Todavia, deve ser apreciado que a junta de VC 20, ou um primeiro eixo 22 que inclui primeira junta de VC 20 e uma segunda junta de VC (não mostrada), pode ser utilizado em outras situações em que um torque deve ser transmitido entre eixos que se articulam (isto é, movem-se um em relação ao outro, particularmente naquelas onde os eixos podem ser angulados ou movidos telescopicamente, ou ambos, um em relação ao outro). Será também apreciado que a primeira junta de VC 20 e a segunda junta de VC podem ter o mesmo tamanho e configuração de junta ou um diferente tamanho e configuração de junta. Uma vez que a segunda junta de VC pode ser idêntica à junta de VC 20 e podería ser ilustrada como uma imagem de espelho da mesma sobre o primeiro eixo 22, a descrição da junta de VC 20 aqui é aplicável igualmente à segunda junta de VC e ao primeiro eixo 22, e uma ilustração separada não foi provida.

Como ilustrado nas figuras 1-3, o segundo eixo 24 inclui um alojamento de junta 26 disposto em uma extremidade do segundo eixo 24. O segundo eixo 24 pode ser de qualquer configuração de eixo apropriada, incluindo configurações de eixo sólidas e parcialmente ocas. O segundo eixo 24 é rotativo em torno de um segundo eixo longitudinal 28. O alojamento de junta 26 inclui uma pluralidade de ranhuras espaçadas radialmente e circunferencialmente 30 dispostas dentro de um furo central 27 do alojamento de junta 26. As ranhuras 30 se estendem ao longo do segundo eixo longitudinal 28. Como mostrado, o alojamento de junta 26 define três ranhuras 30 espaçadas radialmente e circunferencialmente em tomo do segundo eixo longitudinal 28 tanto radialmente quanto circunferencialmente equidistantes uma da outra (isto é, espaçadas por 120 graus uma da outra em tomo do segundo eixo longitudinal 28). Todavia, deve ser apreciado que o alojamento de junta 26 pode definir algum outro número de ranhuras 30 maior que 3, tal como 4, 5, 6, 7, 8 ou mais ranhuras 30, se considerações de projeto assim exigirem. O primeiro eixo 22 inclui uma porção de árvore 32 e em uma extremidade uma porção de extremidade de cavidade alargada, tal como a extremidade de cavidade 34 na forma de concretização exemplificativa das figuras 1-3. Em uma forma de concretização exemplificativa, o primeiro eixo 22 pode também incluir uma segunda porção de extremidade de cavidade alargada (não mostrada) em uma extremidade oposta do primeiro eixo 22. O primeiro eixo 22 pode ser de qualquer configuração de eixo apropriada, incluindo configurações de eixo sólidas e parcialmente ocas (não mostradas). A extremidade de cavidade 34 é disposta próxima a uma extremidade 35 da porção de árvore 32, dentro do alojamento de junta 26 do segundo eixo 24. A extremidade de cavidade 34 é móvel em relação ao segundo eixo 24; isto inclui movimento telescópico ou movimento axial e movimento angular através do ângulo de junta (α). O primeiro eixo 22 é rotativo em tomo de um primeiro eixo longitudinal 36. A extremidade de cavidade 34 define uma pluralidade de cavidades 38 dispostas radialmente e circunferencialmente em tomo do primeiro eixo longitudinal 36 em uma orientação complementar em relação à pluralidade de primeiras ranhuras 30. Como tal, o número de cavidades 38 é igual ao número de primeiras ranhuras 30. Como mostrado, o número de cavidades 38 é igual a três, com as três cavidades 38 espaçadas radialmente e circunferencialmente em tomo do primeiro eixo longitudinal 36 equidistantes uma da outra, isto é, as três cavidades 38 são espaçadas radialmente por 120 graus uma da outra em tomo do primeiro eixo longitudinal 36. Deve ser apreciado que o número de cavidades 38 pode diferir daquele mostrado e descrito aqui, mas é igual ao número de ranhuras 30 definido pelo alojamento de junta 26. Além disso, quando o primeiro eixo 22 gira em tomo do primeiro eixo longitudinal 36 e a junta de VC 20 se articula (isto é, quando o primeiro eixo 22 se articula em relação ao segundo eixo 24, as bilhas de acionamento 40 rolam ao longo das ranhuras 30 e giram dentro das cavidades 38). A junta de VC 20 inclui uma pluralidade de bilhas de acionamento 40, com cada uma das bilhas de acionamento 40 disposta rotativamente dentro de uma das cavidades 38 e uma das ranhuras 30. Em outras palavras, cada uma das bilhas de acionamento 40 é parcialmente disposta dentro de uma das cavidades 38 e parcialmente disposta dentro de uma das ranhuras 30 que se opõe à cavidade 38. As bilhas de acionamento 40 podem ter qualquer configuração apropriada. Em uma forma de concretização exemplificativa, as bilhas de acionamento 40 podem ser esféricas e ter um raio de curvatura (rb). As bilhas de acionamento 40 são configuradas para transmitir torque entre o segundo eixo 24 e o primeiro eixo 22 quando elas se movem dentro do alojamento de junta 26. Isto inclui movimento rotacional quando o segundo eixo 24 é girado em tomo do segundo eixo longitudinal 28 e o primeiro eixo 22 é girado em tomo do primeiro eixo longitudinal 36. Também inclui movimento associado com a articulação do primeiro eixo 22, segundo eixo 24 e junta de VC 20. Quando o primeiro eixo 22 e segundo eixo 24 são angulados um em relação ao outro, as bilhas de acionamento 40 são configuradas para rolar ao longo das ranhuras 30 e girar dentro das cavidades 38. Também inclui movimento axial telescópico associado com a translação axial do primeiro eixo 22 em relação ao segundo eixo 24. Quando o primeiro eixo 22 se move axialmente em relação ao segundo eixo 24, as bilhas de acionamento 40 são configuradas para rolar ao longo das ranhuras 30 e girar dentro das cavidades 38. A junta de VC 20 é configurada para prover qualquer desses movimentos individualmente ou simultaneamente, incluindo simultâneo movimento rotacional, angular e axial. A extremidade de cavidade 34 do primeiro eixo 22 é radialmente alargada em relação à porção de árvore 32 do primeiro eixo 22 e pode ser configurada para acomodar radialmente as cavidades 38. Por conseguinte, a extremidade de cavidade 34 do primeiro eixo 22 inclui um diâmetro transversal ao primeiro eixo longitudinal 36 que é maior que um diâmetro da porção de árvore 32 do primeiro eixo 22 transversal ao primeiro eixo longitudinal 36. Em outras palavras, a extremidade de cavidade 34 do primeiro eixo 22 é maior que a porção de árvore 32 do primeiro eixo 22. Em uma forma de concretização exemplificativa, a extremidade de cavidade 34 pode ser parcialmente esférica.

As cavidades 38 podem ter qualquer configuração ou formato apropriado que permite que bilhas de acionamento 40 girem dentro das cavidades em conjunção com o movimento da junta de VC 20, como descrito aqui. Em uma forma de concretização exemplificativa, as cavidades 38 podem ser parcialmente ou semi-esféricas tendo um raio de curvatura (rp). Em uma outra forma de concretização exemplificativa, as cavidades 38 podem ser parcialmente esféricas e ter raios de curvatura que variam em direções ortogonais aos eixos centrais 44 das cavidades 38 e bilhas de acionamento 40. Os eixos centrais 44 passam através dos centros 46 das bilhas de acionamento 40 e centros de curvatura das cavidades 38 e intercepta ortogonalmente o segundo eixo longitudinal 36. Por exemplo, os raios de curvatura das cavidades 38 em uma direção ortogonal aos eixos centrais 44 e paralela ao primeiro eixo longitudinal 36 podem ser diferentes dos raios de curvatura das cavidades 38 em uma direção ortogonal aos eixos centrais 44 e ao primeiro eixo longitudinal 36. A curvatura das cavidades 38 pode ser selecionada para prover a conformidade desejada das cavidades 38 às bilhas de acionamento 40 e vice versa. Em uma forma de concretização exemplificativa, os raios das cavidades 38 podem ser selecionados para ser maior que os raios das respectivas bilhas de acionamento 40 com as quais elas são acopladas. Em uma outra forma de concretização exemplificativa, cada uma das cavidades de bilha 38 pode incluir um formato não esférico. Por exemplo, uma porção ou arco de um arco gótico que é girado em tomo do eixo de cavidade central 44 pode definir o formato não esférico das cavidades de bilha 36. Em um outro exemplo, uma porção ou arco de uma elipse girada em tomo do eixo de cavidade central 44 pode definir o formato não esférico das cavidades de bilha 36. Em ainda um outro exemplo, uma porção ou arco de uma parábola girada em tomo do eixo de cavidade central 44 pode definir o formato não esférico das cavidades de bilha 36. Deve ser apreciado que muitos outros formatos encurvados não esféricos das cavidades 36 podem também ser definidos, incluindo formatos encurvados não esféricos diferentes dos formatos de exemplo descritos acima.

Como ilustrado na figura 5, cada uma das cavidades 38 inclui pelo menos um reservatório de lubrificante rebaixado 42. Em uma forma de concretização exemplificativa, o reservatório de lubrificante 42 é disposto em uma base 41 das cavidades 38, ao longo de um eixo central 44 da cavidade 38. Em uma outra forma de concretização exemplificativa, o reservatório de lubrificante rebaixado 42 é concêntrico em tomo do eixo de cavidade central 44 na base da cavidade 38. Todavia, o reservatório de lubrificante rebaixado 42 pode ser disposto em outros locais desejados dentro da cavidade 38, incluindo em locais que são deslocados do eixo de cavidade central 44. O reservatório de lubrificante rebaixado 42 pode ser posicionado em qualquer local desejado dentro da cavidade de bilha 38, incluindo ao longo da parede lateral 39 ou na base 41 da cavidade. Embora a cavidade de bilha 38 inclua pelo menos um reservatório de lubrificante rebaixado 42, uma pluralidade de reservatórios de lubrificante rebaixados 42 pode ser disposta dentro de cada cavidade de bilha 38. O reservatório de lubrificante rebaixado 42 define um espaço vazio para armazenar um lubrificante 45, figura 5. Qualquer lubrificante apropriado 45 pode ser usado, incluindo uma graxa ou uma mistura de várias formulações de graxa. Por conseguinte, mesmo com a estreita conformidade entre as cavidades 38 e as bilhas de acionamento 40, a interface entre as cavidades 38 e as bilhas de acionamento 40 é suficientemente lubrifícada para evitar falta de lubrificação das superfícies de suporte das bilhas de acionamento 40 e cavidades de bilha38 e preservar a operação apropriada da junta de VC 20. O reservatório de lubrificante 42 pode ser cheio com lubrificante 45 em conjunção com a montagem da junta de VC 20. O reservatório de lubrificante 42 pode também atuar para aprisionar lubrificante 45 quando a bilha de acionamento 40 gira dentro da cavidade 38. Por exemplo, as bilhas de acionamento 40 podem acumular lubrificante 45 que é armazenado dentro de a boot (não mostrado) ou outro dispositivo (não mostrado) usado para encerrar a junta de VC 20 em suas superfícies livres (aquelas superfícies que não estão em contato com a cavidade 38 ou a ranhura 30) e o lubrificante 45 pode ser transportado para o reservatório de lubrificante pela rotação das bilhas de acionamento 40 dentro das cavidades 38.0 reservatório de lubrificante 42 pode incluir qualquer formato e tamanho apropriados para armazenar o lubrificante 45 no mesmo. Como ilustrado nas figuras 6A-6C, o reservatório de lubrificante 42 pode incluir um rebaixo cilíndrico (figura 6A), rebaixo troncocônico (figura 6B) ou rebaixo semi-esférico (figura 6C), ou uma combinação dos mesmos. O reservatório de lubrificante 42 pode também ter um formato que difere daqueles mostrados nos desenhos. O reservatório de lubrificante rebaixado 42 é particularmente útil em juntas de VC 20 onde as cavidades de bilha 38 são estreitamente conformadas às bilhas de acionamento 40, incluindo juntas onde eixos de cavidade centrais radiais 44, perifericamente espaçados, passam através dos centros das bilhas de acionamento 40 e cavidades de bilha 38 e são dispostos perpendicularmente a o primeiro eixo longitudinal 36, e incluindo ainda juntas onde cada bilha de acionamento 40 contata sua respectiva cavidade de bilha 38 ao longo de uma interface de contato anular (isto é, um anel circular de contato se estendendo em tomo da cavidade de bilha 38). A estreita conformidade das cavidades de bilha 38 e bilhas de acionamento 40 possível com a junta de VC 20 descrita aqui pode ser ilustrada por referência a uma razão de conformidade. A razão de conformidade (C) é definida como o raio da cavidade de bilha (rp) dividido pelo raio da bilha de acionamento (rb), ou C=rp/rb. assim, se o raio da cavidade é igual ao raio da bilha de acionamento, a razão de conformidade é igual a 1. A razão de conformidade pode também ser descrita em termos de duas razões de conformidade de princípio, que estão em planos mutuamente perpendiculares incluindo os raios de curvatura de princípio da cavidade, como descrito acima. A primeira razão de conformidade de princípio (Ci) pode ser medida ao longo de um plano perpendicular ao primeiro eixo longitudinal 36. A segunda razão de conformidade de princípio (C2) pode ser medida ao longo de um plano paralelo ao primeiro eixo longitudinal 36 orientado para incluir um segmento de linha 48, figura 5, que se estende a partir do centro 46 da bilha de acionamento esférica 40 para um ponto inicial de contato 50, a figura 5, entre a bilha de acionamento esférica 40 e a cavidade de bilha 38. O uso de reservatório de lubrificante rebaixado 42 permite o uso de bilhas de acionamento 40 e cavidades de bilha 38 que se conformam estreitamente uma com a outra, incluindo aquelas que têm primeira e segunda razões de conformidade de em tomo de 1,01 a em torno de 1,04. O uso de reservatório de lubrificante rebaixado 42 evita alta fricção entre as bilhas de acionamento 40 e cavidades de bilha 38 que de outra maneira ocorreríam em juntas que têm estreita conformidade das bilhas de acionamento 40 e cavidades de bilha 38 sem o uso do reservatório de lubrificante rebaixado 42 e a capacidade de prover lubrificante 45 aos locais de alta fricção da interface entre elas, incluindo pontos de contato ou superfícies de suporte entre elas.

Como ilustrado na figura 7, a junta de VC 20 pode ser feita por um método 100 que inclui formar 110 um primeiro eixo rotativo 22 tendo um primeiro eixo longitudinal 36 e que inclui uma porção de árvore 32 tendo em uma extremidade da mesma uma extremidade de cavidade alargada 34. A formação 110 pode utilizar processos de conformação de metal convencionais para conformar um tal eixo, tais como várias formas de forjamento e usinagem. O método 100 pode também incluir formar 120 uma pluralidade de furos se estendendo para dentro 43, incluindo em uma extremidade do mesmo, reservatórios de lubrificante 42, dentro da porção de cavidade alargada 34 ao longo de eixos de cavidade centrais 44 estendendo-se radialmente, perifericamente espaçados, até uma profundidade de furo (di), figura 5. O método 100 pode também incluir formar 130 uma pluralidade de cavidades de bilha se estendendo para dentro 38 que são dispostas em tomo dos eixos de cavidade centrais 44 até uma profundidade de cavidade (d2), figura 5, em que a profundidade de furo (di) é maior que a profundidade de cavidade (d2), formando assim um reservatório de lubrificante rebaixado 42. O método 100 pode ser usado, por exemplo, como mostrado na figura 5, para prover um reservatório de lubrificante 42 que é disposto na base 41 da cavidade 3R, concêntrico com o eixo de cavidade central 44. A disposição do reservatório de lubrificante 42 nesta posição dentro das cavidades 38 permite que o reservatório de lubrificante 42 seja formado usando ferramenta de ponto de perfuração para formar furos 43 pela perfuração do primeiro eixo 22 ao longo do eixo de cavidade central 44. As cavidades 38 podem então ser formadas em seguida por usinagem. De acordo com método 100, a formação 120 de furos 43 e reservatórios de lubrificante 42 é feita antes da formação 130 das cavidades 38. Depois da formação 120 dos furos 43 e dos reservatórios de lubrificante 42, a formação 130 das cavidades 38 pode ser realizada, tal como por usinagem usando uma fresa. Quando o reservatório de lubrificante 42 é formado primeiramente na base da cavidade 38, e se estende para dentro da extremidade de cavidade 34 do primeiro eixo 22 ainda mais que a cavidade 38, da broca utilizada para fonnar a cavidade 38 não é requerida que remova qualquer material na ponta da broca, pois este material já foi removido pela ferramenta de ponto de perfuração durante a formação do reservatório de lubrificante 42. Isto é vantajoso porque a velocidade da broca que forma a cavidade 38 é zero no centro da broca, o que toma difícil para a broca remover material próximo a seu centro. Pela remoção do material no centro da broca pela formação dos furos 43 e dos reservatórios de lubrificante 42 primeiramente, a eficiência e precisão da broca e da fresa assim do processo de fresagem para formar as cavidades 38 são aumentadas. Isto também aumenta a expectativa de vida útil da fresa e ferramentas associadas.

Deve ser apreciado que os termos ferramenta de perfuração de ponto e fresa devem ser interpretados amplamente para incluir todas as ferramentas de usinagem apropriadas, comumente utilizadas nas operações de fresagem e perfuração. Por conseguinte, o método de formação 120 dos furos 43 e dos reservatórios de lubrificante rebaixados 42 e formação 130 das cavidades 38 dentro do primeiro eixo 22, descrito acima, deve ser interpretado amplamente para incluir as etapas de formação dessas características com qualquer ferramenta, incluindo, por exemplo, perfuração das cavidades 38 e fresagem dos furos 43 e dos reservatórios de lubrificante rebaixados 42, e não deve ser entendido estar restrito à formação 120 dos furos 43 ou à formação 130 das cavidades 38 a qualquer tipo específico de ferramenta. O método 100 pode também incluir inserir 140 um lubrificante 45, tal como uma graxa, no reservatório de lubrificante 42. O método 100 pode incluir ainda dispor 150 uma pluralidade correspondente de bilhas esféricas nas cavidades de bilha e inserir 160 o primeiro eixo 22 e bilhas 40 em um alojamento de junta 26 disposto em uma extremidade 29 do segundo eixo rotativo 24, como descrito aqui. O segundo eixo rotativo 24 tem um alojamento de junta 26 tendo um furo central 27 disposto em tomo do segundo eixo longitudinal 28 e uma pluralidade de ranhuras de bilha 30 que se estendem axialmente, espaçadas circunferencialmente e radialmente, dispostas no mesmo em tomo do segundo eixo longitudinal 28. O alojamento de junta 26 é disposto sobre a extremidade de cavidade alargada 34 com a pluralidade correspondente de bilhas 40 disposta nas ranhuras de bilha 30, formando assim uma junta móvel de VC 20 que é configurada para prover uma faixa de movimento angular e uma faixa de movimento axial do primeiro eixo 22 em relação ao segundo eixo 24, em que lubrificante 45 é provido dos reservatórios de lubrificante 42 para as respectivas bilhas durante o movimento da junta.

Altemativamente, como ilustrado na figura 8, a junta de VC 20 pode ser feita por um método 200 que inclui formar 210 um primeiro eixo rotativo 22 tendo um primeiro eixo longitudinal 36 e incluindo uma porção de árvore 32 tendo em uma extremidade 35 da mesma uma extremidade de cavidade alargada 34. O método 200 também inclui formar 220 uma pluralidade de cavidades de bilha se estendendo para dentro 38 ao longo de eixos de cavidade centrais 44 estendendo-se radialmente, perifericamente espaçados, e formar 230 um reservatório de lubrificante rebaixado 42 em cada uma das cavidades de bilha 38. O método 200 pode também incluir inserir 240 um lubrificante 45, tal como uma graxa, no reservatório de lubrificante 42. O método 200 pode incluir ainda dispor 250 uma pluralidade correspondente de bilhas esféricas nas cavidades de bilha e inserir 260 o primeiro eixo 22 e bilhas 40 em um alojamento de junta 26 disposto em uma extremidade 29 do segundo eixo rotativo 24, como descrito aqui. O segundo eixo rotativo 24 tem um alojamento de junta 26 tendo um furo central 27 disposto em tomo do segundo eixo longitudinal 28 e uma pluralidade de ranhuras de bilha 30 que se estendem axialmente, espaçadas circunferencialmente e radialmente, dispostas no mesmo em tomo do segundo eixo longitudinal 28. O alojamento de junta 26 é disposto sobre a extremidade de cavidade alargada 34 com a pluralidade correspondente de bilhas 40 disposta nas ranhuras de bilha 30, formando assim uma junta móvel de VC 20 que é configurada para prover uma faixa de movimento angular e uma faixa de movimento axial do primeiro eixo 22 em relação ao segundo eixo 24, em que lubrificante 45 é provido a partir dos reservatórios de lubrificante 42 para as respectivas bilhas durante o movimento da junta.

Embora a invenção tenha sido descrita com referência às formas de concretização exemplificativas, será entendido por aqueles especializados na arte que várias modificações podem ser feitas e equivalentes podem ser substituídas por elementos das mesmas sem fugir do escopo da invenção. Em adição, muitas modificações podem ser feitas para adaptar uma situação ou um material particular aos ensinamentos da invenção sem fugir do escopo essencial da mesma. Por conseguinte, é pretendido que a invenção não seja limitada às formas de concretização particulares reveladas como a melhor maneira contemplada para executar esta invenção, mas que a invenção incluirá todas das formas de concretização que caem dentro do escopo do presente pedido.

Claims

1. Junta de velocidade constante, caracterizada pelo fato de que compreende: um primeiro eixo rotativo tendo um primeiro eixo longitudinal, o primeiro eixo compreendendo uma porção de árvore tendo em uma extremidade da mesma uma extremidade de cavidade alargada, a extremidade de cavidade tendo uma pluralidade de cavidades de bilha espaçadas circunferencialmente e radialmente formadas na mesma; uma pluralidade correspondente de bilhas esféricas dispostas nas cavidades de bilha; e um segundo eixo rotativo tendo um segundo eixo longitudinal e compreendendo um alojamento de junta disposto em uma extremidade do mesmo, o alojamento de junta tendo um furo central com uma pluralidade correspondente de ranhuras de bilha espaçadas circunferencialmente e radialmente, se estendendo axialmente, dispostas no mesmo em tomo do segundo eixo longitudinal, o alojamento de junta disposto sobre a extremidade de cavidade com a pluralidade correspondente de bilhas dispostas nas ranhuras de bilha, formando assim uma junta que é configurada para prover uma faixa de movimento angular e uma faixa de movimento axial do primeiro eixo em relação ao segundo eixo, cada uma da pluralidade de cavidades de bilha tendo um reservatório de lubrificante rebaixado formado na mesma, o reservatório de lubrificante tendo um lubrificante disposto no mesmo.

2. Junta de velocidade constante de acordo com a reivindicação 1, caracterizada pelo fato de que cada uma da pluralidade de cavidades de bilha tem uma pluralidade de reservatórios de lubrificante rebaixados formados na superfície de cavidade.

3. Junta de velocidade constante de acordo com a reivindicação 1, caracterizada pelo fato de que cada uma da pluralidade de cavidades tem um eixo de cavidade que se estende radiahnente e o reservatório de lubrificante rebaixado é disposto no eixo de cavidade.

4. Junta de velocidade constante de acordo com a reivindicação 1, caracterizada pelo fato de que cada uma da pluralidade de cavidades tem um eixo de cavidade que se estende radialmente e o reservatório de lubrificante rebaixado é deslocado a partir do eixo de cavidade.

5. Junta de velocidade constante de acordo com a reivindicação 1, caracterizada pelo fato de que cada uma da pluralidade de cavidades de bilha é semi-esférica tendo um raio de curvatura (rp) e cada uma das bilhas esféricas tem um raio de curvatura (rb), uma razão de conformidade (C) é definida por C = rp/rb, e a razão de conformidade das cavidades e bilhas é em tomo de 1,01 a em tomo de 1,04.

6. Junta de velocidade constante de acordo com a reivindicação 1, caracterizada pelo fato de que cada uma da pluralidade de cavidades de bilha tem um formato não esférico.

7. Método de fabricar uma junta de velocidade constante, caracterizado pelo fato de que compreende: formar um primeiro eixo rotativo tendo um primeiro eixo longitudinal, o primeiro eixo compreendendo uma porção de árvore tendo em uma extremidade da mesma uma extremidade de cavidade alargada; formar uma pluralidade de furos estendendo-se para dentro na extremidade de cavidade alargada ao longo de eixos de cavidade que se estendem radialmente, perifericamente espaçados, até uma profundidade de furo;e formar uma pluralidade de cavidades de bilha que se estendem para dentro, que são dispostas em tomo dos eixos de cavidade até uma profundidade de cavidade, em que a profundidade de furo é maior que a profundidade de cavidade, fomiando assim um reservatório de lubrificante rebaixado.

8. Método de acordo com a reivindicação 7, caracterizado pelo fato de que compreende ainda inserir um lubrificante no reservatório de lubrificante.

9. Método de acordo com a reivindicação 7, caracterizado pelo fato de que compreende ainda: dispor uma pluralidade correspondente de bilhas esféricas nas cavidades de bilha; e inserir o primeiro eixo e bilhas em um alojamento de junta disposto em uma extremidade de um segundo eixo rotativo tendo um segundo eixo longitudinal, o alojamento de junta tendo um furo central com uma pluralidade correspondente de ranhuras de esfera que se estendem axialmente, espaçadas circunferencialmente e radialmente, disposta no mesmo em tomo do segundo eixo longitudinal, em que o alojamento de junta é disposto sobre a extremidade de cavidade com a pluralidade correspondente de bilhas disposta nas ranhuras de bilha, formando assim uma junta móvel que é configurada para prover uma faixa de movimento angular e uma faixa de movimento axial do primeiro eixo em relação ao segundo eixo, em que lubrificante é provido a partir do reservatório de lubrificante para as respectivas bilhas e cavidades de bilha durante o movimento da junta.

10. Método de fabricar uma junta de velocidade constante, caracterizado pelo fato de que compreende: formar um primeiro eixo rotativo tendo um primeiro eixo longitudinal, o primeiro eixo compreendendo uma porção de árvore tendo em uma extremidade da mesma uma extremidade de cavidade alargada; formar uma pluralidade de cavidades de bilha que se estendem para dentro ao longo de eixos de cavidade espaçados perifericamente que se estendem radialmente; e formar um reservatório de lubrificante rebaixado em cada uma das cavidade de bilha.