BRPI0418927B1 - gaiola possuindo uma pluralidade de recortes para receber corpos de rolamento de uma junta, seu processo de produção - Google Patents

Abstract

armação possuindo uma pluralidade de recortes para receber corpos de rolamento de uma articulação, seu processo de produção, articulação e veículo compreendendo a mesma. a invenção se refere a uma armação (1) compreendendo uma pluralidade de cavidades (2) para comportar os corpos de rolamento (3) de uma articulação (4). a invenção é caracterizada pelo fato de que a armação integral possui essencialmente a mesma ductilidade. a invenção também se refere à produção de dita armação (1), na qual a armação (1) é resfriada-endurecida e submetida a têmpera, para utilização em aplicações especificas no campo automotivo.

Description

GAIOLA POSSUINDO UMA PLURALIDADE DE RECORTES PARA RECEBER CORPOS DE ROLAMENTO DE UMA JUNTA, SEU PROCESSO DE PRODUÇÃO

Campo da Invenção [001] A invenção se refere a uma gaiola tendo uma pluralidade de recortes para receber corpos de rolamento de uma junta. Um processo para produzir uma gaiola deste tipo é também proposto.

Sumário Da Invenção [002] A invenção se refere, em particular, a gaiolas para juntas de esferas rotativas de velocidade constante como as que são usadas, por exemplo, na indústria automotiva. Essas juntas possuem uma parte externa de junta e uma parte interna de junta, nas quais é provida uma pluralidade de trajetórias de esferas de movimento substancialmente longitudinal. As esferas ficam ajustadas entre a parte externa da junta e a parte interna da junta para a finalidade de transmissão de torque, o posicionamento dás esferas sendo assegurado por uma gaiola disposta entre a parte externa da junta e a parte interna da junta. A gaiola possui uma pluralidade de janelas de gaiola para as esferas, de modo que seu movimento na direção axial fica restringido.

[003] Com relação aos vários tipos de junta, a invenção se refere, em particular, a gaiolas para as seguintes juntas: [004] Juntas Rzeppa, nas quais o controle direto das esferas sobre o plano do ângulo-bissetor é efetuado por trajetórias de esfera de movimento meridional com pontos centrais de deslocamento longitudinal das trajetórias da parte interna da junta e parte externa da junta.

[005] Juntas isentas de entalhe, UF (undercut-free) , as quais seguem substancialmente o mesmo principio, em que as trajetórias de esfera são desenhadas para serem isentas de entalhe, como visto na direção axial.

[006] Juntas que são conhecidas como DO, nas quais são providas na gaiola superficies-guia esféricas com centros de curvatura de deslocamento axial nos lados interno e externo, de modo que na eventualidade de inclinação da junta, o controle direto da gaiola e, portanto, o controle indireto das esferas sobre o plano do ângulo-bissetor acontece. As juntas deste tipo são desenhadas com canais-guia de esfera curvadas como juntas fixadas e com canais-guia de esfera que estão dispostas em uma linha reta como juntas deslocáveis axialmente.

[007] Finalmente, também deve ser feita referência aqui, a titulo de exemplo, ao que é conhecido como juntas VL, as quais possuem trajetórias que são pelo menos parcialmente associadas entre si na parte externa da junta e parte interna da junta e não caminham estritamente na direção longitudinal, mas, pelo contrário, formam um ângulo entre si e, por esse meio, efetuam o controle direto das esferas sobre o plano de ângulo-bissetor e sobre a metade da rota de deslocamento.

[008] Em todas essas juntas conhecidas, as gaiolas estão permanentemente, ou pelo menos de tempos em tempos, em contato de deslizamento com as superfícies da parte interna e/ou externa da junta localizada entre as trajetórias de esfera.

Por razões de uso, é necessário que, com relação a isso, todas as superfícies de deslizamento na parte externa da junta, na parte interna da junta e na gaiola estejam endurecidas.

[009] Com relação à gaiola, é aqui feita provisão para que o endurecimento seja realizado na região próxima à superfície, em particular, de maneira a evitar o fenômeno de desgaste causado pelo atrito com a parte externa da junta e/ou parte interna da junta. Em particular, na indústria automotiva, atualmente é considerado que forças ou torques continuamente maiores precisam ser transmitidos usando essas juntas. Isto impõe demanda especial, em particular se a junta não estiver sujeita a estresses puramente axiais, mas, pelo contrário, se a força ou torque for transmitido com um ângulo de inclinação. Isto está relacionado em particular à transmissão de força das esferas para a gaiola. Uma esfera, em geral, se mantém em posição por meio de três pontos de contato, nominalmente, um com a parte interna, um outro com a parte externa e um terceiro com a gaiola. À medida que o ângulo de inclinação cresce, as forças de trajetória atuantes sobre a esfera aumentam, e essas forças têm, então, de ser compensadas por até um maior grau por meio da gaiola. Esta força de gaiola resultante finalmente leva a torque limitante da junta a ângulos de inclinação relativamente altos. Levando em consideração as demandas de mercado cada vez maiores por torques crescentes, este fato significa que juntas ainda maiores têm sido requeridas.

[010] Trabalhando nessa base, é um dos objetos da presente invenção prover uma gaiola para uma junta a qual pelo menos parcialmente minora os problemas técnicos que são conhecidos, em conexão com o estado da técnica. Em particular, a gaiola é feita para ser capaz de permanentemente suportar os requisitos de mudança, em particular na indústria automotiva; juntas muito compactas vantajosamente devem ser tornadas disponíveis. Além disso, é um objeto da invenção prover um processo simples, o qual pode ser, com sucesso, integrado em produção em série, para produzir uma gaiola correspondente.

[011] Esses objetos são alcançados por uma gaiola que compreende um aço temperado e revenido, em que a gaiola toda possui uma ductilidade uniforme ao longo de sua seção transversal; pela qual o desvio da dureza fica em uma faixa de menos que 15% da dureza na superfície da gaiola; e em que a gaiola possui uma dureza na faixa de 500 a 650 HV; e um processo para produzir uma gaiola tendo as etapas a seguir: formar um corpo de base fechado, cortar uma pluralidade de recortes, endurecer completamente a gaiola, e revenir a gaiola. Configurações vantajosas adicionais da invenção são descritas nas concretizações da patente. Deve ser observado que as características descritas em detalhe nas concretizações da patente podem ser combinadas entre si em qualquer modo tecnologicamente apropriado, demonstrando, por esse meio, configurações adicionais da invenção.

[012] A gaiola de acordo com a invenção possui uma pluralidade de recortes para receber corpos de rolamento de uma junta, e a gaiola toda possui uma ductilidade substancialmente uniforme. Isto deve ser entendido como significando, em particular, que a superfície endurece, o que, como aqui dito nunca foi realizado anteriormente. Apesar de a superfície inteira ter sido endurecida, por exemplo, para o caso de endurecer para produzir a superfície mais dura possível com um núcleo dúctil, é agora proposto que a gaiola inteira possua a mesma ductilidade ao longo de sua seção transversal. Correspondentemente, portanto, não há diferenças significativas em particular na dureza, diferenças na microestrutura, etc., detectáveis ao longo da seção transversal ou na direção da circunferência da gaiola. Testes têm mostrado que com uma gaiola deste tipo é possível absorver forças estáticas que são maiores que 50% em comparação com as gaiolas de superfície-endurecida ou de envoltório-endurecido. Se uma gaiola deste tipo é agora ajustada dentro de uma junta, é possível transmitir permanentemente torques estáticos que são mais que 30% maiores.

[013] O termo "ductilidade" deve ser entendido, em particular, como significando a propriedade do material de ser permanentemente deformado sob a ação de forças externas, ou seja, a propriedade de tender a ser plasticamente deformado ao invés de sofrer fraturas. O grau de ductilidade geralmente também depende da temperatura, sendo que a suposição aqui é a de que se trata de temperatura ambiente.

[014] De acordo com uma configuração preferida da gaiola, a mesma possui uma dureza na faixa de 500 a 650 HV (Vickers hardness) , em particular na faixa de, por exemplo, 550 HV a 600 HV. No teste de dureza Vickers, uma pirâmide de teste regular de quatro lados, usada como perfurante, é colocada, sob carga estática, sobre a superfície do material a ser testado e pressionado por um tempo definido. A determinação da dureza Vickers (HV) resulta da força e da área de recorte permanente, a qual significa que as deformações elásticas não são levadas em consideração. Este método é bem conhecido e conseqüentemente, não é requerida uma descrição mais detalhada neste ponto.

[015] Com a confiquração da qaiola proposta aqui, o método de teste Vickers pode ser realizado em qualquer ponto na seção transversal da gaiola e resultará em faixas de dureza que correspondem substancialmente àquelas na região de superfície ou em uma região próxima à superfície da gaiola. Em particular, o desvio fica em uma faixa de menos que 15%, preferivelmente menos que 10%, da dureza na superfície da gaiola. A faixa de dureza de 500 a 650 HV, aqui fornecida, é selecionada em particular para uma gaiola deste tipo a ser usada para uma junta na indústria automotiva.

[016] Além disso, também é proposto que a gaiola compreenda um aço temperado e revenido. Isto deve ser entendido como significando, em particular, que a gaiola foi produzida inteiramente a partir de aço, o qual, em termos de seu tratamento térmico para estabelecer certas propriedades dos materiais, primeiramente foi completamente endurecido e depois revenido de modo a ter as propriedades positivas descritas acima. Exemplos de aços apropriados são os aços puros temperados e revenidos com um teor de carbono de 0,35% a 0,6%.

[017] Apesar de os aços que podem ser temperados e revenidos poderem ter fundamentalmente um teor de carbono de, por exemplo, 0,3% a 0,7%, de acordo com uma variante adicional da invenção, é proposto que a gaiola compreenda um aço com um teor de carbono na faixa de 0,3% a 0,5%, em particular na faixa de 0,43% a 0,5%. Em vista do fato de que o possível aumento em dureza durante o endurecimento é também determinado em um grau critico pelo teor de carbono, à primeira vista, é surpreendente que o aço com um teor de carbono relativamente baixo seja aqui proposto. Entretanto, testes exaustivos mostraram que com relação a este particular componente, aços especificamente temperados e revenidos com um teor de carbono ligeiramente mais baixo e durezas de têmpera mais baixas podem suportar cargas estáticas mais altas do que os aços temperados e revenidos com teores de C mais altos. Além disso, gaiolas feitas a partir de aços temperados e revenidos com teores de C mais baixos podem ser tratadas por um modo mais confiável, assegurando uma qualidade constante das gaiolas de produção em série.

[018] De acordo com uma configuração preferida da gaiola, esta compreende um aço que inclui pelo menos boro como elemento de liga. É preferível que o teor de boro fique na faixa de 0,0001% a 0,0015%, em particular na faixa de 0,0001% a 0,001%. A presença de boro significa que o aço não é somente eminentemente apropriado em termos de sua conformabilidade e endurecimento, mas também é particularmente bom para permitir que sub-regiões sejam submetidas a cisalhamento durante o corte. Isto é de particular relevância durante a produção da gaiola, na medida que os recortes geralmente são descartados. Muito particularmente, é preferível usar um aço com a designação 45B2M (compreendendo: C: 0,45-0,5%; Mn: 0,5-0,6%; Si: Max. 0,1%; P: Max. 0,015%; S: Max. 0,025%; Al: 0,02-0,04%; Cr: 0,2-0,3%; Mo: Max. 0,01%; Ni: Max. 0,025%; Cu: Max. 0,015%; Ti: 0,003-0,005%; B: 0,0001-0,0005%; N: Max. 0,012%) ou um material similar para este propósito.

[019] Um aspecto adicional da invenção descreve um processo para produzir uma gaiola tendo uma pluralidade de recortes para receber corpos de rolamento de uma junta. Este processo compreende pelo menos as seguintes etapas: formar um corpo de base fechada; cortar uma pluralidade de recortes; realizar o endurecimento completo da gaiola; submeter a gaiola ao revenimento.

[020] Com relação à primeira etapa do processo acima listada, deve ser observado que o termo "formar" engloba ambos os processos de produção de formação primária e processos de produção de deformação. É preferível produzir o corpo de base por meio de corte a partir de um produto semi-acabado o qual se assemelhe a um tubo.

[021] Uma pluralidade de recortes é, em geral, recortada por meio do uso de uma ferramenta de corte, sendo o material removido mecanicamente a partir do corpo de base. Em particular, é recomendado para este propósito um processo de perfuração. Em certas aplicações, também pode ser conveniente realizar o recorte por meio de feixes de alta-energia. Adicionalmente, é possível realizar processos adicionais para modificar a forma ou contorno de superfície, tal como, por exemplo, remoção mecânica de material do corpo de base no estado não-endurecido por meio de torneamento, perfuração e/ou fresagem.

[022] De acordo com a invenção, é agora proposto que a gaiola seja completamente endurecida. Para esta finalidade, a gaiola é aquecida a temperaturas de aproximadamente 800°C a 1000°C e, depois resfriada até uma temperatura de aproximadamente 20 °C a 60°C. O resfriamento acontece por um período de menos de 10 segundos, em particular por um período de 0,5 a 4 segundos. A taxa de resfriamento não deve ser muito alta, para que não ocorram fraturas de endurecimento. O resfriamento deve ser tão homogêneo quanto possível para assegurar que a deformação seja minimizada. Após o completo endurecimento, a gaiola fica toda martensítica, e, conseqüentemente, fica extremamente quebradiça e com risco de fratura. Para evitar a formação de fraturas em conseqüência de tensões internas, as gaiolas devem ser submetidas a revenimento tão rápido quanto possível.

[023] Após o completo endurecimento, a gaiola é novamente tratada termicamente. É preferível que a temperatura de revenimento esteja na faixa de 150°C até 250°C e que a duração de revenimento seja, por exemplo, de 5 minutos a 90 minutos, dependendo do método de revenimento aplicado, mas preferivelmente deve ser no máximo de 10 minutos. O revenimento, neste caso, tem a função de melhorar as propriedades de ductilidade da gaiola em comparação com o estado endurecido; em geral, é necessário aceitar uma queda na resistência. As tensões internas que estão presentes no material endurecido por resfriamento são reduzidas a um certo nível. A execução do tratamento de revenimento, em particular a temperatura e a duração de revenimento, é dependente da composição química e do estado de microestrutura alcançado pelo endurecimento. Em geral, entretanto, à medida que a temperatura de revenimento sobe, a resistência cai enquanto o alongamento e a redução de área após a fratura aumenta.

[024] O revenimento pode acontecer diretamente na estação de endurecimento ou em uma estação subseqüente de revenimento (por exemplo, com forno separado continuo indutivo, elétrico ou operado a gás ou forno de câmara). Neste contexto, é preferível usar um processo que permita o tratamento de partes individuais e possa, portanto, estar integrado à linha de fabricação. Vantajosamente, o revenimento, neste caso, pode ser realizado em um espaço pequeno e em um tempo curto (o tempo do ciclo de manufatura, se possível). O tempo total de revenimento requerido é determinado a partir do tempo de aquecimento do componente requerido para alcançar as temperaturas de revenimento desejadas e o tempo de residência. Quanto mais curto for o tempo de revenimento ou de residência, mais alta é a temperatura de revenimento requerida. Para operações de revenimento realizadas dentro de segundos, as quais podem ser requeridas para que este processo seja integrado em uma instalação de endurecimento, é geralmente necessário usar "revenimentos de alta temperatura" (temperaturas de revenimento acima dos revenimentos padrão de longa duração no forno, durando aproximadamente de 0,5 a 1,5 hora) . Entretanto, esta forma de revenimento freqüentemente está vinculada ao risco de super-aquecimento, resultando em gaiolas que são muito macias, as quais são difíceis de reconhecer. No caso de um revenimento preferido em um forno indutivo contínuo, não é requerido o alto risco de uma "revenimento de alta temperatura", na medida que com este revenimento é possível conseguir revenimento de temperatura padrão na faixa de 1 a 5 minutos, sendo o rendimento preferivelmente correspondente àquele da linha de produção.

Uma série de testes revelou que a dureza das gaiolas completamente endurecidas tem de ser menor e dentro de tolerâncias mais estreitas em comparação com aquelas das gaiolas de envoltório endurecido, preferivelmente 57 HRC a 60 HRC de modo a obter uma configuração de uma junta que é capaz de funcionar em um modo apropriado por um longo período para a área de aplicação acima descrita.

[025] De acordo com uma outra configuração do processo, a etapa de endurecimento completo compreende pelo menos um dos seguintes meios para aquecer a gaiola: aquecimento indutivo, aquecimento por um feixe de energia, aquecimento com meios de um forno contínuo ou forno de câmara. Dependendo de como as gaiolas são tratadas termicamente, se individualmente ou se em combinação, é possível, por exemplo, usar os seguintes métodos: (a) Aquecimento de gaiolas individuais por indução no processo de disparo único por um feixe de energia (por exemplo, laser, feixe de elétrons) por resistência elétrica (b) Aquecimento da gaiola em um forno contínuo por meio de indução, fornos contínuos elétrico ou a gás (c) Aquecimento das gaiolas em um forno de câmara por meio de fornos de indução, elétrico, fornos de câmara a gás ou de plasma.

[026] Neste contexto, é particularmente preferido o endurecimento indutivo de disparo-único de gaiolas aquecidas individualmente no processo de fabricação. Além disso, os feixes de energia, tais como, por exemplo, um feixe de laser ou um feixe de elétrons, podem ser usados, em particular, para endurecimento parcial da gaiola.

[027] Com relação à têmpera da gaiola, é possível distinguir entre os seguintes métodos: [028] Têmpera da gaiola individual: (b) por chuveiros de resfriamento i. envolvendo a parte individual ou por avanço axial ii. axialmente, na parte individual ou por avanço horizontal iii. lateralmente, na parte individual ou por avanço horizontal iv. em um banho ou redemoinho v. pelo menos em queda livre [029] Têmpera de uma batelada de uma pluralidade de gaiolas: i. por imersão axial em um banho de óleo ou de sal ii. por chuveiros de líquidos iii. por têmpera a gás [030] Neste contexto, a têmpera com chuveiro anular de uma parte individual integrada na máquina de endurecimento é particularmente preferido.

[031] A temperatura de endurecimento, também conhecida como a temperatura de austenização, no caso de aços hipo-euteticóides, é de aproximadamente 50°C acima do que é conhecido como linha Ac3 do correspondente diagrama ferro-carbono. O endurecimento do aço deve ser entendido, em termos gerais, como significando a transformação da solução sólida y para a estrutura de endurecimento de martensita. A transformação para ferrita, perlita e bainita é, neste caso, suprimida. A taxa de resfriamento precisa estar acima da taxa de resfriamento critica, de modo, em particular, a evitar a formação dessas microestruturas intermediárias.

[032] De acordo com uma configuração vantajosa do processo, o revenimento leva a uma dureza da gaiola na faixa de 500 a 600 HV (dureza determinada pelo método do teste de Vickers). O termo "revenimento" deve ser entendido como significando o aquecimento de um componente até uma temperatura abaixo do que é conhecido como a linha Aci no diagrama de ferro-carbono (após o endurecimento prévio) e manutenção desta temperatura com subseqüente resfriamento. No primeiro estágio de têmpera (100 a 180°C), são precipitadas partículas ultrafinas de Fe2,4C (carbetos ε) , e o endurecimento de dispersão aumenta às custas do fortalecimento de supersaturação (mudanças de martensita tetragonal para martensita cúbica). Acima de 200°C, os carbetos ε se tornam instáveis e, por conta da saída de carbono por difusão da austenita residual, sofrem uma transformação para Fe3C. Isto leva a uma depleção na austenita. Para alcançar a dureza acima mencionada da gaiola, é possível, por exemplo, que o aço 45B2M seja revenido a temperaturas de aproximadamente 190°C, sendo o material resfriado novamente após o tempo de residência de aproximadamente 40 segundos até 120 minutos, dependendo do método de revenimento.

[033] Durante o revenimento, pelo menos um dos seguintes meios pode ser usado para aquecer a gaiola: aquecimento de revenimento de gaiolas individuais: i. por indução usando o método de disparo único (geralmente revenimento na faixa de 20-60 segundos) ii. por resistência elétrica iii. em um banho quente (geralmente óleos ou sais) aquecimento de revenimento em um forno contínuo por meio de fornos contínuos de indução, elétrico ou a gás aquecimento de revenimento das gaiolas em um forno de câmara por meio e fornos de câmara de indução, elétrico, a gás ou de plasma.

[034] Dependendo do método de endurecimento, o revenimento da gaiola é usualmente realizado pelo menos por meio de: imersão em um banho quente (em particular, no caso de aquecimento de parte individual), ou passagem através de pelo menos um forno contínuo ou forno de câmara (em particular, quando se trata de aquecimento de uma pluralidade de partes simultaneamente).

[035] Finalmente, é particularmente vantajoso, para uma junta compreendendo uma parte externa, uma parte interna, uma pluralidade de corpos de rolamento e uma gaiola a ser configurada de tal modo gue a gaiola seja produzida no desenho acima mencionado ou usando o processo de acordo com a invenção acima descrita. Isto resulta em propriedades de sustentação de carga significativamente melhoradas, também com relação à junta, de modo que mesmo elevadas forças ou torques estáticos possam ser transmitidos sob grandes ângulos de inclinação. O aumento na resistência à ruptura estática da gaiola, neste caso, leva diretamente a um aperfeiçoamento nas propriedades da junta.

[036] Isto é particularmente notável se a junta provê um ângulo de inclinação para um eixo de mais do que 20° [graus] . Em particular, o ângulo de inclinação máximo possível da junta está na faixa de 30° até um valor acima de 50°. Com tais inclinações extremas, forças significativamente altas atuam na gaiola como o resultado de tensões axiais a partir dos corpos de rolamento. Neste contexto, testes têm mostrado que, em particular, sob essas tensões extremas, a gaiola resfriada e temperada, completamente endurecida possui uma resistência à ruptura estática significativamente melhorada. Testes têm mostrado que a junta de acordo com a invenção possui uma resistência à ruptura de gaiola que é aumentada por até 50% em comparação com juntas conhecidas e também permite que o torque quase-estático máximo que pode ser transmitido sob um ângulo de inclinação de 45° seja aumentado por até 30%.

[037] Veículos podem ser mencionados como uma área de aplicação particularmente preferida para juntas deste tipo.

Isso deve ser entendido como significando, em particular, carros de passageiros, caminhões de carga, etc. Áreas adicionais de aplicação técnica incluem, por exemplo, plantas de energia eólica ou outros trens de acionamento, nos quais a transmissão rígida de torques ou forças não é possível.

Breve Descrição das Figuras [038] A invenção e o fundamento técnico são explicados abaixo em maiores detalhes com referência às figuras. Deve ser observado que as figuras mostram concretizações exemplificativas particularmente preferidas, sem que a invenção fique restrita a essas concretizações. Nos desenhos: [039] A Figura 1 mostra um diagrama da seção transversal, ao longo da gaiola.

[040] A Figura 2 representa, em diagrama, a estrutura de uma junta.

[041] A Figura 3 mostra uma ilustração em perspectiva de um veículo com uma pluralidade de juntas.

[042] A Figura 4 representa, em diagrama, a seqüência de uma concretização variante do processo de produção.

[043] A Figura 5 representa, em diagrama, a seqüência de uma concretização variante adicional do processo de produção.

Descrição Das Concretizações Preferidas [044] A Figura 1 mostra, em diagrama, uma seção transversal ao longo de uma concretização variante de uma gaiola 1. A gaiola 1 compreende um corpo de base 5 o qual possui uma configuração cilíndrica com as superfícies de circunferência que se projetam para fora em curva de modo convexo. Os corpos de base 5 deste tipo usualmente possuem uma espessura de material 14 na faixa de 2,5 a 6,0 mm. Na concretização variante da gaiola 1 ilustrada, é provida uma pluralidade de recortes 2 sobre a circunferência. Esses recortes são usados para receber os corpos de rolamento de uma junta. Aqui, a gaiola possui seis (6) recortes 2, apesar de que podem haver também quatro (4) ou oito (8). Em geral, cada recorte 2 é desenhado em um formato que é tal que em cada caso um corpo de rolamento pode se mover suficientemente nele sob carga. É igualmente possível que uma pluralidade de corpos de rolamento sejam posicionados em um recorte 2. Uma estrutura diferente da gaiola 1 também pode ocorrer.

[045] A Figura 2 representa, em forma de diagrama, uma junta 4 que possui uma parte externa 6, uma parte interna 7, uma pluralidade de corpos de rolamento 3 e a gaiola 1 de acordo com a invenção. A força é transmitida via o eixo 9 e o conjunto de dentes 15 ilustrado em direção à parte interna 7 sobre os corpos de rolamento 3. Os corpos de rolamento 3 são guiados em pistas ou guias 16 da parte interna 7 e parte externa 6, de modo que o torque seja transmitido via os corpos de rolamento 3 a partir da parte interna 7 para a parte externa 6. A gaiola 1 é usada para assentar os corpos de rolamento 3 na direção de um eixo 15. A força atuante sobre a gaiola 1 na direção do eixo 15 se torna significativamente maior se o eixo 9 transmite o torque em um ângulo de inclinação 8 com relação ao eixo 19. Assim, as forças de guia que devem ser absorvidas na direção axial com relação à gaiola 1 são particularmente altas.

[046] A Figura 3 representa, em forma de diagrama, um veiculo 10 tendo um sistema de direção para transmitir os torques gerados no motor para as rodas 11. Uma multiplicidade de diferentes eixos 9, os quais estão conectados entre si pelas juntas 4, são usados para esta finalidade. A junta 4, de acordo com a invenção, é usada, em particular com relação às juntas 4 que são providas de torque de transmissão, perto das rodas 11.

[047] A Figura 4 representa, em forma de diagrama, a produção de uma gaiola 1 deste tipo a partir de um corpo de base 5. Em uma primeira etapa (A), é formado o corpo de base 5. Depois, os recortes 2 são feitos por perfuração (B) , de modo que a gaiola 1, agora, fique substancialmente na sua requerida configuração externa. Na variante ilustrada aqui, o tratamento térmico das gaiolas 1 é realizado em batelada e fora da linha de produção individual, ou seja, em cada caso uma pluralidade de gaiolas 1 é, primeiro de tudo, coletada, depois agrupada e finalmente é aquecida, temperada e revenida simultaneamente. Portanto, as gaiolas 1 são posicionadas como um conjunto em uma base e endurecidas completamente; o contato com o elemento de aquecimento 12 é aqui ilustrado por meio do exemplo (C) . Os elementos de aquecimento 12 são, neste caso, desenhados como um forno continuo com hélices indutoras, através do qual uma multiplicidade de gaiolas 1 são movidas (por exemplo, por meio de uma correia transportadora 22). Depois, as gaiolas 1 são resfriadas (D), sendo preferido, nesta circunstância, a têmpera no banho 13. Para se alcançar uma ductilidade uniforme das gaiolas 1, as gaiolas são também submetidas a revenimento (D) , o qual, neste caso, é semelhantemente realizado por meio de imersão em um banho 13 contendo óleo. Neste processo, é preferível, para um grande número de gaiolas, colocá-las juntas como bateladas (por exemplo, de até 1000 gaiolas) e submetê-las juntas a tratamento térmico. Em particular, quando se usam tais bateladas grandes, deve ser levado em consideração o fato de que a energia de têmpera é reduzida quando se usa uma têmpera comum em um banho de óleo. Em particular, nesta situação, o aço descrito na introdução, sob a designação 45B2M, assegura um resultado mais uniforme, pelo menos com relação à propriedade de ductilidade, do que, por exemplo, o aço tendo a designação Ck 45.

[048] Em seguida, a Figura 5 representa, em forma de diagrama, a seqüência de um processo de produção para um tratamento térmico individual das gaiolas 1 que é integrado na linha de produção. As etapas (A) e (B) correspondem substancialmente àquelas mostradas na Figura 4. Essas etapas são, agora, seguidas de um tratamento térmico de cada gaiola individual 1 em uma estação de endurecimento 23, uma estação de têmpera 24 e uma estação de revenimento 25. Em uma estação de endurecimento 23 deste tipo, a gaiola 1 é posicionada com relação a, por exemplo, elementos de aquecimento anulares 12 (tais como hélices indutoras) por meio de uma base 20 e é pelo menos parcialmente movida com relação aos elementos de aquecimento 12 durante o tratamento térmico por meio de um movimento relativo 21, o qual é ilustrado na forma de uma rotação na Figura 5 (C). Quando a temperatura de endurecimento desejada for alcançada, a gaiola 1 juntamente com a base 20 é transportada para a estação de resfriamento 24. A estação de têmpera 24, na Figura 5, compreende uma unidade de distribuição 17 para o fornecimento de fluido refrigerante 18; na ilustração mostrada, a unidade de distribuição 17 é desenhada na forma de um chuveiro (D) . Durante a têmpera, também um movimento relativo 21 entre a gaiola 1 e a unidade de distribuição 17 pode ser realizado pelo menos de tempos em tempos. Com relação aos movimentos relativos 21 durante esses tratamentos térmicos, deve também ser mencionado que o movimento pode ser realizado fora da gaiola e/ou de pelo menos um elemento de aquecimento 12 e/ou de pelo menos uma unidade de distribuição 17 para o fornecimento de fluido refrigerante 18. Finalmente, a gaiola 1 é também revenida em um banho 13 (E) .

[049] O uso de gaiolas totalmente endurecidas ou temperadas e revenidas em juntas na indústria automotiva leva a um considerável aumento na resistência à ruptura estática mesmo na eventualidade de altos graus de inclinação, de modo que, em particular, mesmo os sempre crescentes torques, como aqui providos, podem ser transmitidos por um longo tempo. Ao mesmo tempo, o processo de fabricação descrito para produzir gaiolas deste tipo permite a simples integração em produção em série, na medida que é fácil integrar o aquecimento e o resfriamento. Isto permite meios de transporte, equipe, espaço e, em particular, também o know-how de endurecimento requerido para o caso de o endurecimento ser reduzido.

LISTA DOS NÚMEROS DE REFERÊNCIA 1. Gaiola 2. Recorte 3. Corpo de rolamento 4. Junta 5. Corpo de base 6. Parte externa 7. Parte interna 8. Ângulo de inclinação 9. Eixo (shaft) 10. Veículo 11. Roda 12. Elemento de aquecimento 13. Banho 14. Espessura do material 15. Conjunto de dentes 16. Guia 17. Unidade de distribuição 18. Fluido refrigerante 19. Eixo (axis) 20. Base 21. Movimento relativo 22. Correia transportadora 23. Estação de endurecimento 24. Estação de têmpera 25. Estação de revenido REIVINDICAÇÕES

Claims (7)

1. Gaiola (1) possuindo uma pluralidade de recortes (2) para receber corpos de rolamento (3) de uma junta (4), caracterizada pelo fato de que a gaiola (1) compreende um aço temperado e revenido e a gaiola toda (1) possui uma ductilidade uniforme ao longo de sua seção transversal; pela qual o desvio da dureza fica em uma faixa de menos que 15% da dureza na superfície da gaiola (1); em que a gaiola (1) possui uma dureza na faixa de 500 a 650 HV.

2. Gaiola (1) de acordo com a reivindicação 1, caracterizada pelo fato de que a gaiola (1) compreende um aço com um teor de carbono na faixa de 0,3% a 0,5%.

3. Gaiola (1) de acordo com qualquer uma das reivindicações 1 a 2, caracterizada pelo fato de que a gaiola (1) compreende um aço com pelo menos boro como elemento de liga.

4. Processo para produzir uma gaiola (1) tendo uma pluralidade de recortes (2) para receber corpos de rolamento (3) de uma junta (4), caracterizado pelo fato de que compreende pelo menos as seguintes etapas: - formar um corpo de base fechado (5); - cortar uma pluralidade de recortes (2); - endurecer completamente a gaiola (1) de modo que uma microestrutura martensitica seja provida por toda gaiola (1); - revenir da gaiola (1); em que a gaiola é a gaiola para junta de esferas rotativas de velocidade constante.

5. Processo de acordo com a reivindicação 4, caracterizado pelo fato de que a etapa de completo endurecimento compreende pelo menos um dos seguintes meios para o aquecimento da gaiola (1): aquecimento indutivo, aquecimento por meio de um feixe de energia, aquecimento por meio de um forno continuo ou forno de câmara.

6. Processo de acordo com a reivindicação 4 ou 5, caracterizado pelo fato de que o revenimento leva a uma dureza da gaiola (1) na faixa de 500 a 650 HV.

7. Processo de acordo com qualquer uma das reivindicações 4 a 6, caracterizado pelo fato de que o revenimento da gaiola (1) é realizado pelo menos através dos meios de: - imersão em um liquido quente, ou - passagem através de pelo menos um forno continuo ou forno de câmara.