BRPI0600153B1

BRPI0600153B1 - Método e conjunto de alojamento para eixo

Info

Publication number: BRPI0600153B1
Application number: BRPI0600153-0A
Authority: BR
Inventors: Stephen C. Doud; Blair J. Swanson; Jeffrey E. Rea
Original assignee: American Axle & Manufacturing, Inc.
Priority date: 2005-01-10
Filing date: 2006-01-09
Publication date: 2020-03-03
Also published as: US20120019053A1; EP1679203B1; EP1679203A2; JP5138891B2; US7984552B2; US8469462B2; EP1679203A3; US20060152070A1; KR20060081664A; JP2006193145A; BRPI0600153A; US7377598B2; US20080196233A1

Abstract

"método e conjunto de alojamento para eixo". um conjunto de alojamento para eixo inclui um tubo de ferro fundido tendo um bolso que é formado próximo à primeira extremidade do tubo de ferro fundido. o bolso está disposto de modo geral, transversal ao eixo longitudinal do tubo de ferro fundido. o conjunto de alojamento para eixo também inclui uma inserção feita de aço conectada ao bolso. a inserção de aço permite que o tubo de ferro fundido seja acoplado a um alojamento de suporte de ferro fundido através de soldagem de cavilhas de aço posicionadas no alojamento de suporte às inserções de aço.

Description

CONJUNTO DE ALOJAMENTO PARA EIXO

CAMPO DA INVENÇÃO

A presente invenção se refere a um conjunto de alojamento para eixo e, mais particularmente, se refere a um dispositivo e um método para acoplamento de um conj unto tubular de ferro fundido a um conjunto de suporte de ferro fundido.

ANTECEDENTES DA INVENÇÃO

Um conjunto de alojamento para eixo pode incluir o conjunto de suporte e dois conjuntos tubulares que podem ser encaixados, por conjunto de suporte diferencial e cada um munhão de eixo diferencial cada o conjunto conjuntos pressão, no conjunto de pode manter um jogo de um dos conjuntos tubulares que pode um de um de suporte é tubulares são suporte. O engrenagem pode manter conectar o jogo de engrenagem par de feito feitos rodas. Tradicionalmente, de ferro fundido e os de aço. Componentes múltiplos feitos de aço podem ser formados de ou soldados a cada um dos conjuntos tubulares de aço, por exemplo, roscas sem fim, braçadeiras de suspensão e/ou conectores hidráulicos.

Além de acoplamento de cada um dos conjuntos tubulares ao conjunto de suporte com o encaixe por pressão, cada um dos conj untos tubuldies pode ser soldado por pontos ao conjunto de suporte. A soldagem por pontos, por exemplo, pode incluir formação de uma pluralidade de orificios em dois locais, onde cada um dos conjuntos tubulares se acopla ao conjunto de suporte. Cavilhas de aço podem ser inseridas na pluralidade de orificios e contatar cada um dos conjuntos tubulares. As cavilhas de aço podem, então, ser soldadas a cada um dos conjuntos tubulares para fixar adicionalmente cada um dos conjuntos tubulares ao conjunto de suporte de ferro fundido.

Em outro exemplo, cada um dos conjuntos tubulares pode ser feito de ferro fundido. A formação dos conjuntos tubulares a partir de ferro fundido pode reduzir a complexidade e, portanto, economizar custos, mas torna a conexão, com cavilhas de aço aos conjuntos tubulares, um tanto mais complexa.

SUMÁRIO DA INVENÇÃO

A presente invenção inclui um conjunto de alojamento para eixo incluindo um tubo de ferro fundido tendo um bolso. 0 bolso é formado próximo a uma primeira extremidade do tubo de ferro fundido. O bolso também está, de modo geral, disposto transversal a um eixo longitudinal do tubo de ferro fundido. O conjunto de alojamento para eixo também inclui uma inserção feita de aço conectada ao bolso.

Outras áreas de aplicabilidade da presente invenção se tornarão evidentes a partir da descrição detalhada proporcionada aqui depois. Será compreendido que a descrição detalhada e exemplos específicos, embora 5 indicando as várias modalidades da invenção, se destinam a fins de ilustração apenas e não se destinam a limitar o escopo da invenção.

BREVE DESCRIÇÃO DOS DESENHOS

A presente invenção se tornará evidente a partir da descrição detalhada, das reivindicações e dos desenhos a seguir:

A Figura 1 é uma vista superior de um veículo exemplificativo mostrando um alojamento para conjunto de eixo construído, de acordo com as várias modalidades da presente invenção;

A Figura 2 é uma vista em perspectiva de um conjunto de suporte e um conjunto tubular construídos, de acordo com as várias modalidades da presente invenção;

As Figuras 3A-3F são vistas seccionais transversais mostrando várias modalidades de uma inserção de aço posicionada no conj unto tubular construído, de acordo com as várias modalidades da presente invenção;

A Figura 4 é uma vista em perspectiva do conjunto tubular mostrando um elemento anular feito de aço disposto na depressão anular formada sobre o conjunto tubular construído, de acordo com as várias modalidades da presente invenção;

A Figura 5 é uma vista seccional transversal da Figura

4 mostrando posições do elemento anular com relação a uma primeira extremidade do conjunto tubular; e

A Figura 6 é similar à Figura 2 e mostra o conjunto tubular acoplado ao conjunto de suporte.

DESCRIÇÃO DETALHADA DAS VÁRIAS MODALIDADES

A descrição a seguir das várias modalidades é de natureza meramente exemplificativa e não se destina a limitar a invenção, sua aplicação ou usos.

Com referência à Figura 1, um veículo exemplificativo 10 é mostrado com um conjunto de eixo 12 construído, de acordo com os ensinamentos da presente invenção. 0 veículo exemplificative 10 pode incluir um motor 14, uma carcaça

16, uma transmissão 18 um eixo de acionamento 20, um par de rodas de acionamento 22 e um par opcional de rodas de acionamento 24. O motor 14 produz uma energia tendo um componente de torque de uma maneira conhecida na técnica e transmite a energia à transmissão 18. A transmissão 18 pode reduzir a velocidade e aumentar o torque da energia produzida pelo motor 14 e transmitir um torque ao conjunto de eixo 12 através do eixo de acionamento 20. O conjunto de eixo 12 pode transmitir o torque ao par de rodas de acionamento 22 para propelir o veículo 10. Será apreciado que as rodas de acionamento opcionais 24 podem se conectar à transmissão 18 de uma maneira conhecida na técnica (por exemplo, uma configuração com quatro rodas de acionamento).

Com referência às Figuras 2 e 6, o conjunto de eixo 12 pode incluir um conjunto de suporte 26 e dois conjuntos tubulares 28. O conjunto de suporte 26 pode incluir um alojamento de suporte 30 e uma cobertura para alojamento de suporte 32 que é removivelmente conectada ao alojamento de suporte 30 com uma pluralidade de retentores 34. O alojamento de suporte 30 pode definir uma cavidade de suporte 36 na qual um jogo de engrenagens diferencial 38 pode residir. O alojamento de suporte 30 pode ser configurado para incluir uma ou mais braçadeiras de suspensão 40, um par de aberturas de conjunto tubular 42 e/ou uma abertura de pinhão 44. As braçadeiras de suspensão 40 podem se conectar a um sistema de suspensão exemplificativo da maneira que é bem conhecida na técnica. 0 alojamento de suporte 30 pode ser feito de ferro fundido.

Cada um dos conjuntos tubulares 28 pode incluir um elemento tubular 46 tendo uma primeira extremidade 48 que pode ser configurada para se conectar ao conjunto de suporte 26 e uma segunda extremidade 50 que pode se conectar a uma das rodas de acionamento 22 (Figura 1). Os conjuntos tubulares 28 podem incluir braçadeiras de suspensão 52 _f rosca sem fim 54 e/ou detentor de mola em espiral 56, se apropriado. Uma haste do eixo 58 pode estar disposta em cada elemento tubular 46 e pode ser acoplado para rotação com o jogo de engrenagens diferencial 38 e a uma das rodas de acionamento 22 (Figura 1) de uma maneira conhecida na técnica. Cada um dos munhões de eixo 58 pode ser articularmente suportado para rotação através de um ou mais mancais para munhão de eixo (não mostrados) que podem estar alojados no elemento tubular 46. O jogo de engrenagens diferencial 38 pode ser configurado para transferir a energia recebida do eixo de acionamento 20 para o munhão de eixo 58.

Cada um dos conjuntos tubulares 28 e o alojamento de suporte 30 pode ser substancialmente feito de ferro fundido e pode ser feito a partir das respectivas fundições. Será apreciado que as braçadeiras de suspensão 40, 52, o detentor de mola em espiral 56, o par de aberturas de conjunto tubular 42, a abertura de pinhão 44 e/ou as roscas sem fim 54 podem ser formados durante o processo de fundição. Um tipo exemplificativo de processo de fundição é comumente referido como Lost Foam Casting. O processo Lost

Foam Casting e outros processos de fundição adequados exemplificativos são divulgados em maiores detalhes na

Patente dos Estados Unidos comumente cedida Número

6.189.413 Bl, intitulada Captive Molding With Dissimilar

Material Inserts, emitida em 20 de Fevereiro de 2001, a qual é aqui incorporada por referência como se totalmente apresentada aqui.

Cada uma das aberturas do conjunto tubular 42 sobre o alojamento de suporte 30 pode incluir um colar 60 que pode ser configurado de modo que o conjunto tubular 28 pode ser encaixado por pressão no mesmo. 0 colar 60 pode incluir uma superfície anular externa 62 na qual uma pluralidade de orifícios 64 pode ser formada. O colar 60 pode ter uma dimensão que define uma espessura 66. Uma pluralidade de pinos ou cavilhas 68, as quais podem ser formadas de aço, pode ser inserida nos respectivos orifícios 64 formados no colar 60 e em contato com o conjunto tubular 28. Será apreciado que a pluralidade de orifícios 64 pode ser formada no colar 60 através de vários processos de formação adequados, por exemplo, usinagem dos orifícios 64 no colar 20 60 ou formação dos orifícios 64 no colar 60 durante um processo de fundição exemplificativo. Será também apreciado que as cavilhas 68 podem ser fundidas no lugar quando o alojamento de suporte de ferro fundido 30 é formado de acordo com a metodologia descrita na Patente dos Estados Unidos antes mencionada Número 6.189.413 Bl.

Com referência às Figuras 2 e 3A-3F, a primeira extremidade 48 do conjunto tubular 28 pode incluir um ou mais bolsos 70. Uma inserção 72 que pode ser feita de aço pode estar disposta no bolso 70. O bolso 70 pode ser formado na primeira extremidade 48 com vários métodos adequados, tais como usinagem do bolso 70 na primeira extremidade 48. Será apreciado que o bolso 70 pode ser formado durante o processo de fundição com a inserção 72 disposta em e presa no bolso 70. No processo Lost Foam Casting, por exemplo, a inserção 72 pode ser colocada em um molde de espuma (não mostrado) usado no processo Lost Foam de modo que, quando o ferro fundido é entornado no molde de espuma, a fundição final incluirá a inserção 72 fixamente presa ao bolso 70.

Com referência à Figura 3A, uma modalidade da presente invenção inclui uma parte inferior 74 do bolso 70 que pode ter uma curvatura 7 6, a qual se aproxima de uma curvatura do conjunto tubular 28. Um par de paredes 80 do bolso 70 pode ser paralela um ao outro. 0 par de paredes 80 do bolso 70 pode ser formado de modo que as paredes 80 convergem completa ou parcialmente, conforme indicado pelo número de referência 82 e mostrado na Figura 3E ou divergem conforme indicado pelo número de referência 84 e mostrado na Figura

3A. Será apreciado que um par de lados 8 6 e uma parte inferior 88 da inserção 72 podem ter um formato que é complementar ao bolso 70. Será também apreciado que a 5 inserção 72 e o bolso 70 não precisam ser de formato retangular, mas podem ser circulares, ovais ou outros

formatos adequados. Como tal, uma inserção circular 72a em um bolso circular 70a é mostrada na Figura

2. Além disso, as várias configurações descritas abaixo do par de lados 86 da inserção 72 e o par de paredes 80 do bolso 70 podem ser aplicáveis à inserção circular 72a e ao bolso circular 70a.

Com referência à Figura 3B, uma modalidade da presente invenção pode incluir a inserção 72 que pode ter paredes serradas ou emalhetadas 80. 0 bolso 70 pode ter paredes com

um formato complementar, geralmente indicado pelo número de referência 90, para prender adicionalmente a inserção 72 no bolso 7 0. Com referência à Figura 3C, uma modalidade da presente invenção pode incluir um retentor mecânico 92 que pode ser usado para prender a inserção 72 no bolso 70. A 20 guisa de exemplo, o retentor 92 pode ser rosqueado através da inserção 72 e do bolso 70 formado no conjunto tubular

28. Com referência à Figura 3D, uma modalidade da presente invenção pode incluir a inserção 72 que inclui um pilar 94 se estendendo da inserção 72 no bolso 70 formado no conjunto tubular 28. O pilar 94 pode se estender em uma direção ao centro 96 (Figura 4) do conjunto tubular 28. Á guisa de exemplo, uma abertura 98 pode ser formada no bolso 70 e ser configurada para aceitar o pilar 94, por exemplo, com uma trava ou um encaixe de interferência.

Com referência à Figura 3F, uma modalidade da presente invenção pode incluir a inserção 72 que pode ser colocada no bolso 70 e presa com um adesivo adequado 100. O adesivo 100 colocado entre a inserção 72 e o bolso 70 pode incluir vários acrílicos ou epóxidos adequados. Adesivos adequados para uso, de acordo com a presente invenção, podem incluir, por exemplo, um adesivo acrílico compreendendo um metacrilato de uretano. À guisa de exemplo, um adesivo adequado é Loctite® 648, comercialmente disponível da Henkel Loctite Corp, de Auburn Hills, MI.

Com referência às Figuras 4 e 5, uma modalidade da presente invenção pode incluir um elemento anular 102 feito de aço que pode ser usado in lieu das inserções 72 acima mencionadas. À guisa de exemplo, o elemento anular 102 pode ser colocado no molde de espuma (não mostrado) do conjunto tubular 28 de modo que, quando a fundição final é feita, o elemento anular 102 pode estar posicionado em uma depressão anular 104 adjacente à primeira extremidade 48. O elemento anular 102 na depressão anular 104 pode estar rebitada a uma superfície exterior 106 do conjunto tubular 28. Será apreciado que o elemento anular 102 pode estar localizado em uma distância predeterminada a partir do término 109 da primeira extremidade48 ou rebitada ao término 108, conforme mostrado na Figura 5. Será também apreciado que o elemento anular 102 pode ser um anel completo ou um anel parcial e, para essa finalidade, a depressão anular 104 pode ter um formato complementar (isto é, anel parcial ou total). Será ainda apreciado que a distância na qual as inserções 72, os bolsos 70 e/ou o elemento anular 102 está localizado a partir do término 108 da primeira extremidade 48 pode ser especifica a cada modelo do conjunto de eixo 12.

Com referência à Figura 6, a primeira extremidade do conjunto tubular 28 é inserida no colar 60 sobre o alojamento de suporte 30. O colar 60 pode incluir uma trava (não mostrada) para facilitar a colocação do conjunto tubular 28 no alojamento de suporte 30 na profundidade desejada. As inserções 72 feitas de aço podem ser alinhadas com as cavilhas 68 e as cavilhas 68 podem ser soldadas às inserções 72, por exemplo, usando um processo de soldagem por pontos para, desse modo, acoplar fixamente o conjunto tubular 28 ao alojamento de suporte 30. O processo de soldagem por pontos, resumidamente, inclui, por exemplo, aquecimento das cavilhas 68 para uma temperatura suficiente, pelo que as inserções 72 e as cavilhas 68 se liquefazem parcialmente e, então, esfriam para formar uma unidade única. Através de conexão das cavilhas 68, as quais são conectadas ao alojamento de suporte 30, às inserções 72, as quais são conectadas ao conjunto tubular 28, uma solda aço-a-aço pré formada. Será apreciado que quando o conjunto tubular 28 é soldado por pontos ao conjunto de suporte 26, a solda por pontos e encaixe por pressão proporcionam uma conexão resistente para formar o conjunto de eixo 12.

Aqueles habilitados na técnica podem agora apreciar, a partir da descrição precedente, que os amplos ensinamentos da presente invenção podem ser implementados em uma variedade de formas. Portanto, embora a presente invenção tenha sido descrita com relação a exemplos da mesma em particular, o verdadeiro escopo da invenção não deverá estar assim limitado, uma vez que outras modificações se tornarão evidentes àqueles habilitados na técnica quando de um estudo dos desenhos, da especificação e das reivindicações a seguir.

Claims

REIVINDICAÇÕES

1. Alojamento de eixo (12) compreendendo:

um primeiro elemento (46) tendo uma superfície exterior (106) e uma primeira extremidade (48);

um segundo elemento (30) feito de ferro fundido, o referido segundo elemento (30) formando uma abertura (64) configurada para receber a referida primeira extremidade (48) do referido primeiro elemento (46) na mesma;

caracterizado pelo fato de que o referido primeiro elemento (46) é feito de ferro fundido, um bolso é formado na referida superfície exterior (106) da referida primeira extremidade (48), uma inserção (72) feita de aço é conectada ao referido bolso (70) e uma cavilha (68) feita de aço é disposta no referido segundo elemento (30) próximo da referida abertura (64), a referida cavilha (68) sendo fixamente conectada à referida inserção (72).
2. Alojamento de eixo (12), de acordo com a reivindicação 1, caracterizado pelo fato de que o referido bolso (70) forma uma abertura (98) e a referida inserção (72) inclui um pilar (94), o referido pilar disposto na referida abertura (98).
3. Alojamento de eixo (12), de acordo com a reivindicação 1, caracterizado pelo fato de que o referido bolso (70) inclui um par de paredes (80); o referido par de paredes (80) formando, cada um, uma estrutura serrada, a referida inserção (72) inclui um par de lados, o referido par de lados cada um formando uma estrutura serrada complementar à referida estrutura serrada sobre o referido par de paredes (80), a referida estrutura serrada sobre o

Petição 870190052735, de 04/06/2019, pág. 9/11 referido pare de parede (80) conectada à referida estrutura serrada complementar sobre o referido par de lados.
4. Alojamento de eixo (12), de acordo com a reivindicação 1, caracterizado pelo fato de que o referido bolso (70) inclui um par de paredes (80) e uma porção inferior tendo um ângulo entre cada um dos referidos pares de referidas paredes (80) e a referida porção inferior, e em que o referido ângulo é um de um ângulo agudo, um ângulo obtuso e um ângulo reto.
5. Alojamento de eixo (12), de acordo com a reivindicação 1, caracterizado pelo fato de que adicionalmente compreende um adesivo (100) entre o referido bolso (70) e a referida inserção (72).
6. Alojamento de eixo (12), de acordo com a reivindicação 5, caracterizado pelo fato de que o referido adesivo (100) é um adesivo acrílico.
7. Alojamento de eixo (12), de acordo com a reivindicação 1, caracterizado pelo fato de que adicionalmente compreende um retentor (92) conectando a referida inserção (72) ao referido primeiro elemento (46).
8. Alojamento de eixo (120, de acordo com a reivindicação 1, caracterizado pelo fato de que adicionalmente compreende uma superfície superior da referida inserção (72), em que a referida superfície superior da referida inserção (72) está rebitada à referida superfície exterior (106) do referido primeiro elemento (46) próximo da referida primeira extremidade (48).

Petição 870190052735, de 04/06/2019, pág. 10/11
9. Alojamento de eixo (12), de acordo com a reivindicação 1, caracterizado pelo fato de que a referida cavilha (68) é soldada à referida inserção (72).
10. Alojamento de eixo (12), de acordo com a

5 reivindicação 1, caracterizado pelo fato de que a referida inserção (72) é um anel (102) e o referido bolso é uma depressão anular (104).