BRPI0609154B1 - disposição de mancal de roda - Google Patents

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BRPI0609154B1 BRPI0609154A BRPI0609154A BRPI0609154B1 BR PI0609154 B1 BRPI0609154 B1 BR PI0609154B1 BR PI0609154 A BRPI0609154 A BR PI0609154A BR PI0609154 A BRPI0609154 A BR PI0609154A BR PI0609154 B1 BRPI0609154 B1 BR PI0609154B1
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wheel hub
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collar
circle
dentition
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BRPI0609154A
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Masur Ernst
Niebling Peter
Langer Roland
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Schaeffler Kg
Schaeffler Technologies Ag
Schaeffler Technologies Gmbh & Co Kg
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Abstract

disposição de mancal de roda com denteação frontal. a presente invenção refere-se a uma disposição de mancal de roda (1) com, pelo menos, duas fileiras (5, 6) de corpos de rolamento, para o apoio de um cubo da roda (3) que pode ser acionado por um elemento de acionamento com a disposição de mancal de roda (1), sendo que, o cubo da roda (3) está ligado com o elemento de acionamento, e sendo que, o cubo da roda (3) e o elemento de acionamento engatam um no outro com fecho devido à forma, por meio de um emparelhamento de denteações frontais (10) correspondentes entre si.

Description

(54) Titulo: DISPOSIÇÃO DE MANCAL DE RODA (51) lnt.CI.: B60B 27/00 (30) Prioridade Unionista: 04/03/2005 DE 10 2005 009 935.1 (73) Titular(es): SCHAEFFLER TECHNOLOGIES AG & CO. KG (72) Inventor(es): ROLAND LANGER; PETER NIEBLING; ERNST MASUR (85) Data do Início da Fase Nacional: 31/08/2007
DISPOSIÇÃO DE MANCAL DE RODA
Descrição
Âmbito da invenção
A presente invenção refere-se a uma disposição de mancai de roda com, pelo menos, duas fileiras de corpos de rolamento, para o apoio de um cubo da roda que pode ser acionado por um elemento de acionamento com a disposição de mancai de roda, sendo que, o cubo da roda está ligado com o elemento de acionamento, e sendo que, o cubo da roda e o elemento de acionamento engatam um no outro com fecho devido à forma, por meio de um emparelhamento de denteações frontais correspondentes entre si.
Antecedentes da invenção
Uma disposição de mancai de roda desse tipo e a função da denteação estão descritos em detalhes na patente DE 31 16 720 C1. A den15 teação frontal pode ser feita, por exemplo, através de acabamento sem levantamento de aparas. A ligação economiza espaço de montagem e permite a transmissão de momentos relativamente altos aos quais, contudo, são postos limites em virtude das dimensões das disposições de mancai de roda.
Além disso, as unidades de mancai de roda conhecidas têm um peso relativamente alto e uma rigidez de apoio relativamente baixa. Neste caso, a rigidez de apoio é a resistência, que a unidade introduz contra desvios elásticos causados pelas cargas. Da rigidez de apoio resulta uma rigidez ao tombamento, que resulta da relação entre os momentos de cargas e o ângulo de tombamento no mancai, por exemplo, Nm/°. Esta rigidez ao tombamento é tanto menor quanto mais o mancai tomba sob cargas, isto é, tanto maior for o ângulo de tombamento com a mesma carga. As cargas são as cargas que, em essência, no estado de operação de um veículo, atuam sobre uma roda de veículo, e a suspensão de roda correspondentes. Quan30 to menor for a rigidez de apoio, tanto mais as cargas causam tombamentos do sistema da roda, que têm consequências desvantajosas sobre o comporPetição 870180065854, de 30/07/2018, pág. 6/15
Figure BRPI0609154B1_D0001
tamento de viagem do veículo, em particular, em viagem em curvas e têm conseqüências desvantajosas sobre o desgaste do freio e sobre o funcionamento do freio.
Sumário da invenção
Por esse motivo, a tarefa da invenção é criar uma disposição de mancai de roda rígida para a transmissão de momentos elevados.
Por um lado, a tarefa da invenção é solucionada, pelo fato de que, pelo menos, no lado da disposição de mancai de roda, na denteação frontal uma relação entre o diâmetro (VTK) de um circulo parcial da dentea10 ção e o número de dentes (Z) da denteação frontal é de, pelo menos, 0,7: 0,7< (VTK/Z)
De preferência, é:
0,7< (VTK/Z) < 1,4
O círculo parcial da denteação (VTK) é uma diferença entre o 15 diâmetro externo (VDA) radial da denteação frontal e a largura do dente (ZB) dos dentes formados o mais radialmente possível para fora:
VTK = VDA - ZB
O diâmetro externo (VDA) é um círculo imaginado, que toca os dentes da denteação radialmente externa na base do dente, em torno do eixo de rotação da disposição de mancai de roda. Os dentes distanciados um do outro no lado da circunferência se estendem a partir do círculo com a largura do dente (ZB) radialmente afastados para o eixo de rotação ou também alinhados inclinadamente em relação a este eixo.
O diâmetro externo VDA da denteação é o diâmetro de um cír25 culo imaginado, no qual estão incluídos os dentes radialmente externos situados mais radialmente externos. De acordo com isto, o emprego da invenção também pode ser aplicado a denteações cujos dentes apresentam diferente largura do dente ZB ou que estejam equipadas com dentes da mesma largura do dente ZB, deslocados radialmente entre si. A largura do dente ZB descreve o intervalo, na altura da base do dente, entre a superfície de limite radial externa e a área de limite radial interna do respectivo dente. A base do dente é descrita através da linha de contorno/ limite na qual o dente do material do componente, no qual a denteação é executada, se sobressai ou passa por ele. Deste modo, nas lacunas de dente dos dentes adjacentes no lado da circunferência, este limite passa entre os pontos radiais mais profundos das lacunas e a partir da lacuna radial externa e radial interna do dente para a próxima lacuna do dente. O número de dentes Z é o número total de dentes da denteação adjacentes um ao outro, voltados um para o outro no lado da circunferência, em geral com divisão uniforme.
Todas as dimensões, relações e valores de cálculo considerados na invenção reproduzem valores nominais sem consideração de tolerâncias de dimensão condicionadas pelo acabamento e outras tolerâncias.
Em geral a invenção se refere a disposições de mancai de roda, nas quais o cubo da roda e o elemento de acionamento podem ser ligados entre si e podem ser soltos novamente um do outro. Neste caso clássico”, os dois componentes se encaixam um no outro sem jogo, com fecho devido à forma, através das denteações frontais, e são apertados axialmente entre si com um parafuso central. Também pode ser imaginado que, a ligação com fecho devido à forma não possa ser segura sem se soltar por meio das denteações frontais com fecho devido ao material ou de outra maneira. Neste caso, a ligação nas denteações é projetada, em geral, com auto travamento.
Por outro lado, a tarefa também é solucionada, pelo fato de que, em, pelo menos, uma denteação frontal do emparelhamento o diâmetro (TK) de um círculo parcial de uma das fileiras de corpos de rolamento é, no máximo, tão grande ou tão pequena quanto 1,7 vezes o diâmetro (VTK) de um círculo parcial de denteação desta denteação frontal:
TK<(1,7xVTK)
O círculo parcial é um circulo imaginado, que passa concêntrico ao eixo de rotação, que liga os centros de rotação dos corpos de rolamento entre si, no lado da circunferência.
Com uma execução da invenção está previsto que, o diâmetro (TK) de um círculo parcial, pelo menos, de uma das fileiras de corpos de rolamento seja, pelo menos, quatro vezes tão grande e maior que o diâme-
Figure BRPI0609154B1_D0002
tro (DKU) dos corpos de rolamento do mesmo tamanho dessa fileira:
TK (4 x DKU)
O círculo parcial é um circulo imaginado e concêntrico em relação ao eixo de rotação da disposição de mancai de roda, que liga os centros dos corpos de rolamento da referida fileira entre si, no lado da circunferência.
No lado de acionamento a denteação frontal é formada, por exemplo, em uma articulação - em um sino articulado - ou em uma ponta de eixo. Pelo lado da disposição de mancai de roda, a denteação frontal está prevista no cubo da roda ou em um anel interno assentado no cubo da roda. De modo alternativo a isto, a denteação frontal é executada em um colar do cubo da roda também designado como colar rebitado de rolamento. O colar é moldado radialmente para fora, por meio de deformação plástica, a partir de uma seção oca de um estado de pré-montagem do cubo da roda, executada, de preferência, com simetria de rotação. Com o colar a disposição de mancai de roda é segura por si, e em virtude da disposição de apoio inclinada, em geral, também é apertada axialmente. Em seu estado inicial, antes da colocação do colar, a seção é, de preferência, cilíndrica oca ou cilíndrica externa e simultaneamente interna em formato de cone interno, ou é executada de outra forma qualquer.
Agora, no contexto da invenção, este colar é executado deste modo e está provido de uma denteação frontal, de tal modo que, é realizada a relação 0,7 < (VTK / Z). Além disso, com execuções da invenção está previsto que, a largura do dente (ZB) seja, pelo menos, tão grande ou maior, mas não mais que 2,5 vezes maior que a espessura de parede (SQ) radial no ponto mais estreito radial da seção oca radial abaixo do anel interno:
< (ZB / SQ) < 2,5
Uma outra execução da invenção prevê que, a largura do dente (ZB) seja, no máximo, duas vezes a largura do colar em seu ponto mais estreito - mas, pelo menos, tão larga como a largura do colar axial em seu ponto mais estreito. A largura do colar NB se estende axialmente de um lado
Figure BRPI0609154B1_D0003
frontal do anel interno na direção axial: neste caso, a largura do dente ZB está perpendicular à largura do colar NB.
2xNB^ZB>NB
O lado frontal do anel interno é um lado voltado para a direção do emparelhamento.
Além disso, está previsto que, em seu ponto mais estreito, a medida NB axial do colar seja, pelo menos, 0,8 vezes tão larga quanto a espessura SQ da parede:
NB > (0,8 x SQ)
De modo alternativo está previsto que, o diâmetro (VTK) do círculo parcial da denteação seja, pelo menos, sete vezes mais largo axialmente que a medida NB do colar em seu ponto mais estreito:
VTK > (7 x NB)
Além disso, estão previstas as seguintes execuções da invenção:
O diâmetro VTK do círculo parcial da denteação corresponde, pelo menos, ao diâmetro interno IRD do anel interno ou é maior que esse anel.
VTK > IRD.
A dimensão IRB dos ressaltos do anel interno da passagem da pista de rolamento para a superfície de revestimento cilíndrica externa é maior que a largura NB do colar em seu ponto mais estreito axial:
IRB>NB.
Outras execuções da invenção prevêem combinações das características mencionadas anteriormente em qualquer número e disposição.
Com uma unidade de mancai de roda de acordo com a invenção é criada uma unidade de mancai de roda estreita que, contudo, é executada grande e, com isto, rígida, devido a um grande círculo parcial esférico condicionado no diâmetro. Com isso, o círculo parcial da denteação é elevado. Deste modo podem ser dispostos mais dentes no lado da circunferência. A denteação pode ser carregada através de momentos de acionamento mais
Figure BRPI0609154B1_D0004
altos.
Descrição do desenho
A figura 1 mostra um exemplo de execução da invenção. A disposição de mancai de roda 1 é formada de um flange 2 no lado do veículo, de um cubo da roda 3 com um flange da roda 8, de um anel interno 4 e de duas fileiras 5, 6 de corpos de rolamento. Neste caso, as esferas 12 de duas das fileiras 5 e 6 estão dispostas com o círculo parcial de diâmetro TK em torno do eixo de rotação 1a da unidade de mancai de roda 1. O círculo parcial passa através dos centros 13 das esferas.
O anel interno 4 está assentado em uma seção 7 oca com a espessura de parede SQ. A seção 7 apresenta o diâmetro interno VDI. Um colar 9 é executado em peça única com a seção 7 do cubo da roda 3. O colar 9 sai radialmente da seção 7, e apresenta externamente o diâmetro externo VDA. Com o colar 9 a disposição de mancai de roda 1, neste caso, uma disposição de mancai de esferas oblíquo está submetida à tensão prévia. Para isto, o colar 9 encosta axialmente em um lado frontal 11 do anel interno 4 voltado para a direção da denteação frontal 10. A largura IRB dos ressaltos do anel interno 4 é descrita através do intervalo axial entre o lado frontal 11 e a passagem 12 para a pista de rolamento do anel interno.
No colar está formada uma denteação frontal 10, que está limitada externamente pelo diâmetro externo VDA da denteação 10. A denteação frontal está prevista para engrenar em uma denteação frontal correspondente do elemento de acionamento não representado. Com isto, neste exemplo de execução o diâmetro externo da denteação frontal 10 é do mesmo tamanho que o diâmetro externo do colar 9. Também podem ser imaginadas execuções, nas quais o diâmetro externo do colar é maior que o diâmetro externo da denteação frontal. A geometria da denteação frontal é definida pelo diâmetro externo VDA e pela largura do dente ZB, de tal modo que, resulta o diâmetro VTK do círculo parcial da denteação frontal 10. A profundidade do dente ZT orientada axialmente também é definida pela largura NB axial do colar 9.
Números de Referência
Figure BRPI0609154B1_D0005
1 disposição de mancai de roda
1a eixo de rotação
2 flange
5 3 cubo da roda
4 anel interno
5 fileira
6 fileira
7 seção
10 8 flange da roda
9 colar
10 denteação frontal
11 lado frontal
12 passagem
15 13 centro

Claims (8)

  1. REIVINDICAÇÕES
    1. DISPOSIÇÃO DE MANCAL DE RODA (1), com, pelo menos, duas fileiras (5, 6) de corpos de rolamento, para o apoio de um cubo da roda (3) com a disposição de mancai de roda (1) e com um anel interno assenta5 do no cubo da roda (3) que pode ser acionado por um elemento de acionamento para uma das fileiras (5, 6), o anel interno sendo mantido, pelo menos, axialmente no cubo da roda (3) por meio de um colar (9) que é moldado radialmente para fora de uma seção oca do cubo da roda (3), o cubo da roda (3) sendo conectado ao elemento de acionamento, e o cubo da roda
    10 (3) e o elemento de acionamento engatam um no outro com fecho devido à forma, por meio de um emparelhamento de denteações frontais (10) correspondentes entre si, pelo menos, em uma denteação frontal (10) do emparelhamento, uma relação entre o diâmetro (VTK) de um círculo parcial da denteação dessa denteação frontal (10) com respeito ao número de dentes (Z)
    15 da dita denteação frontal (10) corresponde, pelo menos, ao valor 0,7, o diâmetro (VTK) sendo uma diferença entre o diâmetro externo (VDA) radial da denteação frontal (10) e a largura do dente (ZB) dos dentes, e um círculo imaginado, que toca dentes dessa denteação frontal (10) radialmente externa na base do dente, em torno do eixo de rotação (1a) da disposição de
    20 mancai de roda (1) com o diâmetro externo (VDA), e, os dentes distanciados um do outro no lado da circunferência se estendem para dentro afastados do círculo da largura do dente (ZB) para o interior, caracterizado pelo diâmetro (VTK) do círculo parcial da denteação ser, pelo menos, axialmente largo, sete vezes mais largo que o colar (9) em seu lado mais estreito, visto axial25 mente, a partir de um lado frontal (11) do anel interno.
  2. 2. DISPOSIÇÃO DE MANCAL DE RODA (1), de acordo com a reivindicação 1, caracterizada pela relação entre o diâmetro (VTK) do círculo parcial de denteação da denteação frontal (10) com respeito ao número de dentes (Z) da denteação frontal (10) não ser maior do que o valor numérico
    30 1,4.
  3. 3. DISPOSIÇÃO DE MANCAL DE RODA (1), de acordo com a reivindicação 1, caracterizada pelo diâmetro (TK) de um círculo parcial pelo
    Petição 870180065854, de 30/07/2018, pág. 7/15 menos, de uma das fileiras (5, 6) de corpos de rolamento ser, pelo menos, quatro vezes maior que o diâmetro (DKU) dos corpos de rolamento do mesmo tamanho dessa fileira (5, 6), sendo que, o círculo parcial é um círculo imaginado e concêntrico em relação ao eixo de rotação (1a) da disposição
    5 de mancai de roda (1), que liga os centros (13) dos corpos de rolamento das fileiras (5, 6) no lado da circunferência entre si.
  4. 4. DISPOSIÇÃO DE MANCAL DE RODA (1), de acordo com a reivindicação 1, com um anel interno assentado no cubo da roda (3) para uma das fileiras (5, 6), o anel interno está seguro, pelo menos, axialmente
    10 no cubo da roda (3) por meio de um colar (9) que é moldado radialmente para fora de uma seção oca do cubo da roda (3) caracterizada pela largura do dente (ZB) ser, pelo menos, tão grande como a espessura de parede (SQ) radial no ponto mais estreito radial da seção (7) radial abaixo do anel interno.
    15 5. DISPOSIÇÃO DE MANCAL DE RODA (1), de acordo com a reivindicação 4, caracterizada pela largura do dente (ZB) corresponder, no máximo, à 2,5 vezes à espessura de parede (SQ).
    6. DISPOSIÇÃO DE MANCAL DE RODA (1), de acordo com a reivindicação 1, caracterizada pelo diâmetro (TK) do círculo parcial, pelo
    20 menos, de uma das fileiras (5, 6) de corpos de rolamento ser, no máximo, 1,7 vezes maior que o diâmetro (VTK) do círculo parcial de denteação, da denteação frontal (10) do emparelhamento, sendo que, o círculo parcial (TK) ser um círculo imaginado, que se estende concentricamente em relação ao eixo de rotação (1a) e que liga os centros (13) dos corpos de rolamento no
    25 lado da circunferência entre si.
    7. DISPOSIÇÃO DE MANCAL DE RODA (1), de acordo com a reivindicação 1, com um anel interno assentado no cubo da roda (3) para uma das fileiras (5, 6), sendo que, o anel interno está seguro, pelo menos, axialmente no cubo da roda (3) por meio de um colar (9), moldado radial30 mente para fora de uma seção oca do cubo da roda (3), caracterizada pela largura do dente (ZB) mais larga da denteação ser, no máximo, duas vezes a largura do colar (BN) axial mais estreita do colar (9), sendo que, a largura
    Petição 870180065854, de 30/07/2018, pág. 8/15 do colar (BN) axial é observada na direção axial, axialmente a partir de um lado frontal (11) do anel interno na direção axial.
    8. DISPOSIÇÃO DE MANCAL DE RODA (1), de acordo com a reivindicação 6, caracterizada pela largura do dente (ZB) ser, pelo menos,
  5. 5 tão grande como a largura do colar (BN) do colar (9) axial no ponto mais estreito.
  6. 9. DISPOSIÇÃO DE MANCAL DE RODA (1), de acordo com a reivindicação 1, com um anel interno assentado no cubo da roda (3) para uma das fileiras (5, 6), sendo que, o anel interno está seguro, pelo menos,
  7. 10 axialmente no cubo da roda (3) por meio de um colar (9), moldado radialmente para fora de uma seção oca do cubo da roda (3), caracterizada por, em seu ponto mais estreito o colar (9) é axialmente, pelo menos, 0,8 vezes tão largo, axialmente, a partir de um lado frontal (11) do anel interno , quanto é espessa a parede da seção (7) radial abaixo do anel interno no ponto mais
  8. 15 estreito radial.
    Petição 870180065854, de 30/07/2018, pág. 9/15
    1/1
    FIG 1 *
    ay 10
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