BRPI0711164A2

BRPI0711164A2 - mancal de rolamentos de uma bomba de água de um motor de combustão

Info

Publication number: BRPI0711164A2
Application number: BRPI0711164-9A
Authority: BR
Inventors: Kleberson Sierra; Marcelo Machado; Claudenir Gomes
Original assignee: Schaeffler Kg
Priority date: 2006-05-03
Filing date: 2007-04-24
Publication date: 2011-08-23
Also published as: WO2007125056A1; CN201262155Y; DE102006020412A1

Abstract

MANCAL DE ROLAMENTOS DE UMA BOMBA DE áGUA DE UM MOTOR DE COMBUSTãO.A presente invenção refere-se a um mancal de rolamento (1) de uma bomba de água de um motor de combustão interna, com corpos de ro- lamento, que consistem em esferas (11) e rolos (14) que estão dispostos entre um anel externo de mancal (6) e um eixo (2) da bomba de água, sendo que a periferia radialmente interna (7) do anel externo de mancal (6) e a região (5), estendida dentro do anel externo de mancal (6), da periferia radialmente externa (8) do eixo (2) apresentam, em cada caso, uma pista de guia de esferas (9,10), na qual estão dispostas as esferas (11) em contato rolante com as pistas de guia de esferas (9, 10). Para possibilitar uma construção compacta de um mancal de rolamento desse tipo em um eixo de bomba de água (2), está previsto que o mancal de rolamento (1) está formado como mancal de rolos-esferas de uma carreira.

Description

Relatório Descritivo da Patente de Invenção para "MANCAL DEROLAMENTOS DE UMA BOMBA DE ÁGUA DE UM MOTOR DE COMBUSTÃO".

Área da Invenção

A presente invenção refere-se a um mancai de rolamento deuma bomba de água de um motor de combustão interna, com corpos de ro-lamento, que consistem em esferas e rolos, de acordo com o preâmbulo dareivindicação de patente 1.

Antecedentes da Invenção

As unidades de montagem utilizadas para apoio de eixos debombas de água de motores de combustão, por exemplo, motores de auto-móveis, que também são designados como mancai axial, normalmente con-sistem no eixo da bomba de água e em um anel externo de mancai comum.Nos dois componentes estão inseridas, em determinadas distâncias, pistaspara coroas de corpos de rolamento. Na maioria das vezes, uma coroa deesferas e uma coroa de rolos formam uma disposição de mancai fixo-mancallivre de duas carreiras. A coroa de rolos encontra-se como mancai livre so-bre o lado de solicitação mais alta pela tensão da correia de um disco deacionamento do eixo da bomba de água, enquanto a coroa de esferas, namaioria das vezes, está formada como mancai fixo e, além da força radial,também absorve o empuxo axial da roda de bomba.

Mancais de rolamento desse tipo conhecidos, por exemplo, dosdocumentos DE 26 48 985 A1, DE 39 40 516 A1 e JP 2004 204 891 A, mos-traram-se eficazes, mas ainda deixam espaço para aperfeiçoamentos. Parti-cularmente, uma configuração em duas carreiras de um mancai de rolamen-to desse tipo, naturalmente, é relativamente longa axialmente, de modo queprecisa estar disponível um espaço de montagem correspondentemente lar-go, que nem sempre pode ser admitido em máquinas de combustão internaconstruídas de modo particularmente compacto.

Tarefa da Invenção

A invenção tem por base a tarefa de criar um mancai de rola-mento de uma bomba de água de um motor de combustão interna, com corpos de rolamento constituídos de esferas e rolos, que evitam as desvanta-gens do estado da técnica e estão construídos de modo particularmentecompacto, bem como que consegue absorver, com segurança, as forçasaxiais e radiais que se apresentam.

Sumário da Invenção

A invenção tem por base o conhecimento de que a tarefa pro-posta pode ser solucionada de maneira surpreendentemente simples, pelofato de que o mancai de rolamento do eixo da bomba de água está formadocomo mancal de rolos-esferas de uma carreira.

A invenção parte, portanto, de um mancai de rolamento (de umabomba de água de um motor de combustão interna, com corpos de. rolamen-to constituídos de esferas e rolos que estão dispostos entre um anel externode mancai e um eixo da bomba de água, sendo que a periferia radialmenteinterna do anel externo de mancai e a região que se estende dentro do anelexterno de mancai da periferia radialmente externa do eixo apresenta umapista de guia de esferas, na qual as esferas estão dispostas em contato derolamento com a pista de guia de esferas. Além disso, está previsto que omancai de rolamento esteja formado como mancai de rolos-esferas de umacarreira.

Por essa formação é obtido, vantajosamente, que o mancai derolamento está formado de modo muito compacto, portanto, estreito, mas,nesse caso, consegue absorver, com segurança, as forças axiais e radiaisque se apresentam. Pela formação com pequena largura axial, não só podeser exigido menos espaço de construção, também o peso pode ser nitida-mente economizado, uma vez que o anel externo de mancai, pelo compri-mento de construção curto, é de peso correspondentemente leve.

Mancais de rolos-esferas, portanto, mancais de rolamento deuma carreira, nos quais estão dispostos, alternadamente, rolos e esferasentre um anel interno tle mancai e um anel externo de mancai, são em siconhecidos, por exemplo, pelos documentos CH 241 985 B, DE 1 898 225U1 e DE 41 42 433 C1. As esferas, que também servem para absorção dasforças axiais, estão dispostas, nesse caso, em ranhuras de rolamento oupistas de guia de esferas, enquanto os rolos, que servem para absorção dasforças radiais, rolam sobre as superfícies radiais remanescentes dos anéisde mancal.

Mas o uso de mancais de rolos-esferas desse tipo para apoio deeixos de bombas de água não é possível, uma vez que uma disposição des-se tipo torna necessário, além do anel externo de mancai, também um anelinterno de mancai. Mas anéis internos de mancai não são de interesse paraeixos de bombas de água, uma vez que isso levaria a problemas de estan-queidade não aceitáveis e a uma exigência adicional, pelo menos, de espa-ço de construção radial.

De modo surpreendentemente simples, a invenção combina asvantagens de mancais de rolamento, conhecidos até agora, para eixos debombas de água pelo fato de que os rolos, que conseguem absorver particu-larmente bem forças axiais, são dispostos em um plano axial do mancai derolamento, mais precisamente, do modo tal como é conhecido de mancaisde rolos-esferas.

Além disso, pode estar previsto que os rolos estejam dispostosentre ressaltos de apoio do anel externo de mancai e da periferia radialmen-te externa do eixo, sendo que os ressaltos de apoio limitam axialmente apista de guia de esferas do anel externo de mancal.

Em outros desenvolvimentos práticos pode estar previsto que asesferas e rolos estejam sustentados em uma caixa comum. Essa configura-ção ainda pode ser completada pelo fato de que a caixa é uma caixa fecha-da nos dois lados ou em um lado.

Outras configurações práticas da invenção distinguem-se pelofato de que os rolos e esferas estão dispostos de modo uniformemente al-ternado no mancai de rolamento.

Uma configuração alternativa da invenção prevê que os rolos eesferas estão dispostos de modo não uniformemente alternado no mancalde rolamento, sendo que entre uma seqüência de rolos, cujo número perfaz2 a 4, está disposta uma esfera.

Além disso, de acordo com outras configurações, pode estarprevisto que o anel externo de mancai esteja formado sem borda ou, alterna-tivamente, que o anel externo de mancai apresente pelo menos uma borda,que limita axialmente os rolos. Em um desenvolvimento particularmente prá-tico da invenção, está previsto que os rolos sejam rolos cilíndricos ou rolosde oscilação.

Finalmente, é particularmente vantajosa uma configuração dainvenção que se distingue pelo fato de que entre as extremidades axiais doanel externo de mancai e o eixo estão dispostas vedações.

Breve Descrição dos Desenhos

A invenção é descrita mais detalhadamente a seguir, pbr meiodo desenho anexo. No mesmo, a única figura mostra uma vista em corte porum exemplo de uma modalidade de um mancai de rolamento sobre um eixode bomba de água de acordo com a invenção.

Descrição Detalhada do Desenho

No desenho está representado, portanto, um exemplo de moda-lidade cie um mancai de rolamento 1 de uma bobina ou eixo 2 de uma bom-ba de água, não representada mais detalhadamente, de um motor de com-bustão interna, também não representado. O eixo 2 apresenta uma primeiraseção terminal livre 3 e uma segunda seção terminal livre 4, sendo que aprimeira seção terminal 3 tem um diâmetro maior do que a segunda seçãoterminal 4. A primeira seção terminal 3, dotada do diâmetro maior, é acioná-vel, mais precisamente, particularmente, por meio de um acionamento porcorreia do motor de combustão, não representado no desenho. A segundaseção terminal 4, dotada do diâmetro menor, está acoplada à prova de tor-ção com o acionamento da bomba de água.

Entre as duas regiões terminais 3 e 4 está prevista uma regiãointermediária 5 que apresenta o mesmo diâmetro como a primeira seçãoterminal 3 no lado do acionamento. A região intermediária 5 do eixo 2 estácircundada por um anef externo de mancai 6 exterior. A periferia radialmenteinterna 7 do anel externo de mancai 6 e a periferia radialmente externa 8 daregião intermediária 5 estão dotadas, em cada caso, de pistas de guia deesferas opostas 9 e 10, nos quais elementos de rolamento na forma de esfe-ras 11 estão apoiados de modo rolante, das quais no desenho só uma esfe-ra 11 está representada.

A pista de guia de esferas 9 do anel externo de mancai 6 estálimitada por ressaltos de apoio axiais 12 e 13, que, junto com a periferia 8 doeixo 2, limitam radialmente rolos 14 na forma de rolos cilíndricos. Mas, emvez de rolos cilíndricos, também é concebível o uso de rolos oscilantes. Osrolos 14, dos quais só um rolo 14 está representado no desenho, represen-tam o segundo tipo de corpos de rolamento do mancai de rolamento 1 e,junto com as esferas 11, estão contidos por uma caixa 15 comum. A caixa éuma caixa fechada pelos dois lados, mas também pode ser usada unta caixaaberta em um lado.

As esferas 11 e os rolos 14 sempre estão dispostos alternada-mente dentro do mancai de rolamento 1, portanto, na direção periférica domancai de rolamento 1, em cada caso, está disposta uma esfera 11 entredois rolos 14 e vice-versa. Mas também é concebível usar outras combina-ções, portanto, por exemplo, a disposição de três rolos 14, uma esfera 11,três rolos 14, e assim por diante.

Entre as extremidades axiais 16 e 17 do anel externo de mancai6 e o eixo 2 estão previstas vedações 18 e 19, apenas indicadas de modoconhecido.

O anel externo de mancai 6 está realizado sem borda. Mas tam-bém está no âmbito da invenção dotar um ou os dois ressaltos de apoio 12ou 13, em sua respectiva extremidade axial de uma borda estendida radial-mente, contra a qual o rolo 14 pode apoiar-se axialmente.

Listagem de Referência

1 mancai de rolamento

2 eixo

3 primeira seção terminal

4 segunda séção terminal

5 região intermediária

6 anel externo de mancai

7 periferia interna do anel externo de mancai 68 periferia externa do eixo 2

9 pista de guia de esferas

10 pista de guia de esferas

11 esfera

12 ressalto de apoio

13 ressalto de apoio

14 rolo

15 caixa

16 extremidade do anel externo de mancai 6

17 extremidade do anel externo de mancai 6

18 vedação

19 vedação

Claims

1. Mancai de rolamento (1) de uma bomba de água de um motorde combustão interna, com corpos de rolamento, que consistem em esferas(11) e rolos (14), que estão dispostos entre um anel externo de mancai (6) eum eixo (2) da bomba de água, sendo que a periferia radialmente interna (7)do anel externo de mancai (6) e a região (5), estendida dentro do anel exter-no de mancai (6), da periferia radialmente externa (8) do eixo (2) apresen-tam, em cada caso, uma pista de guia de esferas (9, 10), na qual estão dis-postas as esferas (11) em contato rolante com as pistas de guia de esferas(9, 10), caracterizado pelo fato de que o mancai de rolamento (1) èstá for-mado como mancai de rolos-esferas de uma carreira.

2. Mancai de rolamento de acordo com a reivindicação 1, carac-terizado pelo fato de que os rolos (14) estão dispostos entre ressaltos deapoio (12, 13) do anel externo de mancai (6) e a periferia radialmente exter-na (8) do eixo (2), sendo que os ressaltos de apoio (12, 13) limitam axial-mente a pista de guia de esferas (9) do anel externo de mancai (6).

3. Mancai de rolamento de acordo com a reivindicação 1 ou 2,caracterizado pelo fato de que as esferas (11) e os rolos (14) estão contidosem uma caixa (15) comum.

4. Mancai de rolamento de acordo com a reivindicação 3, carac-terizado pelo fato de que a caixa (15) é uma caixa (15) fechada nos dois la-dos ou em um lado.

5. Mancai de rolamento de acordo com a reivindicação 1, carac-terizado pelo fato de que os rolos (14) e as esferas (11) estão dispostos demodo uniformemente alternado no mancai de rolamento (1).

6. Mancai de rolamento de acordo com pelo menos'uma das rei-vindicações 1 a 4, caracterizado pelo fato de que os rolos (14) e as esferas(11) estão dispostos de modo não uniformemente alternado no mancai derolamento (1), sendo que entre uma seqüência de rolos (14), cujo númeroperfaz 2 a 4, está disposta uma esfera (11).

7. Mancai de rolamento de acordo com pelo menos a reivindica-ção 1, caracterizado pelo fato de que o anel externo de mancai (6) está formado sem borda.

8. Mancal de rolamento de acordo com pelo menos uma das rei-vindicações 1 a 6, caracterizado pelo fato de que o anel externo de mancai(6) apresenta pelo menos uma borda, que limita axialmente os rolos (14).

9. Mancal de rolamento de acordo com pelo menos a reivindica-ção 1, caracterizado pelo fato de que os rolos (14) são rolos cilíndricos ourolos oscilantes.

10. Mancal de rolamento de acordo com pelo menos a reivindi-cação 1, caracterizado pelo fato de que entre as extremidades axiais (16,17)do anel externo de mancai (6) e do eixo (2) estão dispostas vedações (18, 19).