DE112018001294T5 - Water pump bearings - Google Patents
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Abstract
Ein Wasserpumpenlager, Folgendes umfassend: ein inneres Stützteil; ein äußeres Stützteil, das das innere Stützteil umringt; ein Dichtungsteil, das an den beiden axialen Seiten des Wasserpumpenlagers angeordnet ist und mit dem inneren Stützteil und dem äußeren Stützteil eine Dichtungskammer bildet; mehrere in der Dichtungskammer angeordnete Rollenkörper, wobei das innere Stützteil und das äußere Stützteil durch die Rollenkörper gegeneinander rotieren können; und wobei in dem inneren Stützteil ein Entlüftungsteil angeordnet ist, um die Dichtungskammer mit der Außenumgebung zu verbinden. Bei einer Rotation des Wasserpumpenlagers mit hoher Geschwindigkeit kann das Gas in der Dichtungskammer, das sich wegen der hohen Temperatur ausdehnt, über den Entlüftungsteil in die Außenumgebung abgeleitet werden und somit der Druck in der Dichtungskammer verringert und eine Beschädigung und Alterung der Bauteile in der Nähe des Wasserpumpenlagers verhindert werden. Insbesondere kann die Bildung eines Spalts zwischen dem Dichtungsteil und dem inneren Stützteil sowie zwischen dem Dichtungsteil und dem äußeren Stützteil vermieden werden und es kann verhindert werden, dass das Schmierfett aus der Dichtungskammer entweicht und ein ordnungsgemäßer Betrieb des Wasserpumpenlagers gewährleistet werden.A water pump bearing comprising: an inner support member; an outer support member surrounding the inner support member; a sealing part which is arranged on the two axial sides of the water pump bearing and forms a sealing chamber with the inner support part and the outer support part; a plurality of roller bodies arranged in the sealing chamber, the inner support part and the outer support part being able to rotate relative to one another through the roller bodies; and wherein a ventilation part is arranged in the inner support part to connect the sealing chamber to the outside environment. When the water pump bearing rotates at high speed, the gas in the sealing chamber, which expands due to the high temperature, can be discharged to the outside via the venting part, thus reducing the pressure in the sealing chamber and damaging and aging the components in the vicinity of the Water pump bearing can be prevented. In particular, the formation of a gap between the seal part and the inner support part and between the seal part and the outer support part can be avoided and the grease can be prevented from escaping from the seal chamber and ensuring proper operation of the water pump bearing.
Description
Die vorliegende Anmeldung beansprucht die Priorität der am 13.03.2017 beim chinesischen Patentamt eingereichten
Technisches GebietTechnical field
Die vorliegende Erfindung betrifft das technische Gebiet der Lager und insbesondere ein Wasserpumpenlager.The present invention relates to the technical field of bearings and in particular to a water pump bearing.
Allgemeiner Stand der TechnikGeneral state of the art
Ein Wasserpumpenlager des Stands der Technik umfasst Folgendes: eine Welle; einen die Welle umringenden Außenring; ein Dichtungsteil an den beiden axialen Seiten, das die Welle umringt und mit der Welle und dem Außenring eine Dichtungskammer bildet, wobei sich in der Dichtungskammer abgedichtet ein Schmierfett befindet; und mehrere Rollenkörper, die in der Dichtungskammer angeordnet sind. Die Welle und der Außenring können durch die Rollenkörper gegeneinander rotieren, wobei das Schmierfett zwischen den Rollenkörpern und der Welle sowie zwischen den Rollenkörpern und dem Außenring eine Schmierfunktion ausübt.A prior art water pump bearing includes: a shaft; an outer ring surrounding the shaft; a sealing part on the two axial sides, which surrounds the shaft and forms a sealing chamber with the shaft and the outer ring, wherein a grease is sealed in the sealing chamber; and a plurality of roller bodies arranged in the sealing chamber. The shaft and the outer ring can rotate against one another by the roller bodies, the lubricating grease performing a lubricating function between the roller bodies and the shaft and between the roller bodies and the outer ring.
Das Wasserpumpenlager gehört zu einer Art von Hochgeschwindigkeitslagern und bei einer Rotation der Welle mit hoher Geschwindigkeit entsteht in der Dichtungskammer eine hohe Temperatur, das Gas in der Dichtungskammer wird durch die hohe Temperatur erhitzt, dehnt sich aus und erzeugt in der Dichtungskammer einen hohen Druck, wobei die hohe Temperatur und der hohe Druck eine Beschädigung und Alterung nahe gelegener Bauteile beschleunigen können. Insbesondere kann der hohe Druck die Dichtheit zwischen den Dichtungsteilen und der Welle sowie zwischen den Dichtungsteilen und dem Außenring beeinträchtigen und zur Bildung eines Spalts führen, sodass das Schmierfett über den Spalt aus der Dichtungskammer entweicht.The water pump bearing is part of a type of high-speed bearing and when the shaft rotates at high speed, a high temperature arises in the sealing chamber, the gas in the sealing chamber is heated by the high temperature, expands and creates a high pressure in the sealing chamber, whereby the high temperature and high pressure can accelerate damage and aging of nearby components. In particular, the high pressure can impair the tightness between the sealing parts and the shaft and between the sealing parts and the outer ring and lead to the formation of a gap, so that the grease escapes from the sealing chamber via the gap.
Kurzdarstellung der ErfindungSummary of the invention
Die von der vorliegenden Erfindung zu lösende Aufgabe ist das Problem, dass bei Wasserpumpenlagern des Stands der Technik, bei einer Rotation mit hoher Geschwindigkeit, in der Dichtungskammer, die die Rollenkörper aufnimmt, eine hohe Temperatur und ein hoher Druck entstehen.The object to be achieved by the present invention is the problem that, in the case of water pump bearings of the prior art, when rotating at high speed, a high temperature and a high pressure arise in the sealing chamber which receives the roller bodies.
Um die obenstehende Aufgabe zu lösen, stellt die vorliegende Erfindung ein Wasserpumpenlager bereit. Dabei umfasst das Wasserpumpenlager Folgendes: ein inneres Stützteil; ein äußeres Stützteil, das das innere Stützteil umringt; ein Dichtungsteil, das an den beiden axialen Seiten des Wasserpumpenlagers angeordnet ist und mit dem inneren Stützteil und dem äußeren Stützteil eine Dichtungskammer bildet; mehrere in der Dichtungskammer angeordnete Rollenkörper, wobei das innere Stützteil und das äußere Stützteil durch die Rollenkörper gegeneinander rotieren können; und einen in dem inneren Stützteil angeordneten Entlüftungsteil, um die Dichtungskammer mit der Außenumgebung zu verbinden.To achieve the above object, the present invention provides a water pump bearing. The water pump bearing includes: an inner support member; an outer support member surrounding the inner support member; a sealing part which is arranged on the two axial sides of the water pump bearing and forms a sealing chamber with the inner support part and the outer support part; a plurality of roller bodies arranged in the sealing chamber, the inner support part and the outer support part being able to rotate relative to one another through the roller bodies; and a ventilation part arranged in the inner support part to connect the sealing chamber to the outside environment.
Im Vergleich zum Stand der Technik weist die technische Lösung der vorliegenden Erfindung folgende Vorteile auf:
- Bei einer Rotation des Wasserpumpenlagers mit hoher Geschwindigkeit kann das Gas in der Dichtungskammer, das sich wegen der hohen Temperatur ausdehnt, über den Entlüftungsteil in die Außenumgebung abgeleitet werden und somit der Druck in der Dichtungskammer verringert und eine Beschädigung und Alterung der in der Nähe des Wasserpumpenlagers gelegenen Bauteile vermieden werden. Insbesondere kann die Bildung eines Spalts zwischen dem Dichtungsteil und dem inneren Stützteil sowie zwischen dem Dichtungsteil und dem äußeren Stützteil vermieden werden, es kann verhindert werden, dass das Schmierfett aus der Dichtungskammer entweicht und ein ordnungsgemäßer Betrieb des Wasserpumpenlagers gewährleistet werden.
- When the water pump bearing rotates at high speed, the gas in the sealing chamber, which expands due to the high temperature, can be discharged to the outside via the venting part, thus reducing the pressure in the sealing chamber and causing damage and aging to those in the vicinity of the water pump bearing components can be avoided. In particular, the formation of a gap between the seal part and the inner support part and between the seal part and the outer support part can be avoided, the grease can be prevented from escaping from the seal chamber and proper operation of the water pump bearing can be ensured.
Wahlweise ist der Entlüftungsteil ein Entlüftungsrohr; oder der Entlüftungsteil ist eine Bohrung, die entweder in dem inneren Stützteil oder in dem äußeren Stützteil gebildet ist; oder der Entlüftungsteil ist ein Dichtungsspalt, der zwischen dem inneren Stützteil und dem äußeren Stützteil angeordnet ist.Optionally, the ventilation part is a ventilation pipe; or the vent part is a bore formed in either the inner support part or the outer support part; or the ventilation part is a sealing gap which is arranged between the inner support part and the outer support part.
Wahlweise umfasst das innere Stützteil einen Innenring, der die Grenze der Dichtungskammer bildet; oder das innere Stützteil umfasst eine Welle, die die Grenze der Dichtungskammer bildet.Optionally, the inner support member includes an inner ring that forms the boundary of the sealing chamber; or the inner support member comprises a shaft which forms the boundary of the sealing chamber.
Wahlweise ist in dem Entlüftungsteil ein Filterteil angeordnet, wobei das Filterteil geeignet ist, um Schmutzstoffe von außerhalb der Dichtungskammer zu filtern. In diesem Fall kann das Filterteil wirksam Schmutzstoffe aus der Außenumgebung fernhalten, insbesondere Schmutzstoffe mit größeren Abmessungen, die über den Entlüftungsteil in die Dichtungskammer eindringen und das Schmierfett verschmutzen könnten.A filter part is optionally arranged in the ventilation part, the filter part being suitable for filtering contaminants from outside the sealing chamber. In this case, the filter part can effectively keep contaminants away from the outside environment, in particular contaminants with larger dimensions, which could penetrate into the sealing chamber via the ventilation part and contaminate the grease.
Wahlweise weist das innere Stützteil eine in der Dichtungskammer angeordnete erste Oberfläche und eine außerhalb der Dichtungskammer angeordnete zweite Oberfläche auf; und der Entlüftungsteil ist im inneren Stützteil angeordnet und weist eine an der ersten Oberfläche gebildete erste Öffnung und eine an der zweiten Oberfläche gebildete zweite Öffnung auf.Optionally, the inner support member has a first surface located in the sealing chamber and one outside the sealing chamber arranged second surface on; and the vent part is disposed in the inner support part and has a first opening formed on the first surface and a second opening formed on the second surface.
In einem Ausführungsbeispiel kann das innere Stützteil rotieren und das äußere Stützteil befestigt sein. Wenn das innere Stützteil mit hoher Geschwindigkeit rotiert, wird das Schmierfett in der Dichtungskammer unter der Wirkung der Zentrifugalkraft zum äußeren Stützteil geschleudert, sodass verhindert werden kann, dass das Schmierfett über die erste Öffnung in den Entlüftungsteil fließt und entweicht.In one embodiment, the inner support member can rotate and the outer support member can be attached. When the inner support member rotates at high speed, the grease in the seal chamber is thrown to the outer support member under the action of centrifugal force, so that the grease can be prevented from flowing into the vent member through the first opening and escaping.
In einem anderen Ausführungsbeispiel können das innere Stützteil und das äußere Stützteil befestigt sein. Im Betrieb des Wasserpumpenlagers fließt das Schmierfett aufgrund der Wirkung der Zentrifugalkraft entlang der Innenumfangsfläche des äußeren Stützteils und kann nicht in die erste Öffnung fließen und entweichen. Somit kann mit einer Anordnung des Entlüftungsteils am inneren Stützteil ein Entweichen des Schmierfetts wirksam verhindert werden.In another embodiment, the inner support part and the outer support part can be attached. During operation of the water pump bearing, the grease flows along the inner peripheral surface of the outer support member due to the action of the centrifugal force and cannot flow into the first opening and escape. An arrangement of the ventilation part on the inner support part can thus effectively prevent the grease from escaping.
Wahlweise ist die erste Oberfläche in Axialrichtung des Wasserpumpenlagers in eine Arbeitsfläche und eine Nichtarbeitsfläche unterteilt, wobei die Arbeitsfläche die Rollenkörper stützt; und die erste Öffnung ist an der Nichtarbeitsfläche gebildet. In diesem Fall kann im Betrieb des Wasserpumpenlagers verhindert werden, dass die Rollenkörper die erste Öffnung blockieren, was von Vorteil ist, wenn das sich ausdehnende Gas durch die erste Öffnung strömt und entweicht.Optionally, the first surface is divided in the axial direction of the water pump bearing into a work surface and a non-work surface, the work surface supporting the roller bodies; and the first opening is formed on the non-work surface. In this case, during operation of the water pump bearing, the roller bodies can be prevented from blocking the first opening, which is advantageous if the expanding gas flows through the first opening and escapes.
Wahlweise umfasst die erste Öffnung mindestens zwei Öffnungen, die in Umfangsrichtung des inneren Stützteils gleichmäßig aufgereiht sind. In diesem Fall kann während der Rotation durch das gleichmäßige Aufreihen der ersten Öffnung in Umfangsrichtung die Trägheitskraft des inneren Stützteils in Radialrichtung im Gleichgewicht gehalten und verhindert werden, dass das innere Stützteil aufgrund eines Ungleichgewichts der radialen Trägheitskraft versetzt rotiert.Optionally, the first opening comprises at least two openings which are lined up uniformly in the circumferential direction of the inner support part. In this case, during the rotation, by uniformly lining up the first opening in the circumferential direction, the inertial force of the inner support part in the radial direction can be kept in equilibrium and the inner support part can be prevented from rotating offset due to an imbalance in the radial inertia force.
Wahlweise umfasst die zweite Oberfläche eine Lagermontagefläche und eine Nichtlagermontagefläche, wobei die zweite Öffnung an der Nichtlagermontagefläche gebildet ist. Da die Lagermontagefläche für die Montage des Wasserpumpenlagers an einem anderen Bauteil verwendet wird, ist es unvermeidlich, dass sie mit anderen Bauteilen in Kontakt kommt, sich mit diesen überlagert etc. Wenn dagegen die zweite Öffnung an der Nichtmontagefläche gebildet wird, kann vermieden werden, dass die zweite Öffnung durch andere Bauteile blockiert wird oder dass nahe gelegene Bauteile den Gasfluss in der Nähe der zweiten Öffnung beeinträchtigen und es kann gewährleistet werden, dass der Gasfluss im Entlüftungsteil ungehindert verläuft.Optionally, the second surface includes a bearing mounting surface and a non-bearing mounting surface, the second opening being formed on the non-bearing mounting surface. Since the bearing mounting surface is used to mount the water pump bearing on another component, it is inevitable that it will come into contact with, overlap with other components, etc. If, on the other hand, the second opening is formed on the non-mounting surface, this can be avoided the second opening is blocked by other components or that nearby components interfere with the gas flow in the vicinity of the second opening and it can be ensured that the gas flow in the venting part is unimpeded.
Wahlweise dient die axiale Endfläche des inneren Stützteils als Nichtlagermontagefläche, wobei der Entlüftungsteil Folgendes umfasst: einen ersten Abschnitt, der in Axialrichtung des Wasserpumpenlagers von der ersten Öffnung in das Innere der Dichtungskammer erstreckt ist; und einen zweiten Abschnitt, der mit dem ersten Abschnitt verbunden und in Radialrichtung des Wasserpumpenlagers bis zur zweiten Öffnung erstreckt ist.Optionally, the axial end surface of the inner support member serves as a non-bearing mounting surface, the vent member comprising: a first portion that extends in the axial direction of the water pump bearing from the first opening into the interior of the seal chamber; and a second section connected to the first section and extending in the radial direction of the water pump bearing up to the second opening.
Wahlweise umfassen die Rollenkörper zwei Reihen an Rollenkörpern, wobei die erste Öffnung zwischen den beiden Reihen der Rollenkörper angeordnet ist. Hier wird als Ausführungsbeispiel ein Lager mit einer Doppelreihe an Rollenkörpern vorgestellt. In einem anderen Ausführungsbeispiel kann auch nur eine Reihe an Rollenkörpern angeordnet sein.The roller bodies optionally comprise two rows of roller bodies, the first opening being arranged between the two rows of the roller bodies. A bearing with a double row of roller bodies is presented here as an exemplary embodiment. In another exemplary embodiment, only one row of roller bodies can also be arranged.
Figurenlistelist of figures
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1 zeigt eine Schnittdarstellung eines Wasserpumpenlagers in einem ersten Ausführungsbeispiel der vorliegenden Erfindung, wobei die Schnittfläche durch die Zentralachse des Wasserpumpenlagers verläuft.1 shows a sectional view of a water pump bearing in a first embodiment of the present invention, wherein the sectional area runs through the central axis of the water pump bearing. -
2 zeigt eine Schnittdarstellung eines Wasserpumpenlagers in einem zweiten Ausführungsbeispiel der vorliegenden Erfindung, wobei die Schnittfläche durch die Zentralachse des Wasserpumpenlagers verläuft.2 shows a sectional view of a water pump bearing in a second embodiment of the present invention, wherein the sectional area runs through the central axis of the water pump bearing.
Ausführungsformenembodiments
Um die Aufgaben, Merkmale und Vorteile der vorliegenden Erfindung noch deutlicher und leichter verständlich zu machen, wird im Folgenden in Verbindung mit den beigefügten Figuren zu den konkreten Ausführungsbeispielen der vorliegenden Erfindung eine detaillierte Beschreibung gegeben.In order to make the objects, features and advantages of the present invention even clearer and easier to understand, a detailed description is given below in conjunction with the accompanying figures for the specific exemplary embodiments of the present invention.
Erstes AusführungsbeispielFirst embodiment
Wie in
Die Welle
Wenn die Welle
In einem Ausführungsbeispiel kann das innere Stützteil eine Welle
In einem Wasserpumpenlager ist in der Regel der Außenring
In einem anderen Ausführungsbeispiel eines Wasserpumpenlagers fließt das Schmierfett, auch wenn das innere Stützteil befestigt ist und das äußere Stützteil rotiert, aufgrund der Wirkung der Zentrifugalkraft entlang der Innenumfangsfläche des äußeren Stützteils und kann nicht in die erste Öffnung fließen. Somit kann mit einer Anordnung des Entlüftungsteils am inneren Stützteil ein Entweichen des Schmierfetts wirksam verhindert werden.In another embodiment of a water pump bearing, even when the inner support member is fixed and the outer support member rotates, the grease flows along the inner peripheral surface of the outer support member due to the action of the centrifugal force and cannot flow into the first opening. An arrangement of the ventilation part on the inner support part can thus effectively prevent the grease from escaping.
Neben der Anordnung des Entlüftungsteils
Der Entlüftungsteil
Darüber hinaus kann der Entlüftungsteil ein Entlüftungsrohr sein, wobei das Entlüftungsrohr beispielsweise so angeordnet ist, dass es entweder durch das innere Stützteil oder das äußere Stützteil oder das Dichtungsteil geführt ist. Oder, der Entlüftungsteil kann ein Dichtungsspalt sein, der zwischen dem inneren Stützteil und dem äußeren Stützteil angeordnet ist. Der Dichtungsspalt kann bis zu einem bestimmten Grad das Eindringen von Schmutzstoffen aus der Außenumgebung in die Dichtungskammer sowie das Entweichen von Schmiermittel aus der Dichtungskammer aufhalten. In diesem Fall kann der Dichtungsspalt zwischen dem Dichtungsteil und dem inneren Stützteil angeordnet sein, oder er kann zwischen dem Dichtungsteil und dem äußeren Stützteil angeordnet sein.In addition, the ventilation part can be a ventilation pipe, the ventilation pipe being arranged, for example, in such a way that it is guided either through the inner support part or the outer support part or the sealing part. Or, the ventilation part can be a sealing gap which is arranged between the inner support part and the outer support part. To a certain extent, the sealing gap can prevent the ingress of contaminants from the outside environment into the sealing chamber and the escape of lubricants from the sealing chamber. In this case, the sealing gap can be arranged between the sealing part and the inner support part, or it can be arranged between the sealing part and the outer support part.
Wie in
Dabei können die Rollenkörper
Entsprechend der konkreten Struktur und Lage kann die zweite Oberfläche
Beispielsweise kann in der Welle
Dabei kann der Entlüftungsteil
Zweites AusführungsbeispielSecond embodiment
Wie in
Außerdem kann die erste Öffnung
Obwohl die vorliegende Erfindung wie obenstehend offengelegt wurde, ist sie doch nicht darauf beschränkt. Ein beliebiger Fachmann des technischen Gebiets kann, ohne Idee und Umfang der vorliegenden Erfindung zu verlassen, alle Arten von Veränderungen und Korrekturen vornehmen. Daher gilt als Schutzumfang der vorliegenden Erfindung der in den Patentansprüchen festgelegte Umfang.Although the present invention has been disclosed as above, it is not so limited. Any person skilled in the art can make all types of changes and corrections without departing from the spirit and scope of the present invention. Therefore, the scope of protection of the present invention is the scope defined in the patent claims.
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Legal Events
Date | Code | Title | Description |
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R119 | Application deemed withdrawn, or ip right lapsed, due to non-payment of renewal fee |