CN102884328A - 偏心轴承 - Google Patents

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Abstract

本发明涉及一种用于车辆制动***的电液式活塞泵设备的偏心轴承(1)。本发明规定，设有能够绕其轴线(6)转动驱动的轴(2)、相对于轴(2)偏心的轴承环(3)以及在轴(2)和轴承环(3)之间的、具有对应于轴(2)和轴承环(3)之间不同间隙宽度的不同直径的滚动体(5)。在轴(2)转动驱动时，轴承环(3)的偏心率以比轴(2)的转动速度更小的旋转速度绕该轴旋转并且驱动在外侧贴靠在轴承环(3)上的泵活塞(9)做往复直线运动。为了确保滚动体(5)在轴(2)上滚动以及绕该轴旋转，本发明建议一种径向弹性，该径向弹性通过预应力对轴(2)和轴承环(3)施加负载。该预应力可以通过轴承环(3)的尺寸不足或通过在轴(2)上、在至少一个滚动体(5)上或在轴承环(3)中的弹性环(8，10，12)产生。

Description

偏心轴承
技术领域
本发明涉及一种具有根据独立权利要求1的前序部分所述特征的偏心轴承。依据本发明的偏心轴承特别地设置用于机动车辆的液压制动***的电液式活塞泵设备。这类泵设备被用于产生液压制动压力以在防滑调节制动***和/或助力制动***中进行制动操纵。
背景技术
已知的偏心轴承具有偏心轴，所述偏心轴一体式地或者以其他的方式刚性且偏心地安装在电机的电机轴上或者在传动机构的可被电机驱动的输出轴上。在偏心轴上，设有滚动轴承，该滚动轴承具有同心地包围偏心轴的轴承环及滚动体，所述滚动体围绕轴以通常但非强制的等距的方式设置在位于偏心轴和轴承环之间的间隙中。滚动体通常是滚子或滚针，然而也可以是其他的滚动体，例如球体。轴承环可以被理解为外环，可以设有内环，例如被压到偏心轴上。然而内环不是必须的，滚动体也可以直接在偏心轴上滚动。泵活塞设备的一个或多个泵活塞通过其前端部在外侧贴靠在轴承环上。所述泵活塞例如通过弹簧在设备中从外侧被压在轴承环上。
在转动驱动时，偏心轴由于其偏心率而在圆形轨道上运动并且由此绕其自身转动。由于偏心轴在圆形轨道上的运动，轴承环也在一个圆形轨道上或者说在同一圆形轨道上运动，并且由此驱动在外部贴靠在其上的泵活塞做所希望的往复直线运动，以通过交替的抽吸和挤压输送制动液或者常见的流体，如在活塞泵中已知的那样。由于其滚动轴承，轴承环不与偏心轴一起转动。
在用于机动车辆液压制动***的电液式活塞泵设备中，偏心轴承将电机或传动机构的输出轴的转动运动转化为往复直线运动以驱动泵活塞。
发明内容
具有权利要求1的特征的依据本发明的偏心轴承具有可转动驱动的轴，在所述轴上设有滚动轴承，所述滚动轴承具有围绕所述轴的轴承环，以及所述滚动轴承具有围绕所述轴设置在位于轴和轴承环之间的间隙中的多个滚动体，其中所述滚动体可以等距布置，但不是必须的。与已知的偏心轴承不同的是，依据本发明的偏心轴承的轴与其转动轴线同心地布置，同样地可想到且本发明并不排除的是，所述轴相对于其转动轴线是偏心的。作为对轴的偏心率的替代或者必要时的附加，轴承环相对于轴偏心，并且滚动体对应于由于轴承环相对于轴的偏心率引起的在轴和轴承环之间的不同间隙宽度具有不同直径。这些滚动体的直径与在轴承环和轴之间的、在相应滚动体所在圆周位置上的间隙的宽度一样大。
如由滚动轴承已知的那样，在轴转动驱动时，滚动体在轴上和轴承环中滚动，并且绕轴旋转。在此，直径大的滚动体将轴承环从轴推开，并且在直径小的滚动体所在的相对侧上轴承环靠近所述轴。可以说，变化的间隙宽度随着滚动体一起绕转动驱动的轴旋转，也就是说，最宽的、最窄的和其他各个间隙宽度与滚动体一起绕轴旋转。轴承环以相对于轴的一个偏心率在绕轴的圆形轨道上运动。轴的转动运动被转化成在外部贴靠在轴承环上的一个或多个泵活塞的往复直线运动。滚动体以比轴的转动速度更慢的旋转速度绕轴旋转，轴承环在圆形轨道上运动的速度也同样地减小。依据本发明的偏心轴承能够减速，轴承环的偏心率的旋转速度在抗扭转的轴承环中比轴的转动速度更小。减速具有下列优点，即，可实现以更高转速进行驱动，这在功率相同的情况下能采用更小更轻的电机。
为了确保在轴转动驱动时滚动体在轴和轴承环上滚动并且绕轴旋转，滚动体通过预应力贴靠在轴和轴承环上。该预应力可以很小，以将磨损保持在极小的水平。对预应力的大小进行选择，从而确保滚动体在轴上和轴承环中滚动以及确保其绕轴旋转。滚动体在滚动时可以具有滑转，但优选地对预应力的大小进行选择，使得不产生滑转或者产生总是可忽略不计的滑转。
依据本发明的偏心轴承的另一优点是，它们的结构更简单和成本更低。
依据本发明的偏心轴承特别地设置用于已述的应用，即用于在机动车辆的液压制动***中产生制动压力的电液式活塞泵设备中，在其中该偏心轴承将电机的转动运动转化为往复直线运动以驱动泵活塞。然而本发明并不仅限于这种应用，而是还涉及与这种偏心轴承不同的偏心轴承。
从属权利要求在内容上是权利要求1中给出的发明的优选设计方案和改进方案。
为了产生实现使滚动体贴靠在偏心轴承的轴和轴承环上的预应力，权利要求2提出轴承环是尺寸不足的。也就是说，围住滚动体的轴承环是弹性变形的。由于，当偏心轴承被用在电液式的活塞泵设备中时，轴承环并非如支架那样被容纳在圆柱形的轴承容纳部中，因此轴承环可以在弹性弯曲的情况下变形成与圆形形状不同的环形形状：轴承环在其贴靠在滚动体上的位置上具有较大的曲率，而在这些位置之间的曲率较小。通过这种方式可以毫无问题地实现轴承环的弹性以产生所希望的预应力，通过这种预应力使得轴承环能够从外侧压靠滚动体并将滚动体向内压靠在轴上。如果出于稳定性或磨损方面的需要，也可以设置围绕轴承环的具有更大厚度的额外的外环。
在该偏心轴承应用在电液式的活塞泵设备中时，两个泵活塞在其行程的中部以同样的力反向地压靠轴承环。尽管如此，依据本发明的预应力确保了滚动体不仅压靠轴和轴承环，而且绕转动的轴旋转。
权利要求3和4提出一种用于产生预应力的弹性环，例如O形环。所述弹性环可以嵌入到轴中的环形槽中、一个或多个或全部滚动体中的环形槽中和/或轴承环内侧的环形槽中。对于本发明来说槽并非强制性的，例如也可以规定，环绕不带有槽的滚动体的弹性环在位于轴承环和/或轴中的槽内延伸，或者设有整体上环绕所有滚动体的弹性环，该弹性环在位于滚动体和/或在轴承环中的槽内侧向地被引导。弹性环位于轴、一个或多个滚动体和/或轴承环的滚动面上，并由此弹性地压靠滚动体、轴和/或轴承环，由此实现理想的预应力，并且在轴转动驱动时确保滚动体滚动和旋转。所述滚动面是轴的圆周面、滚动体的圆周面和轴承环的内圆周面。
权利要求5提出一种滚动体保持架，所述滚动体保持架将这些滚动体以其相互间的间距进行保持。这些滚动体可以等距地或者以不同的间距设置。滚动体保持架确保了所有滚动体整体上的旋转。当仅有一个或至少不是所有的滚动体具有弹性环时是特别有利的，因为其由此产生的旋转被滚动体保持架传递到其它的滚动体上。
附图说明
下面将借助于在附图中示出的实施例对本发明进行详细阐述。其中：
图1以正视图示出了依据本发明的偏心轴承；以及
图2示出了根据图1中的剖切线Ⅱ-Ⅱ的偏心轴承的轴向剖视图。
具体实施方式
在图中所示的依据本发明的偏心轴承1具有被轴承环3围绕的轴2。在位于该轴承环3和轴2之间的间隙4中设有滚子作为环绕轴2的滚动体5。轴承环3和滚动体5可以在必要时与轴2一起被理解为滚动轴承。轴2可通过电机绕该轴的轴线6(同时也是其转动轴线)被转动地驱动，所述电机由于位于图示平面的后面而不可见。轴2不具有偏心率。其可以例如是电机的电机轴的端部。
轴承环3相对于轴2是偏心的，轴承环3与轴2之间的间隙4的宽度沿周向变化。从位于附图右上方的最大间隙宽度开始，间隙宽度沿两个周向方向减小到最小间隙宽度，所述最小间隙宽度与最大间隙宽度对置，即位于附图的左下方。
构成滚动体5的滚子相应于不同的间隙宽度而具有不同的直径。滚动体5的直径分别与轴承环3与轴2之间的在相应的滚动体5所处位置上的间隙4的宽度一样大。
在轴2被转动驱动的情况下，滚动体5在轴2的圆周上滚动，并且在此以比轴2的转动速度更小的旋转速度绕轴2旋转。在轴承环3和轴2之间的间隙4的最大间隙宽度与具有最大直径的滚动体5一起旋转。同样地，在轴承环3和轴2之间的间隙4的最小间隙宽度与具有最小直径的滚动体5一起绕轴2旋转。换句话说，在轴2的转动驱动期间，各个间隙宽度和轴承环3相对于轴2的偏心率绕该轴2旋转，其中当轴承环3不共同转动时，偏心率的旋转速度小于轴2的旋转速度。轴承环3在绕轴2的轴线6(也是其旋转轴线)的圆形轨道上运动，其中轴承环3的圆形运动的速度小于轴2的转动速度，因此出现减速。
偏心轴承1具有滚动体保持架7，该滚动体保持架也被称作滚子保持架、轴承保持架或者简称为保持架。滚动体保持架7是管状的，并且具有矩形的孔，所述孔可以被称为袋部并且滚动体5可转动地容纳在其中。该滚动体保持架7将滚动体5以其相互间的间距保持。滚动体5相互间的间距可以是相同大小或不同大小的。
轴承环3是尺寸不足的，也就是说其以预应力在外侧贴靠在滚动体5上并且以预应力将这些滚动体向内压向轴2。预应力确保了滚动体5在轴2转动驱动时在该轴上并且在轴承环3中滚动以及绕轴2旋转。由于轴承环3并非镶嵌在轴承容纳部中，因此可以弹性地从圆形形状被弯曲成非圆形的环形。由于其是尺寸不足的，该轴承环能够弹性弯曲，使得该轴承环在其于外侧贴靠在滚动体5的位置上具有较大的曲率并且在位于这些滚动体5之间的位置上具有较小的曲率。
产生预应力的另一种可行方案是采用一个或多个弹性环8、10、12(例如O形环)。如特别地在图2中可见，在轴2中的环形槽9中嵌入有O形环作为弹性环8。槽9在厚度上比弹性环8更浅，使得弹性环8从槽9中突出。弹性环8压靠滚动体5并且由此产生预应力，滚动体5通过此预应力贴靠在轴2上或者更确切的说贴靠在嵌入到该轴的槽9中的弹性环8上，并且在内侧贴靠在轴承环3上。
产生预应力的又一种可行方案是采用被嵌入到至少一个滚动体5的环形槽11中的弹性环10。弹性环10在滚动体5的槽11中的作用方式与弹性环8在轴2的槽9中的作用相同。滚动体保持架7将具有弹性环10的滚动体5的旋转运动传递到其它的滚动体5上，从而在一个滚动体5上的弹性环10足以确保所有的滚动体5绕轴2旋转。
产生预应力的再一种可行方案是采用在位于轴承环3内侧的槽13中的弹性环12。为了解释说明，在附图中示出了所有的三个弹性环8、10、12，但是这些弹性环8、10、12中的一个或者之前所阐述的轴承环3的尺寸不足就足以确保在轴2转动驱动时的滚动体5的旋转。
在轴承环3的外部，泵活塞14以其前端部贴靠在该轴承环3上。附图中仅示出了该泵活塞14的前端部，该泵活塞相对于轴2径向地布置，并且被未示出的活塞弹簧从外侧朝向轴承环3施压。泵活塞14以沿轴向移动的方式，即相对于轴2径向移动的方式容纳在泵壳体16的泵孔15中。偏心轴承1在此实施例中彼此相对的(即以对置方式布置的)两个泵活塞14之间位于泵壳体16的圆柱形偏心腔17中。通过轴2的转动驱动，轴承环3进行运动，但不与轴2一起转动，而是以比轴2的转动速度更小的速度在绕轴2的轴线6和转动轴线的圆形轨道上运动。轴承环3的圆形运动驱动泵活塞14进行往复直线运动。由此，偏心轴承1将轴2的转动运动转变为往复直线运动以驱动泵活塞14。泵壳体16是所谓的液压块的组成部分，在该液压块中，除了泵活塞14，还设有未示出的液压部件，如用于机动车辆液压制动***的防滑调节装置的电磁阀，并且这些液压部件液压地相互连接。这类液压块本身是已知的，在此不再详细阐述。

Claims (5)

1.一种用于将转动运动转化为往复直线运动的偏心轴承，所述偏心轴承具有能够转动驱动的轴(2)、围绕所述轴(2)的轴承环(3)以及多个滚动体(5)，所述滚动体绕所述轴(2)布置在位于所述轴(2)和轴承环(3)之间的间隙(4)中，其特征在于，所述轴承环(3)相对于所述轴(2)是偏心的，所述滚动体(5)具有与在所述轴(2)和轴承环(3)之间的不同间隙宽度相对应的不同直径，以及所述滚动体(5)通过预应力贴靠在所述轴(2)和轴承环(3)上。
2.按照权利要求1所述的偏心轴承，其特征在于，所述轴承环(3)是尺寸不足的，所述尺寸不足产生使所述滚动体(5)贴靠在所述轴(2)和轴承环(3)上的预应力。
3.按照权利要求1所述的偏心轴承，其特征在于，所述轴(2)和/或至少一个滚动体(5)具有缠绕所述轴和/或至少一个滚动体的弹性环(8，10)。
4.按照权利要求1所述的偏心轴承，其特征在于，所述轴承环(3)具有嵌入其中的弹性环(12)。
5.按照权利要求1所述的偏心轴承，其特征在于，所述偏心轴承(1)具有滚动体保持架(7)。
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