CN104251260A - 偏心球轴承 - Google Patents

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Abstract

本发明涉及一种用于机动车辆制动***的电动液压活塞泵设备的偏心球轴承(1)。本发明提出，所述偏心球轴承构造有内环(2)、偏心地包围所述内环(2)的外环(3)以及根据所述内环(2)和所述外环(3)之间不同的间隙宽度具有不同直径的球体(5)。所述内环(2)和/或所述外环(3)的轨道(8)具有不同轨道直径(d1、d2、d3、D1、D2、D3)用于具有不同直径的球体(5)。

Description

偏心球轴承
技术领域
本发明涉及一种具有权利要求1前序部分的特征的偏心球轴承。根据本发明的偏心球轴承尤其设置用于机动车辆液压制动***的电动液压的活塞泵设备。这种泵设备被用来产生液压制动压力，以用于在防滑控制的制动***和/或外力制动***中的制动操纵。
背景技术
专利申请文件DE 10 2010 028 598 A1公开了具有轴、偏心地包围轴的轴承环和放置于轴和轴承环之间的间隙中的滚子的偏心轴承。轴承环也可称为外环。滚子根据在轴和偏心于轴的轴承环之间的不同间隙宽度具有不同的直径。若已知的偏心轴承的轴被驱动旋转且轴承环保持不可旋转，则滚子在轴上以及在轴承环内滚动且围绕转动的轴运动。在此，轴承环在圆形轨道上运动，因为具有最大直径的环绕运动的滚子将轴承环与轴压开，并且在相对一侧在具有最小直径的滚子处轴承环靠近轴。
在活塞泵或活塞泵设备中有一个或多个相对于偏心轴承径向设置的泵活塞以其端部贴靠在轴承环外部上并且由在圆形轨道上运动的轴承环驱动做往复运动。例如用弹簧将泵活塞从外部压到与轴承环紧贴，该轴承环是偏心轴承的外环。在用于机动车辆液压制动***的电动液压的活塞泵设备中，偏心轴承将电动机的旋转运动或法兰连接在电动机上的传动装置的旋转运动转换为用于驱动泵活塞的往复运动。
发明内容
根据本发明的具有权利要求1特征的偏心球轴承具有内环、偏心地包围内环的外环和作为滚动体的球体，所述球体设置在内环和外环之间的间隙中。球体可均匀地或不均匀地分布在圆周上。由于外环相对于内环的偏心，在内环和外环之间的间隙的间隙宽度变化，该间隙具有最窄位置和最宽位置，它从最窄位置处沿着两个圆周方向一直扩宽到最宽位置处。球体根据内环和外环之间的不同间隙宽度具有不同的直径。球体的直径与在每个球体所位于的圆周位置处的、内环和外环之间的间隙的间隙宽度一样大。
如果根据本发明的偏心球轴承的内环被驱动相对于外环旋转，那么球体在内环上以及在外环内滚动且环绕内环运动，如从球轴承已知的那样。根据本发明的偏心球轴承是滚动轴承。在球体环绕运动时，具有最大直径的球体将外环与内环压开，并且在具有最小直径的球体所位于的相对一侧，外环靠近内环。可以说，变化的间隙宽度与球体一起环绕相对于外环被驱动旋转的内环运动，即，最宽间隙宽度、最窄间隙宽度和每一其它间隙宽度与球体一起环绕内环运动。外环在一圆形轨道上环绕内环运动。
根据本发明，偏心球轴承的内环和/或外环具有具有不同轨道直径的轨道用于具有不同直径的球体。具有不同直径的球体在内环上和/或在外环内在具有不同轨道直径的轨道上滚动。本发明实现了轨道直径与偏心球轴承的球体的不同直径相协调。由此使球体在内环上和在外环内的打滑即滑动最小化。打滑与球体在内环上以及在外环内的滚动相叠加，并且一般是不期望的。它使摩擦和磨损增大。
除了对于具有不同直径的球体设有不同轨道直径的可能性之外，将根据本发明的偏心球轴承构造为具有作为滚动体的球体的球轴承的设计方案的另一个优点是当轨道是槽形时在内环上以及在外环内对球体的轴向引导。根据本发明的偏心球轴承可将轴向力从内环传递到外环上，反之亦可，并且不需要轴向锁定内环和外环。轨道可以是具有正圆形横截面、非正圆的圆形截面、V形截面、或多边形横截面的槽。轨道的横截面也可以具有圆弧段或其它弧段。该列举是示例性的而非穷举性的。
根据本发明的偏心球轴承的另一个优点是它的简单和低成本的结构。可使用商业上通用的球轴承的内环、外环和球，即标准件。
代替内环，根据本发明的偏心球轴承可具有轴，轴也可理解为本发明意义上的内环。
根据本发明的偏心球轴承尤其设置应用在电动液压的、用于在机动车辆液压制动***中产生制动力的活塞泵设备中，其将电动机的旋转运动转换为用于驱动泵活塞的往复运动。但是本发明不局限于该应用，而是旨在偏心球轴承本身。
在活塞泵或活塞泵设备中，根据本发明的偏心球轴承的内环的旋转运动引起它的外环的圆周运动，并且被转换为一个或多个外部贴靠在外环外部的泵活塞的往复运动。在外环不与内环一起旋转的假设下，球体以内环的一半转速环绕运动，同样地外环在圆形轨道上运动的速度减半。根据本发明的偏心球轴承具有减速，在外环不可旋转的情况下外环的偏心的环绕速度与内环的旋转速度相比减半。减速具有的优点是，可以较高的转速驱动，这使得在功率相同的情况下能够使用较小和较轻的电动机。
除了作为径向球轴承，根据本发明的偏心球轴承也可设计为角接触球轴承。该列举是示例性的而非穷举性的。
从属权利要求的内容是权利要求1中给出的发明的有利设计方案和改进方案。
附图说明
下面根据附图中所示的实施例详细阐述本发明。附图中：
图1以端视图示出了根据本发明的偏心球轴承；以及
图2a至图2c示出了在图1偏心球轴承的不同圆周位置处的环横截面视图。
具体实施方式
附图中示出的根据本发明的偏心球轴承1具有在外环3内的内环2，所述外环与内环2轴向平行且偏心地设置。由于偏心，在内环2和外环3之间的间隙4具有在圆周上变化的间隙宽度，间隙4从最窄位置处沿着两个周向方向扩宽至在偏心球轴承1相对侧的最宽位置处。在外环3和内环2之间的间隙4中设置有作为滚动体的球体5，其根据变化的间隙宽度具有不同的直径。球体5的直径与每个球体5所位于的圆周位置处的间隙宽度一样大。
内环2压到未示出的电动机或法兰连接在电动机上的传动机构的轴6上，通过所述电动机或传动机构可使轴6围绕其轴线旋转，其轴线同时也是它的旋转轴线。
偏心球轴承1是滚动轴承，在内环2被驱动旋转且外环3被保持不可旋转的情况下，球体5在内环2上以及在外环3中滚动并且在此以内环2的一半转速环绕运动。外环3和内环2之间的间隙4的最大间隙宽度与两个具有最大直径的球体5一起环绕运动。同样地，外环3和内环2之间的间隙4的最小间隙宽度与具有最小直径的球体5以内环2的一半转速环绕运动。换而言之，外环3相对于内环2的偏心在内环2被驱动旋转时环绕内环2移动，其中，若外环3不一起旋转，偏心的环绕速度则是内环2的转速的一半那么大。外环3在圆形轨道上围绕内环2的轴线、同时也是它的旋转轴线运动，其中，外环3的圆周运动的速度是内环2的转速的一半那么大，即发生减速。
如从传统的球轴承已知，偏心球轴承1具有保持球体5在它们相互之间的距离处的球轴承保持架7。
偏心球轴承1的内环2和外环3具有对于具有不同直径的球体5具有不同轨道直径d1、d2、d3、D1、D2、D3的轨道8。该事实情况由图2a至图2c示出，其示出了内环2和外环3以及在偏心球轴承1不同圆周位置处的各一个球体5的横截面。分别可以看到一个在内环2和外环3之间的球体5，其中，在图2a中的球体5具有最小直径，在图2c中的球体5具有最大直径且在图2b中的球体5具有在最小直径和最大直径之间的直径。内环2在其外圆周上具有环绕的槽，并且外环3在其内圆周上具有环绕的槽，它们形成轨道8。在底部处槽具有圆弧状的横截面，其形成用于具有最小直径的球体5的轨道8。在槽的横截面中侧面地，分别相对于偏心球轴承1的径向中心面镜像对称地紧接着两个圆弧形的段用于具有第二大直径的球体5。它继续直到具有最大直径的球体5。通过该横截面对于每个具有一直径的球体5，槽具有具有不同轨道直径d1、d2、d3、D1、D2、D3的轨道8。对于具有另一直径的球体5，槽具有具有另一轨道直径d1、d2、d3、D1、D2、D3的轨道8。在槽的横截面中设置有形成轨道8的圆弧段，使得具有较大直径的球体5在内环2上在较大的轨道直径d1、d2、d3上滚动且在外环3中在较小的轨道直径D1、D2、D3上滚动。槽的直的V形设置的横截面段作为轨道也是可行的，在所述横截面段上具有不同直径的球体5在不同轨道直径上滚动(未示出)。内环2和外环3的轨道直径d1、d2、d3、D1、D2、D3与具有不同直径的球体5相协调。
通过槽状的轨道8，内环2和外环3将轴向力传递到球体5上，这样偏心球轴承1具有在内环2和外环3之间的轴向引导。
在外部，泵活塞10以它的端部贴靠在外环3上。在附图中仅仅示出其端部的泵活塞10相对于偏心球轴承1径向地放置且被未示出的活塞弹簧从外部压靠到外环3上。泵活塞10可轴向移动地，即相对于偏心球轴承1可径向移动地被容纳在泵壳体12的泵孔11中。偏心球轴承1位于在本实施例中彼此相对布置的、即对拳式布置的两个泵活塞10之间的泵壳体12的圆柱形偏心室13中。通过驱动内环2旋转，外环3(不是与内环2一起转动)以内环2的转速的一半速度在圆形轨道上围绕内环2的轴线、同时也是它的旋转轴线运动。外环3的圆周运动驱动泵活塞10作往复运动。因此偏心球轴承1将内环2的旋转运动转换为用于驱动泵活塞10的往复运动。泵壳体12是所谓的液压块的组成部分，除了泵活塞10之外还设置有其它的未示出的液压结构元件，如用于机动车辆液压制动***的防滑控制装置的电磁阀。这种液压块本身是已知的，在这里不再做进一步解释。

Claims (3)

1.用于将旋转运动转换为往复运动的偏心球轴承，具有内环(2)，具有偏心地包围所述内环(2)的外环(3)以及具有设置在所述内环(2)和所述外环(3)之间的间隙(4)中的球体(5)，所述球体根据所述内环(2)和所述外环(3)之间的间隙(4)的不同间隙宽度具有不同直径，并且在所述内环(2)相对于所述外环(3)做相对转动时在所述内环(2)上以及在所述外环(3)内滚动和环绕运动，其特征在于，所述内环(2)和/或所述外环(3)具有具有不同轨道直径(d1、d2、d3、D1、D2、D3)的轨道(8)用于具有不同直径的球体(5)。
2.如权利要求1所述的偏心球轴承，其特征在于，所述轨道(8)将轴向的力分量传递到球体(5)上。
3.如权利要求1所述的偏心球轴承，其特征在于，所述偏心球轴承(1)具有保持所述球体(5)在它们相互之间的距离处的球轴承保持架(7)。
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