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Stand der Technik
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Die Erfindung betrifft einen Exzenterantrieb eines Hydraulikaggregats einer Fahrzeugbremsanlage mit einer Exzenterwelle und einem darauf angeordneten Lager zum Abstützen eines Pumpenkolbens an dem Lager. Ferner betrifft die Erfindung eine Verwendung eines solchen Exzenterantriebs an einem Hydraulikaggregat einer Fahrzeugbremsanlage sowie ein Verfahren zum Herstellen eines solchen Exzenterantriebs.
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Hydraulikaggregate werden in Kraftfahrzeugen, beispielsweise in Personenkraftwagen oder Lastkraftfahrzeugen, dazu verwendet, hydraulische Bremsdrücke an einer zugehörigen Fahrzeugbremsanlage bereitzustellen und zu regeln. Insbesondere werden damit Funktionen eines Antiblockiersystems (ABS) und/oder eines elektronischen Stabilitätsprogramms (ESP) realisiert. Dazu weisen herkömmliche Hydraulikaggregate in der Regel eine Pumpe mit mehreren Pumpenkolben auf, die mittels eines Exzenterantriebs von einem Motor angetrieben werden. Der Exzenterantrieb umfasst dazu eine Welle bzw. Exzenterwelle mit einer Wellenachse, an der ein Lager bzw. Exzenterlager angeordnet ist, mit dem die Exzenterwelle an mindestens einem Pumpenkolben abgestützt ist. Entweder ist dabei die Exzenterwelle abschnittsweise selbst exzentrisch und das daran angeordnete Lager konzentrisch zur Wellenachse gestaltet oder die Exzenterwelle ist konzentrisch und das Lager exzentrisch zur Wellenachse ausgebildet. Aufgrund der derartigen Exzentrizität wird bei Rotation des Exzenterantriebs der am Lager abgestützte mindestens eine Pumpenkolben in eine Translationsbewegung versetzt und dabei entlang seiner Kolbenachse hin und her bewegt. Dazu ist das Lager bzw. Exzenterlager herkömmlicherweise als Wälzlager, insbesondere als Nadellager gestaltet.
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Aus der
EP 2 469 088 A2 ist ein Exzenterantrieb eines Hydraulikaggregats einer Fahrzeugbremsanlage mit einer Welle und einem darauf angeordneten Lager zum Abstützen eines Pumpenkolbens an dem Lager bekannt. Das Lager ist als Gleitlager gestaltet und ist ferner mit einem Innenring mit zwei einander gegenüberliegenden Innenringstirnseiten und einem diesen radial außen von einer Innenringstirnseite zur anderen Innenringstirnseite umgreifenden Außenring gestaltet. Der Innenring weist ein exzentrisch angeordnetes Loch zum Aufnehmen der Welle auf und ist auf die Welle aufgepresst. Zwischen dem Innenring und dem Außenring ist ein axiales Spiel zum Vermeiden der Übertragung von axialen Kräften vorgesehen.
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Offenbarung der Erfindung
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Erfindungsgemäß weist das Gleitlager eine Lagerachse auf, die axial zur Wellenachse verläuft. Radial zur Wellenachse ist das Gleitlager am Pumpenkolben abgestützt, bevorzugt direkt. Derart abgestützt überträgt das Gleitlager während einer exzentrischen Rotationsbewegung der Exzenterwelle auftretende radiale Kräfte von der Exzenterwelle auf den Pumpenkolben, wodurch das Gleitlager radial belastet wird. Eine derartige radiale Belastung kann im erfindungsgemäßen Exzenterantrieb von dem Gleitlager besonders gut aufgenommen werden, ohne dabei zugleich selbst axiale Kräfte zu erzeugen, die insbesondere axial zur Lagerachse wirken.
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Dadurch, dass vom Gleitlager während des Betriebs bei radialer Belastung selbst keine axialen Kräfte erzeugt werden, ist eine unerwünschte axiale Belastung weiterer Bauteile vermieden. Axial bedeutet in diesem Zusammenhang axial zur Lagerachse und damit axial zur Wellenachse verlaufend, gegebenenfalls mit Winkelabweichungen. Als weitere Bauteile werden durch das Vermeiden der unerwünschten axialen Kräfte insbesondere ein Führungsring und ein Dichtring geschont. Dabei führt der Führungsring den Pumpenkolben in einem Pumpengehäuse und der Dichtring dichtet den Pumpenkolben zwischen einem Gehäuseinnenraum und dem Führungsring zu einem Motorraum hin ab. Damit ist mit dem erfindungsgemäßen Exzenterantrieb die Lebensdauer des Gleitlagers selbst und des Dichtrings sowie des Führungsrings am Pumpenkolben verlängert, verglichen mit herkömmlichen Exzenterantrieben. Zudem laufen das Gleitlager und in Verbindung damit der Exzenterantrieb sowie auch der einzelne Pumpenkolben wesentlich ruhiger, als dies in bekannten Exzenterantrieben der Fall ist.
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In bekannten Exzenterantrieben werden als Lager herkömmlich Wälzlager verwendet. In einem Wälzlager sind zwei zueinander bewegliche Komponenten, in der Regel ein Innenring und ein Außenring, durch rollende Körper bzw. Wälzkörper voneinander getrennt. Insbesondere ist als Wälzlager ein Nadellager verbaut, bei dem die Wälzkörper dünne und lange Zylinderrollen, sogenannte Nadeln, sind. Diese Nadeln sind axial zur Lagerachse verlaufend entlang eines Nadelkranzes bzw. Nadelrings in einem Außenring angeordnet und bilden damit eine Nadelhülse. Aufgrund eines solchen Konstruktionsprinzips erzeugen die Nadeln im Speziellen und die Wälzkörper im Allgemeinen bei radialer Belastung auch axiale Kräfte, was durch Winkelfehler noch verstärkt wird. Dabei drücken die Nadeln in axialer Richtung gegen die Nadelhülse und erzeugen dort im Kontakt Wärme und Verschleiß. Ferner werden damit die axialen Kräfte auch auf den Außenring übertragen, der seinerseits gegen den Innenring und von dort gegen die Exzenterwelle abgestützt ist. Derart abgestützt gehen die axialen Kräfte auch auf die Exzenterwelle über, die damit dann axial gegen ein Motorgehäuse drückt. Dort ist die Exzenterwelle auch zum Abfangen solcher axialer Kräfte mittels eines weiteren Wälzlagers abgestützt, welches dadurch zusätzlich belastet wird. Des Weiteren wirken die axialen Kräfte über den Außenring zusätzlich auch auf den Pumpenkolben, wodurch der Führungsring und der Dichtring stark axial belastet werden. Eine solch starke Belastung kann sogar dazu führen, das der Pumpenkolben zum Schwingen axial zur Wellenachse angeregt und der Dichtring damit undicht wird.
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Ferner ist das Gleitlager einem Innenring mit zwei einander gegenüberliegenden Innenringstirnseiten und einem diesen radial außen von einer Innenringstirnseite zur anderen Innenringstirnseite umgreifenden Außenring gestaltet. Damit ist das Gleitlager ein Gleitringlager, dessen Innenring nicht nur umfänglich bzw. am Umfang umgreifend von einem Außenring umgeben ist, sondern der Außenring den Innenring von einer zur anderen Innenringstirnseite umschließt. Der Innenring ist damit in axialer Richtung vom Außenring fixiert. Ferner kann der den Innenring umgreifende Außenring zusätzlich im Gleitlager vorhandenes Schmiermittel während des Betriebs auffangen und damit ein Wegschleudern aus dem Gleitlager sicher verhindern. Zudem ist das derartige Gleitlager bei gleicher Bauraumgröße tragfähiger und benötigt bei gleicher Tragfähigkeit weniger Bauraum als ein herkömmlich verwendetes Nadellager.
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Des Weiteren ist im Gleitlager zwischen dem Innenring und dem Außenring ein axiales Spiel derart vorgesehen, dass keine axialen Kräfte vom Innenring auf den Außenring übertragen werden können. Dazu weist der Außenring dazu zwei Außenringstirnseiten auf, mit denen er die Innenringstirnseiten in einem axialen Abstand bzw. einem axialen Spiel umschließt. Das axiale Spiel ist dabei besonders bevorzugt größer als eine gesamte Rechtwinkligkeitsabweichung und/oder Rundlaufabweichung von der Exzenterwelle, dem Lager und dem Pumpenkolben. Solche Abweichungen bzw. Winkelfehler führen zu einem Taumeln der Exzenterwelle und des Lagers bzw. Exzenterlagers, das heißt insbesondere zu einer Rotation mit nicht-konstanter Achse. Dabei entstehen axiale Kräfte, die auf die Innenringstirnseiten bzw. Innenringplanflächen des Lagers wirken. Bei ausreichend axialem Abstand der Innenringstirnseiten zum Außenring, insbesondere zu den Au-ßenringstirnseiten bzw. Außenringplanflächen, werden die derartigen axialen Kräfte nicht auf den Außenring übertragen. Damit können Taumelbewegungen im Lager selbst abgefangen werden und werden so auch nicht vom Lager auf den einzelnen Pumpenkolben und/oder die Exzenterwelle übertragen.
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Erfindungsgemäß ist der Innenring aus einem Sintermaterial gestaltet. Das Sintermaterial ist ein kostengünstiges und poriges Material, in dessen Poren ein Schmiermaterial bzw. Schmiermittel gespeichert werden kann. Ferner kann das Schmiermittel mittels der Poren auch innerhalb des Innenrings transportiert und dabei von dem Außenring zugleich zuverlässig im Gleitlager gehalten werden, besonders zuverlässig bei einem bevorzugten Umgreifen des Innenrings vom Außenring.
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Zudem ist der Innenring gemäß der Erfindung mit einem Schmiermitteldepot versehen. Mittels des Schmiermitteldepots kann immer ausreichend Schmiermittel in einem Schmierspalt radial zwischen dem Innenring und dem Außenring zur Verfügung gestellt werden. Damit ist eine besonders hohe Lebensdauer erreicht, da der Innenring und der Außenring immer ohne große Reibungsverluste gegeneinander rotierend aneinander vorbeigleiten können.
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Das Schmiermitteldepot ist dazu vorteilhaft an einer Innenringaußenseitenwand bzw. einem äußeren Mantel des Innenrings an einer radial vom Pumpenkolben nicht direkt belasteten Stelle als radial nach innen gerichtete Vertiefung, insbesondere Bohrung, gestaltet. Die Vertiefung ist bevorzugt radial außen verschlossen und dazu insbesondere mit einem Verschlussdeckel abgedeckt. Damit kann verhindert werden, dass das Schmiermittel aufgrund beim Rotieren auftretender Fliehkräfte nach außen geschleudert wird. Der Verschlussdeckel ist bei Bedarf vorteilhaft mit Poren und/oder Löchern versehen, wodurch geringe Mengen an Schmiermittel beim Rotieren austreten und in den Schmierspalt zwischen dem Innenring und dem Außenring gelangen. Damit ist das Gleitlager besonders verschleiß- und wartungsarm ständig geschmiert und eine besonders lange Lebensdauer des Gleitlagers ist erreicht.
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Ferner ist der Innenring erfindungsgemäß vorteilhaft an einer seiner Innenringstirnseitenflächen mit einer spiralförmigen Schmiermittelnut gestaltet. Dabei verläuft die spiralförmige Schmiermittelnut zumindest annähernd in Form einer axialen Spirale von einer Innenringinnenseitenwand bis zu einer Innenringaußenseitenwand. Ferner weist die spiralförmige Schmiermittelnut als Nut eine axiale Vertiefung ähnlich eines Kanals mit einem Kanalboden und zwei Kanalseitenwänden auf. Eine solche Schmiermittelnut befördert das Schmiermittel zielgerichtet und umfassend im Gleitlager beim Rotieren von innen nach außen, insbesondere von der Innenringinnenseitenwand bis zur Innenringaußenseitenwand. Von dort gelangt das Schmiermittel in den Schmierspalt, der sich zwischen der Innenringaußenseitenwand und einer Außenringinnenseitenwand befindet. An der Außenringinnenseitenwand wird das Schmiermittel während der Rotationsbewegung aufgefangen und von dort mittels einer zugleich erzeugten Exzenterbewegung wieder nach innen bis zur Innenringinnenseitenwand gefördert. Dank der spiralförmigen Schmiermittelnut wird das Schmiermittel dann wieder von innen zurück in den Schmierspalt geführt. Mittels eines solchen Schmiermittelkreislaufs ist der Schmierspalt quasi von selbst immer ausreichend geschmiert, ohne dabei Schmiermittel zu verbrauchen. Ein manuelles oder maschinelles Eingreifen zum Schmieren ist kostensparend nicht notwendig.
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Zusätzlich ist der Innenring auf die Welle aufgepresst. Derart aufgepresst ist eine besonders stabil kräfteübertragende Verbindung zwischen dem Innenring und der Welle geschaffen, die eine Entstehung von axialen Kräften verhindert.
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Leicht formbar ist der Außenring erfindungsgemäß zudem vorteilhaft aus einem Stahlblechmaterial und dabei besonders vorteilhaft erfindungsgemäß als Stanz-Tiefziehteil gestaltet. Das Stanz-Tiefziehteil kann kostengünstig besonders schnell und präzise in großen Stückzahlen industriell gefertigt werden.
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Ferner ist der Außenring vorzugsweise gehärtet, insbesondere an seiner Innenseitenwand bzw. seiner Außenringinnenseitenwand, um die radiale Belastung besonders stabil ohne Verformen aufnehmen zu können.
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Alternativ ist der Außenring bedarfsgerecht auch als Drehteil oder lasergeschweißtes Bauteil gestaltet.
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Weiterhin ist die Erfindung auch auf eine Verwendung eines derartigen Exzenterantriebs an einem Hydraulikaggregat einer Fahrzeugbremsanlage gerichtet. Mit der beschriebenen hohen Laufruhe des erfindungsgemäßen Exzenterantriebs läuft auch die Fahrzeugbremsanlage dann insgesamt besonders ruhig. Zugleich kann der derartige Exzenterantrieb mit seinem Gleitlager besonders hohen Beschleunigungen ausgesetzt werden, da kein Nadelschlupf erfolgen kann, wie dies in herkömmlichen Exzenterantrieben oftmals der Fall ist. Außerdem kann die Fahrzeugbremsanlage sehr wartungsarm betrieben werden, da insbesondere der Dichtring und der Führungsring am Pumpenkolben mittels des erfindungsgemä-ßen Gleitlagers axial nicht belastet werden und deren Lebensdauer damit besonders lang ist.
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Ferner ist die Erfindung auch auf ein Verfahren zum Herstellen eines derartigen Exzenterantriebs gerichtet, mit den Schritten: Aufpressen eines Innenrings des Gleitlagers auf der Welle und Formen des Außenrings um den auf der Welle aufgepressten Innenring herum, diesen von einer Innenringstirnseite zur anderen Innenringstirnseite umgreifend. Damit wird der Innenring stabil und einfach mit der Welle verbunden und vom Außenring in axialer und radialer Richtung umschlossen. Zugleich wird der Außenring vom Innenring in axialer und radialer Richtung an der Welle stabil fixiert. Bevorzugt wird vor dem Aufpressen des Innenrings auf die Welle ein am Innenring angebrachtes Schmiermitteldepot mit einem Schmiermittel gefüllt und verschlossen. Damit wird ein Schmieren des Gleitlagers während des Betriebs ermöglicht.
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Nachfolgend wird ein Ausführungsbeispiel der erfindungsgemäßen Lösung anhand der beigefügten schematischen Zeichnungen näher erläutert. Es zeigt:
- 1 einen Längsschnitt eines Hydraulikaggregats mit einem Exzenterantrieb gemäß dem Stand der Technik,
- 2 den nur teilweise dargestellten Schnitt II gemäß 1
- 3 eine Schrägansicht eines Ausführungsbeispiels eines erfindungsgemä-ßen Exzenterantriebs,
- 4 den Schnitt IV gemäß 3,
- 5 eine Seitenansicht des Details V in 3,
- 6 den Schnitt VI gemäß 5,
- 7 den Schnitt VII gemäß 8 und
- 8 eine geschnittene Schrägansicht des Details V in 3.
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1 und 2 zeigen ein Hydraulikaggregat 10 einer weiter nicht dargestellten Fahrzeugbremsanlage, das insbesondere eine Antiblockier-, eine Antischlupf- und eine Fahrdynamik-Regelfunktion (ABS, ASR und ESP) ermöglicht.
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Dazu umfasst das Hydraulikaggregat 10 einen nur teilweise dargestellten quaderförmigen Hydraulikblock 12 als blockförmiges Pumpengehäuse und einen daran außenseitig befestigten Antriebsmotor 14. Der Antriebsmotor 14 weist ein becherförmiges Motorgehäuse 16 auf, das in herkömmlicher Weise mit mindestens zwei Schrauben 18 an einer Seitenfläche des Hydraulikblocks 12 befestigt ist und damit den Antriebsmotor 14 am Hydraulikblock 12 hält.
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Der Antriebsmotor 14 treibt eine Motorwelle bzw. Welle 20 an, die durch eine Bohrung 22 in den Hydraulikblock 12 hineinragt. Die Welle 20 weist eine Wellenachse 24 auf, um die die Welle 20 während eines Antriebs rotiert. Zum Reduzieren von Bewegungen der Welle 20 radial zur Wellenachse 24 ist die Welle 20 dreifach gelagert, und zwar mittels eines ersten Wellenlagers 26, eines zweiten Wellenlagers 28 und eines dritten, nicht dargestellten Wellenlagers. Dabei ist das erste Wellenlager 26 ein sogenanntes A-Lager, das als Rillenkugellager gestaltet ist und das die Welle 20 zwischen einem Motorinnenraum 30 und der Bohrung 22 am Hydraulikblock 12 führt. Zum Abdichten zwischen dem Motorinnenraum 30 und dem ersten Wellenlager 26 ist ferner ein Lagerschild 31 vorgesehen, das sogenannte A-Lagerschild. Das zweite Wellenlager 28 stützt als ein sogenanntes B-Lager die Welle 20 an ihrem einen Endbereich 32 gegen das Motorgehäuse 16 lagernd ab und ist vorliegend ebenfalls als Rillenkugellager ausgebildet. Dem Endbereich 32 gegenüberliegend ist die Welle 20 um ihren dortigen Endbereich mit dem dritten Wellenlager, einem sogenannten C-Lager, im Hydraulikblock 12 gelagert, das als Nadellager dort eingepresst ist (nicht dargestellt).
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Ferner ist an der Welle 20 zwischen dem dritten und dem ersten Wellenlager 26 mindestens ein weiteres Lager 34 angeordnet, das als Exzenterlager dient und zusammen mit der Welle 20 als Exzenterwelle einen Exzenterantrieb 36 bildet. Dazu ist das Lager 34 mit einem Innenring 38 und einem dort exzentrisch angeordneten Loch 40, einer den Innenring 38 umschließenden Nadelhülse 42, die ringförmig angeordnet einzelne Nadeln 44 umfasst, und einem die Nadelhülse 42 umschließenden Außenring 46 gebildet (2). Ferner ist das Lager 34 an der Welle 20 mit dem Innenring 38 ortsfest angebracht, der sich damit während des Betriebs mit der Welle 20 dreht. Mittels des exzentrisch angeordneten Loches 40 des Innenrings 38 wird dabei eine Exzenterbewegung erzeugt, die mindestens einen an dem Lager 34 abgestützten Pumpenkolben 48 in einem zugehörigen Pumpenzylinder 50 in eine sinusförmige Hubbewegung versetzt. Damit wird der Pumpenkolben 48 im Pumpenzylinder 50 entlang einer senkrecht zur Wellenachse 24 verlaufenden Kolbenachse 52 hin und her bewegt, womit Bremsfluid gepumpt wird.
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Der Pumpenzylinder 50 und der Pumpenkolben 48 sind Bestandteil eines einzelnen Pumpenelements 54, das im Hydraulikblock 12 entlang der Kolbenachse 52 in einer Bohrung 56 angeordnet ist. Die Bohrung 56 erstreckt sich dabei von einem Außenraum des Hydraulikblocks 12 auf Höhe des Exzenterlagers bzw. Lagers 34 bis zur Bohrung 22. Dort ist das Lager 34 mit seinem Außenring 46 an einer Stirnseite 58 eines kreiszylindrischen Kolbenstößels 60 abgestützt, der Bestandteil des Pumpenkolbens 48 als mehrteilig gestalteter Pumpenkolben ist. Derart abgestützt kann der Kolbenstößel 60 vom Exzenterantrieb 36 axial zur Kolbenachse 52 bewegt werden. Ferner wird damit eine an den Kolbenstößel 60 anschließende Kolbenhülse 62 mit einem Einlass 64 entlang der Kolbenachse 52 bewegt. Durch den Einlass 64 kann Bremsfluid nach radial innen strömen. An die Kolbenhülse 62 grenzt ferner axial nach außen ein Kolbendichtelement 66 an, wobei sich radial zur Kolbenachse 52 zwischen der Kolbenhülse 62 und dem Kolbendichtelement 66 ein Einlassventil 68 zum Zuführen des zugeströmten Bremsfluids in einen Druckraum 70 hinein befindet.
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Der Druckraum 70 wird von einem Zylinderbecher 72 umschlossen, der Bestanteil des ebenfalls mehrteilig gestalteten Pumpenzylinders 50 ist. Ferner umfasst der Pumpenzylinder 50 einen ringförmigen Filter 74, der um die Kolbenhülse 62 angeordnet ist und durch den Einlass 64 einströmendes Bremsfluid filtert. Ganz außen an der Bohrung 56 befindet sich ein mit dem Hydraulikblock 12 fluiddicht verstemmter Zylinderdeckel 76, mit dem der Filter 74 sowie der Zylinderbecher 72 und damit das gesamte Pumpenelement 54 in der Bohrung 56 zurückgehalten sind. In dem Zylinderdeckel 76 befindet sich ein Auslassventil 78, mit dem Bremsfluid unter Druck aus dem Druckraum 64 kontrolliert in einen Auslass 80 zum Verrichten von Arbeit abgeführt werden kann.
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Der Kolbenstößel 60 ist als Teil des Pumpenkolbens 48 im inneren Teil der Bohrung 56 mittels eines Führungsrings 82 und eines Dichtrings 84 geführt. Der Dichtring 84 dichtet einen am Filter 74 vorherrschenden Niederdruckbereich gegenüber einem am Exzenterantrieb 36 vorherrschenden, vollkommen drucklosen Exzenterbereich ab. Der Führungsring 82 dient als Lauffläche für den Kolbenstö-ßel 60 und ermöglicht ein reibungsarmes Hin- und Hergleiten des Kolbenstößels 60 im Hydraulikblock 12. Dazu ist der Führungsring 82 an einem inneren Absatz 86 der Bohrung 56 abgestützt und hält damit den Dichtring 84, der seinerseits an den Filter 74 angrenzt und von selbigem abgestützt wird.
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Derart abgestützt nehmen der Führungsring 82 und in abgeschwächter Form auch der Dichtring 84 während des Betriebs des Exzenterantriebs 36 auftretende, radial zur Wellenachse 24 wirkende Querkräfte auf und puffern diese ab. Zusätzlich zu diesen radialen Querkräften treten beim herkömmlich als Nadellager gestalteten Lager 34 aufgrund der Nadeln 44 konstruktionsbedingt axiale Kräfte bzw. Axialkräfte auf, die weitgehend axial zur Wellenachse 24 wirken, gegebenenfalls auch mit Winkelfehlern. Dabei drücken die Nadeln 44 axial zur Wellenachse 24 gegen die Nadelhülse 42 und damit auch auf den Außenring 46. Vom Außenring 46 werden die derartigen axialen Kräfte auf den Kolbenstößel 60 des Pumpenkolbens 48 übertragen, was den Kolbenstößel 60 axial zur Wellenachse 24 sogar zum Schwingen anregen kann. Solche axialen Kräfte, insbesondere Schwingungen, belasten den Führungsring 82 und den Dichtring 84 sehr stark, was den Dichtring 84 undicht werden lässt.
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Zusätzlich werden solche axialen Kräfte auch durch Winkelfehler, das heißt durch Abweichungen bzw. Toleranzen in einer Rechtwinkligkeit bzw. rechtwinkligen Anordnung von beteiligten Funktionselementen im Hydraulikaggregat 10 hervorgerufen. Zu den beteiligten Funktionselementen gehören insbesondere die Welle 20, die Bohrung 22, jede einzelne Bohrung 56 und das Lager 34 mit seinen Nadeln 44 als Wälzkörper. Die Welle 20 ist in der Bohrung 22 wie beschrieben gelagert. Dazu sind in der Bohrung 22 Aussparungen bzw. Lagerbohrungen zum Aufnehmen der Lager (erstes Wellenlager 26 und Lager 34) vorgesehen, deren axiale Ausdehnung in ihrer Parallelität und deren radiale Ausdehnung in ihrer Rechtwinkligkeit jeweils von der Bohrung 22 abweichen können. Ferner kann jede einzelne Bohrung 56 für das zugehörige Pumpenelement 54 in ihrer Rechtwinkligkeit bezogen auf die Bohrung 22 und damit auf die Welle 20 abweichen. Damit wird der Pumpenkolben 48 nicht immer exakt im rechten Winkel zur Wellenachse 24 bewegt. Zudem liegen im Lager 34 selbst Toleranzen in der Rechtwinkligkeit vor. Derartige Toleranzen befinden sich am Außenring 46 zwischen zugehörigen Außenringplanflächen bzw. Außenringstirnseiten und Außenringseitenwänden sowie am Innenring 38 zwischen zugehörigen Innenringplanflächen bzw. Innenringstirnseiten und Innenringseitenwänden. Ferner können dort die Nadeln 44 in ihrer Parallelität zueinander abweichen. Mit allen derartigen Toleranzen ist eine Toleranzkette gebildet, die eine gesamte Rechtwinkligkeitsabweichung bestimmt. Damit wird während des Betriebs ein Taumeln des Lagers 34 und/oder der Welle 20 hervorgerufen, sodass zusätzlich axiale Kräfte entstehen. Die derartigen axialen Kräfte wirken am Lager 34 auf den Innenring 38 mit seinen Innenringplanflächen und den Außenring 46 mit seinen Außenringplanflächen. Damit wird zusätzlich, wie bereits beschrieben, jedes einzelne Pumpenelement 54 mit dem zugehörigen Führungsring 82 und Dichtring 84 axial belastet.
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Ferner werden vom Außenring 46 aus die derartigen axialen Kräfte über den am Außenring 46 abgestützten Innenring 38 und von dort auf die Welle 20 übertragen. Von der Welle 20 müssen die derart übertragenen, axialen Kräfte insbesondere mittels des als Rillenkugellager gestalteten, zweiten Wellenlagers 28 gegenüber dem Motorgehäuse 16 abgepuffert werden. Dabei belasten die axialen Kräfte sowohl das zweite Wellenlager 28 als auch das Motorgehäuse 16.
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Demgegenüber werden die derartigen axialen Kräfte mit der erfindungsgemäßen Lösung gemäß 3 bis 8 vermieden und die beteiligten Bauteile, insbesondere der Führungsring 82, der Dichtring 84 sowie das zweite Wellenlager 28 besonders geschont, was die Lebensdauer des gesamten Hydraulikaggregats 10 erheblich verlängert.
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3 bis 8 verdeutlichen einen erfindungsgemäßen Exzenterantrieb 88, der als Exzenterwelle die Welle 20 und als Exzenterlager ein als exzentrisches Gleitlager gestaltetes Lager 90 umfasst. Dabei ist das Lager 90 mit einem Innenring 92 gebildet, der ein exzentrisch angeordnetes Loch 94 zum ortfesten Aufnehmen der Welle 20 aufweist. Dazu ist der Innenring 92 auf die Welle 20 aufgepresst worden. Um den Innenring 92 ist ein Außenring 96 aus einem Stahlblechteil als Stanz-Tiefziehteil geformt worden. Der Außenring 96 umgreift dabei den Innenring 92 außen von einer ersten Innenringplanfläche bzw. Innenringstirnseite 98 bis zu einer gegenüberliegenden zweiten Innenringplanfläche bzw. Innenringstirnseite 100. Dazu weist der Außenring 96 eine beabstandet zur jeweiligen Innenringstirnseite 98 bzw. 100 angeordnete erste Außenringplanfläche bzw. Außenringstirnseite 102 und zweite Außenringplanfläche bzw. Außenringstirnseite 104 auf. Derart angeordnet ist ein axialer Abstand bzw. ein axiales Spiel 106 zwischen dem Innenring 92 und dem Außenring 96 gestaltet, das größer ist als die gesamte, bereits beschriebene Rechtwinkligkeitsabweichung und/oder Rundlaufabweichung. Derart gestaltet werden vom Lager 90 keine axialen Kräfte entlang der Wellenachse 24 erzeugt. Wie bereits geschildert, sind solche axialen Kräfte besonders unerwünscht hinsichtlich einer andernfalls auftretenden Übertragung auf den Pumpenkolben 48 und die Welle 20.
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Ferner ist eine optimale Schmierung innerhalb des Lagers 90 in einem Schmierspalt 108 radial zwischen dem Innenring 92 und dem Außenring 96 dadurch erreicht, dass der Innenring 92 ein Schmiermitteldepot 110 aufweist. Dort ist ein Schmiermittel wie Öl oder Fett aufgenommen. Ferner ist der Innenring 92 mit einem porösen Sintermaterial gestaltet, in dem das Schmiermittel gespeichert und während des Rotierens innerhalb des Innenrings 92 transportiert werden kann.
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Der den Innenring 92 umgreifende und aus Stahlblech gestaltete Außenring 96 hält dabei das Schmiermittel besonders zuverlässig im Lager 90.
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Gemäß 4 ist das Schmiermitteldepot 110 mit einer radial nach innen gerichteten, topfförmigen Vertiefung 112 an einer Innenringaußenseitenwand 114 an einer Stelle vorgesehen, an der der Innenring 92 radial nicht direkt vom Kolbenstößel 60 des Pumpenkolbens 48 belastet ist. In der topfförmigen Vertiefung 112 ist das Schmiermittel aufgenommen sowie mit einem porösen Verschlussdeckel 116 abgedeckt. Derart abgedeckt wird das Schmiermittel während der von der Welle 20 verursachten Rotationsbewegung des Innenrings 92 größtenteils zurückgehalten. Mittels des porösen Verschlussdeckels 116 gelangt ein Teil des Schmiermittels beim Rotieren fein dosiert durch darin ausgebildete Poren bzw. kleine Löcher aus dem Schmiermitteldepot 110 in den Schmierspalt 108. Damit wird das Lager 90 als Gleitlager zwischen dem Innenring 92 und dem Außenring 96 ständig bedarfsgerecht geschmiert.
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7 und 8 verdeutlichen am Innenring 92 eine spiralförmige Schmiermittelnut 118, von der vorliegend je eine Nut an der ersten Innenringstirnseite 98 und gegenüberliegend an der zweiten Innenringstirnseite 100 vorgesehen ist. Dabei verläuft die spiralförmige Schmiermittelnut 118 an der ersten Innenringstirnseite 98 über eine zur ersten Innenringstirnseite 98 gehörige Innenringstirnseitenfläche 120 hinweg von einer Innenringinnenseitenwand 122 bis zur Innenringaußenseitenwand 114. Ferner ist die spiralförmige Schmiermittelnut 118 als axiale Nut ähnlich eines Kanals mit einem radial zur Wellenachse 24 verlaufenden Kanalboden bzw. Nutboden 124 und zwei axialen Kanalseitenwänden bzw. Nutseitenwänden 126 gestaltet. Derart gestaltet wird beim Rotieren mittels auftretender Fliehkräfte das Schmiermittel durch die spiralförmige Schmiermittelnut 118 bzw. axiale Spiralnut von der Innenringinnenseitenwand 122 zur Innenringaußenseitenwand 114 zurückgefördert. Damit ist immer ausreichend Schmiermittel im Schmierspalt 108 vorhanden, der von der Innenringaußenseitenwand 114 und einer Außenringinnenseitenwand 128 eingeschlossen ist. Dem vorhergehend ist das Schmiermittel beim Rotieren mittels auftretender Fliehkräfte an die Außenringinnenseitenwand 128 geschleudert, dort aufgefangen und mit der Exzenterbewegung wieder nach innen bis zur Innenringinnenseitenwand 122 geführt worden. Das Schmiermittel ist damit insgesamt materialsparend im Kreislauf geführt.
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In einer alternativen, nicht dargestellten Ausführungsvariante weist die Welle 20 selbst einen exzentrisch gestalteten Abschnitt auf und bildet damit eine exzentrisch gestaltete Exzenterwelle, an der das Lager 90 einen Pumpenkolben 48 abstützt. Dabei ist das Lager 90 selbst nicht exzentrisch ausgebildet, wozu der Innenring 92 konzentrisch zum Außenring 96 angeordnet ist. Ansonsten ist das Lager 90 wie im beschriebenen Ausführungsbeispiel gestaltet.
