DE60015430T2

DE60015430T2 - Lager

Info

Publication number: DE60015430T2
Application number: DE60015430T
Authority: DE
Inventors: Akimi Kitasaku-gun Furukoshi; Yutaka Kitasaku-gun Daikuhara; Mineo Chatsworth Oyama
Original assignee: Minebea Co Ltd
Current assignee: Minebea Co Ltd
Priority date: 1999-05-28
Filing date: 2000-02-15
Publication date: 2005-04-07
Anticipated expiration: 2020-02-16
Also published as: EP1055832B1; EP1055832A3; JP2000337391A; DE60015430D1; US6280095B1; EP1055832A2

Description

HINTERGRUND DER ERFINDUNG
1. Technisches Gebiet
Die vorliegende Erfindung betrifft allgemein eine in verschiedenen Fluidsystemen anzubringende Lagervorrichtung und insbesondere eine Lagervorrichtung zum Lagern eines Rollelements, das in einem Fluidkanal in einem FLuidsystemgehäuse angeordnet ist, wie aus der US 4938452 A bekannt, die alle Merkmale des Oberbegriffs von Anspruch 1 offenbart.
2. Beschreibung des verwandten Stands der Technik
Ein als ein Fluidsystem verwendeter Fahrzeugmotorvergaser wird in 2 beispielhaft dargestellt. In 2 enthält der Vergaser ein Venturi-Rohr 3 in der Mitte eines Einlasskanals 2 in einem Ansaugrohr 1. Eine mit einer Brennstoffkammer (Schwimmerkammer) verbundene Düse 4 ist am schmalsten Teil des Venturi-Rohrs 3 angebracht und offen ausgebildet, so dass Brennstoff aus der Düse 4 eingespritzt werden kann, indem ein im Venturi-Rohr 3 erzeugter Unterdruck zur Bildung eines Mischgases verwendet wird. In der Regel ist ein Drosselventil 5 zur Steuerung der Versorgungsmenge des Mischgases zur Motorseite auf der stromabwärtigen Seite des Venturi-Rohrs 3 so angeordnet, dass das Ventil 5 mittels einer Lagervorrichtung 10 gedreht werden kann, wie später beschrieben.
Die Lagervorrichtung 10 ist so ausgeführt, wie in 3 gezeigt. Ein Rollenlager 12 ist in einer Kupplungsbohrung 11, die in einem Wandteil des Ansaugrohrs 1 ausgebildet ist und zur Durchmesserrichtung davon weist, angebracht, und eine Welle 6 des Drosselventils 5 wird durch dieses Rollenlager 12 gestützt. Als das hier verwendete Rollenlager 12 ist ein Vielzwecklager mit mehreren zwischen einem Außenring 13 und einem Innenring 14 durch einen Halter 15 gehaltenen Kugeln 16 ausgewählt. Da Luftstrom abgeschirmt werden muss, ist das hierfür verwendete Lager mit Dichtungen so ausgebildet, dass auf beiden Seiten Dichtungsplatten 17, 17 angeordnet sind. Die Bewegung eines (nicht gezeigten) Fahrpedals, das über einen Hebel 7 ein Ende der Welle 6 beaufschlagt, gestattet eine angemessene Drehung des Drosselventils 5.
Aufgrund der strukturellen Ausführung des oben erwähnten Vergasers kann das Drosselventil 5 gleichzeitig montiert werden, während die Welle 6 zum Rollenlager 12 geführt wird. Deshalb steht die Kupplungsbohrung 11 im Ansaugrohr 1 möglicherweise nicht eng mit dem Rollenlager 12 in Eingriff, und das Rollenlager 12 steht möglicherweise nicht eng mit der Welle 6 des Drosselventils 5 in Eingriff. Dies könnte aufgrund eines Maßfehlers zu einem Zwischenraum a oder b an den jeweiligen in Eingriff stehenden Abschnitten führen. Bei Bildung des Zwischenraums a oder b dringen außer Luft auch noch Verunreinigungen wie Wasser, Öl oder Fett durch den Zwischenraum a oder b in den Einlasskanal 2, da die Drehung des Motors auch einen Unterdruck im Einlasskanal 2 erzeugen kann. Dadurch wird die Motorleistung beeinträchtigt. Deshalb ist eine Dichtungsmaßnahme gegen diese Fehlfunktion erwünscht. Des Weiteren ist diese Vergaserart in einem Motorraum mit einer großen Temperaturschwankung angeordnet, die zu einer unterschiedlichen Wärmeausdehnung unter den folgenden drei wesentlichen Komponenten der Lagervorrichtung 10 führt: dem Ansaugrohr 1, dem Rollenlager 12 und der Welle 6 des Drosselventils 5. Dann könnte an diesen in Eingriff stehenden Abschnitten möglicherweise der gleiche Zwischenraum a oder b wie oben gebildet werden. Angesichts dessen ist die oben beschriebene Dichtungsmaßnahme auch erwünscht.
Der Vergaser enthält in der Regel eine Vordrossel zur Steuerung der Einlassgasmenge am stromaufwärtigen Ende des Venturi-Rohrs 3. Eine Lagervorrichtung zum Lagern dieser Vordrossel erfordert auch die oben beschriebene Dichtungsmaßnahme.
Einige der Fahrzeugmotorkraftstoffsysteme können anstelle eines Vergasers ein Kraftstoffeinspritzsystem enthalten. Eine Lagervorrichtung zum Lagern eines in dieser Art von Kraftstoffeinspritzsystem angebrachten Drosselventils erfordert auch die gleiche Dichtungsmaßnahme.
Weiterhin können einige Fluidsysteme einen Fluidkanal enthalten, in dem ein höherer Druck als Atmosphärendruck erzeugt wird. Eine Lagervorrichtung zum Lagern eines in solch einem Fluidkanal angeordneten Rollelements erfordert eine Dichtungsmaßnahme, um zu verhindern, dass das Fluid im Fluidkanal daraus nach draußen leckt.
KURZE DARSTELLUNG DER ERFINDUNG
Die vorliegende Erfindung ist angesichts der oben angeführten herkömmlichen Probleme gemacht worden und hat die Bereitstellung einer Lagervorrichtung mit hoher Dichtleistung zur Aufgabe, die zuverlässig verhindern kann, dass sich Fluid oder Material zwischen dem Fluidkanal in einem Fluidsystemgehäuse und dem Gehäuseäußeren bewegt.
Zur Lösung dieser Aufgabe stellt die vorliegende Erfindung eine Lagervorrichtung mit einem mit Dichtungen ausgestatteten Rollenlager bereit, das in einer Kupplungsbohrung in der Wand eines Fluidsystemgehäuses angebracht ist, wobei in dem Fluidsystem ein Fluidkanal ausgebildet ist, der eine Druckdifferenz zwischen dem Gehäuseinneren und -äußeren erzeugt, so dass das Rollenlager eine Welle eines im Fluidkanal angeordneten Rollelements trägt, wobei das Rollenlager mindestens eine ringförmige Nut in der Außenumfangsfläche seines Außenrings und in der Innenumfangsfläche seines Innenrings enthält und ein aus einem elastischen Material bestehender Dichtungsring mit dem Inneren jeder der mindestens einen ringförmigen Nut im Eingriff steht, um zwischen dem Außenring und der Innenfläche der Kupplungsbohrung im Gehäuse und zwischen dem Innenring und der Welle des Rollelements eine Dichtwirkung zu erzielen.
Mit der so ausgeführten Lagervorrichtung wird jeglicher Zwischenraum, der in den in Eingriff stehenden Abschnitten zwischen dem Rollenlager und dem Gehäuse und zwischen dem Rollenlager und der Welle des Rollelements aufgrund eines Maßfehlers, einer unterschiedlichen Wärmeausdehnung usw. entstehen kann, durch einen aus einem elastischen Material hergestellten Dichtungsring beseitigt. Dieser Verschluss verhindert, dass sich Fluid oder Material zwischen dem Fluidkanal im Gehäuse und der Außenseite des Gehäuses bewegt.
Gemäß der vorliegenden Erfindung kann eine beliebige besondere Art oder Form des Fluidsystemgehäuses und des im Fluidkanal im Gehäuse angeordneten Rollelements zur Verfügung stehen. Es können ein Ansaugrohr für einen Fahrzeugmotor und ein Klappenventil als das Gehäuse bzw. das Rollelement ausgewählt werden. In diesem Fall stehen der Fluidkanal im Gehäuse für einen Einlasskanal und das Klappenventil für ein Drosselventil oder eine Vordrossel zur Verfügung.
KURZE BESCHREIBUNG DER ZEICHNUNGEN
Weitere Merkmale oder Vorteile der vorliegenden Erfindung gehen aus der folgenden ausführlichen Beschreibung in Verbindung mit den beigefügten Zeichnungen hervor; es zeigen darin:
1 eine Schnittansicht, die die Konstruktion einer Lagervorrichtung gemäß der vorliegenden Erfindung darstellt;
2 eine Schnittansicht, die schematisch eine allgemeine Konstruktion eines Fahrzeugmotorvergasers zeigt, auf den die Lagervorrichtung gemäß der vorliegenden Erfindung angewandt werden kann; und
3 eine Schnittansicht, die die Konstruktion einer Lagervorrichtung nach dem Stand der Technik zeigt, die auf ein Lager für ein Drosselventil eines Fahrzeugmotorvergasers angewandt wird.
AUSFÜHRLICHE BESCHREIBUNG DER BEVORZUGTEN AUSFÜHRUNGSFORM
Es folgt eine Beschreibung einer bevorzugten Ausführungsform der vorliegenden Erfindung unter Bezugnahme auf die beigefügten Zeichnungen.
1 zeigt eine Lagervorrichtung gemäß der vorliegenden Erfindung. Die vorliegende Lagervorrichtung 10 wird für den in 2 gezeigten Fahrzeugmotorvergaser verwendet und weist den gleichen Grundmechanismus auf wie der in 3 gezeigte. Deshalb sind die gleichen Teile, die denen in 3 entsprechen, mit den gleichen Bezugszahlen versehen, wobei auf ihre Beschreibung verzichtet wird. Gemäß der vorliegenden Ausführungsform enthält das Rollenlager 12, das das Drosselventil 5 (siehe 2) trägt, das im Einlasskanal 2 im Einlassrohr (Gehäuse) 1 angeordnet ist, eine Linie ringförmiger Nuten 21 und 22, die in der Außenumfangsfläche des Außenrings 13 davon bzw. in der Innenumfangsfläche des Innenrings 14 davon auf der Seite des Einlasskanals (Fluidkanals) 2 im Ansaugrohr 1 ausgebildet sind. Des Weiteren enthält das Lager 12 O-Ringe (Dichtungsringe) 23 und 24, die mit dem Inneren der ringförmigen Nuten 21 bzw. 22 in Eingriff stehen.
Das Rollenlager 12 ist über den O-Ring 23 auf der Seite seines Außenrings 13 in der Kupplungsbohrung 11 im Ansaugrohr 1 angebracht, während die Welle 6 des Drosselventils 5 von dem Rollenlager 12 über den O-Ring 24 auf der Seite seines Innenrings 14 in Eingriff genommen wird.
Mit der so ausgeführten Lagervorrichtung 10 kann der Zwischenraum a oder b, der zwischen dem Außenring des Rollenlagers 12 und der Innenfläche der Kupplungsbohrung 11 im Ansaugrohr 1 oder zwischen dem Innenring 14 des Rollenlagers 12 und der Welle 6 des Drosselventils 5 aufgrund eines Maßfehlers, einer unterschiedlichen Wärmeausdehnung usw. entstehen kann, durch die aus einem elastischen Material hergestellten O-Ringe 23 und 24 beseitigt werden. Infolgedessen kann vermieden werden, dass Luft sowie Verunreinigungen, wie zum Beispiel Wasser, Öl oder Fett, in den Einlasskanal (Fluidkanal) 2 im Ansaugrohr 1 eindringen. Die O-Ringe 23 und 24 tragen des Weiteren zur Verhinderung von Kriechen (Schlupf) oder zur Absorption von Schwingungsgeräuschen bei. Deshalb wird ein reibungsloser Betrieb des Drosselventils 5 gewährleistet.
Obgleich die einzelnen O-Ringe 23 und 24 bei der vorliegenden Ausführungsform am Außenring 13 bzw. am Innenring 14 des Rollenlagers 12 angeordnet sind, ist die Anzahl der O-Ringe 23, 24 optional. Es versteht sich, dass zwei oder mehr O-Ringe angeordnet werden können. Das Material der O-Ringe 23, 24 ist auch frei wählbar und kann Kautschuk oder Kunststoff sein.
Weiterhin sind die ringförmigen Nuten 21 und 22 gemäß der vorliegenden Erfindung im Außenring 13 bzw, im Innenring 14 des Rollenlagers 12 ausgebildet, so dass die O-Ringe 23 und 24 am Rollenlager 12 eingreifen können. Als Alternative dazu kann eine ringförmige Nut an der Innenfläche der Kupplungsbohrung 11 im ohr 1 oder an der Welle 6 des Drosselventils 5 ldet sein, mit der ein O-Ring in Eingriff t werden kann.
eschrieben worden ist, kann gemäß der rrichtung der vorliegenden Erfindung der aus elastischen Material hergestellte Dichtungsring ssig verhindern, dass sich Material oder Fluid n dem Fluidkanal im Gehäuse und dem äußeren bewegt, selbst wenn irgendein nraum in den in Eingriff stehenden Abschnitten n dem Rollenlager und dem Fluidsystemgehäuse und n dem Rollenlager und der Welle des Rollelements d eines Maßfehlers, einer unterschiedlichen sdehnung usw. entsteht. Deshalb kann die rrichtung gemäß der vorliegenden Erfindung hafterweise das im Fluidkanal, in dem eine fferenz zwischen dem Gehäuseinneren und -äußeren wird, angeordnete Rollelement tragen.

Claims

Lagervorrichtung (10) mit einem mit Dichtungen (17) ausgestatteten Rollenlager (12), das in einer Kupplungsbohrung (11) in der Wand eines Fluidsystemgehäuses (1) angebracht ist, wobei in dem Fluidsystem ein Fluidkanal ausgebildet ist, der eine Druckdifferenz zwischen dem Gehäuseinneren und -äußeren verursacht, wobei das Rollenlager (12) eine Welle (6) eines im Fluidkanal angeordneten Rollelements trägt, dadurch gekennzeichnet, dass das Rollenlager (12) mindestens eine ringförmige Nut (21; 22) in der Außenumfangsfläche seines Außenrings (13) und in der Innenumfangsfläche seines Innenrings (14) enthält und ein aus einem elastischen Material bestehender Dichtungsring (23; 24) mit dem Inneren jeder der mindestens einen ringförmigen Nut (21; 22) im Eingriff steht, um zwischen dem Außenring (13) und der Innenfläche der Kupplungsbohrung (11) im Gehäuse und zwischen dem Innenring (14) und der Welle (6) des Rollelements eine Dichtwirkung zu erzielen.
Lagervorrichtung nach Anspruch 1, bei der das Fluidsystemgehäuse (1) in Form eines Fahrzeugmotor-Ansaugrohrs vorliegt, in dem ein Einlasskanal ausgebildet ist, und das Rollelement ein Klappenventil ist.
Lagervorrichtung nach Anspruch 2, bei der das Klappenventil ein Drosselventil ist.
Lagervorrichtung nach Anspruch 2, bei der das Klappenventil eine Vordrossel ist.