CN101473109A - 滚子轴承装置 - Google Patents

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Abstract

具有空心圆柱形元件(1)的滚子轴承装置，在空心圆柱形元件(1)中，滚子(4)以横向于空心圆柱形元件(1)的中轴线(6)的方式安放在轴承(8，10)中。设置有止动元件(12)，止动元件(12)设计及布置成如下形式，即，止动元件(12)在空心圆柱形元件(1)的内腔(14)中在关于空心圆柱形元件(1)的中轴线(6)的轴向方向和回转方向上以形状配合的方式与空心圆柱形元件(1)相联接，并且，止动元件(12)在滚子(4)的端面(16，18)处轴向于滚子(4)的中轴线(6)地将滚子(4)固定。

Description

滚子轴承装置
本发明涉及滚子轴承装置(Rollenlagerungsvorrichtung)，其可例如地作为滚子挺杆而在滚子挺杆泵中被应用。这种滚子挺杆泵在内燃机中、尤其是在柴油内燃机中被应用，以产生供油过程中的高压。内燃机上的高压泵可例如由凸轮轴驱动，从而迫使高压泵的高压气缸进行预定的往复运动。在这种情况下，凸轮轴的各个凸轮的举升通过滚子挺杆传递到高压泵的高压活塞上。
由文件EP 0 074 458已知了一种带有圆柱形的导向体的滚子挺杆，该导向体具有用于支持轴(轴上可旋转地安置有滚子)的两个轴承部分。轴承部分具有向上开口的两个轴承槽，轴的轴端部嵌入该轴承槽中，滚子可旋转地安置在该轴上。滚子挺杆中的凹部设计成如下形式，即，使得滚子在轴向上被固定。
由文件DE 101 57 076 A1已知了一种带有挺杆的挺杆活塞，其支撑有在轴向和径向上被引导的滚子。该挺杆具有滚子轴瓦，滚子以带有轴向间隙的方式可旋转地置入该滚子轴瓦中。挺杆的滚子轴瓦在凹槽中容纳该滚子。滚子轴瓦的凹槽朝滚子轴瓦的下边缘逐渐缩小，从而避免滚子从滚子轴瓦中脱落出来。
由文件DE 199 09 418 A1已知了一种滚子挺杆，其带有基体、滚子以及安置在基体内的用于滚子的滚子轴。角范围(该滚子轴在该角范围中被放置在基体内)最大为180°。此外，设置有这样的器件，其在基体的轴向方向上将滚子轴相对于该基体进行固定，且其由金属片保持架构成，金属片保持架在基体上夹紧并且具有鱼尾部(Lasche)，该鱼尾部在部分区域中包围着轴。
由文件DE 197 29 793，已知了一种用于燃料高压供给的、带有挺杆的活塞泵，该挺杆在其径向内侧区域处具有可翻转的滚子，该滚子以在其凸出的区域中在圆周方向上可对着活塞泵的驱动轴滚动的方式而被支撑。
由文件DE 44 21 535 A1已知了一种带有保持支架的滚子挺杆，其中，该滚子挺杆包括滚子轴瓦，在滚子轴瓦中滚子以形状配合的方式被引导，滚子挺杆通过滚子贴靠在凸轮环上。滚子轴瓦具有保持元件用于滚子的位置固定。
由文件DE 32 47 026 A1已知了一种带有滚子的弹性滚子挺杆，在滚子的端面设计有同轴地布置的凹陷部，以便由此产生滚子边缘区域的弹性。
本发明的目的是创造一种简单且可靠的滚子轴承装置。
该目的通过独立权利要求的特征来实现。本发明的有利的设计方案在从属权利要求中加以表明。
本发明的优点在于带有空心圆柱形元件的滚子轴承装置，在该空心圆柱形元件中，滚子以横向于空心圆柱形元件的中轴线的方式安放在轴承中。设置有止动元件(Sicherungselement)，止动元件设计和布置成如下形式，即，止动元件在空心圆柱形元件的内腔中在关于空心圆柱形元件的中轴线的轴向方向上和回转方向上以形状配合的方式与该空心圆柱形元件相联接，并且，止动元件在滚子的端面处在沿滚子的中轴线的轴向上固定该滚子。
通过这种方法，在滚子轴承装置运行时可以简单的方式避免滚子从相对于其中轴线而言的预定的轴向位置中移位出来。此外，可以通过将止动元件设计和布置成如下形式，即，使得止动元件在空心圆柱形元件的内腔中在关于空心圆柱形元件的中轴线的轴向方向上和旋转方向上以形状配合的方式与该空心圆柱形元件相联接，而使得空心圆柱形元件的外侧区域基本上不与止动元件接触，并由此可例如地被用作工作面，且就此而论可有利地用作侧向力的支承。通过这种方法可以保证在工作面的区域内的较小的表面压力，从运转特性方面来看这点是有利的。
根据滚子轴承装置有利的设计方案，止动元件设计和布置成如下形式，即，使得止动元件在端面的中心的区域中与滚子相联接。通过这种方法，可将止动元件和滚子之间的滑动摩擦保持为很小。
根据另一种有利的设计方案，止动元件设计和布置成如下形式，即，使得止动元件确保滚子在空心圆柱形元件的中轴线的方向上不会脱离轴承。尤其在开口轴承中，可通过这种方法避免滚子丢失。否则，在滚子轴承装置的运行中，尤其是在与设计成凸轮轴的驱动轴有关的运行中，可能由于负的合成的接触力(其通过相应的惯性力而产生)而发生滚子丢失。
根据本发明的另一种有利的设计方案，至少在这样的区域中——在该区域中，止动元件覆盖滚子的端面——将止动元件设计成丝线状(drahtfoermig)。这使得止动元件可尤其简单地被制造，并且，至少在这样的区域中——在该区域中，止动元件覆盖滚子的端面——可尤其简单地实现所需的几何结构。
而尤其地，如果在滚子端面的区域之外也将止动元件设计为丝线状，则止动元件可由此而尤其简单地具有合适的弹性特性。
根据本发明的另一种有利的设计方案，止动元件设计成以这样的方式具有弹性，即，使得该止动元件在空心圆柱形元件的内腔中自动地张紧。通过这种方法，使得在空心圆柱形元件的内腔中的止动元件的尤其简单的固定成为可能。
根据本发明的另一种有利的设计方案，在空心圆柱形元件的内腔设计有槽，止动元件嵌入该槽中。通过这种方法，止动元件可以尤其简单地在关于空心圆柱形元件的中轴线的轴向方向上以形状配合的方式与空心圆柱形元件相联接。
根据本发明的另一种有利的设计方案，止动元件在穿透部(Durchfuehrung)的区域中通过空心圆柱形元件的壁而在关于空心圆柱形元件的中轴线的回转方向上以形状配合的方式与空心圆柱形元件相联接。通过这种方法可确保尤其可靠的旋转紧固，且此外可实现至滚子的端面的穿透部。
根据本发明的另一种有利的设计方案，止动元件设有鱼尾部，鱼尾部布置在空心圆柱形元件的内腔中，并且，通过该鱼尾部可传递力，该力用于产生止动元件的弹性变形以便于在空心圆柱形元件内的装配。通过这种方法，使得止动元件的在空心圆柱形元件中的尤其简单的装配成为可能。
就此，如果鱼尾部按如下方式设计，即，该鱼尾部在空心圆柱形元件的中轴线方向上防止滚子从轴承上脱离，则是尤其有利的。通过这种方法，不仅鱼尾部可在装配时以有利的方式被嵌入，而且同时还确保滚子不会脱离轴承。
在下文中将按照示意图对本发明的实施例进行进一步阐述。其中：
图1显示了第一实施例的第一视图。
图2显示了根据图1的实施例的第二视图。
图3显示了根据图1的实施例的第三视图。
图4显示了根据图1的实施例的第四视图。
图5显示了第二实施例的视图，而
图6显示了根据图5的实施例的第二视图。
相同设计或相同功能的元件在各个图中用相同的参考标号来表示。
滚子轴承装置(参看图1)具有空心圆柱形元件1。优选地，该空心圆柱形元件与活塞，例如高压泵的活塞相联接，正如在内燃机中应用的那样。
空心圆柱形元件1具有壁2。
设置有滚子4，滚子4设计成圆筒状。滚子4以横向于空心圆柱形元件1的中轴线6的方式安放于轴承8，10中，轴承设计在空心圆柱形元件1的壁2中。图3的截面图中显示，轴承以大于180°的角度，例如以200°的角度围住滚子。在这种情况下，滚子4被确保不会脱离轴承8，10。然而，轴承8，10还可设计成如下方式，即，轴承在小于或等于180°的角度上包围滚子。
在滚子轴承装置的根据规定的运行中，滚子4优选地与凸轮轴相接触，并在凸轮轴上或在布置于凸轮轴上的凸轮上进行滚动。这样，通过滚子轴承装置可传递凸轮轴的各个凸轮的升程，且优选地，可将其传递至高压泵的活塞。
设置有止动元件12，止动元件设计及布置成如下形式，即，止动元件在空心圆柱形元件1的内腔14中在关于空心圆柱形元件1的中轴线6上的轴向方向和回旋方向上以形状配合的方式与空心圆柱形元件6相联接，并且，止动元件在滚子4的端面16，18处沿轴向地在滚子4的中轴线20的方向上将滚子4固定。为此，优选地，至少在止动元件12覆盖滚子4的端面16，18的区域中，将止动元件12设计为丝线状。
优选地，止动元件12设计成如下形式，即，其在滚子4的端面16，18的中心22的区域内与滚子相联接。为此，止动元件12具有合适的几何结构，该几何结构示例性地在图1中示出。弹簧丝尤其适合于实现这种几何结构，因为通过弹簧丝，可在制造技术方面尤其简单地生产出这种几何结构。
止动元件12和滚子4之间的接触实现得越靠近中心22，则在此由滑动摩擦而引起的损失就越小。滚子4转动时，在滚子43的端面16，18的中心22的区域中，滚子4和止动元件12之间存在最小的相对速度，由此，可通过发生在非常靠近中心22的区域中的接触，来降低可能的磨损。
引导止动元件12在穿过空心圆柱形元件1的壁2的穿透部26的区域中从内腔14穿过壁2。优选地，穿透部设计成如下形式，即，其与止动元件12的对应于穿透部相符合的造型(可例如从图2看出该造型)共同作用，以使得止动元件12与空心圆柱形元件1之间的、在关于空心圆柱形元件1的中轴线6上的回转方向上的形状配合的联接成为可能。就此而论，优选地，在穿透部26区域内，在滚子和止动元件12之间设置有一定的间隙。通过这种做法，尤其地还可避免在该区域中止动元件12和滚子4之间的所不希望的摩擦，且此外，还有利于止动元件12的简单的装配。
在空心圆柱形元件1的内腔14中，在壁2内设计有槽24，止动元件12嵌入该槽24中。通过这种方法，可很容易地确保止动元件12和空心圆柱形元件1之间的在就空心圆柱形元件1的中轴线6而言的轴向方向上的形状配合。止动元件12设计成如下形式，即，当止动元件12布置在空心圆柱形元件1的内腔14中时，其自动地预张紧。就这方面，为此目的可优选地通过止动元件12的几何结构而使其具有适当的弹性。这可例如通过适当地设计的鱼尾部28，30，32而得到支持。通过这种方法，在止动元件12的按照规定的布置中时，止动元件12可以在空心圆柱形元件1的内腔14中自行地张紧。
此外优选地，鱼尾部28，30，32设计成如下形式，即，在装配时，可经由鱼尾部以这样的方式引入作用力以使止动元件12产生相应形变，即，使得止动元件12可在关于空心圆柱形元件1的中轴线6的轴向方向上被插入该空心圆柱元件1中，直到其嵌入槽24中。尤其地，与根据图5和图6所示的第二实施例(在该实施例中，轴承8，10包围滚子4的角度不超过180°)相关，可以通过相应的鱼尾部28，30，32的构造(如其在图5中所示的那样)，确保滚子4在空心圆柱形元件1的中轴线6的方向上不会脱离轴承8，10。为此，优选地将鱼尾部28，30，32设计成得相应地比较长且为如下形式，即，其以适当的方式覆盖滚子4。
止动元件12优选地为完全地由金属丝形成。然而，止动元件12也可至少部分地借助于适合的其它的元件而构成，这样，其可例如在内腔14中通过相应的金属片元件而构成。然而，止动元件12的任意的其它的设计方案也是可以设想的。
为止动元件12使用弹簧丝可尤其良好地实现轴向的滚子间隙的匹配。通过合适的弹簧丝的造型，基本上使得滚子4的夹紧成为可能。尤其的，与滚子4和止动元件12之间的非常接近中心的接触有关的是，就此而言，所不期望的摩擦力仅具有较次要的重要性。通过止动元件12的轮廓34，可尤其容易地支持弹簧作用，该弹簧作用有利于至槽24的压入。
优选地，可这样地给定止动元件12的预张紧(尤其是在这样的时候，即，该止动元件12应实现对滚子的保险以避免其在空心圆柱形元件的中轴线6的方向上脱离轴承时)，即，使得在运行中所出现的滚子4的惯性力不可能将止动元件12压出其导轨。

Claims (9)

1.一种带有空心圆柱形元件(1)的滚子轴承装置，在所述空心圆柱形元件(1)中，滚子(4)以横向于所述空心圆柱形元件(1)的中轴线(6)的方式而安放在轴承(8，10)中，其中，设置有止动元件(12)，所述止动元件(12)设计及布置成如下形式，即，所述止动元件(12)在所述空心圆柱形元件的内腔(14)中在关于空心圆柱形元件(1)的中轴线(6)的轴向方向和回转方向上以形状配合方式与所述空心圆柱形元件(1)相联接，并且，所述止动元件(12)在滚子(4)端面(16，18)处在滚子(4)的中轴线(6)方向上轴向地固定所述滚子(4)。
2.根据权利要求1所述的滚子轴承装置，其特征在于，所述止动元件(12)设计和布置成如下形式，即，所述止动元件(12)与所述滚子(4)在所述端面(16，18)的中心(22)的区域中相联接。
3.根据前述权利要求中任一项所述的滚子轴承装置，其特征在于，所述止动元件(12)设计和布置成如下形式，即，所述止动元件(12)确保所述滚子(4)在所述空心圆柱形元件(1)的中轴线(6)的方向上不会脱离所述轴承(8，10)。
4.根据前述权利要求中任一项所述的滚子轴承装置，其特征在于，至少在这样的区域中——在该区域中所述止动元件(12)覆盖所述滚子(4)的端面(16，18)——将所述止动元件(12)设计为丝线状。
5.根据前述权利要求中任一项所述的滚子轴承装置，其特征在于，所述止动元件(12)设计成以如下方式具有弹性，即，使得所述止动元件(12)在所述空心圆柱形元件(1)的内腔(14)中自动地张紧。
6.根据前述权利要求中任一项所述的滚子轴承装置，其特征在于，在所述空心圆柱形元件(1)的内腔(14)中设计有槽(24)，所述止动元件(12)嵌在所述槽(24)中。
7.根据前述权利要求中任一项所述的滚子轴承装置，其特征在于，所述止动元件(12)在穿透部(26)的区域中通过所述空心圆柱形元件(1)的壁(2)而在关于空心圆柱形元件的中轴线(6)的回转方向上以形状配合的方式与所述空心圆柱形元件(1)相联接。
8.根据前述权利要求中任一项所述的滚子轴承装置，其特征在于，所述止动元件(12)设有鱼尾部(28，30，32)，所述鱼尾部(28，30，32)布置在所述空心圆柱形元件(1)的内腔(14)中，并且，通过所述鱼尾部(28，30，32)可引入用于使止动元件(12)弹性变形以便于在空心圆柱形元件(1)中的装配的力。
9.根据权利要求8所述的滚子轴承装置，其特征在于，所述鱼尾部(28，30，32)设计成如下形式，即，所述鱼尾部(28，30，32)在所述空心圆柱形元件(1)的中轴线(6)的方向上确保所述滚子(4)不会脱离轴承(8，10)。
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