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Technologischer Hintergrund
der Erfindung
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Technisches Gebiet
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Die
Erfindung betrifft ein Lager, einen Lagermechanismus und eine Kolbenpumpe,
die sich durch eine hohe Zuverlässigkeit
auszeichnen.
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Zum
Stand der Technik zählt
eine Kolbenpumpe mit einem Exzenternocken, einem Lager und zwei
Kolben. Bei dieser Kolbenpumpe wird der Exzenternocken von einem
Motor in Drehung versetzt. Das Lager ist um den Außenumfang
des Exzenternockens herum angeordnet und wird vom Exzenternocken
getragen. Die Kolben sind am Exzenternocken abgestützt, während sich
dieser dreht, wodurch sie sich auf und ab bewegen (siehe beispielsweise
die JP 06-093964 A).
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In
dem Lagermechanismus der vorgenannten Kolbenpumpe wird das Lageröl infolge
der durch den Exzenternocken verursachten Zentrifugalkraft in Richtung
Außenring
verdrängt,
wodurch auf der Seite des Innenrings ein Unterdruck entsteht.
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Der
Unterdruck hat zur Folge, dass im Öl enthaltene Luft Blasen bildet,
die im Öl
auftreten. Mit einer Zunahme der Temperatur dehnt sich das Volumen
dieser Luftblasen im Öl
aus.
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In
dieser Situation bildet sich jedoch kein Ölfilm mehr mit einer für das Lager
angemessenen Dicke, was zu einem Überhitzungszustand des Lagers führen und
infolgedessen eine Verkürzung
der Lebensdauer des Lager verursachen könnte.
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Wenn
die vorgenannte, herkömmliche
Kolbenpumpe in einer Bremssteuer-/Bremsregelvorrichtung zum Einsatz
kommt, vermischt sich das Öl
mit den darin enthaltenen Luftblasen mit dem Arbeitsfluid der Bremssteuer-Bremsregelvorrichtung,
was zu einer Fehlfunktion der Bremssteuer-/Bremsregelvorrichtung führen könnte.
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Kurzdarstellung
der Erfindung
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Vor
diesem Hintergrund geht es der Erfindung um die Entwicklung einer
Lagerung, mit der sich die vorgenannten Probleme beseitigen lassen.
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Der
Erfindung liegt daher die Aufgabe zugrunde, ein Lager, einen Lagermechanismus
und eine Kolbenpumpe zu schaffen, die sich durch eine höhere Zuverlässigkeit
auszeichnen.
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Diese
Aufgabe wird gelöst
durch ein Lager, einen Lagermechanismus und eine Kolbenpumpe mit
den Merkmalen des Anspruchs 1, 3 bzw. 8.
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Das
Lager nach dem Anspruch 1 weist auf: einen am Umfang einer Welle
vorgesehenen Käfig zum
Halten von Wälzkörpern, die
in einem Öl
um den Umfang der Welle drehbar sind; sowie eine am Käfig vorgesehene
Führungseinheit,
die das Lageröl
in Axialrichtung oder Radialrichtung der Welle lenkt, wenn sich
die Welle dreht.
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Das
erfindungsgemäße Lager
kann so ausgestaltet sein, dass die Führungseinheit am Käfig vorgesehene
Rippenabschnitte aufweist, die das Lageröl in Axialrichtung oder Radialrichtung
der Welle lenken, wenn sich die Welle dreht.
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Der
Lagermechanismus nach dem Anspruch 3 weist auf: eine in einem Gehäuse vorgesehene Welle;
ein am Umfang der Welle vorgesehenes Lager; und ein am Umfang der
Welle vorgesehenes Drehteil. Das Lager weist auf: einen am Umfang
der Welle vorgesehenen Käfig
zum Halten von Wälzkörpern, die
in einem Öl
um den Umfang der Welle drehbar sind; und eine am Käfig und/oder
am Drehteil vorgesehene Führungseinheit,
die das Lageröl
in Axialrichtung oder Radialrichtung der Welle lenkt, wenn sich
die Welle dreht.
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Der
erfindungsgemäße Lagermechanismus kann
so ausgestaltet sein, dass das Drehteil eine (Unwucht-)Ausgleichsmasse
mit ersten konvexen Abschnitten ist, die in der Weise an der Ausgleichsmasse
vorgesehen sind, dass sie das Öl
in Richtung des Lagers lenken, wenn sich die Welle dreht.
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Der
erfindungsgemäße Lagermechanismus kann
weiter so ausgestaltet sein, dass der Käfig des Lagers zweite konvexe
Abschnitte aufweist, die in der Weise am Käfig vorgesehen sind, dass sie
das Öl
in Axialrichtung oder Radialrichtung der Welle lenken, wenn sich
die Welle dreht.
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Der
erfindungsgemäße Lagermechanismus kann
weiter so ausgestaltet sein, dass das Lager ein Kugellager oder
ein Nadellager ist.
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Der
erfindungsgemäße Lagermechanismus kann
weiter so ausgestaltet sein, dass an den Wellenendabschnitten am
Umfang der Welle ein Paar von Kugellagern angeordnet ist, zwischen
dem Paar von Kugellagern am Umfang der Welle ein Paar von Ausgleichsmassen
angeordnet ist, und zwischen dem Paar von Ausgleichsmassen am Umfang
der Welle ein Nadellager angeordnet ist.
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Die
Kolbenpumpe nach dem Anspruch 8 weist auf: einen Kolben; einen Lagermechanismus; und
eine Pumpenkammer. Der Lagermechanismus weist auf: eine in einem
Gehäuse
vorgese hene Welle; ein am Umfang der Welle vorgesehenes erstes Lager
und ein zweites Lager; und ein am Umfang der Welle vorgesehenes
Drehteil. Der am zweiten Lager abgestützte Kolben wird durch eine
Exzentrizität
des zweiten Lagers auf und ab bewegt. Durch die Auf- und Abbewegung
des Kolbens wird ein Öl
aus einem Saugkanal in die Pumpenkammer gesaugt und aus der Pumpenkammer
an einen Auslasskanal abgegeben. Der Lagermechanismus weist auf:
einen am Umfang der Welle vorgesehenen Käfig zum Halten von Wälzkörpern, die
in einem Öl
um den Umfang der Welle drehbar sind; und eine am Käfig und/oder
am Drehteil vorgesehene Führungseinheit,
die das Öl des
ersten Lagers in Axialrichtung oder Radialrichtung der Welle lenkt,
wenn sich die Welle dreht.
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Erfindungsgemäß kann die
Zuverlässigkeit des
Lagers, des Lagermechanismus und der Kolbenpumpe erhöht werden.
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Kurzbeschreibung
der Zeichnungen
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weitere
Aufgabenstellungen, Merkmale und Vorteile der Erfindung ergeben
sich aus der nachfolgenden ausführlichen
Beschreibung in Verbindung mit den beigefügten Zeichnungen.
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1 ist
eine Querschnittsdarstellung der Kolbenpumpe gemäß einer Ausführungsform
der Erfindung.
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2A ist
a schematische Darstellung, die den Aufbau des Kugelkäfigs eines
ersten Kugellagers zeigt.
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2B ist
eine schematische Darstellung, die den Aufbau des Kugelkäfigs eines
zweiten Kugellagers zeigt.
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3A ist
eine schematische Darstellung, die den Aufbau des Nadelkäfigs eines
Nadellagers zeigt.
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3B ist
eine schematische Darstellung, die den Aufbau des in 3A mit
dem Buchstaben X angegebenen Abschnitts des Nadelkäfigs in
größerem Maßstab zeigt.
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4 ist
eine schematische Darstellung, die den Aufbau eines ersten Ausgleichskörpers oder
eines zweiten Ausgleichskörpers
zeigt.
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5 ist
eine Querschnittsdarstellung eines Lagermechanismus, in der die
Strömungsrichtung des Öls im Lagermechanismus
angegeben ist.
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Ausführliche
Beschreibung bevorzugter Ausführungsformen
Im Folgenden wird eine Ausführungsform
der Erfindung in Verbindung mit den beigefügten Zeichungen erläutert.
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Es
wird davon ausgegangen, dass das Grundprinzip einer Kolbenpumpe,
einer ABS (Antiblockiersystems)-Vorrichtung und einer ECB (elektronischen
Bremssteuer-/Bremsregelsystem)-Vorrichtung,
deren Hardware-Aufbau, deren Funktionsprinzip und deren Steuerverfahren
dem Fachmann bekannt sind, so dass eine ausführliche Beschreibung hier unterbleibt.
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1 zeigt
den Aufbau der Kolbenpumpe gemäß einer
Ausführungsform
der Erfindung.
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Die
Kolbenpumpe 1 in dieser Ausführungsform ist in einem ersten
Gehäuse 3 aufgenommen und
weist eine Welle 5 auf, die verbunden ist mit und angetrieben
wird von der Ausgangswelle eines Motors. Die Endabschnitte der Welle 5 sind
in einem ersten Kugellager 7 und einem zweiten Kugellager 9 in der
weise gelagert, dass die Welle 5 frei drehbar ist.
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Eine
erste Ausgleichsmasse 11 und eine zweite Ausgleichsmasse 13,
die beide ringförmig ausgebildet
sind, sind zwischen dem ersten Kugellager 7 und dem zweiten
Kugellager 9 am Außenumfang
der Welle 5 angeordnet. Die erste Ausgleichsmasse 11 und
die zweite Ausgleichsmasse 13 fungieren als Gegengewichte,
um eine durch die Exzentrizität
der Welle 5 während
der Drehung erzeugte Unwucht zu kompensieren.
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In
dieser Ausführungsform
sind am Außenumfang
der Welle 5 zwei ringförmige
Ausgleichsmassen 11 und 13 angeordnet. Alternativ
dazu kann am Außenumfang
der Welle 5 aber auch eine andere, beliebige Zahl von Ausgleichsmassen 11 und 13 angeordnet
sein.
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Zwischen
der ersten Ausgleichsmasse 11 und der zweiten Ausgleichsmasse 13 sitzt
auf dem Außenumfang
der Welle 5 ein Nadellager 15. Das Nadellager 15 ist
gegenüber
der Welle 5 exzentrisch angeordnet. Am Außenumfang
des Nadellagers 15 ist ein Kolben 30 abgestützt.
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In
dieser Ausführungsform
ist am Außenumfang
der Welle 5 das Nadellager 15 angeordnet. Alternativ
dazu kann stattdessen am Außenumfang
der Welle 5 aber auch ein Kugellager angeordnet sein. Darüber hinaus
ist in dieser Ausführungsform
der Kolben 30 am Außenumfang
des Nadellagers 15 abgestützt. Alternativ dazu können stattdessen
aber auch zwei oder mehrere Kolben 30 am Außenumfang des
Nadellagers 15 abgestützt
sein.
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Der
Kolben 30 wird in Radialrichtung der Welle 5 auf
und ab bewegt, wenn sich das gegenüber der Welle 5 exzentrisch
angeordnete Nadellager 15 dreht. Wie vorstehend erwähnt, hat
der Lagermechanismus 17 in dieser Ausführungsform die Funktion eines
Exzenternockenmechanismus.
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Der
Kolben 30 ist in einem zweiten Gehäuse 32 verschiebbar
aufgenommen. Ein drittes Gehäuse 34 bildet
ein festes Ende. Zwischen dem dritten Gehäuse 34 und dem zweiten
Gehäuse 32 ist
eine Kugel 36 angeordnet, die ein erstes Auslassventil 38 zwischen
dem dritten Gehäuse 34 und
dem zweiten Gehäuse 32 bildet.
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Zwischen
dem Kolben 30 und dem zweiten Gehäuse 32 ist eine Pumpenkammer 40 ausgebildet. In
der Pumpenkammer 40 sind Federn 42 und 44 und eine
Kugel 48 angeordnet, wodurch in der Pumpenkammer 40 ein
Saugventil 46 gebildet ist. Die Kraft der Feder 42 wirkt
auf den Kolben 30 gegen das Nadellager 15.
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Wenn
die Welle 5 und das Nadellager 15 durch den Motor
gedreht werden, folgt der Kolben 30 in Abhängigkeit
von der Federkraft der Feder 42 daher der exzentrischen
Bewegung des Nadellagers 15, wodurch er auf und ab bewegt
wird.
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Ein
Saugkanal 50, der mit einer Druckquelle, z. B. einem Ausgleichsbehälter, kommuniziert,
und ein Druck- bzw. Auslasskanal 52, über den das in der Pumpenkammer 40 unter
Druck gesetzte Öl
(Arbeitsfluid) abgegeben wird, kommunizieren über die Pumpenkammer 40 miteinander.
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Die
Kraft einer Feder 54 wirkt auf die Kugel 36 gegen
einen Ventilsitz 56, wodurch die Kugel 36 auf
den Ventilsitz 54 gedrückt
wird. Die Kraft der Feder 44 wirkt auf die Kugel 48 gegen
einen Ventilsitz 58, wodurch die Kugel 48 auf
den Ventilsitz 58 gedrückt
wird.
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Wenn
sich der Kolben 30 im zweiten Gehäuse 32 in 1 abwärts bewegt,
wodurch sich das Fassungsvermögen
der Pumpenkammer 40 vergrößert, löst sich die Kugel 48 durch
den in der Pumpenkammer 40 entstehenden Unterdruck gegen
die Federkraft der Feder 44 vom Ventilsitz 58.
Anschließend
strömt Öl aus dem
Saugkanal 50 in die Pumpenkammer 40. Da bei strömt das Öl aus dem
ersten Gehäuse 3 über den
Saugkanal 50 in die Pumpenkammer 40.
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Wenn
sich der Kolben 30 im zweiten Gehäuse 32 dagegen in 1 aufwärts bewegt,
wird das Öl in
der Pumpenkammer 40 unter Druck gesetzt und die Kugel 36 durch
den Druck des unter Druck gesetzten Öls gegen die Federkraft der
Feder 54 vom Ventilsitz 56 weg geschoben. Das
unter Druck gesetzte Öl
strömt über den
Auslasskanal 52 aus der Pumpenkammer 40 aus. Dabei
strömt
das Öl
aus dem ersten Gehäuse 3 über den
Saugkanal 50 und die Pumpenkammer 40 als Arbeitsfluid
in den Auslasskanal 52 aus.
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Wenn
die Kolbenpumpe 1 beispielsweise in einer Bremssteuer-/Bremsregelvorrichtung,
z.B. ABS- oder ECB-Vorrichtung, zur Anwendung kommt, wird das vom
Auslasskanal 52 der Kolbenpumpe 1 abgegebene Öl als Arbeitsfluid
zum Antrieb der Bremssteuervorrichtung verwendet.
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Im
Folgenden werden die Lager 7, 9 und 15 und
die Ausgleichsmassen 11 und 13 erläutert. Das erste
Kugellager 7 und das zweite Kugellager 9 weisen
jeweils einen Innenring und einen Außenring auf. Der Innenring
ist jeweils drehfest am Außenumfang der
Welle 5 angeordnet, wodurch er sich einstöckig mit
der Welle 5 dreht. Der Außenring ist jeweils außerhalb
des Innenrings angeordnet und am ersten Gehäuse 3 abgestützt und
befestigt.
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Zwischen
dem Innenring und dem Außenring werden
eine Vielzahl von Kugeln 7a bzw. 9a über einen
Kugelkäfig 7b bzw. 9b frei
drehbar um den Umfang der Welle 5 gehalten.
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Während die
Wälzkörper der
Kugellager 7 und 9 die Kugeln 7a bzw. 9a sind,
sind die Wälzkörper des
Nadellagers 15 Nadeln, worauf später noch eingegangen wird.
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2A zeigt
den Kugelkäfig 7b des
ersten Kugellagers 7, während 2B den
Kugelkäfig 9b des
zweiten Kugellagers 9 zeigt.
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Wie
es in 2A und 2B gezeigt
ist, weisen die hohlzylindrisch geformten Kugelkäfige 7b und 9b Öffnungen
bzw. Aushöhlungen
auf, die sich in Axialrichtung der Welle 5 erstrecken.
Die Kugelkäfige 7b und 9b sind
jeweils mit einem Halteabschitt zum Halten der Kugeln 7a bzw. 9a und
einer Vielzahl von Rippenabschnitten 7c bzw. 9c versehen,
die an den Außenumfangsflächen 7d bzw. 9d und
an den Innenumfangsflächen 7e bzw. 9e in
Umfangsrichtung der Welle 5 angeordnet sind.
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In
dieser Ausführungsform
sind die Kugelkäfige 7b und 9b jeweils
so angeordnet, dass die Aushöhlungen
der Kugelkäfige 7b und 9b zum
Nadellager 15 hin ausgerichtet sind. Alternativ dazu können die
Kugelkäfige 7b und 9b aber
auch so angeordnet sein, dass die Aushöhlungen in die umgekehrte Richtung
vom Nadellager 15 weg auf die Endabschnitte der Welle 5 zu
ausgerichtet sind.
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Wenn
das Öl
zu den Endabschnitten der Welle 5 hin strömt (in Ölströmungsrichtung),
ist der Ölströmungswiderstand
aber in dem Fall, in dem die Kugelkäfige 7b und 9b so
angeordnet sind, dass die Aushöhlungen
zum Nadellager 15 hin ausgerichtet sind (wie es in 2A und 2B gezeigt
ist), kleiner als in dem Fall, in dem die Kugelkäfige 7b und 9b so
angeordnet sind, dass die Aushöhlungen
zu den Endabschnitten der Welle 5 hin ausgerichtet sind. Gemäß dieser
Ausführungsform
wird das Öl
den Endabschnitten der Welle 5 oder in Richtung des linken Endes 7g des
ersten Kugellagers 7, wie es in 2A angegeben
ist, bzw. in Richtung des rechten Endes 9g des zweiten
Kugellagers 9, wie es in 2B angegeben
ist, daher effizient zugeführt.
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Gemäß dieser
Ausführungsform
kann demnach der an den Endabschnitten der Welle 5 entstehende
Unterdruck effizient reduziert werden, worauf später noch eingegangen wird.
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Außerdem können in
den Kugelkäfigen 7b und 9b eine
Vielzahl von Durchgangsbohrungen ausgebildet sein, die die Kugelkäfige 7b und 9b in
Axialrichtung der Welle 5 durchdringen. Hierdurch lässt sich
der Ölströmungswiderstand
noch mehr reduzieren, wenn das Öl
zu den Endabschnitten der Welle 5 hin strömt.
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In
der vorliegenden Ausführungsform
sind die Rippenabschnitte 7c und 9c an der Außenumfangsfläche 7d bzw. 9d und
an der Innenumfangsflächen 7e bzw. 9e des
Kugelkäfigs 7b bzw. 9b ausgebildet.
Alternativ dazu können
die Rippenabschnitte 7c und 9c aber auch an den
Stirnflächen 7f bzw. 9f und/oder
an den Seitenflächen 7g bzw. 9g der
Kugelkäfige 7b bzw. 9b ausgebildet
sein. Sofern die Rippenabschnitte 7c und 9c an
Position ausgebildet sind, die eine Drehung der Kugeln 7a bzw. 9a nicht behindern,
können
sie an beliebigen Positionen ausgebildet sein.
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In
der vorliegenden Ausführungsform
können
die Rippenabschnitte 7c des ersten Kugellagers 7 eine
beliebige Form aufweisen, sofern das Öl des ersten Kugellagers 7 durch
die Drehung des Kugelkäfigs 7b um
die Welle 5 in Axialrichtung der Welle 5 zum Endabschnitt
der Welle 5 hin umgelenkt und geführt werden kann (d.h. in eine
Richtung weg vom Nadellager 5).
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Ähnlich dazu
können
die Rippenabschnitte 9c des zweiten Kugellagers 9 eine
beliebige Form aufweisen, sofern das Öl des zweiten Kugellagers 9 durch
die Drehung des Kugelkäfigs 9b um
die Welle 5 in Axialrichtung der Welle 5 zum Endabschnitt
der Welle 5 hin umgelenkt und geführt werden kann (d.h. in eine
Richtung weg vom Nadellager 15). Die Zahl der am Kugelkäfig 7b ausgebildeten
Rippenabschnitte 7c und die Zahl der am Kugelkäfig 9b ausgebildeten
Rippenabschnitte 9c kann beliebig sein.
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3A zeigt
den Aufbau des Nadelkäfigs 15a des
Nadellagers 15, während 3B eine
schematische Darstellung ist, die die Ausgestaltung des in 3A durch
den Buchstaben X angegebenen Teils des Nadelkäfigs 15a in größerem Maßstab zeigt.
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Wie
es in 3A und 3B gezeigt
ist, weist das Nadellager 15 den zylindrisch geformten Nadelkäfig 15a auf,
der eine Vielzahl von Nadelaufnahmeaussparungen 15b aufweist,
die entlang der Umfangsoberfläche
des Nadelkäfigs 15a ausgebildet sind.
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Die
Nadeln werden in den Nadelaufnahmeaussparungen 15b so gehalten,
dass sie über
die Innenumfangsfläche
und Außenumfangsfläche des Nadelkäfigs 15a hinaus
ragen und drehbar sind. Der Nadelkäfig 15a ist so vorgesehen,
dass der Überstand
der Nadeln an der Außenumfangsfläche größer ist
als an der Innenumfangsfläche
(Innenflächenführung).
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Wie
es in 3B gezeigt ist, sind an den
beiden Endabschnitten der Umfangsfläche des Nadelkäfigs 15a in
Umfangsrichtung eine Vielzahl von konvexen Abschnitten 15c ausgebildet.
Die konvexen Abschnitte 15c sind geradlinig geformt und
gegenüber
der Axialrichtung der Welle 5 geneigt.
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Die
konvexen Abschnitte 15c am linken Ende des Nadelkäfigs 15a sind
gegenüber
einer Ebene parallel zur Drehachse der Welle 5 im Uhrzeigersinn
geneigt, während
die konvexen Abschnitte 15c am rechten Ende des Nadelkäfigs 15a gegenüber der Ebene
parallel zur Drehachse der Welle 5 im Gegenuhrzeigersinn
geneigt sind.
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In
der Ausführungsform
von 3B weisen die am Endabschnitt der Umfangsfläche des
Nadelkäfigs 15a ausgebildeten
konvexen Abschnitte 15c einen Dreieckquerschnitt auf. Alternativ
dazu können die
konvexen Abschnitte 15c aber einen beliebigen Querschnitt
aufweisen.
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Darüber hinaus
können
an der mittleren Umfangsfläche
des Nadelkäfigs 15a zwischen
zwei angrenzenden Nadelaufnahmeaussparungen 15b ebenfalls
konvexe Abschnitte 15c ausgebildet sein. D.h. die konvexen
Abschnitte 15c können
eine beliebige Form aufweisen und an beliebigen Stellen ausgebildet
sein, sofern sie dazu dienen, das Öl an der Außenumfangsfläche des
Nadelkäfigs 15a nach
innen (zur Innenumfangsfläche)
des Nadelkäfigs 15a hin
zu lenken, wenn sich der Nadelkäfig 15a um
Welle 5 dreht. Die Form der konvexen Abschnitte 15c kann
beispielsweise stromlinien-, rippen- bzw. leitschaufel- oder plattenförmig sein.
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In
der vorliegenden Ausführungsform
ist der Überstand
der Nadeln an der Außenumfangsfläche größer als
der Überstand
der Nadeln an der Innenumfangsfläche
(Innenflächenführung).
Alternativ dazu kann der Überstand
der Nadeln an der Innenumfangsfläche
größer sein
als der Überstand
der Nadeln an der Außenumfangsfläche (Außenflächenführung).
In dieser alternativen Ausführungsform
sind die konvexen Abschnitte 15c an den Endabschnitten der
Innenumfangsfläche
des Nadelkäfigs 15a ausgebildet.
In diesem Fall Fall sind die konvexen Abschnitte 15c so
geformt, dass das Öl
an der Innenumfangsfläche
des Nadellagers 15 in Axialrichtung der Welle 5 nach
innen gelenkt wird.
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Alternativ
dazu kann der Überstand
der Nadeln an der Außenumfangsfläche dem Überstand
der Nadeln an der Innenumfangsfläche
im Wesentlichen angeglichen sein (Nadelführung). In dieser alternativen
Ausführungsform
sind die konvexen Abschnitte 15c an den Endabschnitten
der Innenumfangsfläche des
Nadelkäfigs 15a und
an den Endabschnitten der Außenumfangsfläche ausgebildet.
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4 zeigt
den Aufbau der ersten Ausgleichsmasse 11 oder der zweiten
Ausgleichsmasse 13.
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Wie
es in 4 gezeigt ist, sind ein Paar von Rippen- bzw. Nasenabschnitten 11a und
ein Paar von Rippen- bzw. Nasenabschnitten 13a an der ersten
Ausgleichsmasse 11 bzw. zweiten Ausgleichsmasse 13 ausgebildet.
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Die
Nasenabschnitte 11a und 13a der ersten Ausgleichsmasse 11 bzw.
zweiten Ausgleichsmasse 13 weisen eine gekrümmte Oberfläche auf,
die so gestaltet ist, dass sie das Öl an den Endabschnitten der Ausgleichsmassen
in Axialrichtung der Welle 5 lenkt.
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Die
Nasenabschnitte 11a und 13a der ersten Ausgleichsmasse 11 bzw.
der zweiten Ausgleichsmasse 13 können beispielsweise so gestaltet
sein, dass die beiden Endabschnitte der Ausgleichsmassen abgeschrägt sind.
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Die
Nasenabschnitte 11a der ersten Ausgleichsmasse 11 können eine
beliebige Form aufweisen, sofern das Öl in Richtung zum ersten Kugellager 7 gelenkt
wird, wenn sich die erste Ausgleichsmasse 11 um die Welle 5 dreht. Ähnlich dazu
können
die Nasenabschnitte 13a der zweiten Ausgleichsmasse 13 eine
beliebige Form aufweisen, sofern das Öl in Richtung zum zweiten Kugellager 9 gelenkt
wird, wenn sich die zweite Ausgleichsmasse 13 um die Welle 5 dreht.
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Darüber hinaus
können
die Nasenabschnitte 11a und 13a an beliebigen
Positionen an der ersten Ausgleichsmasse 11 bzw. zweiten
Ausgleichsmasse 13 ausgebildet sein.
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Im
Folgenden wird das Verfahren zur Reduzierung des Unterdrucks in
den Lagern 7, 9 und 15 erläutert.
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5 ist
eine Querschnittsdarstellung des Lagersmechanismus 17,
in der die Richtung der Ölströmung im
Lagermechanismus angegeben ist.
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Wenn
die Welle 5 vom Motor in Drehung versetzt und der Kolben 30 auf
und ab bewegt wird, strömt
im ersten Gehäuse 3 vorhandenes Öl über den
Saugkanal 50 aus (P1).
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Wenn
das Öl
von der Welle 5 wegströmt (P1),
bildet sich an der Welle 5 im ersten Gehäuse 3 ein
Unterdruck.
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Wenn
sich die Welle 5 weiter dreht, wird das Öl durch
die Zentrifugalkraft von der Welle 5 nach außen verdrängt, wodurch
sich am Außenumfang
der Welle 5 (am Innenumfang des Lagers) ein Unterdruck
bildet.
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Infolge
der Saugwirkung des Unterdrucks strömt das Öl aus dem Saugkanal zur Welle 5 im
ersten Gehäuse 3 (P2).
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Das
der Welle 5 zugeführte Öl wird durch
die Wirkung der Nasenabschnitte 11a der ersten Ausgleichsmasse 11 teilweise
zum ersten Kugellager 7 gelenkt (P3).
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Das
durch die Nasenabschnitte 11a zugeführte Öl wird des Weiteren durch die
Wirkung der Rippenabschnitte 7c des Kugelkäfigs 7b des
ersten Kugellagers 7 in Axialrichtung der Welle 5 gelenkt (P4).
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Ähnlich dazu
wird das der Welle 5 im ersten Gehäuse 3 zugeführte Öl durch
die Wirkung der Rippenabschnitte 13a der zweiten Ausgleichsmasse 13 teilweise
dem zweiten Kugellager 9 zugeführt (P5).
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Das
durch die Rippenabschnitte 13a zugeführte Öl wird des Weiteren durch die
Wirkung der Rippenabschnitte 9c des Kugelkäfigs 9b des
zweiten Kugellagers 9 in Axialrichtung der Welle 5 gelenkt (P6).
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Das
in Axialrichtung der Welle 5 gelenkte Öl reduziert den Unterdruck,
der sich im Bereich zwischen der Mitte und dem Innendurchmesserabschnitt des
ersten Kugellagers 7 und des zweiten Kugellagers 9 bildet,
wobei gleichzeitig die Bereiche um die Mitte der Kugeln 7a und 9a des
ersten Kugellagers 7 bzw. zweiten Kugellagers 9 geschmiert
werden.
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Diesbezüglich sind
der Unterdruck am linken Ende 7g des ersten Kugellagers 7 und
der Unterdruck am rechten Ende 9g des zweiten Kugellagers 9 verhältnismäßig hoch.
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Wie
vorstehend geschildert wird durch die Wirkung der Nasenabschnitte 11a und 13a der
Ausgleichsmassen 11 bzw. 13 und der Rippenabschnitte 7c und 9c des
Kugelkäfigs 7b bzw. 9b des
Kugellagers 7 bzw. 9 das Öl in Axialrichtung der Welle 5 gelenkt.
Das in der Weise umgelenkte Öl
erreicht das linke Ende 7g des ersten Kugellagers 7 und
das rechte Ende 9g des zweiten Kugellagers 9,
wo der Unterdruck verhältnismäßig hoch
ist.
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Dementsprechend
kann der Unterdruck am linken Ende 7g des ersten Kugellagers 7 und
am rechten Ende 9g des zweiten Kugellagers 9 effektiv reduziert
werden.
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Darüber hinaus
strömt
das aus dem Saugkanal der Welle 5 zugeführte Öl teilwweise aus den Endabschnitten
des Nadellagers 15 zur Innenumfangsseite des Nadellagers 15 (P7).
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Die
Zentrifugalkraft wirkt auf das Öl
im Nadellager 15 in Radialrichtung der Welle 5,
wodurch das Öl
im Nadellager 15 teilweise von innen nach außen verdrängt wird.
Das Öl,
das dabei teilweise nach außen
verdrängt
wird, wird durch die konvexen Abschnitte 15c, die am Außenumfang
des Nadel käfigs 15a an
dessen Endabschnitten ausgebildet sind, wieder zum Nadellager 15 zurück geführt.
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Der
Unterdruck, der sich im Nadellager 15 bildet, wenn das Öl im Nadellager 15 durch
die Zentrifugalkraft von innen nach außen verdrängt wird, kann demnach durch
die Rückführwirkung
der konvexen Abschnitte 15c am Nadelkäfig 15a reduziert werden.
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Wie
vorstehend erwähnt,
lässt sich
das Auftreten von Luftblasen im Öl
unterdrücken,
indem der im ersten Kugellager 7, zweiten Kugellager 9 und
Nadellager 15 gebildete Unterdruck reduziert wird.
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Daher
wird eine Abnahme der Ölfilmdicke der
Lager 7, 9 und 15 unterdrückt, wodurch
eine Überhitzung,
ein Festfressen, etc. der Lager 7, 9 und 15 verhindert
werden kann.
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Dementsprechend
kann die Lebensdauer der Lager 7, 9 und 15 erhöht und die
Zuverlässigkeit der
Lager 7, 9 und 15 und des Lagermechanismus 17 verbessert
werden.
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Wenn
die Kolbenpumpe 1 dieser Ausführungsform für eine Bremssteuer-/Bremsregelvorrichtung,
z.B. ABS- oder ECB-Vorrichtung, oder eine Traktionsregelvorrichtung
angewendet wird, kann das Auftreten von Luftblasen im Öl unterdrückt und eine
Mischung der Luftblasen mit dem Arbeitsfluid der Vorrichtung durch
den Saugkanal 50 verhindert werden.
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Dementsprechend
wird eine höhere
Funktionsstabilität
der ABS- oder ECB-Vorrichtung und der Traktionsregelvorrichtung
wie auch eine höhere
Zuverlässigkeit
erreicht.
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Die
Erfindung ist nicht auf die vorstehend dargestellte Ausführungsform
beschränkt.
vielmehr sind innerhalb des durch die Ansprüche definierten Umfangs Änderungen
und Abwandlungen möglich.
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Beispielsweise
sind die Lager in der vorstehend dargestellten Ausführungsform
Kugellager bzw. ein Nadellager. Die Erfindung ist jedoch gleichermaßen auf
beliebige andere Lagertypen, z.B. Axiallager, Rollenlager, Drucklager
und Radiallager anwendbar.
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Die
Lagervorrichtung der Erfindung kann als Lager und Lagermechanismus
für eine
Kolbenpumpe verwendet werden, die in einer Bremssteuer-/Bremsregelvorrichtung,
z.B. ABS- oder ECB-Vorrichtung, und eine Traktionsregelvorrichtung
zum Einsatz kommt. Das Aussehen, das Gewicht, die Baugröße, das
Betriebsverhalten, etc. des Fahrzeugs, in dem die Lagervorrichtung
zum Einsatz kommt, kann beliebig sein.
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Zusammenfassend
betrifft die Erfindung ein Lager mit einem am Umfang einer drehenden
Welle angeordneten Käfig
zum Halten von in einem Öl
drehenden Wälzkörpern. Am
Käfig ist
eine Führungseinheit
vorgesehen, die das Öl
in Axialrichtung oder Radialrichtung der drehenden Welle lenkt.
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Die
vorliegende Anmeldung basiert auf und beansprucht die Priorität der am
Dezember 3, 2004 eingereichten japanischen Patentanmeldung Nr. 2004-351227,
deren gesamter Inhalt hiermit in die vorliegende Anmeldung aufgenommen
wird.