EP1283959A2 - Wälzlager, kolbenpumpe und pumpenaggregat - Google Patents

Wälzlager, kolbenpumpe und pumpenaggregat

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Publication number
EP1283959A2
EP1283959A2 EP01955184A EP01955184A EP1283959A2 EP 1283959 A2 EP1283959 A2 EP 1283959A2 EP 01955184 A EP01955184 A EP 01955184A EP 01955184 A EP01955184 A EP 01955184A EP 1283959 A2 EP1283959 A2 EP 1283959A2
Authority
EP
European Patent Office
Prior art keywords
bearing
pump
rolling
piston
pump housing
Prior art date
Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
Withdrawn
Application number
EP01955184A
Other languages
English (en)
French (fr)
Inventor
Edgar Schmitt
Heinz Siegel
Ernst-Dieter Schaefer
Erwin Sinnl
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Robert Bosch GmbH
Original Assignee
Robert Bosch GmbH
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Robert Bosch GmbH filed Critical Robert Bosch GmbH
Publication of EP1283959A2 publication Critical patent/EP1283959A2/de
Withdrawn legal-status Critical Current

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Classifications

    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B60—VEHICLES IN GENERAL
    • B60T—VEHICLE BRAKE CONTROL SYSTEMS OR PARTS THEREOF; BRAKE CONTROL SYSTEMS OR PARTS THEREOF, IN GENERAL; ARRANGEMENT OF BRAKING ELEMENTS ON VEHICLES IN GENERAL; PORTABLE DEVICES FOR PREVENTING UNWANTED MOVEMENT OF VEHICLES; VEHICLE MODIFICATIONS TO FACILITATE COOLING OF BRAKES
    • B60T8/00—Arrangements for adjusting wheel-braking force to meet varying vehicular or ground-surface conditions, e.g. limiting or varying distribution of braking force
    • B60T8/32—Arrangements for adjusting wheel-braking force to meet varying vehicular or ground-surface conditions, e.g. limiting or varying distribution of braking force responsive to a speed condition, e.g. acceleration or deceleration
    • B60T8/34—Arrangements for adjusting wheel-braking force to meet varying vehicular or ground-surface conditions, e.g. limiting or varying distribution of braking force responsive to a speed condition, e.g. acceleration or deceleration having a fluid pressure regulator responsive to a speed condition
    • B60T8/40—Arrangements for adjusting wheel-braking force to meet varying vehicular or ground-surface conditions, e.g. limiting or varying distribution of braking force responsive to a speed condition, e.g. acceleration or deceleration having a fluid pressure regulator responsive to a speed condition comprising an additional fluid circuit including fluid pressurising means for modifying the pressure of the braking fluid, e.g. including wheel driven pumps for detecting a speed condition, or pumps which are controlled by means independent of the braking system
    • B60T8/4031—Pump units characterised by their construction or mounting
    • F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F04—POSITIVE - DISPLACEMENT MACHINES FOR LIQUIDS; PUMPS FOR LIQUIDS OR ELASTIC FLUIDS
    • F04B—POSITIVE-DISPLACEMENT MACHINES FOR LIQUIDS; PUMPS
    • F04B1/00—Multi-cylinder machines or pumps characterised by number or arrangement of cylinders
    • F04B1/04—Multi-cylinder machines or pumps characterised by number or arrangement of cylinders having cylinders in star- or fan-arrangement
    • F04B1/0404—Details or component parts
    • F04B1/0413—Cams
    • F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F04—POSITIVE - DISPLACEMENT MACHINES FOR LIQUIDS; PUMPS FOR LIQUIDS OR ELASTIC FLUIDS
    • F04B—POSITIVE-DISPLACEMENT MACHINES FOR LIQUIDS; PUMPS
    • F04B1/00—Multi-cylinder machines or pumps characterised by number or arrangement of cylinders
    • F04B1/04—Multi-cylinder machines or pumps characterised by number or arrangement of cylinders having cylinders in star- or fan-arrangement
    • F04B1/0404—Details or component parts
    • F04B1/0413—Cams
    • F04B1/0417—Cams consisting of two or more cylindrical elements, e.g. rollers
    • F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F04—POSITIVE - DISPLACEMENT MACHINES FOR LIQUIDS; PUMPS FOR LIQUIDS OR ELASTIC FLUIDS
    • F04B—POSITIVE-DISPLACEMENT MACHINES FOR LIQUIDS; PUMPS
    • F04B17/00—Pumps characterised by combination with, or adaptation to, specific driving engines or motors
    • F04B17/03—Pumps characterised by combination with, or adaptation to, specific driving engines or motors driven by electric motors
    • F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F16—ENGINEERING ELEMENTS AND UNITS; GENERAL MEASURES FOR PRODUCING AND MAINTAINING EFFECTIVE FUNCTIONING OF MACHINES OR INSTALLATIONS; THERMAL INSULATION IN GENERAL
    • F16C—SHAFTS; FLEXIBLE SHAFTS; ELEMENTS OR CRANKSHAFT MECHANISMS; ROTARY BODIES OTHER THAN GEARING ELEMENTS; BEARINGS
    • F16C19/00—Bearings with rolling contact, for exclusively rotary movement
    • F16C19/22—Bearings with rolling contact, for exclusively rotary movement with bearing rollers essentially of the same size in one or more circular rows, e.g. needle bearings
    • F16C19/44—Needle bearings
    • F16C19/46—Needle bearings with one row or needles
    • F16C19/466—Needle bearings with one row or needles comprising needle rollers and an outer ring, i.e. subunit without inner ring
    • F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F16—ENGINEERING ELEMENTS AND UNITS; GENERAL MEASURES FOR PRODUCING AND MAINTAINING EFFECTIVE FUNCTIONING OF MACHINES OR INSTALLATIONS; THERMAL INSULATION IN GENERAL
    • F16C—SHAFTS; FLEXIBLE SHAFTS; ELEMENTS OR CRANKSHAFT MECHANISMS; ROTARY BODIES OTHER THAN GEARING ELEMENTS; BEARINGS
    • F16C27/00—Elastic or yielding bearings or bearing supports, for exclusively rotary movement
    • F16C27/06—Elastic or yielding bearings or bearing supports, for exclusively rotary movement by means of parts of rubber or like materials
    • F16C27/066—Ball or roller bearings
    • F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F16—ENGINEERING ELEMENTS AND UNITS; GENERAL MEASURES FOR PRODUCING AND MAINTAINING EFFECTIVE FUNCTIONING OF MACHINES OR INSTALLATIONS; THERMAL INSULATION IN GENERAL
    • F16C—SHAFTS; FLEXIBLE SHAFTS; ELEMENTS OR CRANKSHAFT MECHANISMS; ROTARY BODIES OTHER THAN GEARING ELEMENTS; BEARINGS
    • F16C35/00—Rigid support of bearing units; Housings, e.g. caps, covers
    • F16C35/04—Rigid support of bearing units; Housings, e.g. caps, covers in the case of ball or roller bearings
    • F16C35/06—Mounting or dismounting of ball or roller bearings; Fixing them onto shaft or in housing
    • F16C35/07—Fixing them on the shaft or housing with interposition of an element
    • F16C35/077—Fixing them on the shaft or housing with interposition of an element between housing and outer race ring

Definitions

  • the invention relates to a roller bearing, which is provided in particular for the rotatable mounting of an eccentric of a piston pump, a piston pump and a pump unit with the features of the preambles claims 1, 8 and 10.
  • the piston pump and the pump unit are particularly intended for use in slip-controlled, hydraulic vehicle brake systems ,
  • Such a pump unit with an electric motor as a pump motor for driving a piston pump is known from DE 44 30 909 A1.
  • the piston pump has a pump housing in which an eccentric is rotatably mounted. By rotating the eccentric drive, a pump piston, which is slidably received in the pump housing, is driven to perform a lifting movement. The stroke movement of the pump piston causes fluid to be conveyed in a manner known per se from piston pumps.
  • the eccentric In the known piston pump, the eccentric is rotatably mounted in the pump housing with a ball bearing, an outer bearing ring of the ball bearing in a bearing seat is pressed into the pump housing.
  • the ball bearing should be replaced by a needle bearing.
  • the pressing of the bearing ring in the bearing seat of the pump housing causes a reduction in the diameter of the bearing ring. Since the pressure can differ from piston pump to piston pump due to tolerances of both the bearing seat in the pump housing and the bearing ring, a bearing clearance of the bearing changes.
  • a diameter tolerance of a shaft of the eccentric affects the bearing play. The greatest possible bearing play due to the tolerances leads to a clearly perceptible and unacceptable running noise of the bearing. With the smallest possible bearing play, the needles of the bearing can be clamped between the bearing ring and the shaft of the eccentric, whereby the bearing wears out prematurely.
  • the bearing ring has a lateral extension with which the bearing can be pressed into a bearing seat.
  • the pressure of the bearing ring in the bearing seat is outside the area in which the rolling elements of the rolling bearing are arranged and circulate. There is no pressing of the bearing ring by the bearing seat in the area of the rolling elements, a rolling area of the rolling bearing is not pressed by the bearing seat into which the rolling bearing is pressed.
  • the invention is fundamentally realizable on all types of rolling bearings, including ball bearings, which is why claim 1 is generally directed to rolling bearings. Since ball bearings have a comparatively massive and stable outer bearing ring in comparison with roller or needle bearings, the bearing play is less influenced by the compression of the bearing groove. In addition to the ball bearings have an inner bearing ring, which is usually not available in roller and in particular in needle bearings. The inner bearing ring of ball bearings reduces the influence of the diameter tolerance for a while on the bearing play. The influence of the pressure of the bearing by the bearing seat is therefore less with ball bearings than with roller and needle bearings, the invention is therefore particularly advantageous with roller and needle bearings (claim 2).
  • the extension of the bearing ring is arranged coaxially with the rolling bearing.
  • the bearing seat in the pump housing is also arranged coaxially to the shaft of the eccentric, to a possible further bearing seat and / or to the motor shaft of the pump motor, which simplifies the manufacture of the bearing seat and the insertion and pressing of the rolling bearing into the bearing seat.
  • the bearing ring is closed on the end face on the side of its extension, ie the rolling bearing is closed on one side and thus protected against the ingress of dirt.
  • the roller bearing can be inserted into a continuous, stepped bore in the pump housing and the bore on the side facing away from the pump motor is closed by the bearing ring which is closed at the end, and the pump is thereby protected against the ingress of dirt.
  • the extension is in one piece with the bearing ring. This has the advantage that the rolling bearing can be manufactured inexpensively, since no additional part is required.
  • the rolling bearing according to the invention has a bearing bracket in which the rolling bearing is inserted and which has the lateral extension of the rolling bearing.
  • This embodiment of the invention has the advantage that a commercially available standard bearing can be used.
  • the bearing bracket exerts a pressure on the bearing ring of the rolling bearing inserted in the bearing bracket in the area of the rolling elements, but the wall thickness of the bearing bracket can be small or the bearing bracket can be made radially elastic, for example by slotting in the area of the rolling bearing, so that the influence of the pressure of the bearing bracket on the bearing play of the roller bearing is less than that of the roller bearing pressed directly into the bearing seat of the pump housing.
  • Claim 7 provides a sound-absorbing material that is applied to the bearing ring in the area of the rolling elements.
  • the noise-absorbing material avoids the transmission of structure-borne noise from the bearing ring to the pump housing, thereby reducing the running noise of the rolling bearing.
  • the noise-absorbing material dampens vibrations of the bearing ring and thus counteracts noise. Since the sound-absorbing material is not arranged on the extension of the rolling bearing and thus not in the bearing seat, the seat of the rolling bearing in the bearing seat is not influenced by the sound-insulating material.
  • the roller bearing according to the invention is provided in particular for the rotatable mounting of an eccentric of a piston pump in its housing, but is not restricted to this application, since the roller bearing according to the invention can also be used for other bearings.
  • the independent claims 8 and 10 are a piston pump and a Pump unit directed with a pump motor and a piston pump, an eccentric, which serves to drive a pump piston for a lifting movement, is rotatably mounted in a pump housing by means of the roller bearing according to the invention.
  • the piston pump according to the invention is provided in particular as a pump in a brake system of a vehicle and is used to control the pressure in wheel brake cylinders.
  • ABS or ASR or FDR or EHB are used for such brake systems.
  • the pump is used, for example, to return brake fluid from a wheel brake cylinder or from several wheel brake cylinders to a master brake cylinder (ABS) and / or to convey brake fluid from a reservoir to a wheel brake cylinder or to several wheel brake cylinders (ASR or FDR or EHB) ,
  • the pump is required, for example, in a brake system with wheel slip control (ABS or ASR) and / or in a brake system (FDR) serving as a steering aid and / or in an electro-hydraulic brake system (EHB).
  • the wheel slip control can, for example, prevent the vehicle's wheels from locking during braking when the brake pedal (ABS) is pressed hard and / or the vehicle's driven wheels spinning when the accelerator pedal (ASR) is pressed hard ,
  • brake pressure is built up in one or more wheel brake cylinders independently of an actuation of the brake pedal or accelerator pedal, for example in order to prevent the vehicle from breaking out of the lane desired by the driver.
  • the pump can also be used in an electrohydraulic brake system (EMS), in which the pump delivers the brake fluid into the wheel brake cylinder or in the wheel brake cylinders if an electric brake pedal sensor detects an actuation of the brake pedal or the pump for filling a memory of the brake system serves.
  • EMS electrohydraulic brake system
  • Figure 1 shows a pump unit with a piston pump and a roller bearing according to the invention in axial section
  • FIGS. 2 to 4 modified embodiments of the pump unit from FIG. 1.
  • the pump unit 10 according to the invention shown in FIG. 1 has an electric motor as a pump motor 12 which is flanged to a pump housing 14 of a piston pump 16.
  • the pump motor 12 shows only a small fragment of its housing; the pump motor 12 has a diameter many times larger than the bearings visible in the drawing.
  • the pump motor 12 has a centering collar 18, with which it is inserted with a precise fit into a countersink 20 at the mouth of a stepped bore 22, which is provided in the pump housing 14.
  • the pump housing 14 is part of a hydraulic block 14 of an otherwise not shown slip control device of a hydraulic vehicle brake system.
  • the hydraulic block 14 consists, for example, of an aluminum die-casting alloy. Only a fragment of the hydraulic block 14 is shown in the drawing in the area of the piston pump 16, which forms the pump housing 14.
  • the stepped bore 22 in the pump housing 14 is designed as a blind bore, it ends closed on a side facing away from the pump motor 12.
  • the pump motor 12 is screwed to the pump housing 14, for example, with screws, not shown in the drawing.
  • a motor shaft 24 of the pump motor 12 projects into the stepped bore 22 in the pump housing 14.
  • An eccentric 26 is pressed onto the motor shaft 24 close to the motor in a rotationally fixed manner.
  • the eccentric 26 is designed as a cylindrical sleeve with a cylindrical, continuous bore, the bore being arranged axially parallel and eccentrically to an outer circumference of the eccentric 26.
  • the motor shaft 24, on which the eccentric 26 is pressed in a rotationally fixed manner, thus also forms a shaft of the eccentric 26.
  • a first needle bearing 28 with needles 30 and a bearing ring 32 is placed on the eccentric 26, the needles 30 rolling on the eccentric 26 when the motor shaft 24 rotates. Due to the eccentricity of the eccentric 26, the bearing ring 32 moves on a circular path.
  • a pump piston 34 of the piston pump 16 is inserted radially to the motor shaft 24 into a bore 36 in the pump housing 14.
  • the pump piston 34 is in the
  • Piston return spring pressed from the outside against the bearing ring 32 of the first needle bearing 28.
  • the eccentric 26 drives the piston 34 in a stroke movement, as a result of which the piston pump 16 is known per se
  • Piston return spring is arranged on a side facing away from the eccentric 26 and is designed as a helical compression spring which presses against a front end of the pump piston 34 facing away from the eccentric 26.
  • the motor shaft 24 projects beyond the eccentric 26, the motor shaft 24 is rotatably mounted in the pump housing 14 on a side of the eccentric 26 facing away from the pump motor 12 by means of a second needle bearing 38 according to the invention.
  • the second needle bearing 38 has needles 40 which roll thereon when the motor shaft 24 rotates, and a bearing ring 42 which surrounds the needles 40 and in which the needles 40 roll off when the motor shaft 24 rotates.
  • the bearing ring 42 is a sleeve-shaped part, which tapers on a side facing away from the pump motor 12 and the eccentric 26 with an annular step 44 to a smaller extension 46 with which the bearing ring 42 is pressed into a bearing seat 48 in the pump housing 14.
  • the bearing seat 48 is formed by a section of the stepped bore 22 in the pump housing 14.
  • the bearing ring 42 of the second needle bearing 38 is pressed exclusively in the area of the extension 46, which is pressed into the bearing seat 48. A bearing play of the second needle bearing 38 is therefore not influenced by the pressing of the bearing ring 42 in the bearing seat 48.
  • the annular gap 50 surrounding the bearing ring 42 of the second needle bearing 38 in the area of the needles 40 can be free.
  • the annular gap 50 is filled with an elastomer 52 as a sound-absorbing material.
  • the elastomer 52 is vulcanized onto the bearing ring 42 on the outside in the area of the needles 40.
  • the second needle bearing 38 according to the invention of the pump assembly 10 in FIG. 2 is designed to be closed on one side, specifically on a side facing away from the pump motor 12.
  • the extension 46 of the sleeve-shaped bearing ring 42 is closed on the side facing away from the pump motor 12 with an end wall 56 which is integral with the extension 46.
  • the stepped bore 22 in the pump housing 14 can be produced as a through bore.
  • the second needle bearing 38 is inserted into a bearing bracket 58.
  • the second needle bearing 38 can be fixed in the bearing bracket 58 by a pressure between the bearing bracket 58 and the bearing ring 42.
  • Another possibility is the fixing of the bearing ring 42 in the bearing carrier 58, for example by means of adhesive or a so-called screw locking lacquer.
  • the bearing bracket 58 is a sleeve-shaped deep-drawn part that tapers to a coaxial extension 46 via an annular step 44.
  • the extension 46 of the bearing bracket 58 is pressed into the bearing seat 48 in the pump housing 14.
  • the extension 46 of the bearing support 58 also forms the extension 46 of the second needle bearing 38 according to the invention.
  • the pressure between the needle bearing 38 and the bearing seat 48 in the pump housing 14 is carried out laterally outside the area in which the needles 40 of the second needle bearings 38 are arranged and circulate.
  • there is also a pressure between the bearing bracket 58 and the bearing ring 42 of the needle bearing 38 but due to the small wall thickness of the bearing bracket 58, the influence of this pressure on the bearing play of the needle bearing 38 is less than in a conventional one Pressing the needle bearing 38 in the area of its needles 40 into a bearing seat.
  • the advantage of this embodiment of the invention is the usability of a conventional standard needle bearing. In the area of the needles 40 there is an annular gap 50 between the bearing bracket 58 and the pump housing 14, so that the pump housing 14 does not exert any pressure on the needle bearing 38 in the area of the needles 40.
  • the second needle bearing 38 has, like in FIG. 3, a bearing bracket 58, in which the needle bearing 38 is inserted.
  • the bearing bracket 58 in FIG. 4 is not produced as a deep-drawn part, but rather as a shaped part, for example by cold hammering. Machining of the bearing bracket 58 is also possible.
  • the bearing bracket 58 in FIG. 4 has a pot-like, thin-walled section 60, into which the needle bearing 38 is inserted.
  • the section 60 has an end wall 62 which is integral with it and from which a pin projects coaxially outwards, which forms the extension 46 of the second needle bearing 38 according to the invention.
  • the bearing bracket 58 of the second needle bearing 38 is pressed into the bearing seat 48 in the pump housing 14 with the pin 46.
  • an elastomer 52 is vulcanized onto the outer circumference of the cup-shaped section 60 of the bearing bracket 58 as a sound-absorbing material.
  • the elastomer 52 fills the annular gap 50 between the bearing bracket 58 and the pump housing 14.
  • the section 60 of the bearing bracket 58 into which the needle bearing 38 is inserted can have longitudinal or oblique slots be provided (not shown).

Landscapes

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Abstract

Die Erfindung betrifft ein Wälzlager, insbesondere ein Nadellager (38). Die Erfindung schlägt vor, einen Lagerring (42) des Nadellagers (38) mit einem seitlichen Fortsatz (46) auszubilden, mit dem das Nadellager (38) in einen Lagersitz (48) einpressbar ist. Dies hat den Vorteil, dass eine Pressung des Lagerrings (42) durch den Lagersitz (48) ausserhalb des Bereichs von Nadeln (40) des Nadellagers (38) erfolgt und somit die Pressung des Lagersitzes (48) ein Lagerspiel des Nadellagers (38) nicht beeinflusst. Das Nadellager (38) ist insbesondere zur Lagerung einer einen Exzenter (26) tragenden Welle (24) einer Kolbenpumpe (16) eines Pumpenaggregats (10) vorgesehen.

Description

Beschreibung
Wälzlager, Kolbenpumpe und Pumpenaggregat
Stand der Technik
Die Erfindung betrifft ein Wälzlager, das insbesondere zur drehbaren Lagerung eines Exzenters einer Kolbenpumpe vorgesehen ist, eine Kolbenpumpe und ein Pumpenaggregat mit den Merkmalen der Oberbegriffe Ansprüche 1 , 8 und 10. Die Kolbenpumpe und das Pumpenaggregat sind insbesondere zur Verwendung in schlupfgeregelten, hydraulischen Fahrzeugbremsanlagen vorgesehen.
Ein derartiges Pumpenaggregat mit einem Elektromotor als Pumpenmotor zum Antrieb einer Kolbenpumpe ist bekannt aus der DE 44 30 909 A1. Die Kolbenpumpe weist ein Pumpengehäuse auf, in welchem ein Exzenter drehbar gelagert ist. Durch rotierenden Antrieb des Exzenters wird ein Pumpeπkolben, der verschieblich im Pumpengehäuse aufgenommen ist, zu einer Hubbewegung angetrieben. Die Hubbewegung des Pumpenkolbens bewirkt in von Kolbenpumpen her an sich bekannter Weise eine Förderung von Fluid.
Bei der bekannten Kolbenpumpe ist der Exzenter mit einem Kugellager drehbar im Pumpengehäuse gelagert, wobei ein äußerer Lagerriπg des Kugellagers in einen Lagersitz im Pumpengehäuse eingepresst ist. Aus Kosten- und Platzgründen soll das Kugellager durch ein Nadellager ersetzt werden. Die Pressung des Lagerrings im Lagersitz des Pumpengehäuses bewirkt eine Verringerung eines Durchmessers des Lagerrings. Da die Pressung aufgrund von Toleranzen sowohl des Lagersitzes im Pumpengehäuse als auch des Lagerrings von Kolbenpumpe zu Kolbenpumpe verschieden sein kann, ändert sich ein Lagerspiel des Lagers. Zusätzlich beeinflusst eine Durchmessertoleranz einer Welle des Exzenters das Lagerspiel. Das durch die Toleranzen größtmögliche Lagerspiel führt zu einem deutlich wahrnehmbaren und nicht annehmbaren Laufgeräusch des Lagers. Beim kleinstmöglichen Lagerspiel können die Nadeln des Lagers zwischen dem Lagerring und der Welle des Exzenters eingespannt sein, wodurch das Lager frühzeitig verschleißt.
Vorteile der Erfindung
Beim erfindungsgemäßen Wälzlager mit den Merkmalen des Anspruchs 1 weist der Lagerring einen seitlichen Fortsatz auf, mit dem das Lager in einen Lagersitz einpressbar ist. Die Pressung des Lagerrings im Lagersitz befindet sich außerhalb des Bereichs, in dem Wälzkörper des Wälzlagers angeordnet sind und umlaufen. Es erfolgt keine Pressung des Lagerrings durch den Lagersitz im Bereich der Wälzkörper, ein Wälzbereich des Wälzlagers wird nicht vom Lagersitz, in den das Wälzlager eingepresst ist, gepresst. Dies hat den Vorteil, dass ein Lagerspiel des Wälzlagers nicht durch die Pressung des Lagersitzes, in den das Wälzlager eingepresst ist, beeinflusst wird, wodurch ein enger toleriertes Lagerspiel möglich ist. Dies hat den Vorteil eines verminderten Laufgeräuschs des Wälzlagers, einer genaueren Lagerung einer Welle des Exzenters der Kolbenpumpe und eines verringerten Verschleißes und somit einer höheren Lebensdauer des Wälzlagers. Die Unteransprüche haben vorteilhafte Ausgestaltungen und Weiterbildungen der im Hauptanspruch angegebenen Erfindung zum Gegenstand.
Die Erfindung ist grundsätzlich an allen Arten von Wälzlagern, also auch an Kugellagern verwirklichbar, weswegen der Anspruch 1 auf Wälzlager allgemein gerichtet ist. Da Kugellager im Vergleich mit Rollen- oder Nadellagern einen vergleichsweise massiven und stabilen äußeren Lagerring aufweisen ist bei ihnen der Einfluss auf das Lagerspiel durch die Pressung des Lagerritzes geringer. Zu dem weisen Kugellager einen inneren Lagerring auf, der bei Rollen- und insbesondere bei Nadellagern üblicherweise nicht vorhanden ist. Der innere Lagerring von Kugellagern verringert den Einfluss der Durchmessertoleranz einer Weile auf das Lagerspiel. Der Einfluss der Pressung des Lagers durch den Lagersitz ist deswegen bei Kugellagern geringer als bei Rollen- und Nadellagern, die Erfindung ist deswegen besonders vorteilhaft bei Rollen- und Nadellagern (Anspruch 2).
Gemäß Anspruch 3 ist der Fortsatz des Lagerrings koaxial zum Wälzlager angeordnet. Dadurch wird auch der Lagersitz im Pumpengehäuse koaxial zur Welle des Exzenters, zu einem eventuellen weiteren Lagersitz und/oder zur Motorwelle des Pumpenmotors angeordnet, was die Herstellung des Lagersitzes und das Einsetzen und Einpressen des Wälzlagers in den Lagersitz vereinfacht.
Gemäß Anspruch 4 ist der Lagerring auf der Seite seines Fortsatzes stirnseitig geschlossen, d. h. das Wälzlager ist einseitig geschlossen und somit vor dem Eindringen von Schmutz geschützt. Dies hat den Vorteil, dass das Wälzlager in eine durchgehende, gestufte Bohrung im Pumpengehäuse eingesetzt werden kann und die Bohrung auf der dem Pumpenmotor abgewandten Seite vom stirnseitig geschlossenen Lagerring verschlossen und die Pumpe dadurch vor Eindringen von Schmutz geschützt ist. Dies ist von Vorteil, da die Erstellung einer durchgehenden Bohrung einfacher als die Herstellung eines Sacklochs ist. Gemäß Anspruch 5 ist der Fortsatz einstückig mit dem Lagerring. Dies hat den Vorteil einer preisgünstigen Herstellbarkeit des Wälzlagers, da kein zusätzliches Teil erforderlich ist. Gemäß Anspruch 6 weist das erfindungsgemäße Wälzlager einen Lagerträger auf, in den das Wälzlager eingesetzt ist und der den seitlichen Fortsatz des Wälzlagers aufweist. Diese Ausgestaltung der Erfindung hat den Vorteil, dass ein handelsübliches Standardlager verwendbar ist. Zwar übt bei dieser Ausgestaltung der Erfindung der Lagerträger eine Pressung auf den Lagerring des in den Lagerträger eingesetzten Wälzlagers im Bereich der Wälzkörper aus, jedoch lässt sich eine Wandstärke des Lagerträgers gering oder der Lagerträger beispielsweise durch Schlitzung im Bereich des Wälzlager radial elastisch ausbilden, so dass der Einfluss der Pressung des Lagerträgers auf das Lagerspiel des Wälzlagers geringer ist als bei unmittelbar in den Lagersitz des Pumpengehäuses eingepresstem Wälzlager.
Anspruch 7 sieht ein geräuschdämmendes Material vor, das im Bereich der Wälzkörper auf den Lagerring aufgebracht ist. Das geräuschdämmende Material vermeidet die Übertragung von Körperschall vom Lagerring auf das Pumpengehäuse und verringert dadurch wahrnehmbare Laufgeräusche des Wälzlagers. Zudem dämpft das geräuschdämmende Material Schwingungen des Lagerrings und wirkt dadurch einer Geräuschentstehung entgegen. Da das geräuschdämmende Material nicht am Fortsatz des Wälzlagers und damit nicht im Lagersitz angeordnet ist, wird der Sitz des Wälzlagers im Lagersitz vom geräuschdämmenden Material nicht beeinflusst.
Das erfindungsgemäße Wälzlager ist insbesondere zur drehbaren Lagerung eines Exzenters einer Kolbenpumpe in deren Gehäuse vorgesehen, jedoch nicht auf diesen Anwendungsfall beschränkt, da sich das erfindungsgemäße Wälzlager auch für anderweitige Lagerungen verwenden lässt. Die nebengeordneten Ansprüche 8 und 10 sind auf eine Kolbenpumpe bzw. ein Pumpenaggregat mit einem Pumpenmotor und einer Kolbenpumpe gerichtet, wobei ein Exzenter, der zum Antrieb eines Pumpenkolbens zu einer Hubbewegung dient, mittels des erfindungsgemäßen Wälzlagers drehbar in einem Pumpengehäuse lagert ist.
Die erfindungsgemäße Kolbenpumpe ist insbesondere als Pumpe in einer Bremsanlage eines Fahrzeugs vorgesehen und wird beim Steuern des Drucks in Rad- bremszy lindem verwendet. Je nach Art der Bremsanlage werden für derartige Bremsanlagen die Kurzbezeichnungen ABS bzw. ASR bzw. FDR bzw. EHB ver- wendet. In der Bremsanlage dient die Pumpe beispielsweise zum Rückfördern von Bremsflüssigkeit aus einem Radbremszylinder oder aus mehreren Radbremszylindern in einen Hauptbremszylinder (ABS) und/oder zum Fördern von Bremsflüssigkeit aus einem Vorratsbehälter in einen Radbremszylinder oder in mehrere Radbremszylinder (ASR bzw. FDR bzw. EHB). Die Pumpe wird beispielsweise bei einer Bremsanlage mit einer Radschlupfregelung (ABS bzw. ASR) und/oder bei einer als Lenkhilfe dienenden Bremsanlage (FDR) und/oder bei einer elektrohydraulischen Bremsanlage (EHB) benötigt. Mit der Radschlupfregelung (ABS bzw. ASR) kann beispielsweise ein Blockieren der Räder des Fahrzeugs während eines Bremsvorgangs bei starkem Druck auf das Bremspedal (ABS) und/oder ein Durchdrehen der angetriebenen Räder des Fahrzeugs bei starkem Druck auf das Gaspedal (ASR) verhindert werden. Bei einer als Lenkhilfe (FDR) dienenden Bremsanlage wird unabhängig von einer Betätigung des Bremspedals bzw. Gaspedals ein Bremsdruck in einem oder in mehreren Radbremszylindern aufgebaut, um beispielsweise ein Ausbrechen des Fahrzeugs aus der vom Fahrer gewünschten Spur zu verhindern. Die Pumpe kann auch bei einer elektrohydraulischen Bremsanlage (EHB) verwendet werden, bei der die Pumpe die Bremsflüssigkeit in den Radbremszylinder bzw. in die Radbremszylinder fördert, wenn ein elektrischer Bremspedalsensor eine Betätigung des Bremspedals erfasst oder bei der die Pumpe zum Füllen eines Speichers der Bremsanlage dient. Zeichnung
Die Erfindung wird nachfolgend anhand bevorzugt ausgewählter, in der Zeichnung dargestellter Ausführungsbeispiele näher erläutert. Es zeigen:
Figur 1 ein Pumpenaggregat mit einer Kolbenpumpe und einem Wälzlager gemäß der Erfindung im Achsschnitt; und
Figuren 2 bis 4 abgeänderte Ausführungsformen des Pumpenaggregats aus Figur 1.
Beschreibung der Ausführungsbeispiele
Das in Figur 1 dargestellte, erfindungsgemäße Pumpenaggregat 10 weist einen Elektromotor als Pumpenmotor 12 auf, der an ein Pumpengehäuse 14 einer Kolbenpumpe 16 angeflanscht ist. Der deutlichen Darstellung wegen ist vom Pumpenmotor 12 lediglich ein kleines Bruchstück seines Gehäuses dargestellt, der Pumpenmotor 12 weist einen ein Vielfaches größeren Durchmesser als die in der Zeichnung sichtbaren Lager auf. Der Pumpenmotor 12 weist einen Zentrierbund 18 auf, mit der er passgenau in eine Ansenkung 20 an der Mündung einer gestuften Bohrung 22, die im Pumpengehäuse 14 angebracht ist, eingesetzt ist.
Das Pumpengehäuse 14 ist Teil eines Hydraulikblocks 14 einer im Übrigen nicht dargestellten Schlupfregeleinrichtung einer hydraulischen Fahrzeugbremsanlage. Der Hydraulikblock 14 besteht beispielsweise aus einer Aluminium- Druckgusslegierung. Vom Hydraulikblock 14 ist in der Zeichnung lediglich ein Bruchstück im Bereich der Kolbenpumpe 16 dargestellt, das das Pumpengehäuse 14 bildet. Die gestufte Bohrung 22 im Pumpengehäuse 14 ist als Sackbohrung ausgeführt, sie endet auf einer dem Pumpenmotor 12 abgewandten Seite geschlossen. Der Pumpenmotor 12 ist beispielsweise mit in der Zeichnung nicht dargestellten Schrauben mit dem Pumpengehäuse 14 verschraubt.
Eine Motorwelle 24 des Pumpenmotors 12 ragt in die gestufte Bohrung 22 im Pumpengehäuse 14 hinein. Auf die Motorwelle 24 ist motornah ein Exzenter 26 drehfest aufgepresst. Der Exzenter 26 ist als zylindrische Hülse mit einer zylindrischen, durchgehenden Bohrung ausgeführt, wobei die Bohrung achsparallel und exzentrisch zu einem Außenumfang des Exzenters 26 angeordnet ist. Die Motorwelle 24, auf die der Exzenter 26 drehfest aufgepresst ist, bildet also zugleich eine Welle des Exzenters 26.
Auf den Exzenter 26 ist ein erstes Nadellager 28 mit Nadeln 30 und einem Lagerring 32 aufgesetzt, wobei die Nadeln 30 bei Rotation der Motorwelle 24 auf dem Exzenter 26 abwälzen. Aufgrund der Exzentrizität des Exzenters 26 bewegt sich der Lagerring 32 dabei auf einer Kreisbahn.
Radial zur Motorwelle 24 ist ein Pumpenkolbeπ 34 der Kolbenpumpe 16 in eine Bohrung 36 im Pumpengehäuse 14 eingesetzt. Der Pumpenkolben 34 ist in der
Bohrung 36 axial verschieblich geführt, wobei die Axiale und damit die
Verschieberichtung des Pumpenkolbens 34 radial zur Motorwelle 24 ist. Der
Pumpenkolben 34 wird von einer in der Zeichnung nicht sichtbaren
Kolbenrückstellfeder von außen gegen den Lagerring 32 des ersten Nadellagers 28 gedrückt. Bei Rotation der Motorwelle 24 treibt der Exzenter 26 den Kolben 34 zu einer Hubbewegung an, wodurch die Kolbenpumpe 16 in an sich bekannter
Weise Bremsflüssigkeit fördert. Die in der Zeichnung nicht sichtbare
Kolbenrückstellfeder ist auf einer dem Exzenter 26 abgewandten Seite angeordnet und als Schraubendruckfeder ausgebildet, die gegen ein dem Exzenter 26 abgewandtes Stirnende des Pumpenkolbens 34 drückt. Auf einer dem Pumpenmotor 12 abgewandten Seite steht die Motorwelle 24 über den Exzenter 26 vor, die Motorwelle 24 ist auf einer dem Pumpenmotor 12 abgewandten Seite des Exzenters 26 mittels eines zweiten, erfindungsgemäßen Nadellagers 38 drehbar im Pumpengehäuse 14 gelagert. Das zweite Nadellager 38 weist Nadeln 40, die bei Rotation der Motorwelle 24 auf dieser abwälzen, und einen Lagerring 42, der die Nadeln 40 umschließt und in dem die Nadeln 40 bei Rotation der Motorwelle 24 abwälzen, auf. Der Lagerring 42 ist ein hülsenförmiges Teil, das sich auf einer dem Pumpenmotor 12 und dem Exzenter 26 abgewandten Seite mit einer Ringstufe 44 zu einem im Durchmesser kleineren Fortsatz 46 verjüngt, mit dem όer Lagerring 42 in einen Lagersitz 48 im Pumpengehäuse 14 eingepresst ist. Der Lagersitz 48 wird von einem Abschnitt der gestuften Bohrung 22 im Pumpengehäuse 14 gebildet. Im Bereich der Nadeln 40 des zweiten Nadellagers 38 besteht ein Ringspalt 50 zwischen dem Pumpengehäuse 14 und dem Lagerring 42, so dass der Lagerring 42 im Bereich der Nadeln 40 nicht gepresst wird. Eine Pressung des Lagerrings 42 des zweiten Nadellagers 38 erfolgt ausschließlich im Bereich des Fortsatzes 46, der in den Lagersitz 48 eingepresst ist. Ein Lagerspiel des zweiten Nadellagers 38 wird daher nicht durch die Pressung des Lagerrings 42 im Lagersitz 48 beeinflusst.
Der den Lagerring 42 des zweiten Nadellagers 38 im Bereich der Nadeln 40 umgebende Ringspalt 50 kann frei sein. Im dargestellten Ausführungsbeispiel ist der Ringspalt 50 mit einem Elastomer 52 als geräuschdämmendem Material ausgefüllt. Der Elastomer 52 ist im Bereich der Nadeln 40 außen auf den Lagerring 42 aufvulkanisiert. Zwischen der Ringstufe 44 des Lagerrings 42 und dem Pumpengehäuse 14 besteht ein Axialspalt 54.
Zur Beschreibung der Figuren 2 bis 4 wird nachfolgend im Wesentlichen nur auf die Unterschiede zu Figur 1 eingegangen werden und im Übrigen wird zur Vermeidung von Wiederholungen auf die entsprechende Ausführungen zu Figur 1 verwiesen. Für gleiche Teile werden übereinstimmende Bezugszeichen verwendet. Im Unterschied zu Figur 1 ist das erfindungsgemäße, zweite Nadellager 38 des Pumpenaggregats 10 in Figur 2 einseitig, und zwar auf einer dem Pumpenmotor 12 abgewandten Seite, geschlossen ausgebildet. Der Fortsatz 46 des hülsenförmigen Lagerrings 42 ist auf der dem Pumpenmotor 12 abgewandten Seite mit einer Stirnwand 56 verschlossen, die mit dem Fortsatz 46 einstückig ist. Dadurch lässt sich die gestufte Bohrung 22 im Pumpengehäuse 14 als Durchgangsbohrung herstellen. Nach dem Einpressen des zweiten Nadellagers 38 mit dem Fortsatz 46 in den Lagersitz 48 verschließt die Stirnwand 56 des Fortsatzes 46 die gestufte Bohrung 22 im Pumpengehäuse 14 und verhindert dadurch das Eindringen von Schmutz sowie ggf. das Austreten von Schmiermitteln oder Hydraulikflüssigkeit.
Des weiteren ist auf geräuschdämmendes Material im Ringspalt 50 zwischen dem Lagerring 42 und dem Pumpengehäuse 14 verzichtet worden. Der Ringspalt 50 ist frei.
Bei der in Figur 3 dargestellten Ausführungsform der Erfindung ist das zweite Nadellager 38 in einen Lagerträger 58 eingesetzt. Das zweite Nadellager 38 kann durch eine Pressung zwischen dem Lagerträger 58 und dem Lagerring 42 im Lagerträger 58 fixiert sein. Eine andere Möglichkeit ist die Fixierung des Lagerrings 42 im Lagerträger 58 beispielsweise durch Klebstoff oder einen sog. Schraubensicherungslack. Der Lagerträger 58 ist ein hülsenförmiges Tiefziehteil, das sich über eine Ringstufe 44 zu einem koaxialen Fortsatz 46 verjüngt. Der Fortsatz 46 des Lagerträgers 58 ist in den Lagersitz 48 im Pumpengehäuse 14 eingepresst. Der Fortsatz 46 des Lagerträgers 58 bildet zugleich auch den Fortsatz 46 des zweiten, erfindungsgemäßen Nadellagers 38. Auch bei dieser Ausführungsform der Erfindung erfolgt die Pressung zwischen dem Nadellager 38 und dem Lagersitz 48 im Pumpengehäuse 14 seitlich außerhalb des Bereichs, in dem die Nadeln 40 des zweiten Nadellagers 38 angeordnet sind und umlaufen. Zwar erfolgt bei dem in Figur 3 dargestellten Ausführungsbeispiel der Erfindung auch eine Pressung zwischen dem Lagerträger 58 und dem Lagerring 42 des Nadellagers 38, jedoch ist aufgrund der geringen Wandstärke des Lagerträgers 58 der Einfluss dieser Pressung auf das Lagerspiel des Nadellagers 38 geringer als bei einem herkömmlichen Einpressen des Nadellagers 38 im Bereich seiner Nadeln 40 in einen Lagersitz. Vorteil dieser Ausgestaltung der Erfindung ist die Verwendbarkeit eines herkömmlichen Standard-Nadellagers. Im Bereich der Nadeln 40 besteht ein Ringspalt 50 zwischen dem Lagerträger 58 und dem Pumpengehäuse 14, so dass das Pumpengehäuse 14 im Bereich der Nadeln 40 keine Pressung auf das Nadellager 38 ausübt.
Bei dem in Figur 4 dargestellten Ausführungsbeispiel der Erfindung weist das zweite Nadellager 38 ebenso wie in Figur 3 einen Lagerträger 58 auf, in den das Nadellager 38 eingesetzt ist. Der Lagerträger 58 in Figur 4 ist jedoch nicht als Tiefziehteil, sondern als Umformteil beispielsweise durch Kaltschlagen hergestellt. Auch eine spanende Herstellung des Lagerträgers 58 ist möglich. Der Lagerträger 58 in Figur 4 weist einen topfartigen, dünnwandigen Abschnitt 60 auf, in den das Nadellager 38 eingesetzt ist. Der Abschnitt 60 weist eine mit ihm einstückige Stirnwand 62 auf, von der ein Zapfen koaxial nach außen absteht, der den Fortsatz 46 des erfindungsgemäßen, zweiten Nadellagers 38 bildet. Mit dem Zapfen 46 ist der Lagerträger 58 des zweiten Nadellagers 38 in den Lagersitz 48 im Pumpengehäuse 14 eingepresst.
Bei dem in Figur 4 dargestellten Ausführungsbeispiel der Erfindung ist wie in Figur 1 ein Elastomer 52 als geräuschdämmendes Material auf den Außenumfang des topfförmigen Abschnitts 60 des Lagerträgers 58 aufvulkanisiert. Der Elastomer 52 füllt den Ringspalt 50 zwischen dem Lagerträger 58 und dem Pumpengehäuse 14 auf. Um eine eventuelle Pressung zwischen dem Lagerträger 58 und dem in den Lagerträger 58 eingesetzten Lagerring 42 des zweiten Nadellagers 38 in Figuren 3 und 4 zu verringern, kann der Abschnitt 60 des Lagerträgers 58, in den das Nadellager 38 eingesetzt ist, mit Längs- oder Schrägschlitzen versehen sein (nicht dargestellt).

Claims

Patentansprüche
1. Wälzlager mit einem Lagerring und mit Wälzkörpern, dadurch gekennzeichnet, dass der Lagerring (42) einen seitlichen Fortsatz (46) aufweist, mit dem er in einen Lagersitz (48) einpressbar ist.
2. Wälzlager nach Anspruch 1 , dadurch gekennzeichnet, dass das
Wälzlager (38) ein Rollen- oder Nadellager (38) ist und dass die Wälzkörper (40) Rollen oder Nadeln (40) sind.
3. Wälzlager nach Anspruch 1 , dadurch gekennzeichnet, dass der Fortsatz
(46) koaxial zum Wälzlager (38) ist.
4. Wälzlager nach Anspruch 1 , dadurch gekennzeichnet, dass der Lagerring
(42) auf der Seite seines Fortsatzes (46) stirnseitig geschlossen ist.
5. Wälzlager nach Anspruch 1 , dadurch gekennzeichnet, dass der Fortsatz (46) einstückig mit dem Lagerring (42) ist.
6. Wälzlager nach Anspruch 1 , dadurch gekennzeichnet, dass das Wälzlager (38) einen Lagerträger (58) aufweist, in den das Wälzlager (38) eingesetzt ist, und dass der Lagerträger (58) den seitlichen Fortsatz (46) des Wälzlagers (38) aufweist.
7. Wälzlager nach Anspruch 1 , dadurch gekennzeichnet, dass der Lagerring (42) im Bereich der Wälzkörper (40) ein geräuschdämmendes Material
(52) aufweist.
8. Kolbenpumpe, mit einem Pumpengehäuse, mit einem Exzenter, der mit einem Wälzlager drehbar im Pumpengehäuse gelagert ist, wobei das Wälzlager einen Lagerring, mit dem es in einen Lagersitz im
Pumpengehäuse eingepresst ist, und Wälzkörper aufweist, und mit einem Pumpenkolben der axial verschieblich im Pumpengehäuse aufgenommen und der durch rotierenden Antrieb des Exzenters zu einer Hubbewegung in axialer Richtung antreibbar ist, dadurch gekennzeichnet, dass der Lagerring (42) des Wälzlagers (38) einen seitlichen Fortsatz (46) aufweist, mit dem der Lagering (42) in den Lagersitz (48) im Pumpengehäuse (14) eingepresst ist.
9. Kolbenpumpe nach Anspruch 8, dadurch gekennzeichnet, dass das Wälzlager (38) auf einer einem Antrieb (12) der Kolbenpumpe (16) abgewandten Seite des Exzenters (26) angeordnet ist.
10. Pumpenaggregat mit einem Pumpenmotor, mit einer ein Pumpengehäuse aufweisenden Kolbenpumpe, die mit dem Pumpenmotor verbunden ist, wobei die Kolbenpumpe einen Exzenter aufweist, der mit dem
Pumpenmotor rotierend antreibbar und der mit einem Wälzlager drehbar in dem Pumpengehäuse gelagert ist, wobei das Wälzlager einen Lagerring, mit dem es in einen Lagersitz im Pumpengehäuse eingepresst ist, und Wälzkörper aufweist, und mit einem Pumpenkolben, der verschieblich im Pumpengehäuse aufgenommen ist und der durch rotierenden Antrieb des Exzenters zu einer Hubbewegung antreibbar ist, dadurch gekennzeichnet, dass der Lagerring (42) des Wälzlagers (38) einen seitlichen Fortsatz (46) aufweist, mit dem der Lagerring (42) in den Lagersitz (48) im Pumpengehäuse (14) eingepresst ist.
11. Pumpenaggregat nach Anspruch 10, dadurch gekennzeichnet, dass das Wälzlager (38) auf einer dem Pumpenmotor (12) abgewandten Seite des Exzenters (26) angeordnet ist.
12. Pumpenaggregat nach Anspruch 10, dadurch gekennzeichnet, dass der
Exzenter (26) drehfest mit einer Motorwelle (24) des Pumpenmotors (12) ist.
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