JP2013525710A - 偏心軸受 - Google Patents

Abstract

本発明は、車両ブレーキ装置の電気液圧式のピストンポンプ装置のための偏心軸受（１）に関する。本発明は、軸線（６）を中心として回転駆動可能な軸（２）と、軸（２）に対して偏心的な軸受リング（３）と、軸受リング（３）と軸（２）との間に異なる間隙（４）の幅に対応して異なる直径を有する転動体（５）とを設けることを提案する。軸（２）の回転駆動時に、軸受リング（３）の偏心性は軸（２）の半分の回転速度で軸（２）の周囲を周回し、外側で軸受リング（３）に接触するポンプピストン（９）を行程運動させる。転動体ケージ（７）は、最大直径を有する２つの転動体（５）の間で開かれており、軸受リング（３）と軸（２）との間の狭幅になる間隙（４）の方向に転動体（５）を負荷し、これにより、転動体（５）が駆動された場合に転動体（５）が軸（２）で周回することを確保する。

Description

本発明は、請求項１の上位概念部の特徴を有する偏心軸受に関する。本発明による偏心軸受は、特に、自動車の液圧ブレーキ装置の電気液圧式ピストンポンプ装置のために設けられている。このようなポンプ装置は、スリップ制御されたブレーキ装置および／または外力ブレーキ装置でブレーキ操作を行うために液圧によるブレーキ圧を生成するために使用される。

既知の偏心軸受は偏心軸を備え、偏心軸は、電気モータのモータ軸、または電気モータによって駆動可能なギアの出力軸に一体的に、または他の方法で堅固に、および偏心的に取り付けられている。偏心軸には、偏心軸を同心的に包囲する軸受リングと転動体とを備える転がり軸受が配置されており、転動体は偏心軸と軸受リングとの間の間隙で軸の周囲を周回し、一般に等間隔に配置されているが、必ずしも等間隔には配置されていない。一般に、転動体はローラまたはニードルであるが、もちろんその他の転動体、例えば玉であってもよい。軸受リングは外側リングとして理解することができ、例えば偏心軸に押し付けられた内側リングが設けられていてもよい。もちろん、内側リングは不可欠ではなく、転動体は直接に偏心軸で転動してもよい。軸受リングの外側にはポンプピストン装置の１つ以上のポンプピストンが接触している。ポンプピストンは、例えば、ばねによって外側から軸受リングに当接するように押し付けられる。

回転駆動時に、偏心軸は偏心性に基づき円軌道に沿って移動し、この場合に自身を中心として回転する。円軌道における偏心軸の移動に基づき、軸受リングも１つの円軌道もしくは同じ円軌道を移動し、これにより、軸受リングの外側に接触するピストンポンプを所望のように行程（ストローク、リフト）運動させ、ピストンポンプでは既知のように、ブレーキ液、または一般に流体が交互の吸込みおよび排出によって圧送される。転がり軸受により軸受リングは偏心軸と共に回動しない。

自動車の液圧ブレーキ装置のための電気液圧式ピストンポンプ装置では、偏心軸受は、電気モータまたはギアの出力軸の回転運動を、ポンプピストンを駆動するための行程運動に変換する。

請求項１の特徴を有する本発明による偏心軸受は、回転駆動可能な軸を備え、軸上には、軸を包囲する軸受リング、および軸と軸受リングとの間の間隙で軸の周囲に配置された転動体を有する転がり軸受を備え、転動体は等間隔に配置されていてもよいが、必ずしもそうでなくてもよい。転動体ケージは転動体を互いに間隔をおいて保持し、この場合に転動体の間隔は等しくてもよいし、または異なっていてもよい。既知の偏心軸受とは異なり、本発明による偏心軸受の軸は回転軸線に対して同心的に設けられているが、軸が回転軸線に対して偏心的であることも可能であり、本発明から除外されない。軸の偏心性の代わりに、または場合によっては付加的に、軸受リングは軸に対して偏心的であり、軸に対する軸受リングの偏心性に基づいた軸と軸受リングとの間の異なる間隙幅に対応して転動体は異なる直径を有している。転動体は、それぞれの転動体が位置する周方向位置で軸受リングと軸との間の間隙幅と同じ大きさの直径を有している。

軸が回転駆動された場合に転動体は軸上および軸受リング内を転動し、転がり軸受では既知のように軸の周囲を周回する。この場合、大きい直径を有する転動体は軸受リングを軸から離れるように押圧し、小さい直径を有する転動体が位置する反対側では軸受リングは軸に近づく。いわば変化する間隙幅は、転動体と共に、回転駆動される軸の周囲を周回する。すなわち、最も広い間隙幅、最も狭い間隙幅および他のそれぞれの間隙幅は、転動体と共に軸の周囲を周回する。軸受リングは、軸に対して偏心性をもって軸の周囲の円軌道を移動する。軸の回転運動は、軸受リングの外側に接触する１つ以上のポンプピストンの行程運動に変換される。転動体は軸の回転速度よりも遅い周回速度で軸の周囲を周回し、軸受リングが円軌道を移動する速度も同様に減じられる。本発明による偏心軸受は減速比を有し、軸受リングの偏心性の周回速度は、軸受リングが回動不能な場合には軸の回転速度よりも遅い。減速比は、高い回転数による駆動が可能であるという利点を有し、これにより、同じ出力でより小型でより軽量な電気モータの使用が可能となる。

本発明による偏心軸受の別の利点は、構成が簡単で安価なことである。

本発明による偏心軸受は、特に自動車の液圧ブレーキ装置でブレーキ圧を生成するために電気モータの回転運動がポンプピストンを駆動するための行程運動に変換される電気液圧式ピストンポンプ装置で上記のように使用するように構成されている。本発明は、もちろんこのような用途に制限されておらず、さらにこのような偏心軸受そのものに向けられている。

従属請求項は、請求項１に記載の発明の有利な実施形態および改良形態を対象としている。

好ましくは、転動体ケージは弾性的であり（請求項２）、転動体を内側方向に軸に対して、外側方向に軸受リングに対して、および／または周方向に負荷する。請求項４では、転動体ケージは転動体を、軸と軸受リングとの間の狭幅になる間隙の方向に負荷する。本発明のこのような構成は、転動体と軸もしくは軸受リングとの間に遊びがある場合であっても、転動体は予荷重によって軸または軸受リングに対して負荷され、狭幅になる間隙の方向に負荷された場合には軸に対しても軸受リングに対しても負荷されるという利点を有する。負荷が小さい場合であっても、本発明のこのような構成は、軸（または軸受リング）が回転駆動された場合に転動体が軸上および軸受リング内を転動することを確保し、したがって、遊星歯車装置の遊星歯車が軸の周囲を周回する場合と比較可能である。転動体が軸の周囲を周回することにより、軸の周囲の円軌道における軸受リングの所望の移動が確保される。

弾性的な構成とするために、請求項５では、転動体ケージは１つの周方向位置で開かれている。転動体ケージのこのような構成は、例えばスナップリングまたはリテーナリングなどの固定リングと比較可能である。転動体の一箇所で開かれた構成は、本発明による偏心軸受の組み立てを容易にする。請求項６によれば、転動体ケージは、最大直径を有する２つの転動体の間で開かれており、両周方向に、軸と軸受リングの間の狭幅になる間隙の方向に転動体を負荷する。偏心軸受が最大直径を有する転動体を１つのみ有している場合には、転動体ケージは、この転動体と隣接する転動体との間で開かれている。

以下に図示の実施例に基づいて本発明を詳述する。唯一の図面は本発明による偏心軸受を平面図で示している。

本発明による偏心軸受を示す平面図である。

図面に示した本発明による偏心軸受１は、軸受リング３によって包囲された軸２を備える。軸受リング３と軸２との間の間隙４では、転動体の形のローラ５が軸２の周囲に配置されている。軸受リング３およびローラ５は、場合によっては軸２と一緒に転がり軸受として理解することもできる。軸２は、図平面の後方に位置するため図面では見ることができない電気モータによって、同時に回転軸線でもある軸線６を中心として回転駆動可能である。軸２は偏心性を有していない。軸は、例えば、電気モータのモータ軸の終端部であってもよい。

軸受リング３は軸２に対して偏心的であり、軸受リング３と軸２との間の間隙４の幅は周方向に変化する。図面では上方に位置する最大間隙幅から始まって、最大間隙幅の向かい側に、すなわち、図面では下方に位置する最小間隙幅に向かって間隙幅は両周方向に縮小している。

転動体を形成するローラ５は、異なる間隙幅に対応して異なる直径を備える。ローラ５の直径は、それぞれのローラ５が位置する箇所における軸受リング３と軸２との間の間隙４の幅と同じ大きさである。

軸２が回転駆動された場合にローラ５は軸２の周囲を転動し、この場合に軸２の回転速度よりもわずかな周回速度で周回する。最大直径を有する２つのローラ５と共に軸受リング３と軸２との間の間隙４の最大の間隙幅も周回する。同様に軸受リング３と軸２との間の間隙４の最小間隙幅は、最小直径を有する２つのローラ５と共に軸２の周囲を周回する。換言すれば、軸線を中心とした軸２の回転駆動時に軸２に対する軸受リング３の偏心性が周回し、この場合に偏心性の周回速度は、軸受リング３が共に回動しない場合には軸２の回転速度よりも小さい。軸受リング３は、同時に軸の回転軸線でもある軸２の軸線６を中心とした円軌道を移動し、この場合の軸受リング３の円運動の速度は、軸２の回転速度よりも小さく、したがって、減速が行われる。

ローラ５は、転動体を互いに間隔をおいて保持する転動体ケージ７に収容されている。最大直径を有する２つのローラ５の間では、転動体ケージ７は開かれており、このようにして弾性的に構成されており、例えば、機械工学でスナップリングまたはリテーナリングとして既知の固定リングと比較可能である。転動体ケージ７は予荷重を有し、最大直径を有する２つのローラ５を、矢印８で示すように周方向に互いに離れるように負荷する。予荷重により、転動体ケージ７は両周方向に、軸と軸受リングとの狭幅になる間隙４の方向にローラ５を負荷する。予荷重により、転動体７は、ローラ５が軸２および軸受リング３に当接するように軸２および軸受リング３に対して予荷重をかけ、軸２が回転駆動された場合には、軸２上および軸受リング３の内部で転動し、軸２の半分の回転速度で軸２の周囲を周回する。さらに、転動体ケージの一箇所で開かれた弾性的な構成は、偏心軸受１の組み立てを容易にする。

ローラ５は、転動体ケージ７の長方形の切欠き、いわゆる「ポケット」に回動可能に収容されている。このような転動体ケージ７は転がり軸受で既知であり、軸受ケージまたは略して単にケージとも呼ばれる。ローラ軸受では、転がり軸受ケージはローラケージともよばれ、玉軸受では玉ケージとも呼ばれる。

さらに軸受リング３の外側でポンプピストン９の端面が軸受リング３に接触している。図面では端面のみが示されているポンプピストン９は軸２に対して半径方向に配置されており、図示しないピストンばねによって、外方から軸受リング３に対して押し付けられる。ポンプピストン９は、軸線方向に摺動可能に、すなわち、軸２に対して半径方向に摺動可能にポンプケーシング１１のポンプ孔１０に収容されている。偏心軸受１は、ポンプケーシング１１の円筒状の偏心空間１２で、本実施例では相互に向かい合って配置された、すなわち、ボクサー配置で配置された２つのポンプピストン９の間に位置する。軸２の回転駆動によって、軸受リング３は軸２と共に回転することなしに軸２の回転速度よりも遅い速度で、軸２の軸線６および回転軸線を中心とした円軌道を移動する。軸受リング３の円運動はポンプピストン９を行程運動させる。したがって、偏心軸受１は軸２の回転運動を、ポンプピストン９を駆動するための行程運動に変換する。ポンプケーシング１１は、いわゆる液圧ブロックの構成部分である。液圧ブロックには、ポンプピストン９の他に、図示しない液圧構成部材、例えば自動車の液圧ブレーキ装置のためのスリップ制御装置の電磁弁などが配置されており、相互に液圧接続されている。このような液圧ブロック自体は既知であり、ここでは詳述しない。

Claims (6)

1. 回転運動を行程運動に変換するための偏心軸受であって、回転駆動可能な軸（２）と、該軸（２）を包囲する軸受リング（３）と、軸（２）と軸受リング（３）との間の間隙（４）で軸（２）の周囲に配置された転動体（５）とを備える偏心軸受において、
   軸受リング（３）が軸（２）に対して偏心しており、転動体（５）が、軸（２）と軸受リング（３）との間の異なる間隙幅に対応して異なる直径を有し、偏心軸受（１）が、転動体ケージ（７）を備えることを特徴とする、回転運動を行程運動に変換するための偏心軸受。
2. 前記転動体ケージ（７）が弾性的である、請求項１に記載の偏心軸受。
3. 前記転動体ケージ（７）が周方向に弾性的である、請求項２に記載の偏心軸受。
4. 前記転動体ケージ（７）が、前記軸（２）と前記軸受（３）との間の狭幅になる間隙（４）の方向に前記転動体（５）を弾性的に負荷する、請求項３に記載の偏心軸受。
5. 前記転動体ケージ（７）が１つの周方向位置で開かれている、請求項２に記載の偏心軸受。
6. 前記転動体ケージ（７）が、最大直径を有する前記転動体（５）の間で開かれている、請求項５に記載の偏心軸受。

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