專利名稱：軸承布置結(jié)構(gòu)的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本實(shí)用新型涉及一種用于在殼體中支承軸的軸承布置結(jié)構(gòu)。
背景技術(shù)：
滑動(dòng)軸承眾所周知。這種滑動(dòng)軸承通常包括軸承座，該軸承座在面向
曲軸的一側(cè)上配i殳有軸瓦。軸瓦內(nèi)側(cè)和曲軸表面限定一軸承間隙，在工作 期間潤滑劑流經(jīng)該軸承間隙。潤滑劑通常通過軸瓦中的設(shè)置在中間的凹槽 輸入。
機(jī)動(dòng)車內(nèi)燃才幾的軸通常支承在這種滑動(dòng)軸承中。為了最佳地潤滑，通 常借助于油泵穿過軸瓦中的一個(gè)為滑動(dòng)軸承供給油，該油以一定的壓力被 壓到軸承中。為了充分地給軸承供給油，油壓是必需的，因?yàn)橛蜁?huì)流出而 進(jìn)入結(jié)構(gòu)上必要的間隙中。大的徑向間隙導(dǎo)致油以不希望的方式大量流出 并因此導(dǎo)致軸承中危險(xiǎn)的壓力降低。由于壓力降低，潤滑油膜可能裂開， 這導(dǎo)致可動(dòng)元件較快的磨損。因此，為了安全/可靠地工作，在軸承中必須 有足夠高的油壓。在工作期間軸承中的間隙例如由于受熱而變大。為了使 軸承中的油壓保持不變，可以使用泵功率增大的泵。這些問題特別是出現(xiàn) 在具有輕金屬殼體的現(xiàn)代發(fā)動(dòng)機(jī)/馬達(dá)中，在這種發(fā)動(dòng)機(jī)中具有不同熱膨脹 系數(shù)的構(gòu)件相互作用。
納軸瓦。由此應(yīng)當(dāng)減小不同的徑向擴(kuò)大并因此減小不同構(gòu)件之間的間隙形 成過程，該間隙形成過程會(huì)導(dǎo)致潤滑劑的流出增大。但是該解決方案導(dǎo)致 發(fā)動(dòng)機(jī)重量增加和生產(chǎn)成本提高。
滑動(dòng)軸承包括軸承支承面，該軸承支承面至少部分地包圍待支承的軸，其中在軸承支承面和軸之間存在間隙，潤滑劑位于該間隙中。該潤滑劑能 夠通過軸承支承面中的或者軸中的孔、槽或其它凹部進(jìn)入間隙中。軸承布 置結(jié)構(gòu)的間隙由于殼體和軸的不同熱膨脹系數(shù)而變動(dòng)。由此，過大的間隙 導(dǎo)致大量潤滑劑以不希望的方式從軸承布置結(jié)構(gòu)中流出，這會(huì)導(dǎo)致間隙中 的潤滑油膜裂開并因此導(dǎo)致軸承布置結(jié)構(gòu)提前磨損。這類問題特別是在殼 體結(jié)構(gòu)中使用輕金屬時(shí)出現(xiàn)，因?yàn)檩p金屬的熱膨脹系數(shù)不同于鋼(軸通常 所使用的材料)的熱膨脹系數(shù)。應(yīng)盡可能簡單并使用較少的部件來支承不 (能)像曲軸那樣承受強(qiáng)栽荷的軸。

實(shí)用新型內(nèi)容
本實(shí)用新型的目的在于，提供一種可簡單且經(jīng)濟(jì)地制造的用于在殼體 中支承軸的軸承布置結(jié)構(gòu)。
根據(jù)本實(shí)用新型的第一方面，提出一種用于在殼體中支承軸的軸承布
置結(jié)構(gòu)，其中在殼體中設(shè)計(jì)至少一個(gè)碗形(schalen仿rmig )的軸承支承面， 軸可定位在該軸承支承面上，在軸承支承面和軸之間形成間隙并且在該間 隙中設(shè)有至少一個(gè)節(jié)流元件。根據(jù)本實(shí)用新型，軸承支承面直接一體成形 在殼體中。為此在殼體中設(shè)計(jì)軸承座并且這樣加工面向軸的面，使得該面 形成軸承支承面。因此，具有軸承支承面的軸承座設(shè)計(jì)成與殼體材料一致 且一體的。才艮據(jù)本實(shí)用新型，不使用軸瓦，因此得到了一種部件數(shù)量少的 和可經(jīng)濟(jì)制造的軸承布置結(jié)構(gòu)。這種軸承布置結(jié)構(gòu)特別適合于支承不像內(nèi) 燃機(jī)的曲軸那樣承受機(jī)械栽荷的軸。這類軸例如是內(nèi)燃機(jī)的凸輪軸或平衡 軸或變速箱/減速箱的各種軸。由于在這里構(gòu)成軸承布置結(jié)構(gòu)的一部分的殼 體通常由輕金屬制成，而軸優(yōu)選由合金鋼制成，所以在軸承支承面和軸之 間的間隙中i殳有節(jié)流元件。該節(jié)流元件限制潤滑劑的流動(dòng)，并且在較高溫 度下當(dāng)間隙尺寸變大時(shí)阻止軸承布置結(jié)構(gòu)中的潤滑劑壓力下降，因此也阻 止存在于間隙中的潤滑油膜裂開。
根據(jù)本實(shí)用新型的第 一方面，可在每個(gè)軸承支承面上設(shè)置兩個(gè)節(jié)流元 件，這兩個(gè)節(jié)流元件分別配設(shè)于軸承支承面的一個(gè)邊緣。由此通過節(jié)流元軸承支承面和軸之間的間隙。
根據(jù)本實(shí)用新型的笫一方面，在軸承支承面中可設(shè)置至少一個(gè)凹部，
節(jié)流元件設(shè)置于該凹部中。節(jié)流元件被容納(kammern)并因此固定在所 述凹部中。所述凹部可這樣設(shè)計(jì)，使得節(jié)流元件以一定的余隙支承在所述 凹部中并且潤滑劑優(yōu)選在所述凹部和節(jié)流元件之間經(jīng)過間隙。這種設(shè)計(jì)使 得節(jié)流元件能夠在徑向方向上膨脹。所述凹部優(yōu)選設(shè)計(jì)成至少部分地在軸 承支承面中環(huán)繞的凹槽。
根據(jù)本實(shí)用新型的第一方面，節(jié)流元件能夠設(shè)計(jì)成至少一部分圓形的。 軸承布置結(jié)構(gòu)通常僅在半圓上具有軸承支承面廓形。在此勾劃出軸承支承 面的廓形，該軸承支承面面向主載荷方向并且因此不像設(shè)置在背向主載荷 方向一側(cè)上的另一個(gè)軸承支承面一樣承受這么重的載荷。這里，廓形是指 用于為軸承布置結(jié)構(gòu)供應(yīng)潤滑劑的裝置和凹部的布置結(jié)構(gòu)。在載荷作用下， 在與主載荷相對(duì)的軸承支承面上產(chǎn)生較大的間隙。因此，在這里優(yōu)選設(shè)置 限制潤滑劑流的節(jié)流元件。為此，該節(jié)流元件可優(yōu)選設(shè)計(jì)成半圓形。
根據(jù)本實(shí)用新型的第一方面，節(jié)流元件可設(shè)計(jì)成環(huán)形。這種節(jié)流元件 完全包圍軸并且當(dāng)軸的載荷方向變化時(shí)特別有利。
根據(jù)本實(shí)用新型的第 一 方面，節(jié)流元件可設(shè)計(jì)成矩形環(huán)
(Rechteckring)。矩形環(huán)可簡單且經(jīng)濟(jì)地制造。
根據(jù)本實(shí)用新型的第一方面，節(jié)流元件能夠可相對(duì)凹部轉(zhuǎn)動(dòng)地設(shè)置在 軸上。為此節(jié)流元件優(yōu)選具有狹縫，使得節(jié)流元件能張開以安裝在軸上。 安裝好之后，節(jié)流元件不可相對(duì)轉(zhuǎn)動(dòng)地(drehfest)設(shè)置在軸上并且浮動(dòng)支 承在凹部中。潤滑劑流發(fā)生在形成在凹部和節(jié)流元件之間的間隙中。在此 實(shí)施形式中有利的是，節(jié)流元件能在徑向方向上以及根據(jù)凹部的寬度也能 在軸向方向上運(yùn)動(dòng)和膨脹。在軸向方向上的、亦即節(jié)流元件和凹部側(cè)壁之 間的間隙寬度由潤滑劑壓力確定。
根據(jù)本實(shí)用新型的第一方面，節(jié)流元件可在外周側(cè)和/或內(nèi)周側(cè)具有至 少一個(gè)凸起和/或凹陷。在此情況下，節(jié)流元件的基本形狀是矩形環(huán)，設(shè)計(jì) 成整圓或部分圓、例如半圓。節(jié)流元件的有利實(shí)施形式在外周側(cè)上大約中間處具有凹陷或凸起。該凹陷或凸起可設(shè)計(jì)成圓形的。在另一有利的實(shí)施 形式中，節(jié)流元件在外周側(cè)和內(nèi)周側(cè)上均具有凹陷。通過這種構(gòu)型，凹陷 附近的材料或凸起本身在例如由于節(jié)流元件的膨脹而受到壓應(yīng)力時(shí)在界定 的結(jié)構(gòu)空間中沿徑向方向偏移到附近的自由區(qū)域并且因此消除應(yīng)力。優(yōu)選 選擇在壓力和溫度下塑性變形的材料。通過節(jié)流元件的材料選擇和造型便
可以在;f艮短的啟動(dòng)時(shí)間之后持久地產(chǎn)生最佳的潤滑劑流。用于節(jié)流元件的 可想到的材料優(yōu)選為聚合物，特別是聚四氟乙烯(PTFE復(fù)合物)、聚醚 醚酮(PEEK)、聚酰胺亞胺(PAI)和聚酰亞胺。上述節(jié)流元件的有利效 果并不局限于本文所述的軸承布置結(jié)構(gòu)，更確切地說，這類節(jié)流元件可有 利地用于所有可想到的裝配有節(jié)流元件的滑動(dòng)軸承中。
根據(jù)本實(shí)用新型的第 一方面，節(jié)流元件可配設(shè)將其壓在軸上的彈簧元 件。為此，彈簧元件可直接并且優(yōu)選在外周側(cè)上作用在節(jié)流元件上。在其 它實(shí)施形式中，所述彈簧元件也可間接地作用在節(jié)流元件上。彈簧元件使 得節(jié)流元件被與潤滑劑的流體動(dòng)壓力和靜壓力無關(guān)地恒定壓緊。因此，節(jié) 流元件例如在軸的啟動(dòng)過程中也一直貼靠在軸上。此外，節(jié)流元件可脫離 流體動(dòng)壓力的影響。這種脫離可通過結(jié)構(gòu)的匹配或分離/單獨(dú)的構(gòu)件來實(shí) 現(xiàn)。這種脫離可這樣實(shí)現(xiàn)，即潤滑劑的流體動(dòng)壓力僅作用在側(cè)面上。
根據(jù)本實(shí)用新型的第一方面，可設(shè)置用于輸入潤滑劑的裝置。該裝置 可設(shè)計(jì)成通入軸承支承面或也通入軸、優(yōu)選通入兩個(gè)節(jié)流元件之間的孔。 除孔之外還可設(shè)置凹槽，在該凹槽中通過孔輸入的潤滑劑分布在節(jié)流元件、 軸承支承面和軸之間的空隙中。
使用上述軸承布置結(jié)構(gòu)來支承凸輪軸、平衡軸、控制器軸/換檔軸或傳 動(dòng)軸。上述軸承布置結(jié)構(gòu)特別適合于支承上述軸，因?yàn)檫@些軸承受不像曲 軸那樣的載荷。因此，該軸承布置結(jié)構(gòu)由于成本的原因也應(yīng)較簡單地實(shí)施。
根據(jù)本實(shí)用新型的第二方面，提出一種用于支承軸的滑動(dòng)軸承，該滑 動(dòng)軸承具有至少一個(gè)軸承元件，該軸承元件配設(shè)有至少一個(gè)用于接納軸的 軸瓦，其中軸瓦具有用于輸送潤滑劑的凹槽，軸的表面與軸瓦限定一間隙。 通過改進(jìn)這種滑動(dòng)軸承，使得在使發(fā)動(dòng)機(jī)重量最小的情況下確?；瑒?dòng)軸承始終最佳地工作。
根據(jù)本實(shí)用新型第二方面的用于支承軸的滑動(dòng)軸承的特征是至少一個(gè) 用于^l氐制間隙的不利于工作的尺寸改變的應(yīng)變?cè)?膨脹元件。
根據(jù)本實(shí)用新型的第二方面可知，可通過應(yīng)變?cè)a(bǔ)償間隙形成過程。 在此特別已知，可以不使用必須以特別昂貴的方式使其熱膨脹系數(shù)最優(yōu)化 的重金屬。以改進(jìn)的方式應(yīng)用可由輕金屬制成的應(yīng)變?cè)?，以便補(bǔ)償必需 構(gòu)件的膨脹過程。
在才艮據(jù)本實(shí)用新型第二方面的一種結(jié)構(gòu)特別有利的實(shí)施形式中，應(yīng)變 元件可由一種熱膨脹系數(shù)比制成軸承元件和待支承的軸的材料高的材料制 成。也可設(shè)想，應(yīng)變?cè)梢环N熱膨脹系數(shù)比制成軸瓦的材料高的材料制 成。根據(jù)應(yīng)用也可以設(shè)想，對(duì)于應(yīng)變?cè)?、軸承元件和軸瓦使用具有不同 熱膨脹系數(shù)的完全不同的材料，以便抵制間隙形成過程。在此不僅可以抵 制間隙的擴(kuò)大，而且可以抵制其縮小。就此而言，通過該實(shí)施形式有利地 實(shí)現(xiàn)了可以不使用必須以昂責(zé)的方式使?jié)櫥瑒毫εc間隙尺寸匹配的泵。
特別有利地，至少一個(gè)應(yīng)變?cè)梢栽O(shè)置在軸瓦中。這種實(shí)施形式可 實(shí)現(xiàn)特別緊湊的滑動(dòng)軸承結(jié)構(gòu)方式。
關(guān)于特別對(duì)稱地補(bǔ)償間隙形成過程，可以在凹槽的兩側(cè)i殳置應(yīng)變?cè)?在此可以設(shè)想，應(yīng)變?cè)O(shè)置在軸瓦中或軸瓦上。應(yīng)變?cè)c軸瓦的特別 牢固的連接可以這樣達(dá)成，即應(yīng)變?cè)浜显谳S瓦的凹部中。
根據(jù)本實(shí)用新型的第二方面，至少一個(gè)應(yīng)變?cè)稍O(shè)置在軸瓦和軸承 元件之間。在此可以設(shè)想，應(yīng)變?cè)谳S承元件的整個(gè)寬度上延伸。由此 確保軸承元件和軸瓦都均勻受力。就此而言，排除了軸瓦相對(duì)于軸承元件 的傾斜。
在這種實(shí)施形式中，應(yīng)變?cè)茉谳S承元件中容納在兩個(gè)凹槽壁之間。 其優(yōu)點(diǎn)在于，應(yīng)變?cè)还潭?，其位置相?duì)于軸承元件不能改變。此外， 由熱膨脹引起的體積變化由于軸向容納而僅在徑向上發(fā)揮其作用，并因此 加強(qiáng)閉合間隙的效果。
根據(jù)本實(shí)用新型的笫二方面，應(yīng)變?cè)膳湓O(shè)有兩個(gè)密封元件，這些密封元件定位在軸瓦兩側(cè)。這種實(shí)施形式的優(yōu)點(diǎn)是，存在于間隙中的潤滑 劑被保持在間隙中，而不會(huì)從間隙中流出。由此可使用較小的油泵。
才艮據(jù)本實(shí)用新型的第二方面，密封元件能由包圍應(yīng)變?cè)兔芊庠?的支承元件沿軸向支承。這種具體的實(shí)施形式確保了在從間隙側(cè)施加壓力 時(shí)密封元件保持其位置，而不^皮潤滑劑向外壓。其優(yōu)點(diǎn)在于，即《吏間隙內(nèi) 部出現(xiàn)相當(dāng)大的壓力，潤滑劑也不能從間隙流出。
根據(jù)本實(shí)用新型的第二方面，應(yīng)變?cè)捎删酆衔镏瞥桑员惚ＷC特 別經(jīng)濟(jì)地制造滑動(dòng)軸承。
可以"沒想，應(yīng)變?cè)扇嗽煜鹉z制成，由此保證應(yīng)變?cè)芘c預(yù)制凹 部特別好地配合。
才艮據(jù)本實(shí)用新型的第二方面，應(yīng)變?cè)捎删鬯姆蚁?fù)合物制成。 該材料的突出特點(diǎn)是摩擦特別小和耐磨損強(qiáng)度特別高。
根據(jù)本實(shí)用新型的第二方面，應(yīng)變?cè)捎蔁崴苄圆牧现瞥伞?br> 一般地，上軸承部件優(yōu)選配備有應(yīng)變?cè)?，因?yàn)檩S承下部件由于設(shè)置 在發(fā)動(dòng)機(jī)中上部的汽缸而比軸承上部件承受大得多的載荷，因此軸承下部 件的剛度應(yīng)當(dāng)不#皮應(yīng)變?cè)档汀?br> 根據(jù)本實(shí)用新型的第三方面，提出另一種用于支承軸的滑動(dòng)軸承，該
滑動(dòng)軸承包括至少一個(gè)用于接納軸的軸瓦，其中軸瓦和軸的表面限定一 軸承間隙；以及用于將潤滑劑輸入到軸承間隙中的結(jié)構(gòu)，該潤滑劑又可從 所述軸承間隙排出。由此能可靠地避免軸承間隙的由溫度引起的改變的負(fù) 效應(yīng)。
根據(jù)本實(shí)用新型第三方面的滑動(dòng)軸承的優(yōu)點(diǎn)是，通過較筒單的措施得 到經(jīng)過軸承間隙的潤滑劑流的調(diào)節(jié)過的流量。特別是能可靠地避免例如在 軸承間隙由于溫度而擴(kuò)大時(shí)的潤滑劑過多的流出，并因此避免軸承中的危 險(xiǎn)的壓力降低。通過對(duì)潤滑劑流節(jié)流，該潤滑劑流能在寬的溫度范圍內(nèi)保 持不變。就此而言，通過這種實(shí)施形式以有利的方式實(shí)現(xiàn)，能夠不使用必 須以較昂貴的方式使?jié)櫥瑒毫εc間隙尺寸匹配的泵，并因此能使用小的 和成本低廉的定量泵。盡管下文中始終以復(fù)數(shù)形式提及節(jié)流元件，但本實(shí)用新型當(dāng)然也應(yīng)當(dāng) 包括使用單個(gè)節(jié)流元件。此外，在下文中根據(jù)其在用于支承曲軸的機(jī)動(dòng)車 輛技術(shù)中的優(yōu)選應(yīng)用不失普遍性地說明本實(shí)用新型。
才艮據(jù)本實(shí)用新型第三方面的節(jié)流元件有利地直接設(shè)置在軸承間隙中， 即在軸瓦的面向曲軸的一側(cè)和/或端面的區(qū)域中。
在一種結(jié)構(gòu)簡單的解決方案中，節(jié)流元件設(shè)置在軸瓦中和/或軸瓦上。 這種實(shí)施形式能夠?qū)崿F(xiàn)滑動(dòng)軸承的特別緊湊的構(gòu)造方式。
在本實(shí)用新型第三方面的一種優(yōu)選的實(shí)施形式中，節(jié)流元件包括阻隔
元件，該阻隔元件可通過彈簧元件和/或處在一定壓力下的流體貼靠在曲軸 上或可固定在距曲軸的一定距離處。通過該措施保證潤滑劑的通流截面即 使在軸承間隙高勿寬度可變的情況下也基本保持不變。結(jié)果，潤滑劑流量 在寬的溫度范圍上保持不變。
但本實(shí)用新型并不局限于上述阻隔元件。也可設(shè)想節(jié)流元件設(shè)計(jì)成環(huán) 形墊片/環(huán)形盤，該環(huán)形墊片軸向設(shè)置在軸瓦的外周上并設(shè)有用于使?jié)櫥瑒?通過的節(jié)流孔。
此外，根據(jù)本實(shí)用新型的第三方面，節(jié)流元件可包括密封唇口，該密 封唇口優(yōu)選^L置在軸瓦的外周上并在彈性預(yù)緊力作用下密封地貼靠在曲軸 上。通過使密封唇口在潤滑劑流動(dòng)方向上定向能以簡單的方式實(shí)現(xiàn)降低潤 滑劑的過壓。在潤滑劑壓力升高的情況下，密封唇口提升，多余的潤滑劑 能溢出。當(dāng)密封唇口在反方向上定向時(shí)，潤滑劑流能以簡單的方式偏轉(zhuǎn)到 軸承的下軸瓦中，此外產(chǎn)生較強(qiáng)的節(jié)流效果。
接下來的實(shí)施形式涉及節(jié)流元件作為阻隔元件的設(shè)計(jì)。 考慮到對(duì)間隙形成過程特別對(duì)稱地補(bǔ)償，在用于輸入潤滑劑流的凹槽 的兩側(cè)，至少兩個(gè)阻隔元件在面向曲軸的一側(cè)上設(shè)置在軸瓦中和/或軸瓦 上。
一種結(jié)構(gòu)上優(yōu)選的解決方案規(guī)定，阻隔元件設(shè)置在軸瓦的面向曲軸的 一側(cè)上的徑向凹槽中。有利地，阻隔元件在這些凹槽中可徑向和軸向運(yùn)動(dòng)， 從而阻隔元件在曲軸上以及在接納凹槽的內(nèi)壁中的一個(gè)(如果希望的話))能夠以機(jī)械裝置實(shí)現(xiàn)，或者說壓緊在曲軸上 和/或內(nèi)壁上通過作用在阻隔元件的背面和/或側(cè)邊界上的流體壓力來實(shí)現(xiàn)。 作為通過流體壓力壓緊阻隔元件的補(bǔ)充，也能通過機(jī)械式彈簧元件設(shè)置附 加的彈性加載。這種實(shí)施形式的優(yōu)點(diǎn)是，壓緊力與流體壓力無關(guān)。
在本實(shí)用新型第三方面的一種特別優(yōu)選的實(shí)施形式中，潤滑劑本身用 作將阻隔元件壓緊在曲軸上和/或接納凹槽的內(nèi)壁中的一個(gè)上的流體。這可 用簡單的方式這樣實(shí)現(xiàn)，即建立中央潤滑劑供給裝置和用于接納阻隔元件 的凹槽之間的連接/連通。有利地，阻隔元件和接納凹槽的尺寸這樣確定， 使得潤滑劑能從空隙排出而進(jìn)入軸承間隙中。這確保軸承的額外潤滑。
根據(jù)形狀，上述實(shí)施形式中的阻隔元件可設(shè)有另外的附加功能。所以 阻隔元件例如能這樣設(shè)計(jì)，使得潤滑劑流轉(zhuǎn)向到軸承中心。此外例如阻隔 元件呈三角形或L形是合適的。在此，阻隔元件和接納凹槽的尺寸能這樣 確定，使得單靠流出的潤滑劑流就足以潤滑軸承。在這些實(shí)施形式中，例 如可以省去用于供給潤滑劑的中心凹槽。
根據(jù)本實(shí)用新型第三方面的節(jié)流元件可由聚合物制成，以保證經(jīng)濟(jì)地 制造滑動(dòng)軸承。
也可設(shè)想，節(jié)流元件由人造橡膠制成，由此保證阻隔元件能與預(yù)制的 凹部特別好地配合。
才艮據(jù)本實(shí)用新型的第三方面，節(jié)流元件也可由聚四氟乙烯復(fù)合物制成。 這些材料的突出特點(diǎn)是摩擦特別小和耐磨損強(qiáng)度特別高。
此外，節(jié)流元件還能由熱塑性材料制成。
根據(jù)本實(shí)用新型第三方面的滑動(dòng)軸承優(yōu)選應(yīng)用在機(jī)動(dòng)車中。在這種應(yīng) 用中， 一般優(yōu)選僅上軸承部件配備有根據(jù)本實(shí)用新型的節(jié)流元件，因?yàn)檩S 承下部件由于設(shè)置在發(fā)動(dòng)機(jī)中上部的汽缸而比軸承上部件承受大得多的載 荷。
但是根據(jù)本實(shí)用新型的滑動(dòng)軸承決不局限于上述應(yīng)用。

通過附圖詳細(xì)說明根據(jù)本實(shí)用新型的軸承布置結(jié)構(gòu)的幾個(gè)實(shí)施例。這
些圖分別示意示出
圖1 (a)示出根據(jù)本實(shí)用新型第一實(shí)施例的軸承布置結(jié)構(gòu)；
圖1 (b)示出在該軸承布置結(jié)構(gòu)中的節(jié)流元件的幾個(gè)實(shí)施例；
圖2 (a)示出根據(jù)本實(shí)用新型第二實(shí)施例的、具有軸、軸承元件和軸 瓦的滑動(dòng)軸承的剖視圖，其中在軸瓦中的凹槽的兩側(cè)插入有應(yīng)變?cè)?br> 圖2 (b)示出根據(jù)本實(shí)用新型第二實(shí)施例的、在軸承元件和軸瓦之間 設(shè)有應(yīng)變?cè)幕瑒?dòng)軸承；
圖2 (c)示出根據(jù)本實(shí)用新型第二實(shí)施例的、應(yīng)變?cè)谳S承元件的 整個(gè)寬度上延伸的滑動(dòng)軸承；
圖2 (d)示出根據(jù)本實(shí)用新型第二實(shí)施例的、在上軸瓦和軸承元件之 間以及在下軸瓦和軸承元件之間均分別設(shè)有應(yīng)變?cè)幕瑒?dòng)軸承；
圖2 (e)示出根據(jù)本實(shí)用新型第二實(shí)施例的、具有配設(shè)有密封元件的 應(yīng)變?cè)幕瑒?dòng)軸承；
圖2 (f)示出根據(jù)本實(shí)用新型第二實(shí)施例的、帶有密封結(jié)構(gòu)的應(yīng)變?cè)?件被支承元件包圍的滑動(dòng)軸承；
圖2 (g)示出根據(jù)本實(shí)用新型第二實(shí)施例的、在軸瓦內(nèi)以及在軸瓦和 軸承元件之間均設(shè)有應(yīng)變?cè)幕瑒?dòng)軸承；
圖3 (a)以半剖枧圖示出根據(jù)本實(shí)用新型第三實(shí)施例的、具有軸和軸 承座以及軸瓦的滑動(dòng)軸承，其中在軸瓦中的用于供給潤滑劑的凹槽兩側(cè)插 入有節(jié)流元件，該節(jié)流元件可以用潤滑劑壓力加載；
圖3 (b)示出一根據(jù)本實(shí)用新型第三實(shí)施例的滑動(dòng)軸承，其中在軸瓦 和曲柄臂/曲軸頰板之間設(shè)有密封唇口形式的節(jié)流元件；
圖3(c)示出根據(jù)本實(shí)用新型第三實(shí)施例的另一實(shí)施形式的滑動(dòng)軸承， 其中在軸瓦和曲柄臂之間設(shè)有密封唇口形式的節(jié)流元件；
圖3 (d)示出一根據(jù)本實(shí)用新型第三實(shí)施例的滑動(dòng)軸承，其中節(jié)流元 件^:計(jì)成具有節(jié)流孔的圓環(huán)形墊片；
圖3(e)示出類似于圖3 (a)的滑動(dòng)軸承，其中阻隔元件凈皮才貞式彈圖3 (f)示出類似于圖3(a)的滑動(dòng)軸承，其中用于將潤滑劑流引導(dǎo) 到中間的阻隔元件在橫截面內(nèi)具有三角形的形狀，并因此通過潤滑劑壓力 被軸向向外壓；以及
圖3 (g)示出類似于圖3 (f)的滑動(dòng)軸承，其中阻隔元件設(shè)計(jì)成具有 L形的形狀。
具體實(shí)施方式
圖1 (a)示出用于在殼體3中支承軸2的軸承布置結(jié)構(gòu)1。在殼體3 中直接設(shè)計(jì)出碗形的軸承支承面4，軸2可轉(zhuǎn)動(dòng)地支承在該軸承支承面上。 在運(yùn)行時(shí)通過潤滑劑的流體動(dòng)壓力和或許通過其它影響(例如彈力)，在 軸承支承面4和軸2之間形成有間隙5。為了限制潤滑劑流，在間隙5中 設(shè)有兩個(gè)節(jié)流元件6，其分別配設(shè)于軸承支承面4的一個(gè)邊緣7。節(jié)流元件 6被引入并固定在設(shè)置在軸承支承面4中的凹部8內(nèi)。在此實(shí)施例中，半 圓形的節(jié)流元件6 "^殳計(jì)成矩形(截面)環(huán)。在另一實(shí)施例中，節(jié)流元件6 被設(shè)計(jì)并且可相對(duì)凹部8轉(zhuǎn)動(dòng)地設(shè)置在軸2上。在節(jié)流元件6之間，在間 隙5中設(shè)有用于輸入潤滑劑的裝置11。該軸承布置結(jié)構(gòu)1特別適合于支承 凸輪軸、平衡軸、控制器軸或傳動(dòng)軸。
圖1 (b)示出節(jié)流元件的不同實(shí)施例。除了上述軸承布置結(jié)構(gòu)l外， 該節(jié)流元件也可設(shè)想用在其它滑動(dòng)軸承布置結(jié)構(gòu)中。節(jié)流元件6在基本形 狀上設(shè)計(jì)成矩形環(huán)，其中節(jié)流元件可以是圓形的或也可僅僅是部分圓、例 如半圓。節(jié)流元件由聚合物材料例如PTFE、 PEEK或PAI組成。在第一 實(shí)施例中，節(jié)流元件6在外周側(cè)具有梯形凸起9。在第二實(shí)施例中，節(jié)流 元件6在外周側(cè)具有半圓形的凹陷10,而在第三實(shí)施例中節(jié)流元件6在外 周側(cè)和內(nèi)周側(cè)分別具有半圓形的凹陷10。
圖2 ( a)示出一滑動(dòng)軸承，其中軸21通過軸瓦23支承在軸承元件22 中。通過軸瓦23中的凹槽24向軸瓦23和軸21之間的間隙26供給潤滑劑。 在凹槽24的兩側(cè)插入有應(yīng)變?cè)?5。此結(jié)構(gòu)的工作方式如下所述一旦軸承元件22由于受熱而比軸21膨脹得強(qiáng)烈，間隙26就增大。同 時(shí)，應(yīng)變?cè)捏w積由于受熱而增大。但是應(yīng)變?cè)H在間隙26的方向膨 脹，由此以附加的體積填充該間隙。這使得由于熱膨脹而增大的間隙容積 通過應(yīng)變?cè)?5的體積增大而減小或得到補(bǔ)償。由此經(jīng)過軸承的潤滑劑流 被節(jié)流或在很寬的溫度范圍上保持不變。
該措施局限用于滑動(dòng)軸承的上側(cè)。由此已經(jīng)實(shí)現(xiàn)了對(duì)潤滑劑體積流的 充分節(jié)流。過強(qiáng)的節(jié)流會(huì)過多地減小通過流出的潤滑劑進(jìn)行的散熱。
圖2 ( b )示出一具有軸承元件22的滑動(dòng)軸承，該軸承元件22在凹槽 壁28之間接納一應(yīng)變?cè)?7。該應(yīng)變?cè)?7定位在軸承元件22和軸瓦 23之間。
此實(shí)施例的工作方式如下所述
如果軸承元件22由于溫度升高而膨脹，則同時(shí)應(yīng)變?cè)?7的體積比 凹槽的容積增大得更多，在該凹槽中應(yīng)變?cè)?7插入在凹槽壁28之間。 這導(dǎo)致軸瓦23保持在軸上，間隙26不增大。此措施局限用于滑動(dòng)軸承的 上側(cè)。由此已經(jīng)實(shí)現(xiàn)對(duì)潤滑劑體積流的充分節(jié)流。
圖2 (c)示出根據(jù)圖2 (b)的布置結(jié)構(gòu)，其中應(yīng)變?cè)?7在沒有設(shè) 置邊界的情況下在軸承元件22的整個(gè)寬度上延伸。
圖2 (d)示出整個(gè)滑動(dòng)軸承，其中上軸瓦23和下軸瓦210均分別配 備有應(yīng)變?cè)?7。應(yīng)變?cè)?7在軸承元件22、 29的整個(gè)寬度上延伸。
該具體實(shí)施例實(shí)現(xiàn)了沿軸21的周向的均勻的間隙高JL/寬度。因此獲 得均勻的環(huán)形間隙。
圖2 (e)示出一滑動(dòng)軸承，其中軸承元件22通過應(yīng)變?cè)?7與軸瓦 23分開。應(yīng)變?cè)?7配設(shè)有密封元件211，該密封元件211設(shè)置在軸瓦 23的兩側(cè)。
圖2 (f)示出一滑動(dòng)軸承，其中應(yīng)變?cè)?7配設(shè)有密封元件211。應(yīng) 變?cè)?7和密封元件211都被支承元件212包圍，該支承元件在軸向方向 上支承密封元件211。
圖2 (g)示出一滑動(dòng)軸承，其中軸承元件22和軸瓦23通過應(yīng)變?cè)?7分開。此外，軸瓦23還具有配i殳的應(yīng)變?cè)?5。就此而言，實(shí)現(xiàn)了應(yīng) 變?cè)?5和27的組合。
在此組合中特別有利的是，通過設(shè)置在徑向內(nèi)側(cè)的、高效的應(yīng)變?cè)?25已能減少潤滑劑流。如果由于軸瓦23的很小的徑向結(jié)構(gòu)高度不可能將 足夠高的應(yīng)變?cè)?5安裝在徑向內(nèi)側(cè)，則能附加地通過設(shè)置在外側(cè)的應(yīng)變 元件7隨著工作溫度的升高使整個(gè)間隙處于最佳的高度范圍內(nèi)。
圖3(a)以半剖視圖示出曲軸31，該曲軸通過軸瓦33支承在滑動(dòng)軸 承32中。給軸承供應(yīng)潤滑劑由供油系統(tǒng)310通過軸瓦33中的凹槽34進(jìn)行。 上軸瓦33中的左側(cè)和右側(cè)加工有其它的凹槽33.1、 33.2，它們通過連接槽 道311也與潤滑劑供應(yīng)系統(tǒng)相連接。所述凹槽33.1、 33.2中設(shè)有阻隔元件 35.1、 35.2，這些阻隔元件^L存在的潤滑劑壓力壓在曲軸31上并由此向外 封閉軸承間隙36。如果軸承間隙36由于曲軸31和滑動(dòng)軸承32的大小不 等的熱膨脹系數(shù)而擴(kuò)大，則阻隔元件35.1、 35.2通過潤滑劑壓力保持在曲 軸31上并由此產(chǎn)生幾乎與熱膨脹不相關(guān)的節(jié)流間隙。由此防止經(jīng)過軸承的 潤滑劑流的過度增加，因?yàn)樽韪粼?5.1、 35.2對(duì)潤滑劑流節(jié)流。不限制 一般性地，上迷措施在所示實(shí)施例中局限于滑動(dòng)軸承32的上軸瓦33。由 此已實(shí)現(xiàn)了潤滑劑流的充分節(jié)流。過強(qiáng)的節(jié)流會(huì)過多地減小通過流出的潤 滑劑進(jìn)行的散熱。
類似于圖3 (a)，圖3 (b)示出通過軸瓦33支承在滑動(dòng)軸承32中曲 軸31。給軸承供應(yīng)潤滑劑通過軸瓦33中的凹槽34來進(jìn)行。軸瓦和曲軸之 間存在軸承間隙36。在軸瓦33的外周側(cè)上安裝有具有密封唇口 37.1、 37.2 的密封元件，該密封元件密封地貼靠在曲軸31的曲柄臂312.1、 312.2上、 徑向向外定向，并且通過密封唇口 37.1、 37.2在被施加壓力時(shí)能提升而使 潤滑劑能從軸承間隙36受節(jié)制地流出來起節(jié)流件的作用。
圖3 (c)示出類似于圖3 (b)的布置結(jié)構(gòu)。但在此實(shí)施例中，密封唇 口 37.1、 37.2徑向向內(nèi)定向，由此更好地節(jié)流并由此將潤滑劑流排到下軸 瓦(未示出)中，在那里潤滑劑流液力地/根據(jù)液體動(dòng)力學(xué)形成必需的滑動(dòng) 軸承間隙并能散熱地流出。由于在上軸瓦33側(cè)面缺少潤滑劑流，此實(shí)施例首先適合于浮動(dòng)軸承且很少用于固定軸承。
圖3 (d)示出類似于圖3 (c)的曲軸-滑動(dòng)軸承布置結(jié)構(gòu)，但是其中 代替密封唇口設(shè)置具有節(jié)流孔38.1、 38.2的、貼靠在上軸瓦33的外周上和 曲柄臂312.1、 312.2的內(nèi)周上的圓環(huán)形墊片38作為節(jié)流元件。在此實(shí)施例 中，潤滑劑流能夠僅在側(cè)面通過孔被節(jié)流地流出滑動(dòng)軸承。
圖3 (e)示出對(duì)應(yīng)于圖3 (a)的本實(shí)用新型的實(shí)施例，其不同之處在 于，節(jié)流元件35.1、 35.2在兩側(cè)被用彈簧313.1、 313.2徑向地壓在曲軸31 上。該實(shí)施例的優(yōu)點(diǎn)在于，以節(jié)流元件35.1、 35.2在曲軸31上的保持不變 的壓緊力、與潤滑劑壓力無關(guān)地對(duì)潤滑劑流節(jié)流。
圖3 (f)示出對(duì)應(yīng)于圖3 U)的本實(shí)用新型的實(shí)施例，其不同之處在 于，節(jié)流元件35.1、 35.2設(shè)計(jì)成三角形并且在潤滑劑施加壓力時(shí)被軸向向 外壓。這里潤滑劑能夠向內(nèi)流到軸承間隙36中，并且必要時(shí)能夠不用中間 的凹槽34來供給潤滑劑。
圖3 (g)示出對(duì)應(yīng)于圖3(a)的本實(shí)用新型的實(shí)施例，其不同之處在 于，節(jié)流元件35.1、 35.2設(shè)計(jì)成L形。借助于引導(dǎo)槽徑向地確定節(jié)流元件 35.1、 35.2在接納凹槽33.1、 33.2中的位置。在施加潤滑劑壓力時(shí)，所述 節(jié)流元件徑向貼靠在曲軸上而軸向貼靠在接納凹槽33.1、 33.2的軸向外側(cè) 壁上。這里如在圖3(f)中所示的實(shí)施例一樣，潤滑劑能夠向內(nèi)地流到軸 承間隙36中，由此必要時(shí)能不用中間凹槽34來供給潤滑劑。
關(guān)于本實(shí)用新型原理的其它有利的實(shí)施例和改進(jìn)方案， 一方面參見說 明書的一般部分，另一方面參見所附權(quán)利要求書。
最后要特別指出的是，上述純粹隨意選取的實(shí)施例僅用于解釋根據(jù)本 實(shí)用新型的原理，但該原理并不局限于這些實(shí)施例。
權(quán)利要求1. 一種用于在殼體(3)中支承軸(2)的軸承布置結(jié)構(gòu)(1)，其中在殼體(3)中設(shè)計(jì)至少一個(gè)碗形的軸承支承面(4)，軸(2)可定位在該軸承支承面(4)上，在軸承支承面(4)和軸(2)之間形成間隙(5)并且在間隙(5)中設(shè)有至少一個(gè)節(jié)流元件(6)。
2. 根據(jù)權(quán)利要求l所述的軸承布置結(jié)構(gòu)，其特征在于，設(shè)有兩個(gè)節(jié) 流元件(6),所述兩個(gè)節(jié)流元件分別配設(shè)于軸承支承面(4)的一個(gè)邊緣(7)。
3. 根據(jù)權(quán)利要求1或2所述的軸承布置結(jié)構(gòu)，其特征在于，在軸承 支承面(4)中設(shè)有至少一個(gè)凹部(8)，節(jié)流元件(6)設(shè)置在該凹部(8) 中。
4. 根據(jù)權(quán)利要求1或2所述的軸承布置結(jié)構(gòu)，其特征在于，節(jié)流元 件(6)設(shè)計(jì)成至少部分圓形的。
5. 根據(jù)權(quán)利要求1或2所述的軸承布置結(jié)構(gòu)，其特征在于，節(jié)流元 件(6)設(shè)計(jì)成環(huán)形。
6. 根據(jù)權(quán)利要求1或2所述的軸承布置結(jié)構(gòu)，其特征在于，節(jié)流元 件(6)設(shè)計(jì)成矩形環(huán)。
7. 根據(jù)權(quán)利要求3所述的軸承布置結(jié)構(gòu)，其特征在于，節(jié)流元件(6 ) 可相對(duì)凹部(8)轉(zhuǎn)動(dòng)地設(shè)置在軸(2)上。
8. 根據(jù)權(quán)利要求1或2所迷的軸承布置結(jié)構(gòu)，其特征在于，節(jié)流元 件(6)在外周側(cè)和/或內(nèi)周側(cè)上具有至少一個(gè)凸起(9)和/或凹陷(10)。
9. 根據(jù)權(quán)利要求1或2所迷的軸承布置結(jié)構(gòu)，其特征在于，節(jié)流元 件(6)配i殳有彈簧元件，該彈簧元件將節(jié)流元件(6)壓在軸(2)上。
10. 根據(jù)權(quán)利要求1或2所述的軸承布置結(jié)構(gòu)，其特征在于，設(shè)有用 于輸入潤滑劑的裝置(11)。
專利摘要本實(shí)用新型涉及一種用于在殼體(3)中支承軸(2)的軸承布置結(jié)構(gòu)(1)，其中在殼體(3)中設(shè)計(jì)至少一個(gè)碗形的軸承支承面(4)，軸(2)可定位在該軸承支承面中，在軸承支承面(4)和軸(2)之間形成間隙(5)并且在間隙(5)中設(shè)有至少一個(gè)節(jié)流元件(6)。
文檔編號(hào)F16C35/10GK201306388SQ200820138820
公開日2009年9月9日 申請(qǐng)日期2008年10月10日 優(yōu)先權(quán)日2007年10月11日
發(fā)明者E·博克, M·格拉姆利克, M·海蘭, T·克倫克 申請(qǐng)人:卡爾 弗羅伊登柏格兩合公司