專利名稱：滑動(dòng)軸承中的污物存儲(chǔ)部的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及具有包括至少一個(gè)存儲(chǔ)部的存儲(chǔ)表面的滑動(dòng)軸承，該表面為滑動(dòng)表面和/或供油槽的表面，該存儲(chǔ)部為朝向存儲(chǔ)表面敞開的凹處，并且具有從存儲(chǔ)表面在朝向軸承后部的方向上延伸的存儲(chǔ)壁。
背景技術(shù)：
滑動(dòng)軸承的滑動(dòng)表面出于多種原因而具備一定輪廓。例如，在DE3905450C2中，提出了提供一種具有由軟材料填充的槽的滑動(dòng)軸承，以便使得在滑動(dòng)表面中較硬的材料與較軟的材料交替，從而達(dá)到更好的耐磨性和疲勞強(qiáng)度。GB1128370A描述了一種免潤滑的軸承，其中在滑動(dòng)表面上以槽或穴的形式形成凹處，以將污物顆粒運(yùn)輸?shù)捷S承之外。滲入到軸承中的外來物在凹處聚集，并且在軸的旋轉(zhuǎn)方向上沿著凹處的側(cè)面輸送，并且在軸承的端部處輸送到軸承之外。內(nèi)燃機(jī)中的滑動(dòng)軸承是不斷地進(jìn)一步改進(jìn)的主體。在內(nèi)燃機(jī)中正在出現(xiàn)不斷增大的壓力，并且因此在滑動(dòng)軸承中亦是如此。同時(shí)，發(fā)動(dòng)機(jī)的尺寸在減少。另外，正在使用相比以往都要稀的油來減少摩擦。這導(dǎo)致會(huì)阻止軸承和軸之間的接觸的潤滑膜的厚度在不斷減少。結(jié)果，系統(tǒng)對(duì)不期望的外部影響、例如部件制造中的大的污物顆粒和碎屑的入侵變得越來越敏感，而這種外部影響永遠(yuǎn)無法完全避免。另外，軸承殼的結(jié)構(gòu)在變化。具有極好的滑動(dòng)性能的鉛正由其它成分代替。軸承的應(yīng)力性能也在提升，這導(dǎo)致了對(duì)外部影響的更大的敏感性。通常，承受大應(yīng)力的層相比傳統(tǒng)的層更薄且更硬，并且這導(dǎo)致了更小的嵌入性，即將硬顆粒嵌入到滑動(dòng)表面中以減少磨損的能力。通過替換含鉛層，也減少了受損層的剩余滑動(dòng)性。這也減少了嵌入性，其結(jié)果是減少了軸承的操作安全性。如果有外來物侵入，軸承因此相比之下將損壞至更大的程度，這可能導(dǎo)致摩擦系統(tǒng)的全面故障。外來顆?？赡苡卸喾N來源，并且可以不同的方式到達(dá)油路。例如，源自部件制造的污物，例如鉆屑、軟焊或硬焊的殘屑、來自封裝的單個(gè)部件的殘留污物等等可能損壞軸承。另外，例如來自油泵或來自鏈條張緊裝置的磨損顆粒或來自凝集的和燃燒的碳?xì)浠衔锏娜紵龤埿伎赡軡B入軸承。另外，來自維護(hù)作業(yè)的外來顆?；驌Q油時(shí)油中的雜質(zhì)可能導(dǎo)致軸承的損壞。外來物可能比軸承間隙大若干倍，因此，它們不能簡(jiǎn)單地被清洗到軸承殼之外。它們?cè)谟偷牧鲃?dòng)方向上朝向供油孔的端部移動(dòng)，但外來物的排出被軸承阻止。因此，之后外來顆粒在周向方向上被從供油孔拖過敏感的滑動(dòng)軸承表面，因此通過形成刻痕來損壞軸承。在極端的情況中，外來物試圖在具有很小阻力的區(qū)域處、例如在暴露區(qū)域處(間隙的最大寬度處)離開軸承，并且由于軸和暴露區(qū)域處之間的楔形效應(yīng)而被軸所攜帶，直至進(jìn)入到軸承的承壓區(qū)域的深處。這樣的損傷通常導(dǎo)致軸承的全面故障
發(fā)明內(nèi)容
為了解決上述問題，本發(fā)明的背景基于以及本發(fā)明的一個(gè)目的包括降低所潤滑的軸承針對(duì)外來顆粒的沖擊的敏感性。該目的通過根據(jù)權(quán)利要求1的滑動(dòng)軸承來解決。該滑動(dòng)軸承在滑動(dòng)表面上和/或供油槽中具有至少一個(gè)存儲(chǔ)部。更確切地說，一個(gè)或多個(gè)存儲(chǔ)部可以定位在滑動(dòng)表面上、以及還有在供油槽的表面上，兩者共同稱為存儲(chǔ)表面。存儲(chǔ)部為朝向存儲(chǔ)表面敞開的凹處。存儲(chǔ)部延伸到軸承中，這意味著這樣的情況位于軸向方向上的朝向軸承后部的滑動(dòng)表面的存儲(chǔ)部。存儲(chǔ)部由一個(gè)或多個(gè)存儲(chǔ)壁限定，并且因此形成穴狀凹處、穴狀孔、通孔等。在朝向軸承后部的方向上，存儲(chǔ)部的角度的優(yōu)選方向取決于軸的旋轉(zhuǎn)方向，即使得所收集的外來物不能被沖洗到存儲(chǔ)部之外。更確切地說，存儲(chǔ)壁在延伸方向上相對(duì)參照方向形成銳角，該參照方向選擇為平行于存儲(chǔ)表面在存儲(chǔ)壁和存儲(chǔ)表面的相交處的切線。如此地，該角度選擇為由在延伸方向上的存儲(chǔ)壁和在遠(yuǎn)離存儲(chǔ)部的方向上的切線形成。換言之，至少一個(gè)存儲(chǔ)壁以某傾角結(jié)合到軸承中，使得當(dāng)軸在軸承中旋轉(zhuǎn)時(shí)，存儲(chǔ)部中的外來物不能夠被沖洗到存儲(chǔ)部之外，而是相反地楔入到那里。以此方式，危險(xiǎn)的外來物固定到一個(gè)或多個(gè)存儲(chǔ)部中，以此避免或至少減少對(duì)軸承的功能表面的損壞。因此，甚至在極端的情況中保持了軸承系統(tǒng)的功能。即使對(duì)于主軸承而言，存儲(chǔ)部也可以整合到軸承或軸承殼的供油槽中，以阻止外來物被油流沖洗到軸承的滑動(dòng)表面中。在這樣的情況中，如上更精確地定義的存儲(chǔ)部的結(jié)合方向?yàn)槭沟帽灰龑?dǎo)的油流不能將外來顆粒從存儲(chǔ)部沖洗出去。優(yōu)選地，用于外來物的固定的存儲(chǔ)部為穴狀孔。在該情況中，存儲(chǔ)部不穿透軸承的后部，這根據(jù)軸承的生產(chǎn)方法或應(yīng)用領(lǐng)域而言是有意義的。另外，這類存儲(chǔ)部可以容易地制造。另一方面，存儲(chǔ)部可以穿透軸承的后部并且因此構(gòu)造成通孔，以此方式可提高存儲(chǔ)能力，和/或能夠?qū)⑼鈦眍w粒從軸承中排出。優(yōu)選地，滑動(dòng)軸承包括暴露區(qū)域，并且在暴露區(qū)域中或在暴露區(qū)域的附近設(shè)置存儲(chǔ)部。暴露區(qū)域理解為在形成軸承的軸承殼的軸承端部處的區(qū)域，在該區(qū)域中，相比軸承殼的其余部分的壁的強(qiáng)度來說，軸承殼的壁的強(qiáng)度有所減少。以此方式，由兩個(gè)軸承殼的連接點(diǎn)處的不精確所導(dǎo)致的在軸承殼中運(yùn)行的軸中的一個(gè)上的磨損得到減少。原則上可以實(shí)現(xiàn)，如果可能的話不在軸承的主應(yīng)力區(qū)域中設(shè)置一個(gè)或多個(gè)存儲(chǔ)部，以便將危險(xiǎn)的外來物固定到軸承的無應(yīng)力區(qū)域內(nèi)的存儲(chǔ)部中。另外，期望來自排油孔的外來物的排放處于暴露區(qū)域的附近。由于存儲(chǔ)部?jī)?yōu)選地針對(duì)較大的顆粒而設(shè)置，因此軸承的低應(yīng)力區(qū)域中的存儲(chǔ)部的布置不會(huì)惡化存儲(chǔ)部的顆粒存儲(chǔ)能力。出于同樣的原因，優(yōu)選地在沿軸向方向觀測(cè)的軸承的邊緣區(qū)域處、即在軸所進(jìn)入或離開的側(cè)部附近設(shè)置存儲(chǔ)部。這被期望來阻止外來顆粒到達(dá)軸承的高應(yīng)力區(qū)域。存儲(chǔ)部的存儲(chǔ)能力優(yōu)選地對(duì)應(yīng)于發(fā)動(dòng)機(jī)中所存在的外來物的體積的倍數(shù)，外來物例如為直至尺寸大約最大為長(zhǎng)X寬X高=3mmX 2mmX Imm或2mmX 2mmX 2mm或直徑為2mm的顆粒。優(yōu)選地，考慮到生產(chǎn)的最小花費(fèi)，存儲(chǔ)部通過壓紋、鉆孔、銑削、激光切割、ECM或沖壓等來進(jìn)行結(jié)合。優(yōu)選地，存儲(chǔ)部的垂直于存儲(chǔ)部的延伸方向的橫截面為柱形、橢圓或矩形，以便容易地制造局部的、穴狀的凹處。優(yōu)選地，相比軸承的材料更軟的填充物引入到存儲(chǔ)部中。在此情況中，外來物能夠更好地針對(duì)被沖洗出去而固定。另外，當(dāng)膜材料與存儲(chǔ)表面齊平時(shí)，邊緣不會(huì)損壞液壓潤滑膜結(jié)構(gòu)。優(yōu)選地，較軟的材料包括彈性體、聚合物、金屬、合金和/或泡沫金屬。優(yōu)選地，可存在有多個(gè)存儲(chǔ)部以提供上述性能。于此，并非所有的存儲(chǔ)部都必須具有相同的構(gòu)形、位置、尺寸等，而是可以有所不同并且可以滿足不同的要求或局部要求。上述目的通過包括至少一個(gè)存儲(chǔ)部的軸承殼來達(dá)到。在上述實(shí)施方案的變體中可以設(shè)置一個(gè)或多個(gè)存儲(chǔ)部。優(yōu)選地，在軸承殼中就設(shè)置一個(gè)存儲(chǔ)部，以避免過多地減少運(yùn)行表面。在這種情況中，軸承就包括兩個(gè)存儲(chǔ)部。


圖1顯示了由兩個(gè)軸承殼形成的軸承的橫截面，軸包含于其中，并且軸承具有兩個(gè)存儲(chǔ)部；圖2顯示了根據(jù)圖1的橫截面，其中具有圓柱形的存儲(chǔ)部橫截面；圖3為根據(jù)圖1的視圖，其中具有橢圓形的存儲(chǔ)部橫截面；圖4為根據(jù)圖1的視圖，其中具有矩形的存儲(chǔ)部橫截面；圖5為根據(jù)圖1的視圖，其中具有存儲(chǔ)穴；圖6為根據(jù)圖1的視圖，其中具有填充物被引入其中的存儲(chǔ)穴；圖7為根據(jù)圖1的視圖，其中具有連續(xù)的存儲(chǔ)部，填充材料引入到一個(gè)存儲(chǔ)部中。
具體實(shí)施例方式圖1為由兩個(gè)軸承殼I所形成的軸承的橫截面。在軸承中包含有軸10，其包括具有排油孔11的油道。軸10的旋轉(zhuǎn)方向通過軸的上部區(qū)域中的箭頭來顯示。由此產(chǎn)生了由雙箭頭表示的主應(yīng)力方向。還顯示了排油孔中的油的流動(dòng)方向。每個(gè)軸承殼I具有滑動(dòng)表面I’。在兩個(gè)軸承殼I中的每一個(gè)中形成了一個(gè)存儲(chǔ)部2。存儲(chǔ)部2具有柱狀的形狀，并且穿過軸承后部。存儲(chǔ)部2朝向滑動(dòng)表面I’敞開。污物顆粒使用標(biāo)號(hào)S來標(biāo)示，并且處于到存儲(chǔ)部2之中的路徑上。通過旋轉(zhuǎn)軸，顆粒被壓入到存儲(chǔ)部2中并且固定在那里。在朝向軸承后部的方向上的存儲(chǔ)部2到軸承殼I中的結(jié)合方向使得與旋轉(zhuǎn)方向相一致，所聚集的外來物不能被沖洗到存儲(chǔ)部2之外。這意味著，參照?qǐng)D1，所顯示的兩個(gè)矢量蒙和f形成銳角。矢量FT標(biāo)示在存儲(chǔ)部的延伸方向上的和在存儲(chǔ)壁2’與滑動(dòng)表面I’的交叉處的區(qū)域中的存儲(chǔ)壁2’的方向。矢量f標(biāo)示沿著存儲(chǔ)表面在存儲(chǔ)壁和存儲(chǔ)表面的交叉處的切線的遠(yuǎn)離存儲(chǔ)部2的方向上的方向。應(yīng)注意到，在圖1中只顯示了軸承系統(tǒng)和存儲(chǔ)部2的一種可能的橫截面。矢量f和,的角的上述條件應(yīng)當(dāng)至少在軸承的軸向方向上對(duì)于存儲(chǔ)壁的大部分而言得到滿足，使得保證了避免外來顆粒被清洗出去。圖1中在軸承殼端部的區(qū)域中設(shè)有兩個(gè)存儲(chǔ)部2，在該區(qū)域中也可以設(shè)置但在圖中未示出的暴露區(qū)域。另外，(在軸向方向上)存儲(chǔ)部置于軸10的排油孔11的區(qū)域中。圖2、3和4中的每一個(gè)均顯示了根據(jù)圖1的視圖，其中在軸承的上方和下方顯示了軸承的展開的橫截面。在這里可以看到沿存儲(chǔ)部2的結(jié)合方向上的存儲(chǔ)部2的橫截面形式的例子。在圖2中顯示了圓形橫截面，圖3中顯示了橢圓橫截面，而圖4中顯示了矩形橫截面?？勺⒁獾剑?dāng)設(shè)置有多個(gè)存儲(chǔ)部2時(shí)，存儲(chǔ)部2不必具有一致的橫截面。此外，存儲(chǔ)部2也不必在結(jié)合方向上具有一致的橫截面，而是可以形成為不規(guī)律地成形的凹處、穴狀孔、通孔等。圖5是根據(jù)圖1的視圖，存儲(chǔ)部2形成為并未穿透軸承后部的穴狀凹處。當(dāng)然，橫截面可以不同地構(gòu)形，如在上述實(shí)施方案中所示。圖6和圖7是根據(jù)圖1的視圖，其中填充物3或填充材料引入到一些穴狀存儲(chǔ)部2和/或作為存儲(chǔ)部2的通孔中。填充物具有加強(qiáng)所捕獲的外來顆粒的固定的目的。因此，填充物優(yōu)選地包括相比滑動(dòng)表面I’更軟的材料。
權(quán)利要求
1.一種滑動(dòng)軸承，具有設(shè)有至少一個(gè)存儲(chǔ)部(2)的存儲(chǔ)表面，所述存儲(chǔ)表面為滑動(dòng)表面(Γ )和/或供油槽的表面，所述存儲(chǔ)部(2)為朝向所述存儲(chǔ)表面敞開的凹處，所述存儲(chǔ)部具有存儲(chǔ)壁(2’)，并且從所述存儲(chǔ)表面延伸出來而到所述軸承中， 其特征在于，所述存儲(chǔ)壁(2’ )在延伸方向上相對(duì)于參照方向形成銳角，所述參照方向?yàn)樗龃鎯?chǔ)表面的在所述存儲(chǔ)壁(2’ )和所述存儲(chǔ)表面的相交處的切線的遠(yuǎn)離所述存儲(chǔ)部(2)的方向。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的滑動(dòng)軸承，其特征在于，所述存儲(chǔ)部(2)為穴狀孔。
3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的滑動(dòng)軸承，其特征在于，所述存儲(chǔ)部(2)為通孔。
4.根據(jù)上述權(quán)利要求中任一項(xiàng)所述的滑動(dòng)軸承，其特征在于，所述滑動(dòng)軸承具有暴露區(qū)域，并且在所述暴露區(qū)域的區(qū)域中設(shè)置所述存儲(chǔ)部(2)。
5.根據(jù)上述權(quán)利要求中任一項(xiàng)所述的滑動(dòng)軸承，其特征在于，在所述軸承的沿軸向方向的邊緣區(qū)域處設(shè)置所述存儲(chǔ)部(2)。
6.根據(jù)上述權(quán)利要求中任一項(xiàng)所述的滑動(dòng)軸承，其特征在于，所述存儲(chǔ)部(2)的存儲(chǔ)能力對(duì)應(yīng)于所產(chǎn)生的外來顆粒的體積的倍數(shù)，所述外來顆粒具有大約最大為長(zhǎng)X寬X高=3mm X 2mm X 1mm 或 2mm X 2mm X 2mm 或直徑為 2mm 的尺寸。
7.根據(jù)上述權(quán)利要求中任一項(xiàng)所述的滑動(dòng)軸承，其特征在于，所述存儲(chǔ)部(2)通過壓紋、鉆孔、銑削、激光切割、ECM或沖壓來制造。
8.根據(jù)上述權(quán)利要求中任一項(xiàng)所述的滑動(dòng)軸承，其特征在于，所述存儲(chǔ)部(2)的垂直于所述存儲(chǔ)部(2)的延伸方向的橫截面為柱形、橢圓或矩形。
9.根據(jù)上述權(quán)利要求中任一項(xiàng)所述的滑動(dòng)軸承，其特征在于，相比所述軸承的材料更軟的填充物(3)引入到所述存儲(chǔ)部(2)中。
10.根據(jù)權(quán)利要求9所述的滑動(dòng)軸承，其特征在于，所述填充物(3)為彈性體、聚合物、金屬、合金或泡沫金屬。
11.根據(jù)上述權(quán)利要求中任一項(xiàng)所述的滑動(dòng)軸承，其特征在于，設(shè)置多個(gè)所述存儲(chǔ)部⑵。
全文摘要
一種滑動(dòng)軸承，具有設(shè)有至少一個(gè)存儲(chǔ)部(2)的存儲(chǔ)表面，所述存儲(chǔ)表面為滑動(dòng)表面(1’)和/或供油槽的表面，所述存儲(chǔ)部(2)為朝向所述存儲(chǔ)表面敞開的凹處，所述存儲(chǔ)部具有存儲(chǔ)壁(2’)，并且從所述存儲(chǔ)表面延伸出來而到所述軸承中，其中，所述存儲(chǔ)壁(2’)在延伸方向上相對(duì)于參照方向形成銳角，所述參照方向?yàn)樗龃鎯?chǔ)表面的在所述存儲(chǔ)壁(2’)和所述存儲(chǔ)表面的相交點(diǎn)處的切線的遠(yuǎn)離所述存儲(chǔ)部(2)的方向。
文檔編號(hào)F16C17/02GK103080575SQ201180042287
公開日2013年5月1日 申請(qǐng)日期2011年9月1日 優(yōu)先權(quán)日2010年9月2日
發(fā)明者斯蒂芬·里特曼, 托馬斯·奧博利, 卡斯滕·布萊瑟 申請(qǐng)人:菲特爾莫古威斯巴登有限公司