AT412498B

AT412498B - Gleitlager

Info

Publication number: AT412498B
Application number: AT0123800A
Authority: AT
Inventors: Morihiko Hayashi; Yuichi Tomita; Motohira Yamada; Atsushi Okado; Kotaro Kashiyama
Original assignee: Daido Metal Co
Priority date: 1999-07-21
Filing date: 2000-07-17
Publication date: 2005-03-25
Also published as: ATA12382000A; JP2001032837A

Description

Hintergrund der Erfindung und verwandter Stand der Technik
Die vorliegende Erfindung betrifft ein Gleitlager umfassend eine Innenfläche zur beweglichen Abstützung einer Welle und in axialer Richtung des Gleitlagers einander gegenüberliegende axiale Enden, wobei die Innenfläche wenigstens einen konisch zulaufenden Bereich aufweist, dessen Durchmesser in axialer Richtung zum nächstliegenden axialen Ende hin zunimmt, und der konisch zulaufende Bereich einen Ölspeicher zur Aufnahme eines Schmiermittels aufweist
Bei einem Gleitlager des Standes der Technik ist eine Innenfläche zur Abstützung einer Welle zylindrisch ausgebildet und eine Schmiermittelnut auf der zylindrischen Innenfläche angeordnet.

Aus dem Stand der Technik sind auch Lagerelemente mit konischer Innenfläche bekannt, wie beispielsweise aus der US 3,453,159. Das Lagerelement ist hierbei einseitig konisch ausgebildet und lediglich für eine Welle mit entsprechend konischem Endbereich geeignet. Weiters ist aus der JP 10-299 764 ein Gleitlager mit sich in den axialen Endbereichen konisch erweiternden Lagerboh- rungen bekannt geworden, wobei die konischen Bereiche eine spiralförmige Nut als Öllager auf- weisen.

Ziel und Zusammenfassung der Erfindung
Ziel der vorliegenden Erfindung ist die Schaffung eines Gleitlagers zur Auflage einer schlecht ausgerichteten und/oder verformten Welle ohne lokale Überbeanspruchung oder Blockierung.

Zur Lösung dieser Aufgabe ist das Gleitlager der eingangs genannten Art dadurch gekenn- zeichnet, dass das Gleitlager eine Basisschicht und einen dünnen Überzugsfilm aufweist, der die Basisschicht überdeckt und auf dem die Innenfläche ausgebildet ist, dass der konisch zulaufende Bereich wenigstens eine grosse Nut als Ölspeicher und feine Vertiefungen und Vorsprünge aufweist und dass die Basisschicht gerillt ist, um die grosse Nut, überdeckt von dem dünnen Überzugsfilm, zu bilden.

Bei einem Gleitlager umfassend eine Innenfläche zur beweglichen Abstützung einer Welle und in axialer Richtung des Gleitlagers einander gegenüberliegende axiale Enden, wobei die Innenfläche zwei konisch zulaufende Bereiche enthält, deren Durchmesser in axialer Richtung zum jeweiligen axialen Ende hin zunimmt, und wobei jeder konisch zulaufende Bereich einen Ölspei- cher zur Aufnahme eines Schmiermittels aufweist, wird durch die erfindungsgemässe Ausbildung eine Welle durch den konisch zulaufenden Bereich gehindert, eine übermässige lokale Belastung auf einen Teil der an ein axiales Ende angrenzenden Innenfläche auszuüben, und wird eine Blo- ckierung zwischen der Welle und dem Teil der Innenfläche durch das Schmiermittel im Ölspeicher unterbunden, falls die Welle nicht richtig ausgerichtet ist und/oder sich verformt hat.

Der Ölspeicher kann eine sich in Umfangsrichtung erstreckende Vertiefung oder Nut zur Auf- nahme des Schmiermittels aufweisen. Der konisch zulaufende Bereich kann eine grosse Nut als Ölspeicher enthalten sowie feine Vertiefungen und Vorsprünge (beispielsweise eine Oberflächen- rauhheit, die notgedrungen durch ein Oberflächenbearbeitungsverfahren zur Endbearbeitung des Durchmessers der Innenfläche und/oder ein Galvanisierverfahren zur Bildung der Innenfläche entsteht). Die grosse Nut kann sich in Umfangsrichtung beispielsweise schraubenförmig oder ring- förmig erstrecken. Die feinen Vertiefungen und Vorsprünge können feine Nuten bilden, und die grosse Nut kann die feinen Nuten kreuzen, um mit den feinen Nuten in leitungsmässiger Verbindung zu stehen.

Eine Tiefe oder radiale Grösse der feinen Vertiefungen und Vorsprünge (ein Abstand zwischen der höchsten Spitze der feinen Vorsprünge und dem tiefsten Boden der feinen Vertiefun- gen) ist signifikant kleiner als jene der grossen Nut (eine Tiefe der grossen Nut). Die feinen Nuten können einander kreuzen, um leitungsmässig miteinander in Verbindung zu stehen. Die grosse Nut kann die feinen Nuten kreuzen, sodass die grosse Nut mit den feinen Nuten leitungsmässig verbun- den ist.

Die Innenfläche kann einen zylindrischen Bereich zwischen den beiden konisch zulaufenden Bereichen aufweisen. Jeder der beiden konisch zulaufenden Bereiche kann die grossen Nuten und die feinen Vertiefungen und Vorsprünge enthalten, und die sich in Umfangsrichtung erstreckenden grossen Nuten können in einer Richtung senkrecht zur axialen Richtung parallel zueinander verlau- fen. Die grosse Nut kann sich schraubenförmig von dem zylindrischen Bereich zum konisch zulau- fenden Bereich erstrecken.

Das Gleitlager weist eine Basisschicht und einen dünnen Überzugsfilm auf, der die Basis- schicht bedeckt und auf dem die Innenfläche ausgebildet ist, wobei die Basisschicht gerillt ist, um die grosse Nut, überdeckt von dem dünnen Überzugsfilm, zu bilden.

Es wird vorzugsweise verhindert, dass sich die grosse Nut zu einem der axialen Enden hin er-

streckt.

Kurze Beschreibung der Zeichnungen
Fig. 1 ist eine vergrösserte Querschnittsansicht und zeigt einen konisch zulaufenden Bereich und eine grosse Nut auf einer Innenseite eines Gleitlagers als Ausführungsform der Erfindung.

Fig. 2 ist eine Querschnittsansicht und zeigt das Gleitlager.

Fig. 3 ist eine perspektivische Ansicht und zeigt das Gleitlager.

Fig. 4 ist ein Diagramm und zeigt die Beziehung zwischen einem axialen Abstand von einem Ende und einer Schmiermitteldicke.

Fig. 5 ist eine vergrösserte Querschnittsansicht und zeigt den konisch zulaufenden Bereich, die grosse Nut und die feinen Nuten an der Innenseite des Gleitlagers.

Detaillierte Beschreibung bevorzugter Ausführungsformen
Wie in den Fig. 2 und 3 gezeigt, ist ein Gleitlager 1 in Lagerhälften 2 und 3 geteilt. Jede der La- gerhälften 2 und 3 besitzt eine Gegenplatte 4 aus Stahl, eine Auflageschicht 5 aus Metall, bei- spielsweise aus einer Al-Legierung,Cu-Legierrung, Sn-Legierung od. dg!., als beanspruchte Basis- schicht, die an der Gegenplatte 4 aus Stahl befestigt ist, und eine Überzugsschicht 6 (deren Dicke z. B. 0,5-60 um beträgt) vom Sn-Typ (wobei die Dicke z. B. 0,5-3 um beträgt), vom Pb-Typ (wobei die Dicke z. B. 5-60 um betrag), vom AI-Typ (wobei die Dicke z. B. 0,5-60 um beträgt), vom Harz- Typ od. dgl. als beanspruchter dünner Überzugsfilm, der durch Galvanisieren auf der metallischen Auflageschicht 5 gebildet wird.

Die Lagerhälfte 2 besitzt eine Innenfläche 101, eine sich in Um- fangsrichtung an der Innenfläche 101 erstreckende Schmiermittel-Hauptnut 7 und ein Schmiermit- telloch 8, das sich radial zwischen der Schmiermittel-Hauptnut 7 und einer radialen Aussenseite der Lagerhälfte 2 erstreckt. Die Lagerhälfte 3 weist die Innenfläche 101 und einen Schmiermittelkanal 9 auf, der sich in Umfangsrichtung an der Innenfläche 101 erstreckt, um mit der Schmiermittel- Hauptnut 7 zu kommunizieren. Ein vom Schmiermittelloch 8 zugeführtes Schmiermittel strömt durch die Schmiermittel-Hauptnut 7, den Schmiermittelkanal 9, eine zylindrische Innenfläche 102 und konisch zulaufende Innenflächen 10 zu den axialen Enden 41 des Gleitlagers 1.

Die an die axialen Enden 41 angrenzenden konisch zulaufenden Innenflächen 10 weisen je- weils in Umfangsrichtung verlaufende grosse Nuten 12 als beanspruchten Ölspeicher auf, und der Durchmesser der konisch zulaufenden Innenflächen 10 nimmt axial zum jeweiligen Ende 41 hin zu.

Eine grosse Nut 11wie in Fig. 5 gezeigt wird durch ein Oberflächenbearbeitungsverfahren an jeder Innenfläche der konisch zulaufenden Bereiche der metallischen Auflageschicht 5 ausgebildet, deren Durchmesser axial zum jeweiligen axialen Ende 41 hin zunimmt, und im Anschluss daran wird die metallische Auflageschicht 5, die die Innenflächen der konisch zulaufenden Bereiche mit der grossen Nut 11enthält, durch ein Galvanisierverfahren mit der Überzugsschicht 6 von signifi- kant kleiner Dicke, beispielsweise etwa 50 um, überzogen. Da die Dicke der Überzugsschicht 6 signifikant klein ist, werden die grossen Nuten 12 an der Überzugsschicht 6 ausgebildet.

Feine Vertiefungen und Vorsprünge oder Oberflächenrauhheiten 22 (beispielsweise Rmax = 6,3 um) an einer Oberfläche der metallischen Auflageschicht 5 wie in Fig. 5 gezeigt bewirken eine Oberflä- chenrauhheit auf einer Oberfläche der Überzugsschicht 6. Eine Oberfläche der Überzugsschicht 6 enthält die grossen Nuten 12 und feine Vertiefungen und Vorsprünge oder eine Oberflächenrauhheit 21, die der Oberflächenrauhheit 22 entspricht oder im wesentlichen gleich dieser ist (beispielswei- se Rmax = 6,3 um), wie in Fig. 5 gezeigt. Die Überzugsschicht 6 ist für das Gleitlager 1 nicht unbe- dingt erforderlich.

Ist eine auf dem Gleitlager 1 abzustützende Welle 13 nicht richtig ausgerichtet oder verformt wie in Fig. 1 durch die Doppelpunkt-Strich-Linie angedeutet, wird eine übermässige lokale Bean- spruchung, die durch die schlecht ausgerichtete oder verformte Welle auf Teilen der Innenfläche 101 neben den axialen Enden 41 bewirkt wird, durch die konisch zulaufenden Innenflächen 10 verhindert, und das Schmiermittel hält sich, wie in Fig. 4 gezeigt, aufgrund der grossen Nuten 12 an den konisch zulaufenden Innenflächen 10 sicher auf den Teilen der Innenfläche 101 neben den axialen Enden 41.

Anstelle der grossen Nuten 12 können grosse Vertiefungen vorhanden sein. Die konisch zulau- fenden Innenflächen 10 können zumindest teilweise geradlinig und/oder gekrümmt verlaufen. Das Gleitlager 1 kann auch aus einem Stück bestehen.

Claims

PATENTANSPRÜCHE: 1. Gleitlager umfassend eine Innenfläche (101) zur beweglichen Abstützung einer Welle und in axialer Richtung des Gleitlagers einander gegenüberliegende axiale Enden (41), wobei die Innenfläche (101) wenigstens einen konisch zulaufenden Bereich (10) aufweist, dessen Durchmesser in axialer Richtung zum nächstliegenden axialen Ende (41) hin zunimmt, und der konisch zulaufende Bereich (10) einen Ölspeicher (12) zur Aufnahme eines Schmiermittels aufweist, dadurch gekennzeichnet, dass das Gleitlager eine Basisschicht (5) und einen dünnen Überzugsfilm (6) aufweist, der die Basisschicht (5) überdeckt und auf dem die Innenfläche (101) ausgebildet ist, dass der konisch zulaufende Bereich (10) wenigstens eine grosse Nut (12) als Ölspeicher und feine Vertiefungen und Vorsprünge (21) aufweist und dass die Basisschicht (5) gerillt ist, um die grosse Nut (12),

überdeckt von dem dünnen Überzugsfilm (6), zu bilden.
2. Gleitlager nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass die Innenfläche (101) zwei konisch zulaufende Bereiche (10) aufweist, deren Durchmesser in axialer Richtung zum jeweiligen axialen Ende (41 ) hin zunehmen, wobei die beiden konisch zulaufenden Berei- che (10) jeweils wenigstens eine grosse Nut (12) als Ölspeicher und feine Vertiefungen und Vorsprünge (21) aufweisen.
3. Gleitlager nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, dass sich die wenigstens eine grosse Nut (12) in Umfangsrichtung erstreckt.
4. Gleitlager nach Anspruch 3, dadurch gekennzeichnet, dass sich eine Mehrzahl von gro- &num;en Nuten (12) in Umfangsrichtung erstreckt und die grossen Nuten (12) in eine Richtung senkrecht zur axialen Richtung parallel zueinander verlaufen.
5. Gleitlager nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, dass sich die grosse Nut (12) schraubenförmig erstreckt.
6. Gleitlager nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, dass sich die grosse Nut (12) ringförmig erstreckt.
7. Gleitlager nach Anspruch 5, dadurch gekennzeichnet, dass die feinen Vertiefungen und Vorsprünge (21) feine Nuten bilden und die grosse Nut (12) die feinen Nuten (21) kreuzt, um mit den feinen Nuten (21) in leitungsmässiger Verbindung zu stehen.
8. Gleitlager nach Anspruch 1,2 oder 7, dadurch gekennzeichnet, dass die feinen Vertie- fungen und Vorsprünge (21) feine Nuten bilden und die feinen Nuten (21) einander kreu- zen, um leitungsmässig miteinander in Verbindung zu stehen.
9. Gleitlager nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, dass die grosse Nut (12) in axialem Abstand von dem nächstliegenden axialen Ende (41) endet.

HIEZU 3 BLATT ZEICHNUNGEN