CN103270326B - 烧结滑动轴承 - Google Patents

Abstract

一种烧结滑动轴承（100），用于将一具有圆形的横截面的轴（130、205）支承在一轴承壳体（105、210）中，所述烧结滑动轴承具有一轴承套（115），所述轴承套具有一轴钻孔（122），所述轴钻孔与一圆形的包络线有偏差，从而在所述轴和所述轴钻孔之间，在所述包络线的区域中形成用于润滑剂的容纳区域（140）。

Description

烧结滑动轴承

本发明涉及具有权利要求1的特征的烧结滑动轴承以及具有权利要求10的特征的径向活塞泵。

背景技术

双活塞径向泵，如其例如用于产生机动车的车载上的液压的防抱死制动系统（ABS）中的压力，包括一烧结滑动轴承，该烧结滑动轴承用于支承所述径向泵的轴。尤其在低于大约-20℃的低的运行温度的情况下，会在所述烧结滑动轴承的区域中发生本体声音激励（Körperschallanregung），其会导致泵的升高的磨损以及在机动车的内室中的不舒适感。会引起所述本体声音的原因在于，由于低的温度使得所述烧结滑动轴承中的润滑剂是高粘度的，从而使转动的轴反向于其固有的转动方向“爬高（hochklettert）”到所述滑动轴承的壁上并且再次“落回”。

为了抑制所述本体声音激励，可以将所述烧结滑动轴承中的润滑剂室设计得更大。但在此情况下所述支承面的承载能力下降。在大量的应用、例如上面提到的ABS-泵的情况下，其由于相对频繁的、仅短时间的起动以及到所述轴上的力方向的高频率的变换，对于所述烧结滑动轴承提出了更高的要求，承载能力的下降往往是不可接受的。

从EP 1606525 B1中公开了烧结滑动轴承设置在轴承钻孔的区域中，该轴承钻孔的区域具有多个高压缩的、封闭孔的区域，在这些区域之间分别布置低压缩的、敞开孔的区域。在此情况下，高压缩的以及低压缩的区域的轴承钻孔直径基本上是相同的。以这种方式虽然可以提高所述烧结滑动轴承的负载能力并且获得在一定的极限内的润滑能力，但润滑剂在低温度的情况下的高粘度的问题依然存在。

本发明的任务在于，提出一种具有改善的润滑能力和/或提高的承载能力的烧结滑动轴承。本发明的另一个任务在于，提出一种具有趋势减小的本体声音激励的径向活塞泵。

本发明的任务借助具有权利要求1的特征的烧结滑动轴承以及具有权利要求10的特征的径向活塞泵解决。从属权利要求描述了优选的实施方式。

发明的公开内容

按照本发明的第一方面，为了将具有圆形横截面的轴支承在一轴承壳体中，一烧结滑动轴承具有一带有轴钻孔的轴承套，所述轴钻孔与圆形横截面具有偏差，从而在所述轴和所述轴钻孔之间在与圆形的横截面有偏差的区域中形成用于润滑剂的容纳区域。

通过所述用于润滑剂的容纳区域可以使所述轴的任意一点在每次回转中至少与润滑剂接触一次。由此可以实现所述轴在所述烧结滑动轴承中的改善的润滑，从而能够防止所述轴发出吱嘎声。例如在所述轴起动的情况下的混合摩擦阶段中，所述轴和所述烧结滑动轴承遭受一升高的磨损，该混合摩擦阶段可以通过所述轴在所述烧结滑动轴承中的改善的润滑而减小磨损程度。此外，所述混合摩擦阶段通过所述改善的润滑也可以保持得与在传统的不具有用于润滑剂的容纳区域的烧结滑动轴承的情况下相比时间更短。

在一种优选的实施方式中，所述轴钻孔具有椭圆的形状，从而产生两个用于润滑剂的容纳区域，并且所述轴的任意一点在每次回转中都可以与润滑剂接触两次。

在另一种优选的实施方式中，所述轴承套在所述轴钻孔的内切圆（Pferchkreises）的区域中分别具有比在所述轴钻孔的包络圆（Hüllkreises）的区域中更高的压缩性。通过区域式的高强度的压缩，可以将所述烧结滑动轴承有利地尤其在如下的轴上使用，所述轴沿着一个方向负载，该方向平行于与所述圆形状有偏差的横截面的副轴线（Nebenachse）延伸。在所述高强度的压缩的区域上的不太好的润滑可以通过所述轴利用所述容纳区域中的润滑剂进行湿润来平衡，从而总体上能够提供一种可负载的烧结滑动轴承，其具有容纳在所述烧结滑动轴承中的轴的良好润滑。

所述高压缩的区域可以分别具有半月形状。因此，所述高压缩的区域主要在所述轴的区域中构建并且不是必然地沿着径向延伸到所述烧结滑动轴承的外周边。所述半月形的、高压缩的区域可以尤其能够容易地制造出。

优选在所述容纳区域中布置一固体润滑剂。所述固体润滑剂例如可以包括二硫化钼或石墨，其润滑性能即使在特别低的温度和/或薄的润滑膜的情况下也可以是足够的，从而所述磨损和在所述烧结滑动轴承中转动的轴的本体声音激励的趋势可以减小。

优选所述固体润滑剂的颗粒在一高粘度的载体物质中溶解，所述载体物质布置在所述容纳区域中。所述高粘度的载体物质可以例如是一种轴承用耐热润滑脂，其在较高的温度下确保所述轴相对于所述烧结滑动轴承的润滑，而所述固体润滑剂能够确保在所述轴起动和停止的情况下的改善的自润滑性能（Notlaufeigenschaften）以及在较低的温度下的足够的润滑性能。

所述烧结滑动轴承的轴承套可以具有一种外横截面，所述外横截面具有与圆形横截面存在偏差的形状，其中，所述外横截面的主轴线与所述轴钻孔的主轴线对齐。优选所述轴承套的外横截面具有椭圆形状。由此可以从一种圆柱形的起始形状简化地制造出所述烧结滑动轴承。此外，所述烧结滑动轴承在一轴承钻孔中的压配合（Presssitz）可以是连续的，以便实现改善的强度。

按照本发明的第二方面，径向活塞泵包括两个相互对置的可轴向地操作的泵柱塞、一个轴、一个用于所述轴的驱动装置、一个滚动轴承以及上面描述的用于支承所述轴的烧结滑动轴承，其中，所述轴具有布置在所述泵柱塞之间的用于操作所述泵柱塞的偏心装置。在此情况下，所述烧结滑动轴承的轴承套的轴钻孔的内切圆的区域平行于所述泵柱塞的操作方向延伸。

在所述泵柱塞和所述轴之间作用的径向力将所述轴始终冲着在所述轴钻孔的内切圆的区域中的、后滑动轴承（Hintergleitlagers）的高压缩的区域压紧。沿着所述容纳区域存在的提高的轴承间隙（Lagerspiel）（所谓的轴承间隙（Lagerluft））仅能够不重要地减小或根本不能减小所述烧结滑动轴承在所述径向活塞泵内部的承载能力。通过在所述径向活塞泵上使用所述烧结滑动轴承可以节省用于原本所需要的滚动轴承的可观的成本。此外，在所述径向活塞泵的这一点上能够充分利用滑动轴承的良好的支承性能，例如低噪音的运转或可预期的高的使用寿命。由于所述烧结滑动轴承的高的负载所造成的滑动轴承受损可以通过根据本发明的所述轴在所述烧结滑动轴承中的润滑得以避免。

所述烧结滑动轴承和所述驱动装置可以关于所述滚动轴承位于与所述偏心装置不同的一侧。由此增大了所述轴在所述滚动轴承和所述烧结滑动轴承之间形成的有效的杠杆，从而能够减小所述烧结滑动轴承的负载。

在一种优选的实施方式中，所述驱动装置在所述烧结滑动轴承和所述滚动轴承之间位于所述轴上。所述驱动装置通常是电动马达的转子。通过所选择的布置方式可以进一步增大所述杠杆并且由此进一步减小作用到所述烧结滑动轴承上的负载。

在另一种实施方式中，所述轴钻孔和所述径向活塞泵的轴承套的外横截面以椭圆形状来构造。所述轴承套在其外侧面上在所述轴钻孔的椭圆的主轴线的区域中以压配合被容纳在所述径向活塞泵（200）的轴承壳体的圆形的轴承钻孔中。因此能够避免具有非连续地减小的钻孔直径的轴承钻孔，由此能够降低所述径向活塞泵的制造成本。

现在参照附图更加详细地描述本发明，其中：

图1 示出了烧结滑动轴承的横截面，以及

图1 示出了穿过一双活塞径向泵的纵截面。

实施方式的具体描述

图1示出了穿过一作为双-相位-轴承（Zwei-Phasen-Lager)的烧结滑动轴承100的横截面。

在轴承壳体105中掏制一圆形的轴承钻孔110。在所述轴承钻孔110中容纳一轴承套115，优选通过部分挤压（Teilpressung）的方式容纳。所述轴承套115具有一轴钻孔122，其中，所述轴钻孔122和所述轴承套115的外轮廓分别不同于圆形的横截面且优选是椭圆形的。两个椭圆的主轴线沿着水平方向120延伸，两个椭圆的副轴线沿着竖直方向125延伸。

在所述轴承套115的轴钻孔122中容纳一轴130。所述轴130具有圆形的横截面并且所述轴130的直径以如下方式与所述轴钻孔122沿着竖直方向125的直径进行协调，即所述轴130以沿着竖直方向125—即在所述轴钻孔122的内切圆的区域中的—仅很小的轴承间隙保持在所述轴承套115中。

所述轴承套115是一烧结轴承套，其在所述轴130上方和下方的、所述轴钻孔122的内切圆的区域135中是高强度地压缩的。所述压缩的区域135基本上是镰刀形的并且相对于竖直方向125对称地向右和向左延伸。

在所述轴130和所述轴钻孔122之间分别在所述轴钻孔122的与所述轴130的圆形横截面有偏差的区域中具有一容纳区域140。针对所述轴钻孔122具有椭圆形状的情况，以这种方式沿着所述椭圆的主轴线120得到了在所述轴130的右边和左边的两个容纳区域，在所述容纳区域中分别置入一种具有埋入的固体润滑剂150的颗粒的载体物质145。所述载体物质145优选是润滑脂且此外优选具有高粘度。所述固体润滑剂150可以例如包括二硫化钼（MoS2）或石墨。

通过所述容纳区域140中的带有固体润滑剂150的颗粒的载体物质145，所述轴130在所述轴承套115中的每次回转中与润滑剂接触两次。所述轴承套115可以因此在一种实施方式中在不具有装入到所述套的材料中的润滑剂的前提下制造出，从而不必担心所述轴承套115的烧结材料在烧结过程期间脆化。所述轴承套115的高强度压缩的区域135的孔隙率总归是很小的并且在所述容纳区域140的区域中的润滑将通过布置在那里的带有固体润滑剂150的颗粒的载体物质145来确保。

在一种可替换的实施方式中，所述轴承套115仍然可以设有一额外的润滑剂，所述润滑剂优选具有比所述载体物质145更低的粘度，所述润滑剂例如是矿物的或合成的润滑油。

所述轴承套115的材料如此选择，使得所述轴130即使在混合摩擦的情况下也比较低摩擦的以及低磨损地支承在所述轴承套115中。为此所述烧结材料是足够可延展的，从而使所述轴承套115在其外部区域中在无需断开的前提下就能够以足够的程度与所述轴承钻孔110的圆形形状相匹配。同时，所述轴承套115尤其在所述区域135中是高强度的并且能够在压力峰值中负载。此外要注意的是，所述轴承套115的材料是不脆的。所述轴承套115的材料的孔体积是次要的，因为所述轴130在所述轴承套115中的润滑主要经由容纳在所述容纳区域140中的润滑剂来进行。

在图1中所示的具有卵形的或椭圆形的外轮廓的轴承套115在右侧以及在左侧以压配合被容纳在圆形的轴承钻孔110中，而在上侧和在下侧存在一在所述轴承钻孔110和所述轴承套115之间的狭窄的间隙。

图2示出了穿过一双活塞径向泵200的纵截面。所述径向泵200可以尤其是一种用于提供机动车的液压操作的防抱死制动系统的液压的制动压力的液体泵。这类泵通常是频繁地并且分别在仅很短的时间间隔中运行，其中，在运行中要转换比较大的功率。所述泵必须具有一提高的运行安全性并且常常在不利的外部条件下运行，例如热、冷、震动、污染和冲击。

所述径向泵200包括一与图1的轴130相应的轴205，所述轴沿着水平方向延伸并且在其左端部处支承在与所述径向泵200的壳体210对置的烧结滑动轴承100中。所述壳体210承载图1的轴承钻孔110。在所述轴205的右端部的区域中，在所述轴205上安装一偏心装置215。在所述偏心装置215的上方和下方分别设置一具有泵柱塞225的活塞泵220，其中，所述泵柱塞225中的每一个都通过液压的预紧力或通过弹簧拉紧力沿着轴向冲着所述偏心装置215压紧并且贴靠在其上。如果所述轴205转动，则所述偏心装置215交替地将上部的和下部的泵柱塞225沿着轴向向上或向下操作，由此所述活塞泵220交替地运送流体，例如液压的制动液体。

在所述偏心装置215的左侧，所述轴205借助一滚动轴承230相对于所述壳体210支承。在所述滚动轴承230和根据图1的烧结滑动轴承100之间，在所述轴205上布置一驱动装置235。所述驱动装置235容纳在所述壳体210中并且包括一电动马达的元件，用以使所述轴205在所述轴承100和230中绕一水平的转动轴线转动。

根据图1的烧结滑动轴承100以如下方式在所述壳体210中定向，使得所述竖直方向125也在图2中竖直地延伸并且与穿过所述活塞泵220的泵柱塞225的纵轴线平行。所述烧结滑动轴承100的高强度压缩的区域135在图2中指向上和指向下，与所述泵柱塞225指向上和指向下完全相同。在将所述烧结滑动轴承100或所述轴承套115安装在所述径向泵200上时，要注意一取向的安装，用以使所述高压缩的区域关于所述轴205的位置与所述活塞泵220的力方向协调一致。

Claims (10)

1.径向活塞泵（200），具有

两个相互对置的、能够轴向地操作的泵柱塞（225），

一轴（130、205），其具有圆形的横截面以及布置在所述泵柱塞（225）之间的用于操作所述泵柱塞（225）的偏心装置（215）；

一用于所述轴（130、205）的驱动装置（235），以及

一滚动轴承（230）和一用于将所述轴（130、205）支承在一轴承壳体（105、210）中的烧结滑动轴承（100），

其中，所述烧结滑动轴承（100）具有一轴承套（115），所述轴承套具有一轴钻孔（122），所述轴钻孔与一圆形的横截面有偏差，从而在所述轴（130、205）和所述轴钻孔（122）之间，在所述轴钻孔（122）的与所述轴（130、205）的圆形的横截面有偏差的区域中形成用于润滑剂的容纳区域（140）；

其中，所述轴承套（115）在所述轴钻孔（122）的内切圆的区域（135）中分别具有一比在所述轴钻孔（122）的包络圆的区域中更高的压缩性，所述内切圆的区域（135）处于所述轴承套（115）的轴承负载的力方向上，

其中，所述烧结滑动轴承（100）的轴承套（115）的轴钻孔（122）的内切圆的区域（135）平行于所述泵柱塞（225）的操作方向延伸。

2.按照权利要求1所述的径向活塞泵（200），其特征在于，所述轴钻孔（122）具有椭圆的形状。

3.按照权利要求1或2所述的径向活塞泵（200），其特征在于，所述具有较高的压缩性的区域（135）分别具有半月的形状。

4.按照权利要求1所述的径向活塞泵（200），其特征在于，在所述容纳区域（140）中布置固体润滑剂（150）。

5.按照权利要求4所述的径向活塞泵（200），其特征在于，在所述容纳区域（140）中布置一带有所述固体润滑剂（150）的颗粒的高粘度的载体物质（145）。

6.按照权利要求1所述的径向活塞泵（200），其特征在于，所述轴承套（115）具有一种外横截面，所述外横截面具有与圆形的横截面有偏差的形状，其中，所述外横截面的主轴线（120）与所述轴钻孔（122）的主轴线（120）对齐。

7.按照权利要求6所述的径向活塞泵（200），其特征在于，所述轴承套（115）的外横截面具有椭圆的形状。

8.按照权利要求1所述的径向活塞泵（200），其特征在于，所述烧结滑动轴承（100）和所述驱动装置（235）关于所述滚动轴承（230）位于与所述偏心装置（215）不同的一侧。

9.按照权利要求1所述的径向活塞泵，其特征在于，所述驱动装置（235）在所述烧结滑动轴承（100）和所述滚动轴承之间位于所述轴（130、205）上。

10.按照权利要求1所述的径向活塞泵，其特征在于，所述轴钻孔（122）和所述轴承套（115）的外横截面以椭圆的形状构造，并且所述轴承套（115）在其外侧面上在所述轴钻孔（122）的椭圆的主轴线（120）的区域中以压配合被容纳在所述径向活塞泵（200）的轴承壳体（105、210）的圆形的轴承钻孔（110）中。