CN109477510A - 组装的半壳形凸缘轴承壳 - Google Patents

组装的半壳形凸缘轴承壳 Download PDF

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Abstract

一种用于内燃机中的曲轴支承部位的组装的半壳形凸缘轴承壳(2)，具有半壳形的径向轴承部件(4)和盘形的轴向轴承部件(8)，轴向轴承部件(8)可固定在径向轴承部件(4)的轴向端面侧(6)的区域中，其中轴向轴承部件(8)由至少三个区段(20)形成，所述区段在环周方向(12)上彼此连接并且通过每两个区段(20)之间的焊缝(24)不可松开地彼此接合，其中相应的焊缝(24)不包括径向轴承部件(4)并且其中这些区段(20)以其保持舌片(28)首先布置在所述径向轴承部件(4)的边缘区域(16)处，使得这些保持舌片(28)与位于所述径向轴承部件(4)的边缘区域(16)中的相应的保持凹部(18)接合，之后才在每两个区段(20)之间施加相应的焊缝(24)，由此，这样形成的轴向轴承部件(8)被束缚地保持在所述径向轴承部件(4)上，但至少在轴向方向(10)上具有轻微的游隙，并且所述径向轴承部件(4)的边缘区域(16)或这些保持舌片(28)没有以材料变形的方式被加工过。

Description

组装的半壳形凸缘轴承壳
技术领域
本发明涉及一种用于内燃机中的曲轴支承部位的、组装的半壳形凸缘轴承壳(Bundlagerschale)，其具有轴向方向、相对于其同心的环周方向、以及径向方向，并且具有半壳形的径向轴承部件以及盘形的轴向轴承部件，该轴向轴承部件可固定在径向轴承部件的一个或两个轴向端面侧的区域中，其中，径向轴承部件具有面向滑动配合件的径向内部滑动表面和沿环周方向延伸的边缘区域，并且其中，轴向轴承部件基本上在径向平面中延伸，即正交于轴向方向地延伸，并且具有至少两个向内突出的保持舌片，保持舌片基本上在径向平面中延伸并且与位于径向轴承部件的边缘区域中的相应保持凹部接合，其中，轴向轴承部件被束缚在径向轴承部件处。目的是将相应的轴向轴承部件束缚在径向轴承部件处，为此目的，不必在轴向轴承部件和径向轴承部件之间提供材料配合(stoffschluessige)、且因此呈刚性的连接。
背景技术
上述类型的组装的凸缘轴承壳是已知的。轴向轴承部件的圆周长度约为180°，通常由扁平材料冲压而成，然后通过与径向轴承部件上的保持凹部接合的保持舌片来束缚地固定，其中，保持舌片或径向轴承部件的边缘区域塑性变形，从而产生嵌合。在DE 2433 928A1和在那里参考的DT 21 40 845中，这也是必须的。也就是说，除非在轴向轴承部件和径向轴承部件之间设置材料配合的连接，否则没有其它方式将所讨论的轴向轴承部件相对于所有自由度都束缚地设置在径向轴承部件上。然而，由于塑性变形，这总是伴随着损害部件尺寸稳定性的风险。在上面引用的DE 24 33 928 A1中，轴向轴承部件包括在环周方向上彼此邻接的多个区段。根据DE 10 2006 027 500 A1，360°地包围的(即闭合的)的轴向轴承环通过在环周方向上彼此相邻的区段的可拆卸或不可拆卸地连接——特别是焊接——形成。没有提供轴向轴承环与径向轴承部件之间的接头。WO2012/129624A1又公开了一种具有可变形保持舌片的实施例。根据GB 2516294 A，通过往径向轴承部件提供轴向轴承部件、倾斜然后从后面钩住的组合的接合运动实现一种布置，但该布置不是相对于所有自由度都是被束缚的。
发明内容
本发明的目的是提供一种开头所述类型的组装的半壳形凸缘轴承壳，在其中上述的尺寸稳定性受损不太成问题，其中所述轴向轴承部件在径向轴承部件上相对于所有自由度被束缚地保持，其中在轴向轴承部件和径向轴承部件之间不设置材料配合的、并因此是刚性的连接。
该目的通过上述类型的凸缘轴承壳实现，其特征在于，轴向轴承部件由至少三个在环周方向上彼此邻接并且在每两个区段之间通过优选沿径向延伸的焊缝不可松开地结合在一起的区段形成，其中相应的焊缝不包括径向轴承部件，并且其中具有保持舌片的区段首先布置在径向轴承部件的边缘区域处，使得保持舌片与径向轴承部件边缘区域中的相应保持凹部接合，之后，才在每两个区段之间施加相应的焊缝，由此形成的轴向轴承部件被束缚地保持在径向轴承部件上，但至少在轴向方向上具有轻微的游隙，并且保持舌片或径向轴承部件的边缘区域没有以材料变形的方式加工。已经发现有利的是，径向轴承部件中的保持凹部在边缘处不是敞开的，而是构造为闭合的插入或穿通开口。
根据本发明，可以实现轴向轴承部件在径向轴承部件上的如下布置：其被束缚但是仍然至少具有轴向游隙，特别是在径向轴承部件或轴向轴承部件上没有实施材料变形、特别是冲压的措施。因此可以毫无问题地保持由此形成的凸缘轴承壳的尺寸稳定性。根据本发明的凸缘轴承壳的另一个显着优点在于，为了制造轴向轴承部件，与由扁平材料形成延伸超过180°的轴向轴承部件相比，由扁平材料以更少的切割制成。
根据本发明的凸缘轴承壳可以仅在一侧或两侧上具有轴向轴承部件。因此，具有根据本发明的两个凸缘轴承壳的支承部位可具有两个、三个或四个轴向轴承部件。
本发明的一个可证明是有利的改进是：多个区段不是全部由相同材料或者相同材料组分构成。例如，可以设想，设置在凸缘轴承壳的顶部中间的区段具有与邻接于其上的相邻的区段不同的材料组分。因此，可以根据轴向轴承部件的位置来考虑不同的负载情况。
当至少一个区段由金属/塑料复合材料制成、而其他区段由金属或金属复合材料制成时，可以证明是有利的。特别是，当金属/塑料复合材料具有金属支撑层(特别是由钢制成的金属支撑层)、其上施加用于其中浸渍有聚合物基滑动材料的三维多孔承载层、以及优选地带有摩擦作用填料的滑动材料时，可以证明是有利的。
此外，已证明有利的是，所有区段都具有优选地基本上径向向内延伸的保持舌片。
此外，已证明有利的是，为了形成相应的轴向轴承部件而设置有三个区段，这些区段优选分别具有55°-65°、特别是大约60°的圆周长度，或者两个区段具有相比于位于其间的区段要短的圆周长度。
当设置具有不同圆周长度的区段时，也可证明是有利的。然后，特别是结合以不同的材料选择，可以制造与特定条件更好地对应的凸缘轴承壳。
当在径向方向上相应区段在向相邻区段的过渡区中在外侧具有自由切削部(Freischnitt)时，也已证明是有利的。由于这种设计，所述区段可以彼此紧密邻接地由扁平材料成形出来，同时具有高的材料利用率。
在根据本发明设计的所有凸缘轴承壳中，可构造提供或容纳润滑剂的袋、开口或凹槽。
本发明的主题还涉及一种用于制造具有权利要求8和9的特征的组装的半壳形凸缘轴承壳的方法。由此获得凸缘轴承壳，其中相应的轴向轴承部件被束缚地保持在径向轴承部件上，其中为此没有在轴向轴承部件和径向轴承部件之间设置材料配合的、并因此刚性的连接。
附图说明
本发明的其他特征、细节和优点由所附的专利权利要求、图示以及本发明的优选实施例的以下描述得出。
在附图中：
图1示出了根据本发明的组装的半壳形凸缘轴承壳的透视图；
图2示出了图1中的凸缘轴承壳的分解图；
图3示出了根据图1的凸缘轴承壳的径向轴承部件的透视图；
图4示出了用于形成根据图1的凸缘轴承壳的轴向轴承部件的区段的透视图；和
图5示出了用于成形出设置在相应轴向轴承部件处的区段的扁平材料的冲压图案的分割的示例的示意图。
具体实施方式
根据本发明的组装的半壳形凸缘轴承壳(特别是用于内燃机中的曲轴支承部位)总体上由附图标记2表示，包括半壳形(即包围大约180°)的径向轴承部件4和示例性地示出的、分别位于径向轴承部件的两个轴向端面侧6的区域中的固定的轴向轴承部件8，所述固定的轴向轴承部件8通常也称为止推垫圈。
图3示出了径向轴承部件4的透视图。图1还示出了凸缘轴承壳2的径向方向14、轴向方向10、以及相对于轴向方向同心的环周方向12。
从图3中显而易见的是，用于固定相应的轴向轴承部件8的保持凹部18例如设置在径向轴承部件4的两个边缘区域16中，所述边缘区域16在环周方向12上延伸。
根据本发明，轴向轴承部件8在环周方向12上不具有连贯的单件式设计；相反地，在所示的情况下，作为示例，形成三个区段20，这些区段最初被彼此分开地制造并且获得，然后于其期望的装配位置处布置在径向轴承部件4的轴向端面侧6的区域中。之后，它们才通过焊接连接材料配合地相互连接。在图1中分别示出了在区段20之间的初始分隔接缝22。然后在完成状态下，沿着分隔接缝22设置焊缝24，由此区段20彼此接合，同时，由此形成的轴向轴承部件8被束缚地布置在径向轴承部件4上，但是至少在轴向方向10上具有轻微的游隙。在示例性示出的优选情况下，相应的区段20由分别在径向方向14上延伸的边缘或侧翼26限定边界。利用该边缘26或该侧翼，中间区段20和与其邻接的区段20彼此抵靠，形成分隔接缝22或对接接缝，并且通过施加焊缝24不可拆卸地彼此接合。
从图4中可以清楚地看出，其中示出的区段20具有向内突出、即基本上沿径向方向14向内突出的保持舌片28。相应保持舌片28被构造为与径向轴承部件4的已经描述的保持凹部18互补，使得相应区段20位于径向轴承部件4的轴向端面侧6的区域中并且可以安装在其意欲的装配位置中，在该意欲的装配位置中，相应保持舌片28与径向轴承部件4的相关联的保持凹部18接合。在这种状态下，环周方向12上的区段20以其边缘26基本上至少几乎对接地彼此贴靠，因此可通过施加相应的焊缝24不可拆卸地相互连接。结果，由例如三个区段20形成的整个轴向轴承部件8至少在轴向方向10上具有游隙，但是不可拆卸地保持在径向轴承部件4上，并且特别是不必执行材料变形措施以实现束缚。通过将保持凹部18的尺寸设计成略大于接合与其中的保持舌片28来实现游隙。在区段20相互接合之后，仍然实现了相对于所有方向的嵌合(Hintergriff)，并因此实现了束缚布置。不存在轴向轴承部件8和径向轴承部件4之间的材料配合的连接，由此也会防止具有游隙的布置。
此外，可以看到润滑槽30，其沿径向方向14延伸并且通过切削加工从轴向轴承部件8的滑动表面32或其区段20形成。
最后，图5中示意性地示出了扁平材料36，特别是金属材料或金属复合材料36，其中还示出了用于扁平材料36的定时推进或进给的机器方向38。还示出了用于制造轴向轴承部件8的各区段20的冲压图案。在示例性优选示出的情况中，例如，这些区段20相对于机器方向38正交地设置成三个相邻的块段。这三个区段分别相对于机器方向38彼此对称地布置，使得每个区段的相应顶部40位于与机器方向38正交的同一直线42上。示出了：由于根据本发明的轴向轴承部件的多部分性，轴向轴承部件8非常经济有效的制造是可能的，因为可以显著减少切割废料。基于图5中示意性示出的图案，在两个相邻的、且还彼此附接的区段20之间的过渡区中实施分离切口44，它们在从径向外部环周边缘48到径向向内延伸的边缘26的过渡区中形成如图3所示的自由切削部轮廓46。还示出了：区段20——在此作为示例在机器方向38上——保持彼此连接，直到它们通过分离切割50彼此分离。

Claims (11)

1.一种用于内燃机中的曲轴支承部位的、组装的半壳形凸缘轴承壳(2)，具有轴向方向(10)、相对于轴向方向同心的环周方向(12)以及径向方向(14)，并具有半壳形的径向轴承部件(4)和盘形的轴向轴承部件(8)，该轴向轴承部件(8)能够固定在所述径向轴承部件(4)的轴向端面侧(6)的区域中，其中，所述径向轴承部件(4)具有面向滑动配合件的径向内部滑动表面(3)、以及沿环周方向(12)延伸的边缘区域(16)，并且其中所述轴向轴承部件(8)基本上在径向平面中、即相对于轴向方向(10)正交地延伸并且具有基本上在径向平面中延伸且向内突出的至少两个保持舌片(28)，这些保持舌片(28)与所述径向轴承部件(4)的边缘区域(16)中的相应保持凹部(18)接合，其中，所述轴向轴承部件(8)被束缚地保持在径向轴承部件(4)处，其特征在于，所述轴向轴承部件(8)由至少三个区段(20)形成，这些区段(20)在环周方向(12)上彼此连接、并且在每两个区段(20)之间通过优选沿径向方向(14)延伸的焊缝(24)以不可松开的方式彼此接合，其中相应的焊缝(24)不包括径向轴承部件(4)，并且其中这些区段(20)以其保持舌片(28)首先布置在所述径向轴承部件(4)的边缘区域(16)处，使得这些保持舌片(28)与位于所述径向轴承部件(4)的边缘区域(16)中的相应的保持凹部(18)接合，之后才在每两个区段(20)之间施加相应的焊缝(24)，由此，这样形成的轴向轴承部件(8)被束缚地保持在所述径向轴承部件(4)上，但至少在轴向方向(10)上具有轻微的游隙，并且所述径向轴承部件(4)的边缘区域(16)或这些保持舌片(28)没有以材料变形的方式被加工过。
2.根据权利要求1所述的凸缘轴承壳，其特征在于，所述多个区段(20)不是全部由相同的材料或者相同的材料成分构成。
3.根据权利要求1或2所述的凸缘轴承壳，其特征在于，至少一个区段(20)由金属/塑料复合材料制成。
4.根据权利要求3所述的凸缘轴承壳，其特征在于，所述金属/塑料复合材料具有特别是由钢制成的金属支撑层、施加在其上用于其中浸渍的聚合物基滑动材料的三维多孔承载层、以及优选地带有摩擦作用填料的该滑动材料。
5.根据前述权利要求中任一项或多项所述的凸缘轴承壳，其特征在于，所有区段(20)具有保持舌片(28)，所述保持舌片优选基本上径向向内延伸。
6.根据前述权利要求中任一项或多项所述的凸缘轴承壳，其特征在于，为了形成相应的轴向轴承部件(8)而设置有三个区段(20)。
7.根据权利要求6前述权利要求中任一项或多项所述的凸缘轴承壳，其特征在于，所述三个区段(20)分别具有为55°至65°、特别是大约为60°的圆周长度，或者两个区段具有比位于两者之间的区段要短的圆周长度。
8.根据前述权利要求中任一项或多项所述的凸缘轴承壳，其特征在于具有不同的圆周长度的区段。
9.根据前述权利要求中任一项或多项所述的凸缘轴承壳，其特征在于，在径向方向(14)上，相应区段(20)在往相邻区段(20)的过渡区中在外侧上具有自由切削部(44)。
10.一种用于制造根据前述权利要求中的一项或多项所述的组装的半壳形凸缘轴承壳(2)的方法，其特征在于，由扁平材料(36)成形出、特别是冲压出形成相应轴向轴承部件(8)的区段(20)，在半壳形径向轴承部件(4)上的这些区段(20)被置入意欲的装配位置，在该装配位置中，这些区段(20)的相应保持舌片(28)与径向轴承部件(4)的边缘区域(16)上相应的保持凹部(18)接合，并且随后在每两个区段(20)之间构造焊缝(24)，轴向轴承部件(8)因此被束缚地保持在所述径向轴承部件(4)上，但是具有轻微的游隙，并且所述径向轴承部件(4)的边缘区域(16)或这些保持舌片(28)没有以材料变形的方式被加工过。
11.根据权利要求10所述的方法，其特征在于，形成相应的轴向轴承部件(8)的区段(20)在所述扁平材料(36)中分别相对于所述扁平材料(36)的以及所述区段(20)的制造过程的机器方向(38)正交地彼此并排地来设置，以便成形出来。
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