DE102017210783A1 - bearings - Google Patents
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Abstract
Die vorliegende Erfindung betrifft ein Gleitlager (2), insbesondere einer Brennkraftmaschine, mit einer Lagerschale (1), die an einem Lagerbock (3) angeordnet und mit einer gedruckten Leiterbahn (4) zur Verschleißmessung und/oder zur Temperaturmessung ausgestattet ist.
Erfindungswesentlich ist dabei, dass der Leiterbahn (4) an der Lagerschale (1) und dem Lagerbock (3) jeweils ein Kontakt (5a, 5b) zugeordnet ist und zwischen den Kontakten (5a, 5b) ein Dielektrikum (6) mit bekannter Dielektrizitätskonstante (εR) angeordnet ist.
The present invention relates to a slide bearing (2), in particular an internal combustion engine, with a bearing shell (1), which is arranged on a bearing block (3) and equipped with a printed conductor track (4) for wear measurement and / or temperature measurement.
It is essential to the invention that the printed conductor (4) on the bearing shell (1) and the bearing block (3) each have a contact (5a, 5b) and between the contacts (5a, 5b) a dielectric (6) with a known dielectric constant ( ε R ) is arranged.
Description
Die vorliegende Erfindung betrifft ein Gleitlager, insbesondere einer Brennkraftmaschine, mit einer Lagerschale gemäß dem Oberbegriff des Anspruchs 1. Die Erfindung betrifft außerdem eine Maschine, insbesondere eine Brennkraftmaschine mit einem solchen Gleitlager.The present invention relates to a sliding bearing, in particular an internal combustion engine, with a bearing shell according to the preamble of
Brennkraftmaschinen, beispielsweise in Kraftfahrzeugen, verfügen über eine Kurbelwelle zur Umwandlung einer linearen Kolbenbewegung in eine Drehbewegung. Die Kurbelwelle ist hierzu in hydrodynamischen Gleitlagern drehbar gelagert. Da hierbei sowohl hohe thermische Belastungen als auch große Kräfte aufgenommen werden müssen, werden häufig Lagerschalen aus einem hochwertigen, insbesondere metallischen, Werkstoff eingesetzt, die ihrerseits im eigentlichen Motorblock beispielsweise aus Aluminium, Magnesium oder Stahl gelagert sind. Zwischen Lagerschale und dem sich drehenden Bauteil, wie einer Kurbelwelle, ist vorzugsweise ein hydrostatischer Tragfilm, vorzugsweise aus Schmieröl, ausgebildet, um die Reibung zu verringern, Die Lagerschalen unterliegen ihrerseits einer Abnutzung im Betrieb und müssen daher auf Verschleiß überwacht und gegebenenfalls ausgetauscht werden. Hierzu kann die Brennkraftmaschine stillgelegt, demontiert und die Lagerschale überprüft werden. Dies ist aber mit hohem Aufwand verbunden, so dass eine sensorische Überwachung des Verschleißzustands des Gleitlagers beziehungsweise der Lagerschalen gewünscht ist. Beispielsweise kann ein Verschleiß einer Polymerschicht auf der Lagerschale mittels integrierter Leiterbahnen gemessen werden. Alternativ oder zusätzlich ist häufig auch während des Betriebs eine Temperaturüberwachung des Lagers wünschenswert oder erforderlich, um Überlastungen oder Störungen, wie etwa unzureichende Schmierung rechtzeitig festzustellen. Die Leiterbahnen ändern aufgrund des Verschleißes oder der Temperaturänderung ihre Geometrie, insbesondere ihre Dicke, beziehungsweise ihre elektrischen Eigenschaften, insbesondere ihren spezifischen Widerstand, was messtechnisch durch Messung des Gesamtwiderstandes einer Leiterbahn erfasst werden kann. Allerdings sind hierzu elektrische Leiter notwendig, die beispielsweise um eine Lagerschale herum nach außen geführt werden müssen. Dies ist je nach Einbausituation unerwünscht und es kann durch Temperatureinflüsse und Verschmutzungen zu einer Verfälschung der Messergebnisse kommen.Internal combustion engines, for example in motor vehicles, have a crankshaft for converting a linear piston movement into a rotary movement. For this purpose, the crankshaft is rotatably mounted in hydrodynamic sliding bearings. Since in this case both high thermal loads and large forces must be absorbed, bearing shells are often used from a high-quality, especially metallic, material, which in turn are stored in the actual engine block, for example, aluminum, magnesium or steel. Between the bearing shell and the rotating component, such as a crankshaft, is preferably a hydrostatic support film, preferably made of lubricating oil, designed to reduce friction, the bearings are in turn subject to wear during operation and must therefore be monitored for wear and replaced if necessary. For this purpose, the internal combustion engine shut down, dismantled and the bearing shell to be checked. But this is associated with great expense, so that a sensory monitoring of the state of wear of the sliding bearing or the bearing shells is desired. For example, wear of a polymer layer on the bearing shell can be measured by means of integrated conductor tracks. Alternatively or additionally, during operation, temperature monitoring of the bearing is often desirable or necessary to timely detect overloads or malfunctions such as inadequate lubrication. Due to the wear or the temperature change, the conductor tracks change their geometry, in particular their thickness, or their electrical properties, in particular their resistivity, which can be detected metrologically by measuring the total resistance of a conductor track. However, this electrical conductors are necessary, which must be performed, for example, around a bearing shell to the outside. Depending on the installation situation, this is undesirable and temperature effects and contamination can lead to a falsification of the measurement results.
Die
Weiterhin beschreibt die
Eine elektrische Kontaktierung mit Drähten, Steckern, Leiterbahnen oder dergleichen ist häufig nicht gewünscht, da beispielsweise Lötkontakte an gedruckten Kontaktflächen anfällig für Vibrationen und Temperaturschwankungen sind, Stecker aufwändig in der Montage und empfindlich für Korrosion sind und eine induktive, drahtlose Signalübertragung bei den umgebenden metallischen Werkstoffen praktisch nicht möglich ist. Ebenso scheidet eine aktive Funkübertragung aufgrund der üblicherweise hohen Betriebstemperaturen aus. Electrical contacting with wires, plugs, tracks or the like is often undesirable because, for example, solder pads on printed pads are susceptible to vibration and temperature variations, connectors are expensive to mount and sensitive to corrosion, and inductive wireless signal transmission to the surrounding metallic materials practically impossible. Similarly, an active radio transmission is eliminated due to the usually high operating temperatures.
Es ist gewünscht, die Signalübertragung eines Sensors an einer Lagerschale eines Gleitlagers weiter zu verbessern.It is desired to further improve the signal transmission of a sensor to a bearing shell of a plain bearing.
Dieses Problem wird erfindungsgemäß durch den Gegenstand des unabhängigen Anspruchs 1 gelöst. Vorteilhafte Ausführungsformen sind Gegenstand der abhängigen Ansprüche.This problem is solved according to the invention by the subject matter of
Die vorliegende Erfindung beruht auf dem allgemeinen Gedanken, ein Sensorsignal kapazitiv zu übertragen. Dabei ist dem eigentlichen Sensor, also beispielsweise einer gedruckten Leiterbahn in einer Polymerschicht einer Lagerschale, ein Kondensator mit einem zwischen Kondensatorplatten angeordneten Dielektrikum zugeordnet. Das Dielektrikum weist dabei eine bekannte Dielektrizitätskonstante εR auf. Die gedruckte Leiterbahn auf der Innenseite der Lagerschale, die beispielsweise einer sich drehenden Kurbelwelle einer Brennkraftmaschine zugewandt ist, ist beispielsweise mittels eines photolithographischen Verfahrens in der Oberfläche der Lagerschale ausgebildet worden oder sie wurde auf sonstige Weise eingeätzt oder aufgetragen. Dieser Leiterbahn sind an oder in der Lagerschale Kontakte in Form jeweils einer Kondensatorplatte zugeordnet, um die Leiterbahn mit einer Spannung beziehungsweise einem Stromfluss zu beaufschlagen. Im Lagerbock beziehungsweise demjenigen Bauteil an oder in dem die Lagerschale ihrerseits gelagert ist, sind ebenfalls Kontakte in Form von Kondensatorplatten angeordnet, die mit den Kontakten oder Kondensatorplatten der gedruckten Leiterbahn zusammenwirken. Somit ist aus den Flächen der Kondensatorplatten, deren gegenseitigem Abstand sowie der Dielektrizitätskonstante εR des zwischen den Kondensatorplatten angeordneten Dielektrikums eine Kapazität C des daraus gebildeten Kondensators bekannt. Wird nunmehr an den Kondensator eine Wechselspannung angelegt kann aus dem Verhalten dieses durch den Kondensator sowie dem elektrischen Widerstand
Im Rahmen der Erfindung ist es ausdrücklich mit umfasst, dass elektrische Kontakte durch das Material der Lagerböcke für die Lagerschalen beziehungsweise durch den eigentlichen Motorblock der Brennkraftmaschine hindurchgeführt sind. Alternativ kann der eigentliche Sensor, also beispielsweise eine gedruckte Leiterbahn, in einem Polymermaterial auf der Lagerschale kontaktlos, also galvanisch getrennt, lediglich kapazitiv abgegriffen werden. Ebenso ist es möglich eine Induktivität zu der Leiterbahn in Reihe zu schalten. Bei Anregung mit der Resonanzfrequenz lässt sich aus der Amplitude des Stroms auf die Güte des somit gebildeten Schwingkreises und damit auf dessen ohmschen Widerstand
Bei einer vorteilhaften Weiterbildung der erfindungsgemäßen Lösung ist der Sensor auf der dem sich drehenden Bauteil wie eine Kurbelwelle zugewandten Seite der Lagerschale angeordnet. Der Sensor ist dann vorzugsweise in eine aus der Kraftfahrzeugtechnik bekannte Polymerschicht beziehungsweise eine untere von gegebenenfalls mehreren Lagen derselben eingebettet, die ihrerseits von einem Ölfilm zur Verringerung der Reibung bedeckt ist. Im Betrieb des Gleitlagers wird die Polymerschicht und damit die darin eingebettete Leiterbahn irgendwann abgenutzt und/oder Temperaturänderungen unterworfen, wodurch die elektrischen Eigenschaften der Leiterbahn verändert werden.In an advantageous development of the solution according to the invention, the sensor is arranged on the rotating component as a crankshaft side facing the bearing shell. The sensor is then preferably embedded in a polymer layer known from motor vehicle technology or a lower one of possibly several layers thereof, which in turn is covered by an oil film for reducing the friction. During operation of the sliding bearing, the polymer layer and thus the printed conductor embedded therein are eventually worn and / or subjected to temperature changes, whereby the electrical properties of the printed conductor are changed.
Allgemein ist der ohmsche Widerstand eines Leiterabschnitts gegeben durch die Formel:
Bei einer weiteren vorteilhaften Ausführungsform der erfindungsgemäßen Lösung ist eine Schichtdicke des Sensors im Bereich weniger Mikrometer gewählt. Beispielsweise kann das Dielektrikum
Dabei ist es dem Fachmann möglich, in Abhängigkeit der Sensorgröße sowie der elektrischen Widerstände, die angelegte Spannung, deren Frequenz und die Stromstärke entsprechend zu wählen, um ein aussagekräftiges Messergebnis des Sensors auszulesen.In this case, it is possible for a person skilled in the art to choose according to the sensor size and the electrical resistances, the applied voltage, their frequency and the current intensity in order to read out a meaningful measurement result of the sensor.
Bei einer weiteren vorteilhaften Ausführungsform der erfindungsgemäßen Lösung ist an der Lagerschale innen- und/oder außenseitig jeweils eine elektrisch isolierende Schicht beispielsweise aus einem Kunststoffmaterial aufgebracht, um die eigentliche Leiterbahn beziehungsweise die Kontaktplatten des Kondensators elektrisch zu isolieren. Somit können auch parasitäre Kapazitäten mit anderen metallischen Komponenten des Gleitlagers vermindert werden.In a further advantageous embodiment of the solution according to the invention, an electrically insulating layer, for example of a plastic material, is applied to the bearing shell on the inside and / or outside in order to electrically insulate the actual conductor track or the contact plates of the capacitor. Thus, parasitic capacitances can be reduced with other metallic components of the sliding bearing.
Zur Ausgestaltung der Leiterbahn ist in einer Ausgestaltung der erfindungsgemäßen Lösung vorgeschlagen, dass diese Leiterbahn mittels eines photolithographischen Verfahrens auf die Innenseite der Lagerschale, die beispielsweise der sich drehenden Kurbelwelle zugewandt ist, ausgebildet beziehungsweise aufgebracht ist. Alternativ können die Leiterbahn und/oder deren elektrischen Anschlüsse auch in einem Aerosol-Jet-Druckverfahren und/oder in einem Tintenstrahl-Druckverfahren ausgebildet werden. Beispielsweise können alle Komponenten in einem Tintenstrahl-Druckverfahren ausgebildet werden oder nur die elektrischen Anschlüsse und die eigentliche Leiterbahn in einem Aerosol-Jet-Druckverfahren. Prinzipiell kann es sich aber auch um elektrisch leitende Drähte handeln, die auf der Innenseite der Lagerschale aufgeklebt sind, und deren Kontaktierung um einen seitlichen Rand der Lagerschale herum nach außen verläuft.For the embodiment of the conductor track, in one embodiment of the solution according to the invention, it is proposed that this conductor track be formed by means of a photolithographic method on the inside of the bearing shell, which, for example, faces the rotating crankshaft or is applied. Alternatively, the printed conductor and / or its electrical connections can also be formed in an aerosol jet printing process and / or in an inkjet printing process. For example, all components can be formed in an inkjet printing process or only the electrical connections and the actual interconnect in an aerosol-jet printing process. In principle, however, it may also be electrically conductive wires which are glued on the inside of the bearing shell, and whose contact extends around a lateral edge of the bearing shell to the outside.
In gleicher Weise können an dem Lagerbock für die Lagerschale die Kondensatorplatten für einen kapazitiven Abgriff der eigentlichen Leiterbahn an der Lagerschale ebenfalls in einem photolithographischen Verfahren oder in sonstiger Weise, wie vorstehend beschrieben, ausgebildet sein und auch um den Lagerbock herum geführt werden, um beispielsweise mit einer Signalauswerteeinrichtung eine elektrische Verbindung herzustellen.Similarly, on the bearing block for the bearing shell, the capacitor plates for a capacitive tap the actual trace on the bearing shell also in a photolithographic process or otherwise, as described above, be formed and also performed around the bearing block around, for example with a signal evaluation device to establish an electrical connection.
Bei einer weiteren vorteilhaften Ausführungsform der erfindungsgemäßen Lösung sind in dem Lagerbock Ausnehmungen ausgebildet, die insbesondere radial nach außen verlaufen. In den Ausnehmungen ist jeweils ein elektrischer Leiter, also ein Draht, angeordnet, die einerseits mit einer Kontaktplatte zur Bildung eines Kondensators ausgestattet und andererseits beispielsweise mit einer Signalauswerteeinrichtung verbunden sind. Die Kontaktplatten der Leiter wirken mit Kontaktplatten, die der gedruckten Leiterbahn zugeordnet sind, zusammen. Es versteht sich, dass die elektrischen Leiter beispielsweise mittels einer vergossenen Isolierung gegen den Lagerbock elektrisch isoliert sind.In a further advantageous embodiment of the solution according to the invention recesses are formed in the bearing block, which extend in particular radially outward. In the recesses in each case an electrical conductor, so a wire, arranged, which are equipped on the one hand with a contact plate to form a capacitor and on the other hand, for example, connected to a signal evaluation. The contact plates of the conductors cooperate with contact plates associated with the printed circuit trace. It is understood that the electrical conductors are electrically insulated, for example by means of a molded insulation against the bearing block.
Bei einer weiteren vorteilhaften Ausführungsform der erfindungsgemäßen Lösung ist ein Kontakt beziehungsweise eine Kontaktplatte am Lagerbock in einer Aussparung angeordnet, um mit einem Kontakt beziehungsweise einer Kontaktplatte an der Lagerschale zusammenzuwirken. Es versteht sich, dass die Kontaktplatte am Lagerbock zum Einen elektrisch isoliert ist und zum Anderen ein Dielektrikum zwischen den Kontaktplatten vorgesehen ist und Drittens die Kontaktplatte am oder im Lagerbock über elektrische Anschlüsse verfügt, um den Kondensator beispielsweise mit Wechselspannung zu beaufschlagen.In a further advantageous embodiment of the solution according to the invention, a contact or a contact plate on the bearing block is arranged in a recess in order to cooperate with a contact or a contact plate on the bearing shell. It is understood that the contact plate on the bearing block is electrically isolated on the one hand and on the other hand, a dielectric is provided between the contact plates and third, the contact plate on or in the bearing block has electrical connections to apply the capacitor, for example, with AC voltage.
Ein dritter Kontakt mit einer Kapazität, der für die Messung des Widerstands des Sensors nicht gebraucht wird, kann in einer bevorzugten Ausführungsform vorgesehen werden, um auch Vergleichsmessungen der Kapazitäten alleine oder der Leiterbahn zu ermöglichen. Werden Veränderungen der Kapazitäten festgestellt, kann die Berechnung des Widerstands R entsprechend korrigiert und die Genauigkeit erhöht werden. Hierzu kann entweder nur einer der beiden Kapazitäten oder beiden eine weitere Kapazität zugeordnet sein.A third contact with a capacitance, which is not needed for the measurement of the resistance of the sensor, can be provided in a preferred embodiment in order to allow comparative measurements of the capacitances alone or of the conductor track. If changes in the capacitances are detected, the calculation of the resistance R can be corrected accordingly and the accuracy can be increased. For this purpose, either only one of the two capacities or both can be assigned a further capacity.
Weitere wichtige Merkmale und Vorteile der Erfindung ergeben sich aus den Unteransprüchen, aus den Zeichnungen und aus der zugehörigen Figurenbeschreibung anhand der Zeichnungen.Other important features and advantages of the invention will become apparent from the dependent claims, from the drawings and from the associated figure description with reference to the drawings.
Es versteht sich, dass die vorstehend genannten und die nachstehend noch zu erläuternden Merkmale nicht nur in der jeweils angegebenen Kombination, sondern auch in anderen Kombinationen oder in Alleinstellung verwendbar sind, ohne den Rahmen der vorliegenden Erfindung zu verlassen.It is understood that the features mentioned above and those yet to be explained below can be used not only in the particular combination given, but also in other combinations or in isolation, without departing from the scope of the present invention.
Bevorzugte Ausführungsbeispiele der Erfindung sind in den Zeichnungen dargestellt und werden in der nachfolgenden Beschreibung näher erläutert, wobei sich gleiche Bezugszeichen auf gleiche oder ähnliche oder funktional gleiche Komponenten beziehen.Preferred embodiments of the invention are illustrated in the drawings and will be described in more detail in the following description, wherein like reference numerals refer to the same or similar or functionally identical components.
Dabei zeigen, jeweils schematisch
-
1 eine Schnittdarstellung durch ein erfindungsgemäßes Gleitlager mit Lagerschale, -
2 eine Schaltung zur Signalauswertung, -
3 einen schematischen Schichtaufbau eines erfindungsgemäßen Gleitlagers, -
4 einen alternativen schematischen Schichtaufbau eines Gleitlagers, -
5 einen weiteren schematischen Schichtaufbau eines erfindungsgemäßen Gleitlagers, -
6 eine Draufsicht auf einen Lagerbock, -
7 eine weitere Schaltung zur Signalauswertung.
-
1 a sectional view through an inventive slide bearing with bearing shell, -
2 a circuit for signal evaluation, -
3 a schematic layer structure of a sliding bearing according to the invention, -
4 an alternative schematic layer structure of a sliding bearing, -
5 a further schematic layer structure of a sliding bearing according to the invention, -
6 a top view of a bearing block, -
7 another circuit for signal evaluation.
Entsprechend der
Der Sensor ist hier in Form einer aufgedruckten Leiterbahn
Die Kondensatoren sind jeweils über elektrische Leiter
In
Schaltungstechnisch möglich wäre es auch, das beschriebene RC-Glied mit einer nicht dargestellten Induktivität zu einem RLC-Schwingkreis in Reihe zu schalten. Bei Anregung mit der Resonanzfrequenz lässt sich aus der Amplitude des Stroms auf die Güte des Schwingkreises und damit auf den ohmschen Widerstand
Dabei kann beispielsweise durch eine Testreihe bestimmt werden, wann der Verschleiß der Lagerschale
In
Zur Reduktion der Reibung zwischen Kurbelwelle
In der hier dargestellten Ausführungsform ist eine gedruckte Leiterbahn
Es versteht sich, dass sämtliche vorstehend genannten Komponenten über eine ausreichende Widerstandsfähigkeit und Temperaturbeständigkeit aufweisen, um im normalen Betrieb beispielsweise einer Brennkraftmaschine nicht zerstört zu werden. Weiterhin ist es ersichtlich, dass die gedruckte Leiterbahn
Im Betrieb des Gleitlagers
Eine alternative Ausgestaltung des Gleitlagers ist in
Eine weitere alternative Ausgestaltung des Gleitlagers
Prinzipiell können die Kontakte
Die vorstehend beschriebene Lagerschale
In
Schließlich ist in
ZITATE ENTHALTEN IN DER BESCHREIBUNG QUOTES INCLUDE IN THE DESCRIPTION
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Zitierte PatentliteraturCited patent literature
- DE 102014200712 A1 [0003]DE 102014200712 A1 [0003]
- EP 0844469 B1 [0004]EP 0844469 B1 [0004]
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Cited By (4)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
CN112782024A (en) * | 2021-02-04 | 2021-05-11 | 江苏科技大学 | Friction wear test device of axle bush self-adaptation contact |
WO2022040716A1 (en) * | 2020-08-31 | 2022-03-03 | Miba Gleitlager Austria Gmbh | Bearing element having a sensor and a telemetry device |
WO2022194316A1 (en) | 2021-03-19 | 2022-09-22 | Schaeffler Technologies AG & Co. KG | Plain bearing and method for monitoring the state of a plain bearing |
WO2023165644A1 (en) | 2022-03-03 | 2023-09-07 | Schaeffler Technologies AG & Co. KG | Steering actuator |
Citations (4)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
DE10037747A1 (en) * | 2000-08-02 | 2002-03-07 | Schleifring Und Appbau Gmbh | Arrangement for contactless rotation transmission of high-frequency signals |
EP0844469B1 (en) | 1996-11-21 | 2002-06-05 | Fraunhofer-Gesellschaft Zur Förderung Der Angewandten Forschung E.V. | Coated high-performance structural elements or components and method of manufacturing such elements or components |
DE102014200712A1 (en) | 2014-01-16 | 2015-07-16 | Schaeffler Technologies AG & Co. KG | Hydrodynamic plain bearing and method for operating state monitoring of a hydrodynamic plain bearing |
US20160208849A1 (en) * | 2015-01-16 | 2016-07-21 | Mahle Engine Systems Uk Ltd. | Sliding bearing |
-
2017
- 2017-06-27 DE DE102017210783.9A patent/DE102017210783A1/en not_active Withdrawn
Patent Citations (4)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
EP0844469B1 (en) | 1996-11-21 | 2002-06-05 | Fraunhofer-Gesellschaft Zur Förderung Der Angewandten Forschung E.V. | Coated high-performance structural elements or components and method of manufacturing such elements or components |
DE10037747A1 (en) * | 2000-08-02 | 2002-03-07 | Schleifring Und Appbau Gmbh | Arrangement for contactless rotation transmission of high-frequency signals |
DE102014200712A1 (en) | 2014-01-16 | 2015-07-16 | Schaeffler Technologies AG & Co. KG | Hydrodynamic plain bearing and method for operating state monitoring of a hydrodynamic plain bearing |
US20160208849A1 (en) * | 2015-01-16 | 2016-07-21 | Mahle Engine Systems Uk Ltd. | Sliding bearing |
Cited By (7)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
WO2022040716A1 (en) * | 2020-08-31 | 2022-03-03 | Miba Gleitlager Austria Gmbh | Bearing element having a sensor and a telemetry device |
CN112782024A (en) * | 2021-02-04 | 2021-05-11 | 江苏科技大学 | Friction wear test device of axle bush self-adaptation contact |
CN112782024B (en) * | 2021-02-04 | 2022-12-09 | 江苏科技大学 | Friction wear test device of axle bush self-adaptation contact |
WO2022194316A1 (en) | 2021-03-19 | 2022-09-22 | Schaeffler Technologies AG & Co. KG | Plain bearing and method for monitoring the state of a plain bearing |
DE102021106750A1 (en) | 2021-03-19 | 2022-09-22 | Schaeffler Technologies AG & Co. KG | Plain bearing and method for monitoring the condition of a plain bearing |
WO2023165644A1 (en) | 2022-03-03 | 2023-09-07 | Schaeffler Technologies AG & Co. KG | Steering actuator |
DE102022104980A1 (en) | 2022-03-03 | 2023-09-07 | Schaeffler Technologies AG & Co. KG | steering actuator |
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