DE19840434A1

DE19840434A1 - Hydrodynamisches Lager

Info

Publication number: DE19840434A1
Application number: DE19840434A
Authority: DE
Inventors: Takeshi Takahashi
Original assignee: Koyo Seiko Co Ltd
Current assignee: JTEKT Corp
Priority date: 1997-09-05
Filing date: 1998-09-04
Publication date: 1999-03-11
Also published as: JP3811553B2; GB9819377D0; US6079879A; JPH1182509A; GB2328988B; GB2328988A

Description

Die Erfindung betrifft ein hydrodynamisches Lager.

Fig. 3 ist eine Längsschnittansicht, welche das Beispiel eines hydro dynamischen Lagers des Standes der Technik zeigt. Das hydrodynamische Lager des Standes der Technik umfaßt: Eine Welle 31, welche aus einer Grundplatte 30 vorsteht, und an welcher ein peripherer Flansch 33 radial angeformt ist; eine Buchse 32, welche so angeordnet ist, daß sie die Welle 31 sowie die oberen und unteren Flächen 33a und 33b des Flansches 33 umgibt; einen radialen dynami schen Drucklagerbereich 35, welcher zwischen der Welle 31 und der Buchse 32 durch dynamische Drucknuten 36, die in die Außenfläche der Welle 31 einge formt sind, gebildet wird; sowie erste und zweite axiale dynamische Drucklager bereiche 37 und 38, welche zwischen den oberen und unteren Flächen 33a und 33b des Flansches 33 und der Buchse 32 durch dynamische Drucknuten 39 und 40, die in die oberen und unteren Flächen 33a und 33b des Flansches eingeformt sind, gebildet werden. Die Buchse 32 ist vertikal in zwei Teile, d. h. in die ersten und zweiten Buchsenteile 32a und 32b geteilt, welche den Flansch 33 unter Druck in vertikaler Richtung halten. Der erste axiale dynamische Drucklager bereich 37 wird zwischen dem ersten Buchsenteil 32a und dem Flansch 33 ge bildet, und der zweite axiale dynamische Drucklagerbereich 38 wird zwischen dem zweiten Buchsenteil 32b und dem Flansch 33 gebildet. Konische Flächen 41 und 42, welche einen Durchmesser aufweisen, der zur Seite der Atmosphäre hin allmählich abnimmt, sind an den Endbereichen der Welle 31 an der zur Atmo sphäre weisenden Seite entsprechend ausgebildet. Die Zwischenräume zwischen den inneren Zylinderflächen 43 und 44 der ersten und zweiten Buchsenteile 32a und 32b, welche den konischen Flächen 41 und 42 gegenüberliegen, dienen als Aufnahmebereiche 45 und 46 zur entsprechenden Aufnahme einer Flüssigkeit im Lager.

In dem hydrodynamischen Lager des Standes der Technik dehnt sich die Flüssigkeit L, wenn sich die Welle 31 relativ zur Buchse 32 dreht, durch das An steigen der Temperatur im Lager aus und wird in den Flüssigkeitsaufnahme bereichen 45 und 46 gehalten, wodurch vermieden wird, daß die Flüssigkeit zur Außenseite austritt. Weil die innere Seitenfläche des ersten Buchsenteiles 32a eine Zylinderfläche ist, kann der Neigungswinkel β der konischen Fläche 41 der Welle 31 nicht groß gewählt werden, wie dies in Fig. 4 erkennbar ist. Dies liegt darin begründet, daß bei einem großen Neigungswinkel β der Raum zwischen der konischen Fläche 41 der Welle 31 und der zylindrischen inneren Seitenfläche 43 des ersten Buchsenteiles 32a unverhältnismäßig groß würde, was dazu führt, daß die Flüssigkeit L austritt. Dadurch wird die Aufnahmemenge des Flüssigkeits aufnahmebereiches 45 vermindert. Weiterhin wird der Durchmesser des Flüssig keitsaufnahmebereiches 45, wenn er sich der Seite der Atmosphäre nähert, all mählich vergrößert, und dadurch wird die Flüssigkeit von der Zentrifugalkraft beeinflußt. Dies wird zum Problem, weil ein Austreten der Flüssigkeit unver meidbar leicht eintreten kann. In gleicher Weise, wie das Problem vorstehend für den oberen Aufnahmebereich 45 der Welle 31 unter Bezugnahme auf die Fig. 4 beschrieben wurde, ist auch der untere Aufnahmebereich 46 der Welle 31 be troffen.

Es ist Aufgabe der vorliegenden Erfindung ein hydrodynamisches Lager zu schaffen, welches einen Flüssigkeitsaufnahmebereich besitzt, mit welchem es möglich ist, ein Austreten der Flüssigkeit nach außen zu verhindern, auch wenn sich die Flüssigkeit im Lager infolge einer Temperaturerhöhung ausdehnt.

Die Aufgabe wird durch ein hydrodynamisches Lager gelöst, welches dadurch gekennzeichnet ist, daß es in einer ersten Ausführungsform umfaßt: Eine Welle und eine Buchse, welche sich relativ zueinander drehen; einen dynamischen Drucklagerbereich, welcher zwischen der Welle und der Buchse gebildet ist; sowie einen Aufnahmebereich, welcher eine Flüssigkeit in dem Lager aufnimmt, und welcher in einem Zwischenraum zwischen der Welle und der Buchse und nahe zur Seite der Atmosphäre angeordnet ist, wobei der Aufnahmebereich ein gegeneinander verlaufender Raumbereich ist, in welchem eine konische Fläche, die an der Welle angeformt ist und einen Durchmesser aufweist, welcher sich allmählich in dem Maße vermindert, wie er zum Endbereich der Welle verläuft, einer konischen Fläche gegenüberliegt, welche an einer inneren Seitenfläche der Buchse angeformt ist und welche die konische Fläche der Welle überdeckt. Das hydrodynamische Lager ist weiterhin in einer zweiten Ausführungsform dadurch gekennzeichnet, daß der Aufnahmebereich in jedem Endbereich der Welle ausge bildet ist.

Die Erfindung soll im folgenden anhand von bevorzugten Ausführungsformen unter Bezugnahme auf die Zeichnungen näher erläutert werden. Die Zeichnun gen zeigen:

Fig. 1 ist eine Schnittdarstellung einer Ausführungsform der Erfindung;

Fig. 2 ist eine vergrößerte Darstellung der Einzelheit A in Fig. 1;

Fig. 3 ist eine Schnittdarstellung eines hydrodynamischen Lagers des Standes der Technik; und

Fig. 4 ist eine vergrößerte Ansicht einer Einzelheit B in Fig. 3.

Fig. 1 ist eine Längsschnittansicht einer Ausführungsform des erfindungs gemäßen hydrodynamischen Lagers. Das in der Fig. 1 dargestellte hydro dynamische Lager umfaßt: Eine Welle 2, welche aus einer Grundplatte 1 vorsteht und an welcher ein peripherer Flansch 6 radial angeformt ist; eine Buchse 3, welche so angeordnet ist, daß sie die Welle 2 und die oberen und unteren Flächen 6a und 6b des Flansches 6 umgibt; einen radialen dynamischen Drucklager bereich 7, welcher zwischen der Welle 2 und der Buchse 3 durch dynamische Drucknuten 8 ausgebildet ist, welche in die Außenfläche der Welle 2 eingeformt sind; und erste und zweite axiale dynamische Drucklagerbereiche 9 und 10, welche zwischen den oberen und unteren Flächen 6a und 6b des Flansches 6 und der Buchse 3 durch dynamische Drucknuten 11 und 12, die in die oberen und unteren Flächen 6a und 6b des Flansches eingeformt sind, ausgebildet sind. Die Buchse 3 ist vertikal in zwei Bereiche, d. h. in erste und zweite Buchsenteile 4 und 5 geteilt, welche unter Druck den Flansch 6 in vertikaler Richtung halten. Der Flansch 6 ist in einer peripheren Nut 3a gehalten, welche durch die ersten und zweiten Buchsenteile 4 und 5 gebildet wird. Der erste axiale dynamische Drucklagerbereich 9 wird zwischen dem ersten Buchsenteil 4 und dem Flansch 6 gebildet, und der zweite axiale dynamische Drucklagerbereich 10 wird zwischen dem zweiten Buchsenteil 5 und dem Flansch 6 gebildet.

Eine konische Fläche 13, mit einem Durchmesser, welcher im Verlauf zur Seite der Atmosphäre sich allmählich vermindert, ist am oberen Endbereich der Welle 2 an der Seite zur Atmosphäre angeformt. Eine konische Fläche 14, welche gegenüberliegend die konische Fläche 13 überdeckt, bzw. einen Durchmesser aufweist, der im Verlauf zur Seite der Atmosphäre sich allmählich vermindert, ist an der inneren Zylinderfläche 4a des ersten Buchsenteiles 4 angeformt. Der Raum, welcher zwischen der konischen Fläche 13 der Welle 2 und der konischen Fläche 14 des ersten Buchsenteiles 4 ausgebildet ist, dient als Aufnahmebereich 17 für eine Flüssigkeit L im Lager.

In gleicher Weise ist eine konische Fläche 15 mit einem Durchmesser, welcher sich im Verlauf zur Seite der Atmosphäre allmählich reduziert, am unteren End bereich der Welle 2 an der Seite zur Atmosphäre ausgebildet. Eine konische Fläche 16, welche gegenüberliegend die konische Fläche 15 überdeckt, bzw. einen Durchmesser aufweist, welcher sich im Verlauf zur Seite der Atmosphäre allmählich vermindert, ist an der inneren Zylinderfläche 5a des zweiten Buchsen teiles 5 angeformt. Der Raum zwischen der konischen Fläche 15 der Welle 2 und der konischen Fläche 16 des zweiten Buchsenteiles 5 dient als Aufnahmebereich 18 für eine Flüssigkeit L im Lager. Der Aufnahmebereich 17 soll im folgenden detaillierter beschrieben werden. Fig. 2 ist eine vergrößerte Teilansicht des Aufnahmebereiches 17.

Der Aufnahmebereich 18 ist in derselben Weise aufgebaut, und deshalb wird auf eine Beschreibung dieses Bereiches verzichtet. Alternativ kann auch nur einer der Aufnahmebereiche 17 oder 18 Anwendung finden.

Wie in Fig. 2 erkennbar ist, hat die konische Fläche 13 der Welle 2 eine Form, welche durch die konische Fläche 14 des ersten Buchsenteiles 4 überdeckt wird, und somit kann der Neigungswinkel α der konischen Fläche 13 der Welle 2 groß sein. Demgemäß wird auch der Neigungswinkel der konischen Fläche 14 des ersten Buchsenteiles 4 in gleicher Weise so gewählt, daß er dem Neigungswinkel α gleich ist. Entsprechend dieser Ausbildung kann die Aufnahmemenge des Flüssigkeitsaufnahmebereiches 17 groß sein. Gleichzeitig wird, weil der Flüssig keitsaufnahmebereich 17 in einer Richtung abgewinkelt ist, in welcher der Durchmesser zur Seite der Atmosphäre hin allmählich vermindert wird, auch wirksam verhindert, daß die Flüssigkeit L durch Wirkung der Zentrifugalkraft oder durch Undichtigkeit ausfließt. Selbst wenn Flüssigkeit L sich infolge einer Temperaturerhöhung während der Drehung des Lagers ausdehnt, wird die Flüssigkeit L demzufolge durch den Flüssigkeitsaufnahmebereich 17 sicher ge halten.

In dem erfindungsgemäßen hydrodynamischen Lager wird die Flüssigkeit, selbst wenn sie sich infolge einer Temperaturerhöhung ausdehnt, durch den Flüssig keitsaufnahmebereich 17, welcher durch die konische Fläche 13 im Endbereich der Welle und die konische Fläche 14 an der Innenfläche des Buchsenteiles 4 gebildet wird, und welcher einen Durchmesser aufweist, der im Verlauf zur Seite der Atmosphäre allmählich vermindert ist, ein Austreten von Flüssigkeit zur Außenseite des Lagers verhindert. Auch bei dem Aufnahmebereich 18, welcher durch die konische Fläche 15, die an der zur Atmosphäre gerichteten Seite des unteren Endbereiches der Welle 2 gebildet wird, und einen Durchmesser auf weist, der im Verlauf zur Seite der Atmosphäre sich allmählich verringert, sowie durch die konische Fläche 16, welche an dem zweiten Buchsenteil 5 angeformt ist, und welche gegenüberliegend die konische Fläche 15 überdeckt, wird in gleicher Weise ein Austreten der Flüssigkeit zur Außenseite des Lagers ver hindert.

Claims

1. Hydrodynamisches Lager, dadurch gekennzeichnet, daß es umfaßt:
Eine Welle (2) und eine Buchse (3), welche sich relativ zueinander drehen; einen dynamischen Drucklagerbereich (7), welcher zwischen der Welle (2) und der Buchse (3) gebildet ist; und einen Aufnahmebereich (17, 18), welcher eine Flüssigkeit (L) in dem Lager aufnimmt, und welcher in einem Zwischenraum zwischen der Welle (2) und der Buchse (3) und in der Nähe einer Seite zur Atmosphäre angeordnet ist, wobei der Aufnahmebereich (17, 18) ein gegeneinander verlaufender Raumbereich ist, in welchem eine koni sche Fläche, die an der Welle (2) angeformt ist, und einen Durchmesser aufweist, welcher sich allmählich in dem Maße vermindert, wie er zum Endbereich der Welle (2) verläuft, einer konischen Fläche gegenüberliegt, welche an einer inneren Seitenfläche der Buchse (3) angeformt ist, und welche die konische Fläche der Welle (2) überdeckt.

2. Hydrodynamisches Lager nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß der Aufnahmebereich (17, 18) in jedem Endbereich der Welle (2) aus gebildet ist.