DE202005006407U1

DE202005006407U1 - Öltragendes Gleitlager

Info

Publication number: DE202005006407U1
Application number: DE200520006407
Authority: DE
Original assignee: CHEN MOU KUN; Chen Mou-Kun Jhonghe; Liao Yen-Fu Yingge
Current assignee: CHEN MOU KUN; Chen Mou-Kun Jhonghe; Liao Yen-Fu Yingge
Priority date: 2005-01-12
Filing date: 2005-04-21
Publication date: 2005-07-14
Anticipated expiration: 2015-04-22
Also published as: US20060165327A1; TWM274468U; JP3111718U

Abstract

Bei der vorliegenden Erfindung handelt es sich um ein öltragendes Gleitlager, bestehend aus einem integral gebildeten Einzellager, das inwendig mit einem Schaftloch, symmetrisch vorgesehenen ölspeichernden Öffnungen versehen ist, wobei letztere auf einer Außenfläche des Lagers vorgesehen sind, während eine Richtung der ölspeichernden Öffnungen durch eine Mittellinie des Schaftloches verläuft; der Durchmesser einer jeden ölspeichernden Öffnung geringer ist als der Durchmesser des Schaftloches, und die nach außen führenden Löcher der ölspeichernden Öffnungen mit Enddichtungen abgedichtet sind.

Description

HINTERGRUND DER ERFINDUNG
(a) Umfang der Erfindung
Die vorliegende Erfindung betrifft einen verbesserten Aufbau eines öltragenden Gleitlagers, insbesondere einen öltragenden Aufbau für ein Hochgeschwindigkeits-Gleitlager mit leichter Bespulung, der hauptsächlich mit symmetrischen Ölspeicheröffnungen versehen ist, mit denen eine Außenfläche des Gleitlagers auf radiale Weise versehen ist. Dabei ist der Durchmesser einer jeden dieser Öffnungen geringer als der Durchmesser eines Schaftloches. Weiter können für die gleichmäßige Verteilung eines Ölfilms mehrere solcher Öffnungen vorgesehen werden.
(b) Beschreibung der bekannten Ausführungsform
Die konventionellen Hochgeschwindigkeits-Gleitlager mit leichter Bespulung kommen insbesondere in elektronischen Peripheriegeräten zur Anwendung, einschließlich drehbaren Diskettenlaufwerken, hitzeableitenden Lüftern in CPU's usw. Um den Anforderungen durch die hohe Drehgeschwindigkeit gerecht zu werden und um die Bedingungen für einen möglichst geräuscharmen Betrieb, den beengten Platzbedingungen usw. zu erfüllen, werden notwendigerweise Gleitlager in Miniaturausführung zusammen mit den Drehschäften verwendet. Weiter ist die Schmierung notwendigerweise vorgesehen, um die beim Rotieren verursachte Reibung möglichst gering zu halten.
Die herkömmliche Ausführungsart, die in Patent-Nr. 554970 mit dem Titel "Hohler Aufbau für keramische Gleitlager" dargelegt ist, beschreibt einen in der 1 gezeigten Aufbau eines Gleitlagers, wobei hier gezeigt ist, dass ein mit der genannten Patentschrift dargelegtes Gleitlager hauptsächlich aus einer Einzelbuchse 2 besteht, die in der Mitte mit einem Schaftloch versehen ist, in dem ein Schaft 1 eingeführt ist. Die Außenseite der Buchse 2 weist eine Vertiefung 21 auf, deren Breite größer ist als der Durchmesser des Schaftes 1. Ein Umfang des Schaftes 1 weist eine halbrunde Rille 22 um 180° ⦟ auf. Eine solche Ausführung ermöglicht eine nachweisbare Reduzierung der Berührungen der Drehstifte 23 der Buchse 2, mit der der Schaft 1 getragen wird. Da zudem die Berührungsflächen der Drehstiftflächen 23 gering sind, ist die Stabilität des gesamten Aufbaus deutlich unangemessen, was zu einer verkürzten Nutzungsdauer oder leicht zu einer Beschädigung dieses Aufbaus führen kann.
Mit Hinsicht auf die Herstellmethode nach der oben genannten Patentschrift wird zum Erzeugen der Vertiefung 21 wegen deren konkaven Form eine Gußform benötigt, was mit einer Werkzeugmaschine nicht möglich ist, wodurch die Herstellmaterialien wegen den Bedingungen für das Spritzgießen entsprechend Einschränkungen unterworfen werden, was die Steigerung der Effizienz der Herstellung einerseits behindert und andererseits dadurch der Kostenaufwand der Herstellung nicht reduziert werden kann.
Angesichts der oben aufgeführten Nachteile hat sich der Erfindung aufgrund seiner langjährigen Erfahrungen in diesem Bereich mit umfassenden Studien und Versuchen für die deutliche Verbesserung der herkömmlichen Ausführungsart befaßt, um schließlich dank seinem professionellen Wissen einen verbesserten Aufbau eines öltragenden Gleitlagers zu schaffen.
ZUSAMMENFASSUNG DER ERFINDUNG
Ein erstes Ziel der vorliegenden Erfindung besteht daher in der Schaffung eines verbesserten Aufbaus eines öltragenden Gleitlagers, wobei ein Einzellager mit radial vorgesehenen ölspeichernden Öffnungen versehen ist, wobei die Größe des Durchmessers einer jeden Öffnung geringer als der Durchmesser eines Schaftloches ist, damit der Schaft mit einer relativ großen Tragefläche getragen wird. Zudem kann das Lager mit mehreren Öffnungen versehen sein, um eine gleichmäßige Verteilung des Schmieröles sicherzustellen. Weiter wird mit einem einfachen und praktischen Bearbeitungsmethode die Stabilität der integrierten Konfiguration verstärkt.
Ein weoteres Ziel der vorliegenden Erfindung besteht in der Schaffung von mehreren Öffnungen, die in einer länglichen, reziproken oder in einer gestuften Weise auf dem Gleitlager vorgesehen sind, um so die gleichmäßige Verteilung in alle Richtungen des Schmieröles über die ölberührenden Flächen sicherzustellen.
Ein drittes Ziel der vorliegenden Erfindung besteht in der Schaffung von ölspeichernden Öffnungen, mit denen eine Außenfläche des Gleitlagers radial versehen ist. Daher ist das Fassungsvermögen zum Speichern des Öls relativ groß. Weiter sind die nach außen führenden Öffnungen der ölspeichernden Öffnungen mit Enddichtungen abgedichtet, um so ein Auslaufen des Öls zu verhindern.
Ein viertes Ziel der vorliegenden Erfindung besteht in der Schaffung einer nach außen spitz zulaufenden Form der Öffnungen, um so eine Komprimierung oder einen Streckraum für das gespeicherte Öl zu schaffen und mit dem gegen einen zentrifugalen Effekt des Drehschaftes entgegen gewirkt, das Auslaufen des Öls kontrolliert und weiter die Verteilung des Flusses zum Schaft kontrolliert werden kann.
Für ein besseres Verständnis der Ziele und technologischen Methoden der vorliegenden Erfindung folgt nach der nachstehenden Kurzbeschreibung der beigelegten Zeichnungen eine detaillierte Beschreibung der bevorzugten Ausführungsarten.
KURZBESCHREIBUNG DER ZEICHNUNGEN
1 zeigt einen schematischen Grundriß eines herkömmlichen Gleitlagers.
2 zeigt eine Schnittansicht der vorliegenden Erfindung.
3 zeigt einen Schnittansicht der vorliegenden Erfindung bei der Benutzung als ein radiales Gleitlager.
4 zeigt einen schematischen Grundriß von mehreren Öffnungenm die der Länge nach in gestufter Weise an einem Gleitlager nach der vorliegenden Erfindung vorgesehen sind.
4A zeigt die in der 4 dargestellte erfindungsgemäße Ausführungsart.
5 zeigt eine Schnittansicht von mehreren Öffnungen, mit denen das Gleitlager komplementär versehen ist, um eine vollständige Kontinuität der Berührungsflächen zu erzielen.
6 zeigt eine schematische Ansicht der Öffnungen mit einem quadratischen oder rechteckigen Querschnitt auf dem Gleitlager nach der vorliegenden Erfindung.
7 zeigt eine schematische Ansicht der Öffnungen mit einem länglichen ovalen Querschnitt auf dem Gleitlager nach der vorliegenden Erfindung.
8 zeigt eine Schnittansicht der spitz zulaufenden Öffnungen mit geneigten Flächen nach der vorliegenden Erfindung.
DETAILLIERTE BESCHREIBUNG DER BEVORZUGTEN AUSFÜHRUNGSFORM
Die 2 zeigt, dass die vorliegende Ausführungsart hauptsächlich aus einem Einzellager 3 aufgebaut ist, dessen Innenfläche der Länge nach mit einem Schaftloch 31 versehen ist, um darin einen Schaft 1 aufzunehmen. Die Außenfläche des Gleitlagers 3 weist radial vorgesehene ölspeichernde Öffnungen 32 auf. Da der Durchmesser einer Querfläche einer jeden ölspeichernden Öffnung 32 geringer ist als der Durchmesser des Schaftloches 31, wird eine relativ große Tragefläche 30 des Schaftloches 31 gebildet, um den Schaft 1 zu tragen.
In den Öffnungen 32 wird das Schmieröl gespeichert und dann quer durch einen Kanal zum Schaftloch 31 geführt, damit das gespeicherte Öl dann direkt auf dem Schaft 1 verteilt wird. Weiter wird mit einem Kontaktabstand zwischen dem Schaft 1 und dem Schaftloch 31 ein Kapillareffekt erzeugt, damit mit dem Öl einen Film geschaffen wird, welcher sich über eine Gesamtfläche der inwendigen Tragefläche 30 erstreckt.
Die nach außen führenden Öffnungen 320 der ölspeichernden Öffnungen 32 sind mit Enddichtungen 4 abgedichtet, um so ein Auslaufen des Öls zu verhindern. Mit irgendeiner geeigneten Methode wird werden die Enddichtungen 4 an das Gleitlager 3 angebracht, einschließlich einer Methode mit einem Außengehäuse.
Die Öffnungen 32 führen nach innen in das Gleitlager 3, wobei die Richtung dieser Öffnungen 32 durch eine Mittellinie des Schaftloches 31 verläuft. Wie dies in der 3 gezeigt ist, führt das Schaftloch 31 ganz durch das Gleitlager 3 hindurch, so dass das Gleitlager 3 als ein radials Gleitlager verwendet werden kann. Da der Schaft 1 eine spezifische Länge aufweist, können mehrere Öffnungen 32a, 32b auf dem Gleitlager 3 in einer länglichen Verteilung vorgesehen sein, um so eine gleichmäßige Verteilung eines Ölfilmes auf dem Schaft 1 zu ermöglichen. Die Außenöffnungen der oben genannten Öffnungen 32a, 32b sind mit Enddichtungen 4 abgedichtet, die mit denen in der 2 gezeigten ähnlich sind. Die Enddichtungen 4 sind in einer hohlen zylindrischen Form ausgeführt, wobei deren Größen genau mit denen des Gleitlagers 3 übereinstimmen, so dass dadurch das gesamte Gleitlager 3 ummantelt ist und das Öl wirksam innerhalb des Schaftloches 31 behalten wird. Da die oberen und unteren Enden der Enddichtungen 4 mit je einer Klammer 33 versehen sind und die 2 eine Schnittansicht darstellt, wobei gezeigt wird, dass die linke und rechte Seite je eine U-Form aufweisen, kann somit ein Außenteil des Gleitlagers 3 vollständig ummantelt werden.
Die 3 zeigt, dass die Öffnungen 32a und 32b durch eine Mittellinie des Schaftes 1 verlaufen. Die 4 zeigt, dass das Gleitlager 3 mit mehreren Öffnungen 32a, 32b versehen ist, die um eine Außenfläche des Gleitlagers in unterschiedlichen länglichen Positionen und in gestuften radialen Winkeln zueinander verteilt vorgesehen sind.
Wie dies in der 4A gezeigt ist, verläuft die Öffnung 32a durch das Gleitlager 3 an einem Winkel θ1, während die Öffnung 32b durch einen Winkel θ2 und die Öffnung 32c durch einen Winkel θ3 verläuft. Weiter verlaufen die Öffnungen 32a, 32b, 32c durch die Mitte eines Schaftloches 31. Damit wird mit den mehreren gestuft und gewinkelt vorgesehenen Öffnungen 32a, 32b, 32c um die Außenfläche des Gleitlagers 3 einen gleichmäßigen Ölfilm innerhalb der Schaftlöcher 31 geformt.
Wie dies in der 5 gezeigt ist und um eine bessere Verteilung des Öls auf den Kontaktflächen 11 des Schaftes 1 zu erzielen, können die Öffnungen 32a, 32b, 32c, 32d. 32e nebeneinenander auf gestufte Weise und der Länge nach oder komplementär auf dem Gleitlager 3 vorgesehen sein. Falls die Öffnung 32a als die höchst positionierte Öffnung entlang dem Gleitlager 3 vorgesehen ist befindet sich die Öffnung 32b auf einer anderen Seite von der Öffnung 32a und unten am Gleitlager 3, um so eine Kontinuität der Kontaktflächen der Kontaktfläche 11 der Öffnung 32a mit der Kontaktfläche 11 der Öffnung 32b zu bilden. Eine solche Kontinuität der Kontaktflächen 11 wird auf ähnliche Weise zwischen den nebeneinander befindlichen Öffnungen zu den niedrigsten Öffnungen 32e weitergeführt. Eine Gesamtfläche des Schaftes 1 kann daher mit einem Ölfilm zwischen beiden äußeren Enden beschichtet werden.
Das Gleitlager 3 ist als ein Axialdrucklager ausgeführt, das mit den mehreren komplementären Öffnungen 32a, 32b, 32c, 32d, 32e versehen ist, die aneinander grenzend vorgesehen sind, um die Kontinuität der Kontaktflächen 11 zu bilden. Weiter kann das Gleitlager 3 ebenfalls ein radiales Gleitlager benutzt werden; siehe 3.
Neben einem runden Durchmesser wird in der 6 gezeigt, dass die Öffnungen 32a, 32b am Gleitlager 3 der vorliegenden Erfindung quadratisch oder rechteckig ausgeführt sein können. Weiter ist die Breite der Öffnungen 32a, 32b geringer als der Durchmesser des Schaftloches 31, wobei die Öffnungen 32a, 32b an unterschiedlichen Höhen je nach der benötigten Menge des zum Schaftloch 31 zu liefernden Öls entlang dem Körper des Gleitlagers 3 vorgesehen sein können.
Die 7 zeigt, dass die Öffnungen 32a, 32b der vorliegenden Erfindung auch in einer länglichen ovalen Form ausgeführt sein können, um den Herstellbedingungen zu entsprechen und um eine Ansammlung der Belastung an den Ecken der quadratisch und rechteckig ausgeführten Öffnungen 32a, 32b zu vermeiden, wobei auch hier das Öl verteilt auf den Schaft 1 aufgetragen wird. Weiter ist die Breite einer jeden Öffnung 32a, 32b geringer als der Durchmesser des Schaftloches 31 ausgeführt.
Die 8 zeigen, dass in den Öffnungen 32 bei der vorliegenden Erfindung das Öl 5 darin gespeichert werden kann. Beim Drehen des Schaftes 1 mit einer hohen Geschwindigkeit wird durch die zentrifugale Kraft das Öl 5 auf den Berührungsflächen 10 des Schaftes 1 entsprechend den Öffnungen 32 nach außen zu den äußeren Enden der Öffnungen 32 geschleudert. Weiter bilden die geneigten Flächen 121 einer jeden Öffnung 32 ein größeres und sich nach außen erstreckendes Fassungsvermögen, um so für das Öl 5 einen größeren Raum oder eine Komprimierung zu bilden.
Wenn die Öffnungen 32 vollständig oder teilweise mit dem Öl 5 gefüllt sind, wird das Öl 5 durch die durch der mit Hochgeschwindigkeit drehenden Drehschaft 1 erzeugten zentrifugalen Kraft zu den äußeren Enden der Öffnungen 32 gebracht, wobei damit vorübergehende Verschiebungen verursacht werden.
Eine nach außen führende Öffnung 320 einer jeden Öffnung 32 kann mit Enddichtungen 4 abgedichtet werden, wobei die Eindringrichtung dieser Öffnungen 32 nach innen gerichtet ist und durch die Mittellinie des Schaftloches 31 verläuft.
Die Ausführungsarten des Gleitlagers 3 nach der vorliegenden Erfindung werden unter Anwendung einer CNC-Werkzeugmaschine, durch Spritzgießen oder durch Pulverformen gebildet, während die verwendeten Materialien aus Metall, verschiedenen Kunststoffen oder aus makromolekulare Industriekunststoffe bestehen können. Da der Grundaufbau der vorliegenden Erfindung so ausgeführt ist, damit der Durchmesser einer jeden Öffnung 32 geringer ist als der des Schaftloches 31, wird mit dem Aufbau eine Innenfläche des Schaftloches 31 geschaffen, die eine größere Tragefläche bildet, während gleichzeitig eine praktische Bearbeitung und die Anwendung mehrerer Methoden zur Herstellung ermöglicht werden, um so auch die mechanische Stabilität des Gleitlagers 3 zu verstärken.
Weiter wird mit dem öltragenden Gleitlager nach der vorliegenden Erfindung die beschriebene Wirksamkeit der oben erläuterten Konfiguration erzielt. Weiter sind die Merkmale der vorliegenden Erfindung in noch keiner Veröffentlichung oder einer vorherigen öffentlichen Auslegung dieser Anwendungsform erschienen, während der Fortschritt und die praktische Anwendbarkeit der vorliegenden Erfindung deutlich die grundsätzlichen Anforderungen zur Anmeldung eines Patentes erfüllt. Daher wird hiermit eine eine Patentanmeldung gestellt.
Es ist selbstverständlich, dass die hier erläuterte Ausführungsart lediglich ein Beispiel der Prinzipien und Merkmale der vorliegenden Erfindung darstellen soll und dass dem Fachmann auf diesem Gebiet durchführbare und unterschiedliche Abänderungen sowie Modifizierungen offensichtlich werden, ohne dabei vom Sinn und Zweck der vorliegenden Erfindung abzuweichen, wie dies weiterhin in den nachfolgenden Schutzansprüchen dargelegt wird.

Claims

Bei der vorliegenden Erfindung handelt es sich um ein öltragendes Gleitlager, bestehend aus einem integral gebildeten Einzellager, das inwendig mit einem Schaftloch, symmetrisch vorgesehenen ölspeichernden Öffnungen versehen ist, wobei letztere auf einer Außenfläche des Lagers vorgesehen sind, während eine Richtung der ölspeichernden Öffnungen durch eine Mittellinie des Schaftloches verläuft; der Durchmesser einer jeden ölspeichernden Öffnung geringer ist als der Durchmesser des Schaftloches, und die nach außen führenden Löcher der ölspeichernden Öffnungen mit Enddichtungen abgedichtet sind.
Das öltragende Gleitlager nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass die Enddichtungen eine hohle zylindrische Form aufweisen, deren Größen genau mit denen des Lagers übereinstimmen, die oberen und unteren Enden der Enddichtungen jeweils mit einer Klammer versehen sind und der Querschnitt die Form eines umgekehrten U's aufweist, um so einen Außenteil des Lagers vollständig zu ummanteln.
Das öltragende Gleitlager nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass die Öffnungen einen runden Durchmesser aufweisen.
Das öltragende Gleitlager nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass die Öffnungen einen länglichen ovalen Querschnitt aufweisen.
Das öltragende Gleitlager nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass die Öffnungen einen quadratischen Querschnitt aufweisen.
Das öltragende Gleitlager nach Anspruch 1 bis 5, dadurch gekennzeichnet, dass die am Lager vorgesehenen Öffnungen der Länge nach verteilt und in gestufter Weise in einer winkligen Anordnung vorgesehen sind.
Das öltragende Gleitlager nach Anspruch 1 bis 5, dadurch gekennzeichnet, dass die am Lager vorgesehenen Öffnungen der Länge nach auf eine aneinandergrenzenden und reziproken Weise vorgesehen sind.
Das öltragende Gleitlager nach Anspruch 1 bis 5, dadurch gekennzeichnet, dass die Öffnungen mit sich nach außen erstreckenden und spitz zulaufenden und geneigten Flächen versehen sind.
Ein öltragendes Gleitlager, bestehend aus einem integral gebildeten Einzellager, das inwendig mit einem Schaftloch und mit symmetrisch vorgesehenen ölspeichernden Öffnungen versehen ist, wobei letztere radial auf einer Außenfläche des Gleitlagers vorgesehen sind und die Richtung dieser ölspeichernden Öffnungen durch eine Mittellinie des Schaftloches verläuft; die Öffnungen mit sich nach außen erstreckenden und spitz zulaufenden Flächen versehen sind; der Durchmesser einer jeden ölspeichernden Öffnung geringer ist als der Durchmesser des Schaftloches, und die nach außen führenden Löcher der ölspeichernden Öffnungen mit Enddichtungen abgedichtet sind.
Das öltragende Gleitlager nach Anspruch 9, dadurch gekennzeichnet, dass die Enddichtungen eine hohle und zylindrische Form aufweisen, deren Größe genau mit der des Gleitlagers übereinstimmt, die oberen und unteren Enden der Enddichtungen jeweils mit einer Klammer versehen sind und der Querschnitt die Form eines umgekehrten U's aufweist, um so einen Außenteil des Lagers vollständig zu ummanteln.
Das öltragende Gleitlager nach Anspruch 9, dadurch gekennzeichnet, dass die Öffnungen einen runden Durchmesser aufweisen.
Das öltragende Gleitlager nach Anspruch 9, dadurch gekennzeichnet, dass die Öffnungen einen länglichen ovalen Querschnitt aufweisen.
Das öltragende Gleitlager nach Anspruch 9, dadurch gekennzeichnet, dass die Öffnungen einen quadratischen Querschnitt aufweisen
Das öltragende Gleitlager nach Anspruch 9 bis 12, dadurch gekennzeichnet, dass die am Lager vorgesehenen Öffnungen der Länge nach verteilt und in gestufter Weise in einer winkligen Anordnung vorgesehen sind.
Das öltragende Gleitlager nach Anspruch 9 bis 12, dadurch gekennzeichnet, dass die am Lager vorgesehenen Öffnungen der Länge nach auf eine aneinandergrenzenden und reziproken Weise vorgesehen sind.