DE2916798A1

DE2916798A1 - Kunststofflager fuer schnellaufende wellen, insbesondere fuer die rotorachse von zweirad-lichtmaschinen

Info

Publication number: DE2916798A1
Application number: DE19792916798
Authority: DE
Inventors: Hans-Gert Dipl Ing Dr Bech
Original assignee: Union Sils Van de Loo and Co GmbH
Current assignee: Union Sils Van de Loo and Co GmbH
Priority date: 1979-04-26
Filing date: 1979-04-26
Publication date: 1980-10-30
Also published as: NL8002445A; GB2054766A; FR2455207B3; DE2916798C2; FR2455207A1

Description

dring. HEINRICH GEITZ patentanvvalt jsoo Karlsruhe t, Postfach 2708

791^24/1425

AnmeIderin: Firma

UNION

SiIs, van de Loo & Co.

5758 Fröndenberg / Ruhr

Kunststofflager für schnellaufende Wellen, insbesondere für die Rotorachse von Zweirad-Lichtmaschinen

Q30Q44/0442

Beschreibung:

Die Erfindung bezieht sich auf ein Kunststofflager nach dem Oberbegriff des Patentanspruchs 1, das insbesondere für die Lagerung der Rotoraehse von Zweirad-Lichtmaschinen bestimmt ist.

Die Lagerung von Wellen unter Verwendung von Lagerbuchsen aus Kunststoff ist allgemein bekannt. Bisher nicht befriedigend gelöste Schwierigkeiten sind jedoch bei der Verwendung von Kunststofflagern für extrem Schnellaufende Wellen aufgetreten. Beispielsweise handelt es sich dabei um die Rotorwellen bei Fahrrad-Lichtmaschinen.

Es sind zwar schon Versuche unternommen worden, zur Lagerung der Rotorwelle bei Zweirad-Lichtmaschinen Kunststofflager einzusetzen, aber diese Versuche sind daran gescheitert, daß insbesondere bei hohen Drehzahlen, wie sie bei schneller Fahrt in der Praxis vorkommen, schon nach unvertretbar kurzen Laufzeiten derartige Lager Schaden aufwiesen und schließlich unbrauchbar wurden.

Angesichts der Tatsache, daß durch den Einsatz von Kunststofflagern bei der Lagerung schneilaufender Wellen wesentliche Kostenvorteile erzielbar wären, welchem Umstand insbesondere auf dem Gebiet des Zweiradzubehörs und mithin auch der Rotorlagerung von Zweirad-Lichtmaschine größte 030044/0442

Bedeutung zukommt, besteht das Ziel der Erfindung in der Schaffung eines Kunststofflagers für die genannten Zwecke, dessen Lebensdauer den Erfordernissen der Praxis genügt.

Gelöst ist diese Aufgabe durch eine Lagerausbildung nach den kennzeichnenden Merkmalen des Patentanspruchs 1.

Danach hat die Erfindung den Mängeln des Standes der Technik in der Weise durch eine besondere Lagerbuchsengestaltung abgeholfen, das um die Lagerlaufkontur der Lagerbuchse aus Kunststoff, die als im wesentlichen zylindrische, dünnwandige Hülse ausgebildet ist, sich Hohlräume herumerstrecken, welche Schmiermitteltaschen bilden, und das in der Lagerlaufkontur Schmiermittelnuten vorgesehen sind und jede dieser Schmiermittelnuten mit jeweils einer Schmiermitteltasche in Verbindung steht, so daß ein Durchströmen der Schmiermittelnuten mit kühlendem Schmiermittel und damit eine die Temperaturbelastung der Lagerlaufkontur in zuträglichen Grenzen haltende Wärmeabfuhr aus dem Lager gewährleistet sind.

Eingehende Untersuchungen haben denn auch bestätigt, daß die früheren Versuche mit Kunststofflagern auf dem hier vorliegenden Anwendungsgebiet gescheitert sind, weil die Lager infolge unzulänglicher Abfuhr der beispielsweise bei Drehzahlen in der Größenordnung von zehntausend je Minute

- 5 030044/0442

anfallenden Wärme durch überhitzung zerstört wurden. Demgegenüber ist durch die Erfindung eine Lagerausbildung verwirklicht worden, die der im Einsatzfalle auftretenden hohen Temperaturbelastung standhält und darüberhinaus preisgünstig herstellbar ist.

Vorteilhafte Weiterbildungen der Erfindung sind in den Unteransprüchen beschrieben.

So zeichnet sich die Erfindung nach Patentanspruch 2 durch eine besondere Lagerbuchsengestaltung dahingehend aus, daß zwei annähernd zylindrische Hülsen einander konzentrisch umschließen und der Zwischenraum zwischen diesen beiden Hülsen in Kammern unterteilt ist, welche die mit den Schmiermittelnuten in der Lagerlaufkontur in Verbindung stehenden Schmiermitteltaschen bilden.

Nach Patentanspruch 3 hat es sich als zweckmäßig erwiesen, wenn sich die Schmiermittelnuten, jeweils ausgehend von einer Stirnseite der Lagerbuchse, etwa über die halbe Länge der Lagerlaufkontur erstrecken, dabei aber über den die Lagerachse in einer Querebene schneidenden Radialsteg hinwegragen und jeweils mit einer Schmiermittelkammer verbunden sind, die im Bereich der von der jeweiligen Nut entfernten Axialhälfte der Lagerbuchse angeordnet ist.

- 6 Q300U/0U2

- g-

Wenn nach dem Merkmal gemäß Patentanspruch 4 sich im Bereich einer jeden SehmiermitteInut je ein die beiden Hülsenteile verbindender Steg axial zwischen dem in einer Querebene umlaufenden Radialsteg und der jeweiligen Stirnseite der Lagerbuchse erstreckt, werden die durch den in einer Querebene umlaufenden Radialsteg getrennten Schmiermittelkammern auch in ümfangsrichtung in voneinander getrennte Schmiermitteltaschen aufgeteilt, so daß es gelingt, einer jeden Sehmiermittelnut eine getrennte Schmiermitteltasche zuzuordnen. Schließlich ist die Ausbildung der Lagerbuchsen als in schieberlosen Werkzeugen hergestellte Spritzgießteile aus einem temperaturbeständigen Kunststoff von Vorteil.

Eine Ausführungsform der Erfindung soll nachstehend anhand der beigefügten Zeichnung erläutert werden« In schematischen Ansichten zeigen:

Fig. 1 Die Lagerung der Rotorwelle einer Zweirad-Lichtmaschine im Lichtmaschinengehäuse mittels einer Lagerbuchse aus Kunststoff in einer Halbschnittansicht ₃

Fig. 2 eine Draufsicht auf die Lagerbuchse allein in einer dem Einbäuzustand im Lichtmaschinengehäuse entsprechenden Lage,

Fig. 3 einen Längsschnitt nach der Schnittlinie IH-III in Fig. 2 durch die Lagerbuchse,

030044/0442

Fig. 4 einen Längsschnitt durch die Lagerbuchse nach der Schnittlinie IV-IV in Fig. 2,

Fig. 5 einen gegenüber dem Schnitt in Fig. 3 um neunzig Grad versetzten Schnitt durch die Lagerbuchse gemäß Schnittlinie V-V in Fig. 3 und

Fig. 6 eine Draufsicht auf die - in der Einbaulage nach Fig. 1 - Unterseite der Lagerbuchse.

Bei dem in Fig. 1 veranschaulichten Anwendungsfall der Erfindung handelt es sich um die Lagerung der Rotorwelle 10 mit drehfest aufgesetztem Rändelrad 11 einer im übrigen nicht dargestellten Zweirad-Lichtmaschine im Lichtmaschinengehäuse 12 mittels einer Lagerbuchse 13 aus einem temperaturbeständigen Kunststoff.

Die für sich allein in den Fig. 2 bis 6 veranschaulichte Lagerbuchse 13 ist ein in einem schieberlosen Werkzeug hergestelltes Spritzgießteil, das zwei einander im wesentlichen konzentrisch, jedoch mit gegenseitigem Abstand umschließende dünnwandige Hülsenteile 14, 15 aufweist. Verbunden sind diese Hülsenteile durch einen die Lagerachse in einer Querebene schneidenden Radialsteg 17, welcher den Ringspalt zwischen den Hülsenteilen in der genannten Querebene in jeweils nach einer Stirnseite der Lagerbuchse offene Hohlräume unterteilt, ferner durch vier unten noch zu erörternde Radialstege, die in axialer Richtung verlaufen.

030044/0442 - 8 -

An einem Ende des äußeren Hülsenteils l4 ist ein umlaufender, sich radial über das Hülsenteil hinauserstreckender Randflansch l8 angeordnet, der im Einbauzustand auf einer Stirnkante 19 des Lichtmaschinengehäuses 12 aufsitzt, während das Hülsenteil selbst in einer zylindrischen Lagerausnehmung des Gehäuses aufgenommen ist (Pig. I).

Das innere Hülsenteil 15 bildet die Lagerlaufkontur 20, die mit je zwei sich jeweils von einer Stirnseite der Lagerbuchse aus bis über die von dem Radialsteg 17 aufgespannte Querebene hinauserstreckenden Schmiermittelnuten 21, 21' bzw. 22, 22' versehen ist. Diese Schmiermittelnuten · sind jeweils einander gegenüberliegend angeordnet und die in den voneinander entfernten Axialhälften befindlichen Schmiermittelnuten sind jeweils um neunzig Grad gegeneinander versetzt. Zwischen dem die Lagerachse 16 in einer Querebene schneidenden Radialsteg 17 und jeweils einer Stirnseite der Lagerbuchse erstrecken sich in Axialrichtung Radialstege 23, 23' bzw. 24, 24», welche die Hülsenteile 14, 15 miteinander verbinden und nach jeweils einer der Stirnseiten der Lagerbuchse offenen Hohlräume in Kammern 25, 25^f bzw. 26, 26' unterteilen. Diese Kammern bilden Schmxermitteltaschen und jede Schmiermittelnute, die sich innenseitig auf den in Axialrichtung verlaufenden Stegen 23, 23' bzw. 24, 24' erstrecken, steht über einen Kanal 27, 27» bzw. 28, 28'

- 9 030044/0442

mit einer der in der entfernten Axialhälfte der Lagerbuchse angeordneten Schmiermitteltaschen in Verbindung. Ferner sind im Bereich der mit dem Radialflansch 18 versehenen Stirnseite der Lagerbuchse radial verlaufende Schmiermittelnuten 29, 29' angeordnet.

In dem in Fig. 1 veranschaulichten Einbauzustand sind die Schmiermitteltaschen 25_S 25' bzw. 26, 26' mit einem geeigneten Schmiermittel zäher Konsistenz gefüllt und im Betrieb der Lichtmaschine ist über die Kanäle 27, 27' bzw. 28, 28' eine Durchströmung der Schmiermittelnuten 21, 21' bzw. 22, 22' mit Schmiermittel gewährleistet, so daß im Betrieb im Bereich des Lagers anfallende Wärme vom Lagerabgeführt wird. Angesichts der dünnwandigen Ausführung des die Lagerlaufkontur 20 bildenden inneren Hülsenteils 15 ist in Verbindung mit der Wärmeabfuhr aus dem Lager infolge des Durchströmens mit kühlendem Schmiermittel das Auftreten von Wärmestauungen im Lager unterbunden und damit eine den Bedürfnissen des Einsatzfalles genügende Lebensdauer sichergestellt.

030044/0442

Claims

Patentansprüche:

IJ Kunststofflager für sehne !laufende Wellen., insbesondere für die Rotorachse von Zweirad-Liehtmaschinen, mit einer in einem Lagergehäuse axial- und drehfest aufgenommenen Lagerbuchse aus Kunststoff,
dadurch gekennzeichnet,

daß sich um die Laufkontur (20) der Lagerbuchse (13), die als im wesentlichen zylindrische, dünnwandige Hülse (15) ausgebildet ist, als Schmiermitteltaschen ausgebildete Hohlräume (25, 25'; 26, 26') herumerstrecken, daß die Lagerlauffläche mit Schmiermittelnuten (21, 21'; 22, 22') versehen ist und daß jede Schmiermittelnute mit einer Schmiermitteltasche in Verbindung steht.
2. Kunststofflager nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Lagerbuchse (13) zwei einander mit radialem Abstand umschließende Hülsenteile (14, 15) aufweist, von denen das innere Hülsenteil (15) die Lagerlaufkontur (20) bildet, während das äußere Hülsenteil (14) im Lagergehäuse (12) aufgenommen ist, die über einen den Ringspalt zwischen den Hülsenteilen in axialer Richtung trennenden, sich einer die Lagerachse (16) schneidenden Querebene erstreckenden Radialsteg (17) miteinander verbunden ist.

030044/0442
3· Kunststofflager nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, daß die Schmiermittelnuten (21, 21', 22, 22') in der Lagerlaufkontur (20), die in an sieh bekannter Weise in ümfangsrichtung versetzt zueinander angeordnet sind, sich jeweils über etwa eine Axialhälfte der Lagerbuchse (13) erstrecken und mit ihren von den Lagerbuchsenstirnseiten entfernten Enden über den sich zwischen den Hülsenteilen (14, 15) erstreckenden Radialsteg (17)> welcher den Ringspalt in Schmiermittelkammern trennt, hinwegragen und daß jede Schmiermittelnut mit einer Schmiermittelkammer in der von der Nut entfernten Axialhälfte verbunden ist.
4. Kunststofflager nach einem der Ansprüche 1 bis 3j dadurch gekennzeichnet, daß sich im Bereich einer jeden Schmiermittelnut (21, 21'; 22, 22') je ein die beiden Hülsenteile (14, 15) verbindender Steg (23, 23'; 24, 24') axial zwischen dem in einer Querebene umlaufenden Radialsteg (17) und der jeweiligen Stirnseite der Lagerbuchse (13) erstreckt.
5. Kunststofflager nach einem der Ansprüche 1 bis 4, dadurch gekennzeichnet, daß die Lagerbuchse (13) ein in einem schieberlosen Werkzeug hergestelltes Spritzgießteil aus einem temperaturbeständigem Kunststoff ist.

0300U/0U2