DE4122123A1 - Gleitlager - Google Patents

Description

Die Erfindung bezieht sich auf ein Gleitlager nach dem Ober­ begriff des Patentanspruchs 1.

Aus der DE-PS 33 35 716 ist ein Gleitlager, bestehend aus einem Stützkörper, vorzugsweise aus Stahl, und einer darauf aufge­ brachten, vom Stützkörper getragenen Lagerschicht als Gleit­ schicht bekannt. Insbesondere ist dieses Lager für den Einsatz bei Brennkraftmaschinen vorgesehen. Es ist bekannt, daß die Geräuschabstrahlung eines Hubkolben-Verbrennungsmotors im we­ sentlichen aus der Verbrennung mit den sich dort einstellenden Verbrennungsdrücken und Druckgradienten sowie aus den rotieren­ den und oszillierenden Massenkräften des Kurbeltriebes resul­ tiert. Ein großer Teil des Verbrennungsgeräusches wird hierbei über den Kolben, die Pleuelstange und die Kurbelwelle auf die Hauptlagerstellen und von dort auf das Kurbelgehäuse übertra­ gen, welches als schallabstrahlende Oberfläche wirkt.

Aufgabe der Erfindung ist es, ein Lager der oben genannten Art so zu verbessern, daß eine Geräuschdämpfung im Lager auftritt und die Geräuschabstrahlung insgesamt verringert wird.

Die Aufgabe wird erfindungsgemäß durch das im kennzeichnenden Teil des Patentanspruchs 1 genannte Merkmal gelöst. Weitere Vorteile und Ausgestaltungen gehen aus den Unteransprüchen und der Beschreibung hervor.

Die Erfindung ist nachstehend anhand der Zeichnung beschrieben. Die einzige Figur zeigt eine Lagerschale 1 eines Gleitlagers, wie sie beispielsweise in das große Pleuelauge einer hier nicht dargestellten Pleuelstange eingesetzt werden kann. Dargestellt ist dieses Lager anhand eines sogenannten Mehrschichtverbund­ lagers, welches einen Stützkörper 2 aufweist, auf welchen eine metallische Zwischenschicht 3 mit Notlaufeigenschaften, zum Beispiel bestehend aus Bleibronze, Zinnbronze oder einer Alu­ miniumschicht, aufgebracht ist. Diese Zwischenschicht 3 ihrer­ seits trägt wieder eine Diffusionssperrschicht 4 aus Nickel oder einer Nickelzinnlegierung, den sogenannten Nickeldamm, auf welchen die eigentliche Gleitschicht oder Lagerschicht 5 auf­ gebracht ist. Diese Lagerschicht besteht üblicherweise aus PbSnCu-Legierung oder einer PbSnSb-Legierung.

Gemäß der Erfindung besteht der Stützkörper 2, welcher zum si­ cheren Halten im Pleuelauge mit einer Rastnase 20 versehen ist, anstatt wie bisher aus Stahl, aus einer Formgedächtnislegie­ rung. Als geeignete Legierungen hierfür haben sich Legierungen bestehend aus NiTi, NiTiCu, CuZnAl, CuAlNi oder FeNiCr erwie­ sen. Diese Legierungen weisen den Vorteil auf, daß sie nicht nur die an sie gestellten Anforderungen in Bezug auf die Festigkeit erfüllen, sondern darüber hinaus auch noch ein Dämpfungsvermögen aufweisen, welches dem von Kunststoffen entspricht und das herkömmlicher Metalle um ein Mehrfaches übertrifft. Dieses Dämpfungsvermögen ist darüberhinaus auch weitgehend unabhängig von der Schwingungsfrequenz, so daß Resonanzen in einem breiten Frequenzspektrum wirksam unterdrückt werden können.

Eine weitere Anwendungsmöglichkeit für die Formgedächtnislegie­ rungen besteht in ihrem Einsatz als Lagerschicht 5 oder als Zwischenschicht 3. Sie weisen dabei die gleichen dämpfenden Eigenschaften auf wie bei ihrer Verwendung als Stützkörper 2, jedoch ist ihre Schichtdicke, nämlich circa 0,3 . . 0,6 mm als Zwischenschicht, wesentlich geringer gegenüber der Verwendung als Stützkörper (ca. 1 . . 10 mm). Eine derartige Schicht kann beispielsweise auf den Stützkörper 2 aufgesintert werden. Be­ steht nur die eigentliche Gleit- oder Lagerschicht 5 aus der Formgedächtnislegierung, so kann diese dünne (ca. 0,01 . . 0,1 mm) Schicht auch galvanisch auf den Stützkörper 2 aufgebracht wer­ den oder im Sputterverfahren, das heißt mittels Kathodenzer­ stäubung. Dieses Verfahren bietet sich also für die Herstellung sogenannter Zweischichtverbundlager an.

In einer besonderen Ausführung kann die auf den Stützkörper 2 aufgebrachte Lagerschicht 5 mit diesem zusammen ein Bauteil bilden und es entsteht ein sogenanntes Kompaktlager. Eine sol­ che Lagerausführung bietet sich insbesondere dann an, wenn die verwendete Formgedächtnislegierung besonders günstige Lager­ eigenschaften aufweist, wie es beispielsweise im Falle einer Legierung aus CuZn25Al5 der Fall ist.

Derartige Kompaktlager bieten sich vor allem bei der Verwendung als im kleinen Pleuelauge einer Pleuelstange angeordnete Pleuelbuchse an. Die Herstellung solcher Kompaktlager kann durch bekannte Methoden wie Gießen, Walzen, Strangpressen oder Sintern erfolgen.

Die Verwendung der Formgedächtnislegierungen in Gleitlagern ist selbstverständlich nicht auf die in den Ausführungsbeispielen genannten Lager beschränkt, sondern bei den unterschiedlichsten Arten von Gleitlagern möglich, jedoch wirken sich die Vorteile der guten Dämpfungseigenschaften und der daraus resultierenden Geräuschverringerung insbesondere bei der Verwendung als Lager für die Pleuel einer Brennkraftmaschine aus. Auch ist ein Ein­ satz nicht nur als Lagermaterial, sondern auch als dämpfende Zwischenschicht zwischen dem Lager und seinem Lagersitz denkbar.

Claims (9)

1. Gleitlager mit einem Stützkörper und mindestens einer von diesem getragenen Lagerschicht als Lagerteile, gekennzeichnet durch die Verwendung einer Formgedächtnislegierung als Werkstoff für wenigstens eines der Lagerteile.

2. Gleitlager nach Anspruch 1, gekennzeichnet durch die Verwendung einer Formgedächtnislegierung als Stützkörper (2).

3. Gleitlager nach Anspruch 1, gekennzeichnet durch die Verwendung einer Formgedächtnislegierung als Lagerschicht (5).

4. Gleitlager nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß der Stützkörper (2) und die Lagerschicht (5) ein Bauteil bilden.

5. Gleitlager nach einem der Ansprüche 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, daß die Lagerschicht (5) auf den Stützkörper (2) aufgesintert ist.

6. Gleitlager nach einem der Ansprüche 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, daß die Lagerschicht (5) galvanisch aufgebracht ist.

7. Gleitlager nach einem der Ansprüche 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, daß die Lagerschicht (5) aufgesputtert ist.

8. Gleitlager nach Anspruch 4, gekennzeichnet durch die Verwendung einer Formgedächtnislegierung aus CuZn25Al5.

9. Gleitlager nach Anspruch 1, gekennzeichnet durch eine Zwischenschicht aus Formgedächtnislegierung zwischen dem Stützkörper (2) und dem Lagersitz.