DE8816640U1

DE8816640U1 - Axialgleitlager aus Schichtwerkstoff

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Publication number: DE8816640U1
Application number: DE8816640U
Authority: DE
Original assignee: Glyco Metall Werke Daelen und Loos GmbH
Current assignee: Glyco Metall Werke Daelen und Loos GmbH
Priority date: 1987-11-13
Filing date: 1988-10-15
Publication date: 1990-02-15
Anticipated expiration: 1998-10-16
Also published as: IT8822597A0; IT1229812B; ATA277688A; AT391926B; US5139350A; BR8805918A; GB2212227B; GB8826411D0; DE3835175A1; FR2623258A1; GB2212227A; ES2011890A6; JPH02107806A; FR2623258B1; DE3835175C2

Description

Beschreibung

Die Erfindung betrifft Axialgleitlager aus Schichtwerkstoff mit Trägerschicht und Gleitschicht, an welchen mindestens eine im wesentlichen rechtwinklig zur Gleitfläche gebogene Haltenase einstückig ausgebildet ist.

Zur Arretierung von Axialgleitlagern, insbesondere in automatischen Getrieben, werden Haltenasen benutzt, die am Innendurchmesser, am Außendurchmesser oder auch innerhalb der Lauffläche angeordnet sein können. Durch den hohen Umformgrad und die beim Formen der Haltenasen aufzuwendenden, erheblichen Biegekräfte kommt es zu einer Schädigung des Gleitlagerwerkstoffes mit Rißbi^dung oder sogar Materialabtrennungen. Löst sich ein se Icher Werkstoffpartikel während des Betriebs, wird die Funktion des gesamten Aggregates gefährdet. Deshalb können Haltenasen an Axialgleitlagern mit bestimmten Dimensionen oder Werkstoffkombinationen nicht hergestellt werden.

Aus der DE-OS 26 38 996 sind K-Flansch-Lager bekannt, die am inneren Umfang mit den beschriebenen Haltenasen versehen sind, die in Richtung der Lagerachse umgebogen sind und sich an der Lagerbohrung abstützten. Maßnahmen zur Verhinderung der genannten Materialschädigungen werden nicht mitgeteilt und sind auch nicht Aufgabe dieser bekannten Erfindung.

Aus der DE-OS 16 25 626 sind Bundgleitlager aus einem metallischen Stützkörper und Laufschichten aus Kunst-stoff bekannt, bei dem vor dem Andrücken des Bundes dieser zur Ausbildung von Lappen oder Nasen

mit axialen Schlitzen versehen wird. Die den Bund bildenden Lappen selbst sind nicht zusätzlich bearbeitet, um Materialschadigungen beim Umbiegen zu verhindern.

Die DS-PS 726 897 beschreibt ein Verfahren zur Herstellung einer Bundlagerschalenhälfte mit einer Stahlstützschale und einer an der Lauffläche und am Bund aufplattierten Lagermetallschicht aus eitirm flachen Stahlstreifen, der mit einer aufgegossenen Bronzeschicht plattiert ist, bei dem der Streifen nach dem rechtwinkligen Umbiegen der Flansche in Halbzylinderform gebogen wird. Vor dem Umbiegen der Flansche werden die Flanschbiegestellen zu beiden Seiten an ihren Rändern durch in Längsrichtung des Bleches verlaufende Kerben eingefaßt. Da die Kerben nicht im Biegungsbereich liegen, sondern in den ebenen Teilen der Lagerschalenhälfte und des Bundes,, wird ein Abheben von Teilen der Gleitschicht im Biegungsbereich begünstigt.

Es ist daher Aufgabe der Erfindung, an Haltenasen von Axialgleitlagern geeignete Maßnahmen zu treffen, um beim Formen der Haltenase, insbesondere beim Umbiegen, Materialschadigungen in der Gleitschicht zu vermeiden. Vor allem soll die Möglichkeit ausgeschlossen werden, daß sich an der Biegestelle der Haltenase Materialteilchen der Gleitschicht während des Betriebs eines Aggregates ablösen können.

Diese Aufgabe wird gemäß der Erfindung dadurch gelöst, daß zumindest eine vor dem Umbiegen der Haltenase <'mi dieser im Bereich der am Nasengrund zu bildender! Biegung in der Gleitschicht angebrachte, bis zumindest j &eegr; den Bindungsbereich zwischen der Gleitschicht und

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der Trägerschicht reichende Vertiefung in die Bieguny einbezogen und mitgeformt ist.

Dadurch, daß diese Vertiefung in dem Bereich der Haltenase angebracht ist, in dem beim Umbiegen dir größte Dehnung in der Gleitschicht auftritt, wird ein Ablösen von Teilen der Gleitschicht mit all drn damit verbundenen NachteiLen für den Betrieb des gesamten Aggregats wirksam vermieden.

Andererseits wird erfindungsgemäß auch im Bereich der Haltenase noch weitgehend die Gleitschicht und damit die schützende Überdeckung der meist aus Stahl bestehenden Trägerschicht beibehalten.

Gemäß einer bevorzugten Ausführungsform kann eine einzelne Kerbe als Vertiefung vorgesehen sein, die sich parallel oder in einem Winkel 06 zur Wölbungsachse der Biegung erstreckt.

Die Verteifungen in der Gleitschicht können auch in Form einer Mehrzahl von nebeneinander und zueinander parallel angeordneten Kerben ausgebildet sein, die sich parallel oder in einem Winkel oC zur Wölbungsachse der Biegung erstrecken. Der gegenseitige Abstand b der Kerben kann bezüglich der Dicke a der Gleitschicht wie folgt abgestimmt sein:

2a £- b C 10a, vorzugsweise 3a ^. b ^. 6a.

Der gegenseitige Abstand der Kerben kann auch bezüglich der Breite c der Kerben derart abgestimmt sein, daß zwischen jeweils zwei benachbarten Kerben ein Steg verbleibt, dessen Breite e zwischen dem Einfachen bis Dreifachen der Breite c der Kerben und. zwsr zwischen

O,5 ram und 3 mm, vorzugsweise bei 1 mm, beträgt.

In einer anderen Ausführungsfcrm der Erfindung können die Vertiefungen in der Gleitschicht in Form einer Reihe dicht nebeneinander angeordneter Mulden ausgebildet sein, wobei sich die Reihe von Mulden parallel oder in einem Winkel oC zur Wölbungsachse der Biegung erstreckt. Auch durch das Anbringen solcher Mulden läßt sich ein Aufreißen der Gleitschicht beim Biegen der Haltenasen verhindern.

Im Rahmen der Erfindung ist auch vorgesehen, eine Mehrzahl von Reihen von nebeneinander angeordneten Mulden in der Gleitschicht auszubilden, wobei sich die Reihen von Mulden parallel zueinander und parallel oder in einem Winkel 0^- zur Wölbungsachse der Biegung erstrecken. Solche Mulden sollen auch möglichst dicht beieinander angeordnet sein. Dabei hat es sich als besonders vorteilhaft herausgestellt, die Mulden in den einender benachbarten Reihen versetzt zueinander anzuordnen, also die Mulden von Reihe zu Reihe auf Lücke anzubringen.

Die Mulden können kreisförmig ausgebildet sein. Der gegenseitige Abstand der Mulden von Muldenrand zu Muldenrand soll bevorzugt zwischen dem Einfachen bis Dreifachen des Durchmessers d der Mulden sein und zwar zwischen 0,5 und 3 mm, vorzugsweise bei 1 mm.

Es ist auch vorgesehen, die Mulden länglich, in Form von Rauten, Dreiecken oder Halbmonden auszubilden, wobei vorzugsweise die Längserstreckung in der Richtung der Muldenreihe liegt.

Der gegenseitige Abstand der Mulden von Muldenrand zu Muldersrand beträgt vorzugsweise bis zuir. Dreifachen

des Quererstreckungsmaßes der Mulden, maximal bis zu mm, vorzugsweise 1 min.

Der Winkel OC , in welchem sich die Kerbe oder die Kerben bzw. Reihe von Mulden oder Reihen von Mulden bezüglich der Wölbungsachse der Biegung erstrecken, kann im Rahmen der Erfindung ein spitzer Winkel ^ein, der bevorzugt wie folgt gewählt wird:

1,5° ^- «^ ^. 25°, vorzugsweise bei 3°

Die Vertiefungen, wie Kerbe/Kerben und Mulden sollen im Rahmen der Erfindung bevorzugt unter Materialverdrängung in die Gleitschicht eingeprägt sein, wobei sich die Tiefe der Einprägungen nach der Dicke des Werkstoffes richtet. Dabei können die Vertiefungen bis in die Bindezone der Gleitschicht mit der Trägerschicht eingeprägt sein, ohne sich bis an bzw. in die Trägerschicht zu erstrecken. Bevorzugt sollen aber die Vertiefungen, wxe Kerben und Mulden bis in die Trägerschicht hinein, vorzugsweise 0,1 mm bis 0,3 mm tief in die Trägerschicht hinein eingeprägt sein.

Durch die eingeprägte Kerbe bzw. eingeprägten Kerben oder Mulden, d.h. die dadurch bedingte Materialverdrängung sowie zusätzliche Verdichtung und Verfestigung im Bindungsbereich wird das Risiko, daß es zu Materialausbröckelungen kommt, weitgehend ausgeschaltet. Es kommt auch nachträglich nicht zu irgendwelchem Absplittern von Teilen der Gleitschicht im Bereich der Biegung. Insbesondere besteht keinerlei Gefahr mehr, daß irgendwelche Absplitterung oder Abbröckelung von Teilen der Gleitschicht im Bereich dieser Biegung während des Betriebs des Axialgleitlager» auftreten könnte.

Es hat sich gezeigt, daß die Vertiefung als mindestens eine Kerbe oder Mulde im Biegebereich vorhanden sein sollte, um Ablösungen von Lagerwerkstoff deutlich zu vermindern.

Weiterhin hat sich gezeigt, daß bei mehreren Kerben oder Mulden der Abstand der eingeprägten Kerben oder Mulden die zweifache Lagerwerkstoffdicke nicht unterschreiten und die zehnfache Lagerwerkstoffdicke nicht überschreiten sollte. Das beste Ergebnis erliält man bei einem Kerbenabstand vom Dreifachen bis Sechsfachen der Lagerwerkstoffdicke. Wie Versuche ergeben haben, beträgt ein optimaler Kerbenabstand etwa 1 mm .

Ausführungsbeispiele der Erfindung werden im folgenden anhand der Zeichnung näher eräutert. Es zeigen:

Fig. 1 ein ringförmiges Axialgleitlager mit zwei am Außenumfang angeordneten Haltenasen in Draufsicht auf die Gleitfläche;

Fig. 2 ein ringförmiges Axialgleitlager mit am Innenumfang angeordneten Haltenasen in Draufsicht auf die Gleitfläche;

Fig. 3 einen Ausschnitt aus einer Platine (Vorformling) für ein ringförmiges Axialgleitlager mit zur Bildung einer Haltenase um 90° umzubiegender Lasche in einer Ausführungsform;

Fig. 4 eine zweite Ausführungsform der Erfindung in entsprechender Darstellungsweise wie Figur 3;

Fig. 5 eine v/eitere Ausführungsform in entsprechender Darstellung wie Fig. 3;

Fig. 5 eine dritte Ausführungsform der Erfindung/ die

einen halbringförmigen Ausschnitt eines :.v.|

ringförmigen Axialgleitlagers zeigt; ;.;

Fig. 7 einen Schnitt durch die Lasche 15 längs der ·|

Linie A-A in Fig. 6; I

Fig. 8 eine weitere Ausführunsform in entsprechender J

Darstellung wie Fig. 6; Fig. 9, 10, 11 weitere Ausführungsformen in

entsprechender Darstellung wie Fig. 6; Fig. 12 eine Ausführungsform in tangentialen Laschen; Fig. 13 eine abgewandelte Ausführungsform mit

tangentialen Laschen;
Fig. 14 einen Schnitt durch die Haltenase entsprechend

B-B der Figur 1 und
Fig. 15 einen Schnitt Jirch die Haltenase entsprechend Figur 14, jedoch in bevorzugter Ausführungsform der Erfindung.

Bei den in Figur 1 gezeigten ringförmigen Axialgleitlagern 10 sind am äußeren Umfang zwei sich diametral gegenüberliegende Haltenasen 11 vorgesehen, die zunächst an der Platine aus Schichtwerkstoff in der Ebene der ringförmigen Anlaufscheibe 12 liegen. Aus diesen ursprünglich in der Ebene der Anlaufscheibe 12 liegenden Laschen werden durch Umbiegen nach der Trägerschichtseite hin um 90 Haltenasen gebildet. Im Beispiel der Figur 2 hat ein ringförmiges Axialgleitlager 20 am Innenumfang seiner Anlaufscheibe 12 zwei sich diametral gegenüberliegende Haltenasen 11, die ebenfalls durch Umbiegen von zunächst in der Ebene der Anlaufscheibe 12 liegenden Laschen gebildet worden sind. Wie die Figuren 1. und 2 zeigen, weisen die Haltenasen 11 sich quer über die gesamte Breite der Haltenasen 11 erstreckende Kerben auf, die sich in den Beispielen der Figuren 1 und 2 parallel zur Biegungsnchse 13 erstrecken.

In der Figur 3 ist ein Ausschnitt aus einer Platine 12 für ein ringförmiges Axialgleitlager mit zur Bildung einer Haltenase um 90° umzubiegender Lasche 15 dargestellt. In diesem Beispiel ist eine Kerbe 14 parallel zur Biegungsachse 13 im Bereich größter Dehnung der Gleitschicht angeordnet. Anstelle der Kerbe 14 kann eine Reihe von Mulden (nicht gezeigt) vorgesehen sein.

Wie sich jedoch bei Versuchen herausgestellt hat, sind diese Kerbe oder Kerben 14 noch wirkungsvoller, wenn sie sich in einem spitzen Winkel <*- bezüglich der Biegungsachse 13 erstrecken. Wie in den Figuren 4 und 5 gezeigt, sind bei der Herstellung einer Platine für ein Axialgleitlager 10 zunächst in der Ebene der Anlaufscheibe 12 liegende Laschen 15 anzuformen, in die gemäß der Figuren 4 und 5 Kerben 14 bzw. Mulden 19 eingeprägt werden. Die Kerben 14 bzw. die Reihen von Mulden 19 erstrecken sich dabei um einen Winkel oC bezüglich der späteren Biegungsachse 13. Für den Winkel oi. gilt die Beziehung 1,5° ^-oLf-25°, vorzugsweise 2° ^- J^ £ 18°, der bevorzugte Winkel oC liegt bei 3°.

Die Kerben 14 werden im Beispiel der Figur 4 so angebracht, daß sie eine Kerbenbreite von c aufweisen und zwischen benachbarten Kerben 14 ein Steg 16 verbleibt, dessen Breite e von Kerbtnrand zu Kerbenrand etwa das Einfache bis Dreifach der Kerbenbreite c ist. Bevorzugt soll die Stegbreite e etwa 0,5 bis 3 mm, vorzugsweise etwa 1 mm, betragen.

Der Abstand b zwischen benachbarten Kerben 14, gemessen von Kerbemitte zu Kerbemitte, ist in dem Beispiel nach Figur 4 auf die Dicke der Gleitschicht

17 abgestimmt. Dabei gilt für den Kerbenabstand b bezüglich der Dicke a der Gleitschicht 17 wie folgt:

2a ^ b £■ 10a, bevorzugt

^3a t ^b U- ^6a·

Optimal ist ein Kerbenabstand b von etwa 1,5 bis 3 mm.

Im Beispiel der Figur 5 sind anstelle von Kerben reihenweise Mulden 19 als Vertiefungen in die Lasche eingeprägt. Wie Figur 5 zeigt, erstrecken sich diese Muldenreihen entlang von Linien, die in einem spitzen Winkel (A. zu der späteren Biegungsachse 13 verlaufen. Die eingeprägten Mulden 19 sind von Reihe zu Reihe auf Lücke angeordnet, d.h. daß die in einer Reihe liegenden Mulden 19 den Zwischenräumen zwischen den Mulden 19 der benachbarten Reihe gegenübergestellt sind. Auf diese Weise wird rings um den Rand einer Mulde 19 ein nahezu gleichmäßiger Abstand f zur nächsten Mulde (in der gleichen Reihe oder benachbarten Reihe) eingerichtet. Der Muldenabstand f sollte zwischen dem Einfachen bis Dreifachen des Muldendurchmessers d betragen, optimal bei etwa 0,5 bis 3 mm, vorzugsweise bei 1 mm.

Figur 6 zeigt einen halbringförmigen Ausschnitt aus der Platine (Vorformling) einer Anlaufscheibe 12, wobei die Mulden 19 in der Lasche 15 in parallelen Reihen zur Biegungsachse 13 angeordnet sind. Wie Figur 7 zeigt, sind die Mulden 19 als kegelförmige Vertiefungen ausgebildet. Figur 8 zeigt eine ebenfalls mit Mulden 19 versehene Lasche 15, die am Innenumfang der Anlaufscheibe 12 angebracht ist.

In der Figur 9 sind die Vertiefungen als Rauten 22 und in Figur 10 als Dreiecke 23 ausgebildet.

Wie Figur 11 zeigt, sind die Rauten 22 in Reihen angeordnet, die zur Biegungsachse 13 den WinkeloC bilden.

Die Figuren 12 und 13 zeigen Platinen (Vorformlinge) einer Anlaufscheibe 12 mit tangentialen Laschen 15, in die ebenfalls Vertiefungen eingeprägt sind. Im Fall der Figur 12 sind diese Vertiefungen als Mulden 19 und im Fall der Figur 13 als je eine Kerbe 14 ausgebildet.

In den dargestellten Beispielen sind die Kerben 14 und die Mulden 19 durch Einprägen in die Gleitschicht 17 unter Materialverdrängung gebildet. Wie Figur 12 zeigt, soll die Tiefe der Kerben 14 und entsprechend auch die Tiefe der Mulden 19 zumindest bis in die Bindungszone 17 reichen. Es hat sich jedoch herausgestellt, daß es noch günstiger ist, die Kerben 14 bzw. die Mulden 19 noch tiefer einzuprägen, und zwar 0,1 bis 0,2 mm tief in die Trägerschicht 18 hinein (s. Figur 13).

In allen Ausführungsformen der Erfindung sollen die Vertiefungen, ceien es Kerben 14 oder Mulden 19 unter Materialverdrängung eingeprägt werden. Gegenüber spangebend^r Anbringungsweise bietet dies nicht allein preisliche Vorteile, sondern vor allem auch die Gewähr, daß keinerlei Materialspäne entstehen, die evtl. am Werkstück haften bleiben könnten. Schließlich wird durch das Einprägen der Vertiefungen, seien es Kerben 14 oder Mulden 19, eine zusätzliche Verdichtung und Verfestigung im Bindungsbereich zwischen der Gleitschicht 17 und der Trägerschicht 18 hervorgerufen, so daß auch von daher die Trägerschicht 17 weniger Neigung hat, sich während des Biegens von der Trägerschicht 18 zu lösen, als bei Anbringung der Vertiefungen durch spangebende Bearbeitung.

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17

Bezugszeichenliste

10	Axialgleitlager
11	Haltonasen
12	Anlaufscheibe
13	Biegungsachse
ld	Kprhon
15	Laschen
16	Steg
17	Gleitschicht
18	Trägerschicht
19	Mulden
20	Axialgleitlager
21	Bindungszone
a	Dicke der Gleitschicht
b	Kerbenabstand
C	Kerbenbreite d Muldendurchmesser
e	Stegbreite
f	Muldenabstand
22	Raute
23	Dreieck
Winkel	öl

Claims

• t · ■ I ' I \ '' 1 13 Schutzanspräche

1.) Axialgleitlager au.«= Schichtwerkstoff mit Trägerschicht und Gleitschicht, an welchem mindestens eine im wesentlichen rechtwinklig zur Gleitfläche gebogene Haltenase einstückig ausgebildet ist,
dadurch gekennzeichnet:, daB

7iiminrlocf oino \mr riom [fmhionan Hot* Hai fanjica

(11) an dieser im Bereich der an» Nasengrund zu bildenden Biegung in der Gleitschicht (17) angebrachte, bis zumindest in den Bindungsbereich (21) zwischen der Gleitschicht (17) und der Trägerschicht (18) reichende Vertiefung (Kerbe 14, Mulden 19) in die Biegung einbezogen und mitgeformt ist.

2.) Axialgleitlager nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß eine einzelne Kerbe (14) als Vertiefung vorgesehen ist, die sich parallel oder in einem Winkel ( oL ) zur Wölbungsachse (13) der Biegung erstreckt.

3.) Axialgleitlage nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß Vertiefungen in Form einer Mehrzahl von nebeneinander und zueinander parallel angeordneten Kerben (14) in der Gleitschicht ausgebildet sind, die sich parallel oder in einem Winkel { dL ) zur Wölbungsachse (13) der Biegung erstrecken.

4.) Axialgleitlager nach Anspruch 3, dadurch gekennzeichnet, daß der gegenseitige Abstand (b) der Kerben (14) bezüglich der Dicke (a) der Gleitschicht (17) abgestimmt ist, und zwar mit

^ b ^. IOa,
vorzugsweise mit
b ^ 6a.

5.) Axialgleitlager ncch Anspruch 1, dadurch gekennzt ohnet, daß Vertiefungen in Form einer Reihe von nebeneinander angeordneten Mulden (19) in der Gleitschicht ausgebildet sind, wobei »ich die Reiha von Mulden (19' parallel oder in einem Winkel (oC ) zur Wölbungsachse (13) der Biegung erstreckt.

6.) Axialgleitlager nach Anspruch 1, dadurch yekennzeichnet, daß Vertiefungen in Form einer Mehrzahl von Reihen von nebeneinander angeordneten Mulden (19) in der Gleitschicht ausgebildet sind, wobei sich die Reihen von Mulden (19) parall· 1 zueinander und parallel oder in einem Winkel ( >"xl ) zur Wölbungsachse (13) der Biegung erstrecken.

V.) Axialgleitlager nach Anspruch 6, dadurch gekennzeichnet, daß die Mulden (19) in einander benachbarten Reihen versetzt zueinander angeordnet sind.

8.) Axialgleitlager nach einem der Ansprüche 5 bis 7, dadurch gekennzeichnet, daß die Mulden (19) kreisförmig ausgebildet sind.

9.) Axialgleitlager nach Anspruch 8, dadurch gekennzeichnet, daß der gegenseitige Abstand der Mulden (19) von Muldenrand zu Muldenrand bis zum Dreifachen des Muldendurchmessers (d), maximal bis 3 mm, vorzugsweise 1 mm beträgt.

IG.) Axialgleitlager nach einem der Ansprüche 5 bis 7, dadurch gekennzeichnet, daß die Mulden (19) länglich ausgebildet sind, in Form von Rauten (22) Dreiecken (23) oder Halbmonden.

11.) Axialgleitlager nach Anspruch 10, dadurch gekennzeichnet, daß die Längserstreckung der Mulden (19) in der Richtung der Muldenreihe liegt.

12.) Axialgleitlager nach Anspruch 10 oder 11, dadurch gekennzeichnet, daß der gegenseitige Abstand (f) der Mulden von Muldenrand zu Muldenrand bis zum Dreifachen des Quererstreckungspaßes der Mulden (19) maximal bis zu 3 mm, vorzugsweise 1 mm, beträgt.

13.) Axialgleitlager nach einem der Ansprüche 2, 3, 5 oder 6, dadurch gekennzeichnet, daß die Kerbe (14) oder Kerben (14) oder die Reihe oder Reihen von Mulden (19) sich in einem spitzen Winkel ( oi. ) zur Wölbungsachse (13) der Biegung und zwar:

■'■'-' &eacgr; jL. = ^ ' vorzugsweise

14.) Axialgleitlager nach einem der Ansprüche 1 bis 13, dadurch gekennzeichnet, daß die Vertiefung (Kerben 14, Mulden 19) bis in die Bindezone (21) der Gleitschicht (17) mit der Trägerschicht (18) eingeprägt ist.

15.) Axialgleitlager nach einem der Ansprüche 1 bis 13, dadurch gekennzeichnet, daß die Vertiefung (Kerben 14, Mulden 19) bis in die Trägerschicht (lft) hinein, vorzugsweise 0,1 mm bis 0,2 mm tief

in die Trägerschicht (18) hinein, eingeprägt ist.