DE102014213169A1 - sintered bearings - Google Patents
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Abstract
Ein Sintergleitlager zum Lagern einer Welle mit kreisrundem Querschnitt in einer Lageraufnahme mit kreisrundem Querschnitt umfasst eine radial äußere Oberfläche zum Eingriff mit der Lageraufnahme und eine radial innere Oberfläche zur Anlage an der Welle, wobei die beiden Oberflächen axial versetzt sind. Dabei umfasst das Sintergleitlager ein Zweiphasenlager, dessen innere Oberfläche einen verdichteten und einen unverdichteten Bereich umfasst, die auf einem Umfang nebeneinander liegen.A sintered plain bearing for supporting a shaft having a circular cross section in a bearing receptacle with a circular cross section comprises a radially outer surface for engagement with the bearing receptacle and a radially inner surface for engagement with the shaft, wherein the two surfaces are axially offset. In this case, the sintered sliding bearing comprises a two-phase bearing, the inner surface of which comprises a compacted and a non-compressed region, which lie next to one another on a circumference.
Description
Die Erfindung betrifft ein Sintergleitlager. Insbesondere betrifft die Erfindung ein Sintergleitlager in einer elektrischen Maschine wie einem Elektromotor.The invention relates to a sintered sliding bearing. In particular, the invention relates to a sintered sliding bearing in an electrical machine such as an electric motor.
Stand der TechnikState of the art
Eine elektrische Maschine umfasst eine Lageraufnahme und eine Welle, die mittels eines Sintergleitlagers drehbar gegeneinander gelagert sind. Das Sintergleitlager wird üblicherweise in einen entsprechenden Lagersitz des Motorgehäuses eingepresst, bevor die Welle in das Sintergleitlager eingeführt wird. Insbesondere bei elektrischen Maschinen, die eine radiale Belastung der Welle erfahren, die eine Vorzugsrichtung aufweist, kann das Sintergleitlager nur bei relativ kleinen Belastungen verwendet werden.An electric machine comprises a bearing receptacle and a shaft, which are rotatably mounted by means of a sintered sliding bearing against each other. The sintered sliding bearing is usually pressed into a corresponding bearing seat of the motor housing before the shaft is inserted into the sintered sliding bearing. In particular, in electric machines that experience a radial load on the shaft, which has a preferred direction, the sintered sliding bearing can be used only at relatively low loads.
Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, ein Sintergleitlager und eine elektrische Maschine anzugeben, welche eine radiale Belastung aufweisen. Die Erfindung löst diese Aufgabe mittels eines Sintergleitlagers und einer elektrischen Maschine mit den Merkmalen der unabhängigen Ansprüche. Unteransprüche geben bevorzugte Ausführungsformen wieder.The invention has for its object to provide a sintered sliding bearing and an electrical machine, which have a radial load. The invention solves this problem by means of a sintered plain bearing and an electric machine having the features of the independent claims. Subclaims give preferred embodiments again.
Offenbarung der ErfindungDisclosure of the invention
Ein Sintergleitlager zum Lagern einer Welle mit kreisrundem Querschnitt in einer Lageraufnahme mit kreisrundem Querschnitt umfasst eine radial äußere Oberfläche zum Eingriff mit der Lageraufnahme und eine radial innere Oberfläche zur Anlage an oder zur Führung der Welle, wobei die beiden Oberflächen axial versetzt sind. Dabei umfasst das Sintergleitlager ein Zweiphasenlager, dessen innere Oberfläche einen verdichteten und einen unverdichteten Bereich umfasst, die auf einem Umfang nebeneinander liegen.A sintered plain bearing for supporting a shaft of circular cross section in a circular cross section bearing retainer includes a radially outer surface for engaging the bearing retainer and a radially inner surface for engaging or guiding the shaft, the two surfaces being axially offset. In this case, the sintered sliding bearing comprises a two-phase bearing, the inner surface of which comprises a compacted and a non-compressed region, which lie next to one another on a circumference.
Durch die Ausführung Sintergleitlagers als Zweiphasenlager kann beim Einbringen des Sintergleitlagers in den Lagersitz des Motorgehäuses eine Druckbelastung auf die innere Oberfläche, die als Lauffläche für die Welle dient, vermieden werden. Insbesondere eine Verformung der Lauffläche kann so reduziert oder verhindert sein. Due to the design sintered sliding bearing as a two-phase bearing, a pressure load on the inner surface, which serves as a running surface for the shaft can be avoided when introducing the sintered sliding bearing in the bearing seat of the motor housing. In particular, a deformation of the tread can be reduced or prevented.
Es ist weiter bevorzugt, dass die beiden Oberflächen radial überdeckungsfrei sind. Anders ausgedrückt gibt es keine Überdeckung zwischen der radial inneren Oberfläche und der radial äußeren Oberfläche in radialer Richtung, weil die beiden Oberflächen axial weit genug versetzt sind. It is further preferred that the two surfaces are radially overlapping free. In other words, there is no overlap between the radially inner surface and the radially outer surface in the radial direction because the two surfaces are offset axially enough.
In einer weiteren Ausführungsform umfasst die Außenseite einen ersten axialen Abschnitt, der zum Eingriff mit der Lageraufnahme eingerichtet ist, und einen zweiten axialen Abschnitt, der an den ersten Abschnitt angrenzt und einen kleineren Außendurchmesser als der erste Abschnitt aufweist. Ferner umfasst die Innenseite einen dritten axialen Abschnitt, der zur Führung der Welle eingerichtet sein kann, und einen vierten axialen Abschnitt, der an den dritten Abschnitt angrenzt und einen kleineren Innendurchmesser als der dritte Abschnitt aufweist. Dabei weisen der erste und der dritte Abschnitt zueinander konzentrische Flächen auf. So kann sicher gestellt sein, dass die Welle fluchtend mit einer Lagerbohrung ausgerichtet ist, wobei das Sintergleitlager fluchtend in die Lagerbohrung eingeführt ist, vorzugsweise durch Einpressen. In another embodiment, the outer side includes a first axial portion adapted to engage with the bearing receiver and a second axial portion adjacent to the first portion and having a smaller outer diameter than the first portion. Further, the inner side includes a third axial portion that may be configured to guide the shaft, and a fourth axial portion that is adjacent to the third portion and has a smaller inner diameter than the third portion. In this case, the first and the third section have mutually concentric surfaces. So it can be ensured that the shaft is aligned with a bearing bore, wherein the sintered sliding bearing is inserted in alignment with the bearing bore, preferably by pressing.
Weiter können Flächen des ersten und des vierten Abschnitts, sowie Flächen des zweiten und des dritten Abschnitts zueinander konzentrisch sein. Das Sintergleitlager kann aus einem hohlzylindrischen Bauelement hergestellt werden, in dem aus unterschiedlichen axialen Richtungen am Außen- und Innendurchmesser jeweils ein Absatz eingebracht wird. Dadurch kann das Sintergleitlager auf einfache und kostengünstige Weise hergestellt werden.Further, surfaces of the first and fourth portions, as well as surfaces of the second and third portions may be concentric with each other. The sintered sliding bearing can be produced from a hollow cylindrical component in which in each case a shoulder is introduced from different axial directions on the outer and inner diameters. As a result, the sintered sliding bearing can be produced in a simple and cost-effective manner.
Es ist weiter bevorzugt, dass ein konischer Übergang zwischen den Innen-Bereichen besteht. Dadurch können Spannungen zwischen einem axialen Bereich mit dem ersten und dem vierten Abschnitt und einem zweiten Bereich mit dem zweiten und dem dritten Abschnitt verbessert aufgefangen bzw. abgebaut werden.It is further preferred that there is a conical transition between the inner regions. As a result, stresses between an axial region with the first and the fourth section and a second region with the second and the third section can be improved or removed.
In einer weiteren Ausführungsform ist eine Verdrehsicherung vorgesehen. Diese kann sicher stellen, dass das Zweiphasenlager im Motorgehäuse rotatorisch ausgerichtet wird, damit die radiale Belastung durch die verdichteten Bereiche der inneren Oberflächen aufgenommen werden. Die Verdrehsicherung kann eine axiale Nut auf der Außenseite des Sintergleitlagers umfassen, wobei die Verdrehsicherung auch als Montage-Entlüftung oder zur Zuführung von Schmiermittel dienen kann.In a further embodiment, an anti-twist device is provided. This can ensure that the two-phase bearing in the motor housing is rotationally aligned, so that the radial load is absorbed by the densified areas of the inner surfaces. The anti-rotation device may comprise an axial groove on the outside of the sintered plain bearing, wherein the anti-rotation device may also serve as a mounting vent or for supplying lubricant.
Eine elektrische Maschine umfasst eine Welle und ein Motorgehäuse, die mittels des oben beschriebenen Sintergleitlagers drehbar gegeneinander gelagert sind. Die elektrische Maschine kann insbesondere zum Einsatz an Bord eines Kraftfahrzeugs eingerichtet sein. Beispielsweise kann die elektrische Maschine Teil eines hydraulischen Aggregats, einer Verstelleinrichtung oder eines Aktuators sein.An electric machine comprises a shaft and a motor housing, which are rotatably supported by means of the sintered plain bearing described above against each other. The electric machine can be set up in particular for use on board a motor vehicle. For example, the electric machine may be part of a hydraulic unit, an adjusting device or an actuator.
Bevorzugterweise ist die Maschine so aufgebaut, dass eine radiale Belastung des Sintergleitlagers eine Vorzugsrichtung hat und der verdichtete Bereich in Vorzugsrichtung liegt.Preferably, the machine is constructed so that a radial load of the sintered plain bearing has a preferred direction and the compacted region lies in the preferred direction.
Insbesondere kann die Maschine zur Betätigung einer Pumpe eingerichtet sein, wobei eine Belastungsrichtung der Pumpe bezüglich der Drehachse die Vorzugsrichtung des Sintergleitlagers vorgibt. Die Pumpe kann insbesondere eine Axialpumpe umfassen, wobei eine axiale Richtung der Axialpumpe mit der Belastungsrichtung fluchtet. In weiteren Ausführungsformen können auch mehrere Einrichtungen durch die elektrische Maschine betätigt werden, wobei mehrere verdichtete Bereiche an der inneren Oberfläche des Sintergleitlagers vorgesehen sind und jeweils ein verdichteter Bereich und eine Belastungsrichtung einer Einrichtung zueinander ausgerichtet sind bzw. miteinander fluchten. In particular, the machine can be set up to actuate a pump, wherein a loading direction of the pump with respect to the axis of rotation predetermines the preferred direction of the sintered plain bearing. The pump may in particular comprise an axial pump, wherein an axial direction of the axial pump is aligned with the loading direction. In further embodiments, a plurality of devices can also be actuated by the electric machine, wherein a plurality of compacted regions are provided on the inner surface of the sintered plain bearing and in each case a compacted region and a loading direction of a device are aligned with each other.
In noch einer weiteren Ausführungsform schließt die Lageraufnahme das Sintergleitlager axial ab, wobei in einem Bereich zwischen der Lageraufnahme und der Welle ein Schmiermittel angebracht ist. Die Standfestigkeit der elektrischen Maschine kann dadurch verlängert sein.In yet another embodiment, the bearing receiver axially closes the sintered sliding bearing, wherein a lubricant is mounted in a region between the bearing receiver and the shaft. The stability of the electrical machine can be extended.
Die Erfindung wird nun mit Bezug auf die beigefügten Figuren genauer beschrieben, in denen:The invention will now be described in more detail with reference to the attached figures, in which:
darstellt.
represents.
Genaue Beschreibung von AusführungsformenDetailed description of embodiments
Flächen der Abschnitte
Der erste axialer Abschnitt
Optional ist eine Verdrehsicherung
Es ist zu erkennen, wie der erste axiale Abschnitt
Wird das Sintergleitlager
Das Sintergleitlager
Bevorzugterweise schließt die Lageraufnahme
Die Lauffläche des Sintergleitlagers
Die elektrische Maschine
Es ist bevorzugt, dass die elektrische Maschine
ZITATE ENTHALTEN IN DER BESCHREIBUNG QUOTES INCLUDE IN THE DESCRIPTION
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Zitierte PatentliteraturCited patent literature
- DE 102011085712 A [0030] DE 102011085712 A [0030]
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