[发明专利]润滑的滑动轴承中的污物槽

说明书

技术领域

本发明涉及具有至少一个形成于滑动表面上的槽的润滑的滑动轴承，该槽延伸到轴承的边缘并且在边缘处敞开。

背景技术

滑动轴承的滑动表面出于多种原因而具备一定轮廓。例如，在DE3905450C2中，提出了提供一种具有由软材料填充的槽的滑动轴承，以便使得在滑动表面中较硬的材料与较软的材料交替，从而达到更好的耐磨性和疲劳强度。

GB1128370A描述了一种免润滑的轴承，其中在滑动表面上以槽或穴的形式形成凹处，以将污物颗粒运输到轴承之外。渗入到轴承中的外来物在凹处聚集，并且在轴的旋转方向上沿着凹处的侧面传输，并且在轴承的端部处输送到轴承之外。

DE10156344A1描述了在滑动表面上具有在周向方向上延伸的油槽的轴承部件。在滑动表面上，从油槽到滑动表面的轴向端侧，相对于轴的旋转方向以特定的角度形成了多个窄槽，以便在轴的圆周运动期间从内侧到轴向端侧地引导来自油槽的润滑油。

内燃机中的滑动轴承是不断地进一步改进的主体。在内燃机中正在出现不断增大的压力，并且因此在滑动轴承中亦是如此。同时，发动机的尺寸在减少。另外，正在使用相比以往都要稀的油来减少摩擦。这导致会阻止轴承和轴之间的接触的润滑膜的厚度在不断减少。

另外，轴承壳的结构在变化。具有极好的滑动性能的铅正由其它成分代替。轴承的应力性能也在提升，这导致了对外部影响的更大的敏感性。通常，承受大应力的层相比传统的层更薄且更硬，并且这导致了更小的嵌入性，即将硬颗粒嵌入到滑动表面中以减少磨损的能力。通过替换含铅层，也减少了受损层的剩余滑动性。通常，无铅材料的基质相比传统的铅青铜材料也更硬。这也减少了嵌入性，其结果是减少了轴承的操作安全性。如果有颗粒侵入，轴承因此相比之下将损坏至更大的程度，这可能导致摩擦系统的全面故障。外来颗粒可能有多种来源，并且可以不同的方式到达油路。例如，颗粒可能源自原始的污物或作为部件生产的结果（来自活塞壁生产的钻屑、来自油冷却器生产的软焊和硬焊的残屑、来自封装的单个部件的残留污物，等等），它们还可能在维护作业（换油）期间到达油路，或者可以包括来自燃烧的残屑（块状、未燃烧的碳氢化合物）或磨损颗粒（例如来自油泵或来自链条张紧装置）。

外来物可能比轴承间隙大许多倍。因此，它们不会简单地被清洗到轴承壳之外。它们在油的流动方向上朝向排油孔的端部移动，但外来物的排出被轴承所阻碍。因此，它们被拖过敏感的滑动表面，并且通过形成刻痕来损坏轴承。

在极端的情况中，外来物试图在具有很小阻力的区域处、例如在暴露区域处（间隙的最大宽度处）离开轴承，并且由于轴和暴露区域处之间的楔形效应而被轴所携带，直至进入到轴承的承压区域的深处。

发明内容

本发明的目的是减少润滑的轴承针对外来颗粒的冲击的敏感性。

该目的通过根据权利要求1的滑动轴承来解决。

根据本发明的滑动轴承包括至少一个在滑动表面上形成的槽，该槽相比安装在轴承壳中的轴的轴向方向而言至少部分地更多地在轴承壳的周向方向上延伸。即使在下文中提到“一个污物引导槽”时，也可以设置多个污物引导槽。优选地在周向方向上延伸的污物引导槽的倾斜导致外来颗粒的有效输送，这是由于油的流动方向和安装在轴承壳中的轴的旋转。由此原因，一个或多个污物引导槽优选地在旋转方向上嵌入。为了有效地将污物从轴承上洗掉并且避免外来颗粒对轴承的损伤，污物引导槽延伸至轴承的边缘，即直至安装在轴承中的轴的轴向方向上的两个边缘中的一个，并且在边缘处敞开。通过污物引导槽输送到边缘的污物颗粒因此可以排放到外部。以此方式排出的污物到达油底壳中，并且在下个泵送的循环中例如通过过滤器被过滤，并脱离油流。污物引导槽可以通过压纹、冲压、旋入等结合到润滑的滑动轴承的滑动表面中。另外，污物引导槽可以在长度、宽度、深度、几何形和位置方面有所不同，如此可以保证对所产生的污物颗粒的形式和尺寸分布的适应。通过所结合的污物引导槽，颗粒最多会损伤直到下一个最近的污物引导槽的表面，并且之后通过该污物引导槽输送到外部。如此，损坏的表面得到减少，并且轴承故障的可能性显著减少。另外，当发生高比例的混合摩擦（体接触摩擦大于液体摩擦）时，污物引导槽中的润滑剂可协助将热量从关键区域传递出来，并且通过润滑效应来降低摩擦系数。该效应可以通过热捕获来减少轴承的故障。