[发明专利]止推垫圈

说明书

技术领域

本发明涉及设置有油分配槽的轴向面的止推垫圈，特别是涉及用于汽车发电机、传动装置、泵和压缩机系统的止推垫圈。

背景技术

在内燃机中，轴承组件通常分别包括保持机轴的成对的半轴承，该机轴可围绕轴线旋转。至少一个半轴承是凸缘半轴承，该凸缘半轴承包括中空的大致半圆柱形轴承壳套，该轴承壳套设置有在每个轴向端部向外(径向)延伸的大致半环形止推垫圈。在一些凸缘半轴承中，使用一个工件的轴承壳套和止推垫圈，而在其它半轴承中，轴承壳套和止推垫圈与夹具状零件松动地机械配合，且在另一类型的半轴承中，止推垫圈通过配合零件的变形永久地组装至轴承壳套上。在其它轴承组件中，还已知使用环形或圆形止推垫圈。

一旦发动机启动，润滑油被提供在机轴的轴向轴颈部件和轴承壳套之间，以及止推垫圈和机轴的相联的连结板的反面之间，这些反面垂直于机轴的旋转轴线延伸。然而，当发动机启动时，如果轴接触轴承壳套或止推垫圈，则油压低，并不能提供充分润滑。此外，即使以正常操作压力供应油，轴上的轴向力(例如，当进行齿轮更换时，或者由于一些自动变速箱的设计)可导致轴接触止推垫圈。因此，止推垫圈和轴承壳套设置有能经受这种振动接触的运行表面。已知的双金属止推垫圈包括钢背衬(衬底)，在衬底的轴向表面上设置有铝-锡(或铜基合金)运行层，其中通过将外廓加工成运行层，或者通过模压导致铝-锡运行层变形提供外廓的操作来设置油分配槽。

燃油节约操作方案对汽车发电机已变得普遍，这提高了发电机启动时的频率。在“停止-启动”操作方案下，停止和再启动汽车移动还导致发电机停运以及再启动。在“混合”操作方案下，当汽车用备用电源供电时，通常是电动的，发电机关闭。通过提高使机轴的相联的连接板和轴颈分别接触止推垫圈和轴承壳套，并导致运行表面的磨损相应增大的频率，在这些操作方案下发电机启动时的更高的频率对止推垫圈和轴环壳套的性能提出更高的要求。

油分配槽向外横跨轴向运行表面，即从内边缘向外边缘径向地延伸。这些槽可包括具有深的沟道，在该沟道和台区域之间，在每一侧具有平缓的斜坡。该坡形区域在止推垫圈和机轴连接板之间提供锥形间隙，使用时，有助于将润滑油排出横跨止推垫圈轴向表面的槽，并提供润滑油的流体动力学楔入，以有助于保持止推垫圈和连接板的反面的分离。将已知的油分配槽加工(例如研磨)成运行层，或者通过模压工艺形成。

已知的双金属垫圈通过压印来自双金属片的空白处来制造，使得该制造工艺产生双金属废弃物。相似地，这些垫圈进一步在寿命晚期产生双金属废弃物。然而，该双金属废弃物难以循环，因为分离金属(即，将钢背衬与运行层分离)困难。

发明内容

本发明的第一方面提供一种止推垫圈，包括：具有轴向衬底面的金属衬底层；在所述轴向衬底面上的聚合物层，所述聚合物层具有与所述轴向衬底面反向的轴向聚合物面；其中，所述轴向聚合物面是异型的，并具有至少一个油分配槽，并且所述衬底层和聚合物层中之一是厚度根据至少一个油分配槽变化的经加工的层。

本发明的第二方面提供一种凸缘轴承，包括轴承壳套和根据第一方面的止推垫圈。上述凸缘轴承(即一个或两个止推垫圈以及轴承壳套)可被可拆除地松动地夹在一起，组装成不可分地物理地配合，或者包括单部件构造。

本发明的第三方面提供一种形成止推垫圈的方法，所述止推垫圈包括：具有轴向衬底面的金属衬底层；在所述轴向衬底面上的聚合物层，所述聚合物层具有与所述轴向衬底面反向的轴向聚合物面；其中，所述轴向聚合物面是异型的，并具有至少一个油分配槽，并且所述衬底层和聚合物层中之一是厚度根据至少一个油分配槽变化的经加工的层；所述方法包括：将所述聚合物层沉积至所述金属衬底层上，然后加工所述轴向聚合物面；或者加工所述轴向衬底面，然后将所述聚合物层沉积至经加工的所述衬底层上。

有利地，所述聚合物层可比已知的双金属止推垫圈的铝-锡运行层对磨损、疲劳和咬合更有恢复能力。

有利地，在寿命末期，金属和聚合物双材料止推垫圈的更换可比已知的双金属止推垫圈的更换容易。此外，形成聚合物层的异型面的制造成本低于在已知的双金属止推垫圈的铝-锡运行层的面中形成异型面的制造成本。