[发明专利]具有聚合物滑动元件的轴向‑径向滑动轴承和相应滑动元件

说明书

技术领域

本发明一般性地涉及一种组合式的、具有聚合物滑动元件的轴向/径向滑动轴承以及一种尤其针对这种滑动轴承研发的聚合物滑动元件。

背景技术

由专利US 5,509,738已知一种复合结构式的组合的轴向/径向滑动轴承。在此，由聚合物、尤其由聚酰亚胺制成的滑动元件固定在由金属制成的轴承半部上。为了形成圆盘形的轴向滑动面，通过粘接来施加多个由聚酰亚胺制成的扇形部段。为了提供柱形的径向滑动面，在轴承壳的内周上粘接多个由聚酰亚胺制成的弯曲的条状物。不利的例如是，扇形部段和弯曲条状物必须适配于对应的轴承壳的尺寸。此外，按照US 5,509,738的这种复合滑动轴承的制造费用高。

公开文献DE 21 59 801 A涉及铰链轴承衬套，具有由金属支撑层和位于其上的、由塑料制成的自润滑工作层组成的多层式结构。

由易格斯有限公司(igus GmbH)的目录“聚合物轴承06.2005”(PloymerGleitlager 06.2005)已知一种所述类型的轴向/径向滑动轴承(见第50.1-50.2页)。这种滑动轴承也称为聚合物回转轴承(PRT)，包括由金属或合适的塑料制成的外部的第一轴承环和内部的第二轴承环。这两个轴承环能围绕轴承轴线相对彼此旋转。内部的第二轴承环由两个部分组合成并且具有基本U形的横截面。由此，第二轴承环形成一个接收部，第二轴承环以该接收部来接收第一轴承环的内周区域。

该聚合物回转滑动轴承还包括由在摩擦学上适合的聚合物(“摩擦聚合物”)制成的滑动元件。这些滑动元件以环形布置设置在第一轴承环和第二轴承环之间，用于使两个轴承环在轴向上和径向上脱耦。这些滑动元件为此在轴向平面中分别具有基本L形的横截面，使得轴向滑动面设置在轴向区域上而径向滑动面设置在径向区域上。

由实用新型文献DE 20 2004 006 697U1也已知一种类似的轴向/径向滑动轴承，被视为最接近的现有技术。

这种滑动轴承的优点尤其在于：小的摩擦、不需要保养地运行、廉价制造、坚固的结构和高的抗磨损强度。

有利的轴承特性决定性地通过所使用的聚合物滑动元件达到。这些滑动元件专门针对每个希望的轴承直径来适应性制造，例如以压铸方法。相应地，伴随着不同的轴承直径的制造也会带来用于制造滑动元件的模具的相应成本。相应大数量构件的仓储管理也带来一定的费用。

发明内容

因此，本发明的目的在于，使得能够仅以一种滑动元件几何形状或者说构件形状而实现不同的轴承直径。

根据本发明，该目的通过根据本发明的轴向/径向滑动轴承以及独立于此地也通过根据本发明的相应聚合物滑动元件实现。在此，轴向/径向滑动轴承不仅理解为用于主要承受轴向负载的应用场合的滑动轴承，而且理解为用于主要承受径向负载的应用场合的滑动轴承(有时也称为径向/轴向轴承)。

对于根据本发明的所述类型滑动轴承或者根据本发明的所述类型聚合物滑动元件，根据本发明设置，滑动元件的径向区域具有至少一个铰链连接部，它使径向区域的两个部段柔性地、从而可相对彼此运动地连接。仅以一个这样的铰链连接部或者说以分为两个可相对彼此运动地连接的部段的一个径向区域已可达到：轴承环之间的滑动元件能够适配于轴承环的不同直径。在此，布置在径向区域中的铰链连接部允许滑动元件能根据轴承直径调节绕轴承轴线的曲率并因而允许该滑动元件安置到不同直径的轴承环之间的径向间隙中。

由此，具有确定的预给定滑动元件几何形状的滑动元件可有效地置入到不同大小(即至少对于确定区域来说轴承直径不同)的轴承环之间。

在此，不需要改变第一和第二轴承环的已知结构。根据本发明的滑动元件原则上适合于用在任意的回转轴承中，尤其是内部轴承环具有U形横截面并且支承盘形外环的回转轴承。当然，所述滑动元件同样适合于具有处于外部的U形横截面的相反结构形式。在这两种情况中，所述滑动元件都具有折曲的、最广义的L形横截面，其具有两个横向于彼此的区域，由这些区域构成轴向的第一滑动面(因此在此称为轴向区域)和径向的第二滑动面(因此在此称为径向区域)。

优选，铰链连接部在滑动元件的径向区域中类似薄膜铰链地制成，即，通过具有与滑动元件的其余壁厚相比减小的壁厚的区域来实现。该具有减小的壁厚的区域分别连接至少径向区域的两个相邻的、比较刚性的部段。由此可实现仅由一种材料完成一体式制造。