內燃機的曲柄軸用主軸承的制作方法

內燃機的曲柄軸用主軸承的制作方法
【專利摘要】提供一種在抑制氣蝕上優異的內燃機的曲柄軸用主軸承。根據本發明，提供一種具有在對接部分的內周面側形成有軸線方向槽(77)的第一及第二半分割軸承(41、42)的主軸承。各半分割軸承具有：主圓筒部(71)，該主圓筒部(71)包括周向中央部；以及擠壓釋放部(70)，該擠壓釋放部(70)從半分割軸承的周向端面向周向中央部以3°以上、15°以下的中心角延伸。在各擠壓釋放部上形成有以與軸線方向槽連通的方式沿周向延伸的多個擠壓釋放槽(74、75)。僅在第一半分割軸承的內表面形成沿周向延伸的油槽(41a)。第二半分割軸承還具有移動區域(73)，該移動區域(73)以壁厚從主圓筒部朝向擠壓釋放部變薄的方式形成。移動區域具有從軸線方向觀察朝半徑方向內側呈凸狀的內凸曲面。
【專利說明】內燃機的曲柄軸用主軸承

【技術領域】
[0001 ] 本申請涉及一種用于對內燃機的曲柄軸進行支承的主軸承。

【背景技術】
[0002]內燃機的曲柄軸在其軸頸部通過由一對半分割體構成的主軸承而被支承在內燃機的缸體下部。對于主軸承來說，由油泵排出的潤滑油從在缸體的壁內形成的回油孔及在主軸承的壁上形成的貫穿口，而被送入沿主軸承的內周面形成的潤滑油槽內。此外，在軸頸部的直徑方向上貫穿形成有第一潤滑油路，該第一潤滑油路的兩端開口與主軸承的潤滑油槽連通。另外，從軸頸部的第一潤滑油路分岔地形成有穿過曲柄臂部的第二潤滑油路，該第二潤滑油路與沿曲柄銷的直徑方向貫穿形成的第三潤滑油路連通。這樣，從缸體壁內的回油孔經過貫穿口送入形成于主軸承的內周面的潤滑油槽內的潤滑油會經由第一潤滑油路、第二潤滑油路及第三潤滑油路，而從在第三潤滑油路的末端開口的排出口供給到曲柄銷與連桿軸承的滑動面之間(例如參照專利文獻I)。
[0003]以往，作為主軸承及連桿軸承，采用由一對半分割軸承構成的滑動軸承，在該滑動軸承上，與半分割軸承彼此的抵接面相鄰地形成有所謂的擠壓釋放件(crush relief)。擠壓釋放件是通過將與半分割軸承的周向端面相鄰的區域的壁厚以朝向圓周方向端面減薄的方式形成，從而形成在與所支承的軸之間的間隙區域(例如參照SAE J506 (第3.26條及第6.4條)、DIN1497 (第3.2節)、JIS D3102)，形成擠壓釋放件旨在對在組裝有一對半分割軸承的狀態下的、半分割軸承的對接面的位置偏差及變形進行吸收(例如參照專利文獻2)。
[0004]另一方面，近年來，為了對應于潤滑油供給用油泵的小型化，來使潤滑油從軸承端部的泄漏量減小，提出一種通過鉆孔加工在軸承周向端部的內周面形成有周向槽的軸承(專利文獻3) ο
[0005]現有技術文獻
[0006]專利文獻
[0007]專利文獻1:日本專利特開平8 - 277831號公報
[0008]專利文獻2:日本專利特開平4 - 219521號公報
[0009]專利文獻3:日本專利特開2011 - 58568號公報
[0010]專利文獻4:日本專利特開2001 - 50252號公報
[0011]在此，使用圖15A及圖15B、圖16A及圖16B，對現有技術的作用進行說明。如上所述，在軸頸部6的表面的潤滑油的入口開口 6c位于半分割軸承142的主圓筒面171的位置的過程中，由于軸頸部6的表面與半分割軸承142的主圓筒面171間的間隙較窄，因此，入口開口 6c被半分割軸承142的主圓筒面171封閉，在由曲柄軸的旋轉引起的離心力的影響下，潤滑油路6a內的入口開口 6c附近的潤滑油的壓力處于極其高的狀態。
[0012]如圖16A及圖16B所示，在軸頸部6的表面的潤滑油的入口開口 6c與擠壓釋放件170開始連通的瞬間，利用潤滑油路6a內部的潤滑油的壓力與擠壓釋放件170及軸頸部6的表面間的間隙(釋放間隙)內的潤滑油的壓力的差瞬間形成從潤滑油路6a向釋放間隙側的油的噴射流(倒流)。
[0013]此時，由于在擠壓釋放件170的周向端部的區域處的釋放間隙較窄，因此，噴射流主要僅流入與潤滑油的入口開口 6c連通的擠壓釋放槽175。因而，潤滑油的噴射流變得極其強。
[0014]此外，流入擠壓釋放槽175的高壓的油的噴射流在擠壓釋放槽175內前進，在慣性力的作用下穿過軸線方向槽176，而以高壓的狀態集中地送至另一方的半分割軸承141的油槽141a內。
[0015]這樣，如圖16A及圖16B所示，由于高壓的油的噴射流在流入另一方的半分割軸承141的油槽141a的同時，油的壓力急劇下降，因此，在油中容易產生空孔(氣泡)200。由于上述空孔(氣泡)的產生部位集中在半分割軸承141的油槽141a的軸旋轉方向的后方側的周向端部附近，因此，上述部位便成為空孔(氣泡)的破裂、分解集中發生的部位。由于上述沖擊，容易在半分割軸承141的油槽141a的內周面上產生氣蝕。
[0016]在專利文獻4中，由于與下側的半分割軸承的油槽連續地設置有寬度比入口開口的直徑窄的延長槽，因此，延長槽與入口開口開始連通的瞬間及結束的瞬間，入口開口的一部分被軸承內表面封閉，油向入口開口的流入量相對于入口開口與油槽連通時的油流入量較少。藉此，能使油向入口開口的流入量穩定地變化(第0011、0029段等)。這是為了防止在軸頸的內部油路內的油中產生因氣隙現象而引起的空孔(氣泡)，并送至連桿軸承側來使連桿軸承受到氣隙損傷。
[0017]但是，在專利文獻4中，沒有對從入口開口瞬間噴射并倒流的高壓的油進行考慮。在下側的半分割軸承的軸旋轉方向前側的延長槽與軸頸入口開口開始連通時，從入口開口瞬間噴射并倒流的高壓的油全部被送至油槽內。
[0018]因而，在任一篇現有技術中，均存在容易在上側的半分割軸承的油槽內集中而產生氣蝕的狀況。


【發明內容】

[0019]本發明的一個目的在于提供一種在抑制氣蝕上優異的內燃機的曲柄軸用主軸承。
[0020]為了實現上述目的，根據本發明的一個方面，提供一種主軸承，該主軸承用于將內燃機的曲柄軸的軸頸部支承成能自由旋轉，上述軸頸部具有圓筒主體部、貫穿圓筒主體部并延伸的潤滑油路以及形成在圓筒主體部的外周面上的潤滑油路的兩個入口開口，其特征是，主軸承具有第一半分割軸承及第二半分割軸承，通過將所述第一半分割軸承及第二半分割軸承的周向端面彼此對接來組合成圓筒形狀，第一半分割軸承及第二半分割軸承構成為在組合后，在各自的對接部分的內周面側共同形成有在遍及主軸承的軸線方向全長范圍內延伸的軸線方向槽，各半分割軸承具有:主圓筒部，該主圓筒部包括半分割軸承的周向中央部；以及擠壓釋放部，該擠壓釋放部以壁厚比主圓筒部的壁厚薄的方式遍及軸線方向全長地形成于半分割軸承的周向兩端部，各擠壓釋放部從半分割軸承的周向端面朝向周向中央部以在3°以上、15°以下的范圍的中心角延伸，在各擠壓釋放部上，以與軸線方向槽連通的方式形成有多個擠壓釋放槽，這些擠壓釋放槽在遍及擠壓釋放部的全長范圍內沿周向延伸，在第一半分割軸承及第二半分割軸承中，僅在第一半分割軸承的內周面形成油槽，油槽穿過第一半分割軸承的至少主圓筒部的全長并沿周向延伸，第二半分割軸承至少在曲柄軸的旋轉方向前方側的擠壓釋放部與主圓筒部之間還具有移動區域，該移動區域以壁厚從主圓筒部朝向擠壓釋放部減薄的方式形成，移動區域具有從半分割軸承的軸線方向觀察朝半徑方向內側呈凸狀的內向凸曲面。
[0021]在上述主軸承中，較為理想的是，與移動區域連接的擠壓釋放部在連接位置處的半徑方向的深度為0.002?0.030mm。
[0022]此外，在上述主軸承中，較為理想的是，移動區域的周向長度為I?4mm。
[0023]此外，在上述主軸承中，較為理想的是，各擠壓釋放槽的半徑方向的深度為I?20 μ m，此外，軸線方向的寬度為0.05?0.5mm。
[0024]此外，在上述主軸承中，較為理想的是，在將第一半分割軸承及第二半分割軸承組合后，第一半分割軸承的、形成于擠壓釋放部的各擠壓釋放槽相對于第二半分割軸承的、形成于擠壓釋放部的各擠壓釋放槽，在軸線方向上以最小大于O、最大小于擠壓釋放槽的寬度的方式錯開。
[0025]此外，在上述主軸承中，較為理想的是，各軸線方向槽的半徑方向的深度為0.1?Imm,此夕卜，圓周方向的寬度為0.3?2.0mm。
[0026]此外，在上述主軸承中，移動區域也可以在遠離擠壓釋放部一側具有內凸曲面，此外在靠近擠壓釋放部一側具有朝半徑方向外側呈凸狀的外凸曲面。
[0027]此外，在上述主軸承中，至少油槽的靠曲柄軸的旋轉方向前方側的周向端部也可以位于擠壓釋放部內。
[0028]如圖13A及圖13B所示，在本發明中，在軸頸部6的表面的潤滑油的入口開口 6c位于半分割軸承42的主圓筒面71 (主圓筒部的內表面)的過程中，入口開口 6c被半分割軸承42的主圓筒面71封閉，但由于潤滑油路6a內的潤滑油在由曲柄軸的旋轉而引起的離心力的作用下被朝向入口開口 6c —側按壓，因此，特別是當在內燃機的運轉中曲柄軸的旋轉速度較大時，潤滑油路6a內的入口開口 6c附近的潤滑油的壓力處于極其高的狀態。
[0029]但是，如圖14A及圖14B所示，在軸頸部6的表面的潤滑油路6a的入口開口 6c與移動區域73開始連通的瞬間，利用潤滑油路6a內部的潤滑油的壓力與擠壓釋放部70、移動區域73及軸頸部6的表面之間的間隙(釋放間隙)內的潤滑油的壓力的差，使從潤滑油路6a向釋放間隙瞬間噴出并倒流的高壓的潤滑油分散地流入釋放間隙。本發明的半分割軸承42由于具有移動區域73，因此，高壓的潤滑油的噴射流會朝釋放間隙的軸承寬度方向分散地流動。
[0030]在潤滑油路6a內處于高壓的潤滑油流出至半分割軸承42的釋放間隙內(擠壓釋放部表面與軸頸部表面之間的間隙)時，壓力會下降，有時會出現在潤滑油中產生空孔(氣泡)200這樣的氣蝕現象。
[0031]在本發明中，由于處于高壓的潤滑油分散地流至半分割軸承42的釋放間隙，因此，空孔(氣泡)的產生會在下側的半分割軸承42的釋放間隙內分散。
[0032]在潤滑油中產生的空孔(氣泡)破裂、分解時會產生力(沖擊力)，若空孔(氣泡)破裂、分解的部位集中在半分割軸承42的具有釋放間隙的部位處，則有時會使半分割軸承42的擠壓釋放部表面發生損傷(氣蝕)。
[0033]在本發明中，如上所述，由于空孔(氣泡)的產生部位分散在釋放間隙內，空孔(氣泡)破裂的部位也分散在釋放間隙內，因此，半分割軸承42的擠壓釋放面不容易產生氣蝕。
[0034]此外，在半分割軸承42的釋放間隙內沒有分解的空孔(氣泡)會與潤滑油一起被擠壓釋放槽75引導，并被送至軸線方向槽77，然后與潤滑油一起從軸線方向槽77的軸承寬度方向的兩端部向外部排出，因此，不容易送至半分割軸承41的釋放間隙。
[0035]因而，在本發明的半分割軸承42中，在潤滑油路內處于高壓的潤滑油不會被集中地送至另一方的半分割軸承41的油槽41a內，不容易出現在半分割軸承41的油槽41a的內周面產生氣蝕這樣的問題。
[0036]此外，根據本發明，擠壓釋放部的形成范圍為從半分割軸承的周向端面起的3°以上、15°以下的圓周角度(Θ )。其理由如下，若擠壓釋放件的形成范圍為從半分割軸承的周向端面起的小于3°的圓周角度(Θ)，則釋放間隙的容積過小，而使從入口開口 6c流出的油很難向釋放間隙分散并流出，此外，若圓周角度(Θ)大于15°，則包含空孔(氣泡)在內的油容易經過軸線方向槽77而進入另一方的半分割軸承的內周面，進而使油從半分割軸承41、42向外部的泄漏量增加。
[0037]更詳細來說，從圖14A的移動區域73流至釋放間隙的油流(如箭頭所示的油流)以在釋放間隙內與從未圖示的主圓筒部與軸頸表面間的間隙側向釋放間隙流動的、順著軸頸表面且沿軸承的周向前進的油流交叉的方式發生碰撞。因而，在釋放間隙，沿軸承的周向流動的油流被弱化。若擠壓釋放件的形成范圍大于15°的圓周角度(Θ )，則在釋放間隙的半分割軸承的周向端部附近，在釋放間隙的上游側向周向的前進速度被弱化后的油會在順著軸頸表面并向釋放間隙的半分割軸承的周向端部附近送出的過程中，再次增加向軸承的周向的前進速度，藉此，使得包含空孔(氣泡)的油容易經過軸線方向槽而進入另一方的半分割軸承的內周面。

【專利附圖】

【附圖說明】
[0038]圖1是將內燃機的曲柄軸在軸頸部及曲柄銷部處剖切的剖視圖。
[0039]圖2是本發明實施例的一方的半分割軸承的主視圖。
[0040]圖3是本發明實施例的一方的半分割軸承的仰視圖。
[0041]圖4是本發明實施例的另一方的半分割軸承的仰視圖。
[0042]圖5是組裝有一對半分割軸承的狀態下的主軸承的主視圖。
[0043]圖6是對擠壓釋放件附近的形狀進行說明的放大主視圖。
[0044]圖7是針對擠壓釋放件附近的形狀，將主圓筒部平面展開來對具體尺寸進行說明的展開圖。
[0045]圖8是擠壓釋放槽的剖視圖。
[0046]圖9是軸線方向槽的剖視圖。
[0047]圖10是對成對的擠壓釋放槽的位置關系進行說明的說明圖。
[0048]圖11是本發明另一實施例的一方的半分割軸承的主視圖。
[0049]圖12是用于對本發明另一實施例的一對半分割軸承進行說明的、從軸承內側觀察到的圖。
[0050]圖13A是用于對本發明的主軸承的作用進行說明的、從軸承內側觀察到的圖。
[0051]圖13B是用于對本發明的主軸承的作用進行說明的主視圖。
[0052]圖14A是用于對本發明的主軸承的作用進行說明的、從軸承內側觀察到的圖。
[0053]圖14B是用于對本發明的主軸承的作用進行說明的主視圖。
[0054]圖15A是對現有技術的主軸承的作用進行說明的、從軸承內側觀察到的圖。
[0055]圖15B是對現有技術的主軸承的作用進行說明的主視圖。
[0056]圖16A是對現有技術的主軸承的作用進行說明的、從軸承內側觀察到的圖。
[0057]圖16B是對現有技術的主軸承的作用進行說明的主視圖。
[0058](符號說明)
[0059]2 連桿
[0060]3連桿軸承
[0061]4主軸承
[0062]5曲柄銷
[0063]5a、5b潤滑油路
[0064]5c 排出口
[0065]6軸頸部
[0066]6a潤滑油路
[0067]6c 入口開口
[0068]41,42半分割軸承
[0069]41a 油槽
[0070]70擠壓釋放部
[0071]70c擠壓釋放件
[0072]71主圓筒部
[0073]71c假想的內周面
[0074]72 端面
[0075]73移動區域
[0076]74、75擠壓釋放槽
[0077]76傾斜面
[0078]77軸線方向槽

【具體實施方式】
[0079]以下，參照附圖，對本發明的實施例進行說明。另外，為了便于理解，在附圖中，將擠壓釋放件夸大描繪。
[0080]實施例
[0081 ](軸承裝置的整體結構)
[0082]如圖1所示，本實施例的軸承裝置I包括:軸頸部6，該軸頸部6支承于缸體8的下部；曲柄銷5，該曲柄銷5與軸頸部6 —體地形成，并以軸頸部6為中心旋轉；以及連桿2，該連桿2將往復運動從內燃機傳遞至曲柄銷5。此外，軸承裝置I作為對曲柄軸進行支承的滑動軸承，還包括將軸頸部6支承成能自由旋轉的主軸承4和將曲柄銷5支承成能自由旋轉的連桿軸承3。
[0083]另外，曲柄軸具有多個軸頸部6和多個曲柄銷5，在此，為了便于說明，示出一個軸頸部6及一個曲柄銷5來進行說明。在圖1中，紙面縱深方向的位置關系是軸頸部6為紙面的里側，曲柄銷5為外側。
[0084]軸頸部6通過由一對半分割軸承41、42構成的主軸承4而軸支承于內燃機的缸體下部81。圖1中位于上側的半分割軸承41在遍及內周面全長的范圍內形成有油槽41a。此夕卜，軸頸部6具有沿直徑方向貫穿的潤滑油路6a，若軸頸部6沿箭頭X方向旋轉，則潤滑油路6a兩端的入口開口 6c交替地與主軸承4的油槽41a連通。
[0085]曲柄銷5通過由一對半分割軸承31、32構成的連桿軸承3，而被軸支承在連桿2的大端部外殼21 (連桿側大端部外殼22及蓋側大端部外殼23)。
[0086]如上所述，對于主軸承4來說，由油泵排出的潤滑油從在汽缸體的壁內形成的回油孔，經由在主軸承4的壁上形成的貫穿口，而被送入沿主軸承4的內周面形成的潤滑油槽41a 內。
[0087]另外，沿軸頸部6的直徑方向貫穿形成有第一潤滑油路6a，第一潤滑油路6a的入口開口 6c與潤滑油槽41a連通。接著，從軸頸部6的第一潤滑油路6a分岔而形成穿過曲柄臂部(未圖示)的第二潤滑油路5a，第二潤滑油路5a與沿曲柄銷5的直徑方向貫穿形成的第三潤滑油路5b連通。
[0088]這樣，潤滑油便經由第一潤滑油路6a、第二潤滑油路5a及第三潤滑油路5b，而從第三潤滑油路5b端部的排出口 5c，供給至形成在曲柄銷5與連桿軸承3之間的間隙中。
[0089](半分割軸承的結構)
[0090]接著，通過將一對半分割軸承41、42的周向的端面對接，以在整體上組合成圓筒形狀，從而形成本實施例的主軸承4(參照圖5)。如圖2所示，各半分割軸承41 (或42)由使軸承合金較薄地粘接在鋼板上的雙金屬材料而形成為半圓筒形狀。半分割軸承41包括:主圓筒部71，該主圓筒部71以包括周向的中央部的方式形成；擠壓釋放部70、70，該擠壓釋放部70、70形成在周向的兩端部；以及移動區域73、73，該移動區域73、73位于主圓筒部71與擠壓釋放部70、70之間，且形成為壁厚朝向擠壓釋放部70、70變薄。
[0091](實施例1)
[0092]如圖3及圖5可知，在半分割軸承41的內周面上形成的油槽41a以穿過圓周方向中央部的方式延伸，并在半分割軸承41的周向兩端面72上開口。油槽41a的深度在遍及油槽41a的周向全長的范圍內是恒定的。另外，在此所說的油槽41a的深度在主圓筒部71中是指從主圓筒部71的內周面到油槽底面的深度，在擠壓釋放部70及移動區域73中是指距沒有形成擠壓釋放部70及移動區域73時的假想的內周面71v的距離。
[0093]從圖3可知，油槽41a配置在半分割軸承41的沿軸線方向的寬度的中央處。在油槽41a的底部形成有沿徑向貫穿半分割軸承41的貫穿口(未圖示)，油從汽缸體的壁內的回油孔流過該貫穿口而供給到油槽41a內。油槽41a的寬度根據內燃機的規格不同而不同，但例如在乘用車中使用的小型內燃機的情況下，油槽41的寬度為4?7mm左右，油槽41a的深度為0.5?1.5謹左右。
[0094]另外，油槽41a不限定于實施例1，油槽的寬度及深度能設置成在半分割軸承41的周向中央部附近最大，并朝向半分割軸承41的周向端面72—側逐漸變小，或是也能設置成在半分割軸承41的周向中央部附近最小，并朝向半分割軸承41的周向端面72—側逐漸變大。
[0095]另外，在本發明中，油槽并非必要結構的下側的半分割軸承42的曲柄軸的旋轉方向的前方側的移動區域73是必要結構，但后方側的移動區域73并非是必要結構，此外，具有油槽的上側的半分割軸承41的曲柄軸的旋轉方向的前方側的移動區域73及后方側的移動區域73也并非是必要結構。
[0096]在實施例1中，半分割軸承41、42在前方側及后方側的兩側設有移動區域73。與實施例1不同，也可以在半分割軸承42的曲柄軸6的旋轉方向的后方側不形成移動區域73，而形成為將擠壓釋放部70與主圓筒部71直接連接。此外，還可以在半分割軸承41不形成移動區域73，而形成為將擠壓釋放部70與主圓筒部71直接連接。另外，在此所說的“曲柄軸6的旋轉方向的前方側的移動區域73”是指在著眼于一個半分割軸承41或42的情況下、位于兩端附近的移動區域73中的旋轉的軸頸6表面的任意點第二個經過的移動區域73。
[0097]若半分割軸承42在曲柄軸的旋轉方向的前方側及后方側的兩方形成移動區域73，則能使半分割軸承42的周向兩端部的內周面的加工工序通用化，此外，若在半分割軸承41上也形成移動區域73，則能使半分割軸承41和半分割軸承42的內周面的加工工序通用化。
[0098]主圓筒部71具有占據半分割軸承41 (或42)的內周面的大部分的半圓筒面,該半圓筒面在與相對軸之間形成主要的滑動面。接著，如圖6及圖7所示，與上述主圓筒部71相鄰地設置有壁厚朝向擠壓釋放部70逐漸減小的移動區域73。換言之，在移動區域73中，以從擠壓釋放部70的內表面朝向主圓筒部71的內表面靠近相對軸一側的方式形成傾斜曲面。
[0099]從半分割軸承41 (或42)的軸線方向觀察的移動區域73由朝向半分割軸承41 (或42)的半徑方向內側凸出的內凸曲面構成。即，從半分割軸承41 (或42)的軸線方向觀察時、移動區域73的傾斜曲面相對于半分割軸承41的假想內周面71v的斜率在與擠壓釋放部70連接的位置處最大，在與主圓筒部71連接的位置處最小，從而與主圓筒部71光滑地連接。
[0100]另外，移動區域也可以由平面形成，但這種情況下，在主圓筒部71與移動區域的連接部位形成有角部(角緣部)，該角部與曲柄軸的軸頸部表面接觸,變得容易發生損傷。通過像本發明這樣由傾斜曲面形成移動區域，從而不容易發生上述問題。
[0101]此外，移動區域73的內表面形狀只要是潤滑油路內的高壓的油在移動區域73與油槽41a的連接部處能流向釋放間隙(由移動區域73的內表面、擠壓釋放部70的內表面及假想內周面形成的間隙)的形狀即可。例如，也可以包括朝外徑側凸出的外凸曲面，或是，還可以是具有靠近擠壓釋放部70 —側的外凸曲面和遠離擠壓釋放部70 —側的內凸曲面的S字形的復合曲面。
[0102]接著，參照圖7，對擠壓釋放部70及移動區域73的具體尺寸進行說明。圖7是以使主圓筒部71的內周面成為平面(在截面內成為直線)的方式展開的展開圖。
[0103]擠壓釋放件70c的周向端面處的深度只要與現有的擠壓釋放件相同即可。雖然根據內燃機的規格不同而不同，但在乘用車中使用的小型的內燃機用軸承的情況下，例如，深度Dl為0.01?0.05mm左右。此外，為了來自潤滑油路內的高壓的油從油槽41a向釋放間隙的排出作用，較為理想的是，擠壓釋放件70c的圓周角Θ從半分割軸承的周向端部朝向周向中央部側形成在3°以上、15°以下的范圍內(參照圖2及圖7)。
[0104]擠壓釋放部70的與移動區域73連接的位置處的深度D2能設定為0.002?0.030mm。若深度D2位于上述范圍，則(A)即便在擠壓釋放件的上游側區域，在油路6a的入口開口 6c與移動區域連通時能使油分散的間隙空間也形成在移動區域73與擠壓釋放部70的連接部附近(圖14B)，此外，(B)位于曲柄軸的軸頸部6的表面與擠壓釋放部70的內表面之間的釋放間隙的油在上游區域處的壓力也減小。這是由于，在主圓筒面與軸頸表面之間的間隙處壓力變高的油在進入間隙容量較大(間隙容量急劇增加)的本發明的釋放間隙的同時，壓力急劇下降。因而，內部油路6a的入口開口 6c附近的壓力變高的油特別地從移動區域與軸頸表面間的間隙分散地流至釋放間隙(圖14A)。
[0105]另外，在深度D2小于0.002mm的情況下，由于使釋放間隙內的油的壓力降低的效果下降，因此，很難將高壓的油分散地流至釋放間隙。此外，在深度D2超過0.030mm的情況下，由于半分割軸承41 (或42)的寬度方向端部處的擠壓釋放件70c的間隙(由擠壓釋放部70的內表面與假想內周面71v夾持的間隙)變大，因此，潤滑油從半分割軸承41 (或42)的軸承寬度方向的兩端部向外部的泄漏量變多。
[0106]實施例1的移動區域73的周向長度L2為I?4mm的范圍，更為理想的是2?3mm的范圍。
[0107]如圖6及圖7所示，實施例1的擠壓釋放部70在端面72的位置處的深度Dl形成為比在與移動區域73連接的位置處的深度D2深。在此，擠壓釋放件70c的深度是指從將主圓筒部71的內周面在擠壓釋放部70上延伸的假想內周面71v到擠壓釋放部70的表面的距離。
[0108]另外，本實施例的擠壓釋放件70c由朝半分割軸承41、42的半徑方向外側呈凸狀的外凸曲面形成。即，在從半分割軸承的軸線方向觀察時擠壓釋放部70的內表面相對于半分割軸承的假想內周面71v的斜率在與移動區域73連接的位置處最大，此外在端面72的位置處最小，并與假想內周面71v大致平行。
[0109]另外，上述主圓筒部71、擠壓釋放部70及移動區域73的形狀能通過一般的形狀測定器、例如正圓度測定器測量。即，在將軸承組裝到實際的缸體下部的軸承外殼部、或與之類似的外殼內的狀態下，能沿圓周方向連續地測定軸承的內表面的形狀。
[0110]如圖3及圖4所示，在擠壓釋放部70上，多個擠壓釋放槽74、75以與軸承的周向平行地延伸的方式形成在遍及擠壓釋放部70的內周面的周向全長的范圍內。擠壓釋放槽74、75在半分割軸承41、42的寬度方向上排列配置有多個，并在整個寬度范圍內形成。因而，在擠壓釋放部的內周面上不存在平坦的區域(除了半分割軸承41的油槽41a的形成范圍之外)。此外，多個擠壓釋放槽74、75設置為全部相同的槽寬、槽深，在遍及擠壓釋放部70的內周面的周向全長范圍內，也設置為相同槽寬、槽深。
[0111]若更詳細地說明，如圖8所示，擠壓釋放槽74形成為具有規定的槽寬WG且具有規定的槽深DG的圓弧形狀(圓弧部處于里側的形狀)。換言之，各擠壓釋放槽74為U字形的切削槽，并在寬度方向上以一定間隔(WG)排列設置，在整體上形成鋸刀狀或較淺的梳狀的截面形狀。在此，槽寬WG是指相鄰的峰部的頂點間的、在半分割軸承41、42的寬度方向上的距離，槽深DG是指從頂點到谷部的底點間的、在與內周面垂直的方向上的距離。具體來說，較為理想的是，擠壓釋放槽74的槽寬WG為0.05?0.5mm,槽深DG為I?20 μ m。
[0112]根據本發明，如圖13A及圖14所示，多個擠壓釋放槽75以與軸承的周向平行地延伸的方式形成在擠壓釋放部70的內周面的周向全長的范圍內。與本發明不同地，例如，在使圖13A的下側的半分割軸承42的擠壓釋放槽75中的、比半分割軸承42的軸線方向的中央部更靠紙面右側的擠壓釋放槽75及比半分割軸承42的軸線方向的中央部更靠紙面左側的擠壓釋放槽朝向半分割軸承42的軸線方向的中央部(上側的半分割軸承41的油槽41a)傾斜(相對于軸承的周向傾斜)，而不是朝向周向傾斜的情況下，由于在釋放間隙中產生的空孔(氣泡)會再次朝向上側的半分割軸承41的軸線方向的中央部(油槽41a —側)送出，因此，很難向軸承的外部排出。此外，例如，在將圖13A的下側的半分割軸承42的擠壓釋放槽75中的、比半分割軸承42的軸線方向的中央部更靠紙面右側的擠壓釋放槽74及比半分割軸承42的軸線方向的中央部更靠紙面左側的擠壓釋放槽以朝向半分割軸承42的軸線方向的端部的方式傾斜的情況下，油從半分割軸承41向外部的泄漏量會變多。
[0113]另外，如圖3、圖4、圖6、圖7及圖9所示，在擠壓釋放部70的、半分割軸承41、42的周向的內側端緣形成有沿半分割軸承41、42的軸線方向連續地延伸的傾斜面76。S卩，在一對半分割軸承41、42組合成圓筒形的狀態下，軸線方向槽77沿著彼此抵接的圓周方向端面72的內緣、且在遍及主軸承的軸線方向的寬度全長的范圍內形成。另外，與實施例1不同地，也可以僅在彼此抵接的兩個圓周方向端面72中的一方的圓周方向端面形成傾斜面76，在這種情況下，在一對半分割軸承41、42組合成圓筒形時，傾斜面76與另一方的圓周方向端面72共同地形成軸線方向槽77。
[0114]具體來說，較為理想的是，軸線方向槽77在組合狀態下的周向的槽寬WJ為0.3?2mm，半徑方向的槽深DJ為0.1?1mm。包含空孔(氣泡)的油的排出流路的軸線方向槽77的尺寸只要能使包含空孔(氣泡)的油經過即可，不對軸承的大小造成影響。另外，在圖9中，軸線方向槽77示出了 V形狀截面的槽，但只要能使包含空孔(氣泡)的油經過，則截面形狀不限定于此。
[0115]軸線方向槽77形成為比擠壓釋放槽75深。因而，擠壓釋放槽75的周向端部的開口朝向軸線方向槽77的內表面(傾斜面76)開口。因而，由于被擠壓釋放槽74的內表面凹部引導而流動的包含空孔(氣泡)的油直接進入軸線方向槽77內，因此，容易在軸線方向槽77內形成向軸線方向的油流。因而，與潤滑油一起進入軸線方向槽77內的包含空孔(氣泡)的油容易向軸承外排出。
[0116]在本發明中，在半分割軸承42的旋轉前側的擠壓釋放件70c內利用使從入口開口6c流出的油分散，并防止高壓的油集中流向半分割軸承41的油槽41a，其目的在于抑制在油槽41a內的氣蝕(cavitat1n eros1n),但為了不使高壓的油流向半分割軸承41,較為理想的是，按以下的方式配置擠壓釋放槽74、75。
[0117]在與一方的半分割軸承42成對的另一方的半分割軸承41的擠壓釋放部上，設置有沿周向連續的多個擠壓釋放槽74。在本實施例中，如圖10所示，本實施例的一方的半分割軸承42的多個擠壓釋放槽75相對于另一方的半分割軸承41的多個擠壓釋放槽74，在寬度方向上錯開槽寬WG的一半。S卩，在一對半分割軸承41、42的周向端面彼此的對接部、即一方的擠壓釋放槽74與另一方的擠壓釋放槽75的連接位置處(實際上由于存在軸線方向槽77，因此，不會直接連接)，一方的擠壓釋放槽74的谷部(擠壓釋放槽的凹形狀的開口)配置成與另一方的擠壓釋放槽75的峰部(形成在相鄰的兩個周向槽74之間的凸形狀)相對應。
[0118]因而，由于在油中產生的空孔(氣泡)會在擠壓釋放槽74與擠壓釋放槽75的連接位置處受到阻力，因此，在一方的半分割軸承42的擠壓釋放槽75內流動的空孔(氣泡)很難進入另一方的半分割軸承41的擠壓釋放槽74，另外同時，在軸線方向槽77內向軸承寬度方向的端部側流動的油流也容易向軸承的外部排出。另外，油也在擠壓釋放槽74與擠壓釋放槽75的連接位置處受到阻力，但也會從擠壓釋放槽75向擠壓釋放槽74流動。
[0119](實施例2)
[0120]如圖11及圖12所示，與實施例1的一方的半分割軸承41不同，油槽41a形成為距主圓筒面的深度在半分割軸承41的周向的中央部最大，并朝向周向兩端部逐漸減小。油槽41a的周向兩端部定位在擠壓釋放部70內，在比油槽41a的周向端部更靠前側的位置形成有具有多個擠壓釋放槽的擠壓釋放部70的面。其它結構與實施例1的半分割軸承41的結構相同。
[0121]在實施例2中，如圖12所示，也在與一方的半分割軸承41成對的另一方的半分割軸承42的擠壓釋放部70上，設置有沿周向延伸的多個擠壓釋放槽75。本實施例的一方的半分割軸承41的多個擠壓釋放槽74相對于另一方的半分割軸承42的多個擠壓釋放槽75在寬度方向上錯開槽寬WG的一半。因而，能抑制在半分割軸承42的擠壓釋放件70c內產生的油中的空孔(氣泡)流入先前的半分割軸承41。另外，由于油槽41a不與軸線方向槽77連通，因此，空孔(氣泡)不會直接進入油槽41a。因此，空孔(氣泡)容易通過在軸線方向槽77內向軸承寬度方向的端部側流動的油流而向軸承的外部排出。
[0122]在實施例1及實施例2中，示出了一方的半分割軸承41的多個擠壓釋放槽74相對于另一方的半分割軸承42的多個擠壓釋放槽75，在寬度方向上錯開槽寬WG的一半的例子，但本發明不限定于此。多個擠壓釋放槽74也可以相對于另一方的半分割軸承42的多個擠壓釋放槽75在寬度方向上以在大于O、小于槽寬WG的范圍內錯開。換言之，一方的擠壓釋放槽74與另一方的擠壓釋放槽75只要配置成在連接位置處各自的槽寬的中央部的位置在半分割軸承41的寬度方向上以在至少超過O、最大小于槽寬WG的范圍內錯開即可。此夕卜，較為理想的是，一方的擠壓釋放槽74與另一方的擠壓釋放槽75配置成在連接位置處各自的槽寬的中央部的位置在半分割軸承41的寬度方向上以在至少槽寬WG的10%以上、最大為槽寬WG的50%以下的范圍內錯開。但是，雖然會使空孔的排出性能稍許變差，但也可以將擠壓釋放槽74與擠壓釋放槽75 —體化。
[0123]以上，參照附圖，對本發明的實施例進行了詳細說明，但具體的結構不局限于上述實施例，在不脫離本發明精神的程度的設計改變也包含在本發明內。
[0124]例如，在實施例中，對僅在擠壓釋放部70上設置多個擠壓釋放槽75的情況進行了說明，但也可以在主圓筒面上設置多個周向槽。此外，還可以在移動區域73上設置有多個周向槽。另外，也可以在半分割軸承41、42的軸線方向兩端部的內周面側設置軸承壁厚的減小區域(凸面部)。
【權利要求】
1.一種主軸承，用于將內燃機的曲柄軸的軸頸部支承成能自由旋轉，所述軸頸部具有圓筒主體部、貫穿所述圓筒主體部并延伸的潤滑油路以及形成在所述圓筒主體部的外周面上的所述潤滑油路的兩個入口開口，其特征在于， 所述主軸承具有第一半分割軸承及第二半分割軸承，通過將所述第一半分割軸承及第二半分割軸承的周向端面彼此對接來組合成圓筒形狀， 所述第一半分割軸承及第二半分割軸承構成為在組合后，在各自的對接部分的內周面側共同形成有在遍及所述主軸承的軸線方向全長范圍內延伸的軸線方向槽， 各所述半分割軸承具有:主圓筒部，該主圓筒部包括所述半分割軸承的周向中央部；以及擠壓釋放部，該擠壓釋放部以壁厚比所述主圓筒部的壁厚薄的方式遍及軸線方向全長地形成于所述半分割軸承的周向兩端部，各所述擠壓釋放部從所述半分割軸承的所述周向端面朝向所述周向中央部以3°以上、15°以下的中心角延伸， 在各所述擠壓釋放部上，以與所述軸線方向槽連通的方式形成有多個擠壓釋放槽，這些擠壓釋放槽在遍及所述擠壓釋放部的全長范圍內沿周向延伸， 在所述第一半分割軸承及所述第二半分割軸承中，僅在所述第一半分割軸承的內周面形成油槽，所述油槽穿過所述第一半分割軸承的至少所述主圓筒部的全長并沿周向延伸， 所述第二半分割軸承至少在所述曲柄軸的旋轉方向前方側的所述擠壓釋放部與所述主圓筒部之間還具有移動區域，該移動區域以壁厚從所述主圓筒部朝向所述擠壓釋放部減薄的方式形成，所述移動區域具有從所述半分割軸承的軸線方向觀察朝半徑方向內側呈凸狀的內凸曲面。
2.如權利要求1所述的主軸承，其特征在于， 與所述移動區域連接的所述擠壓釋放部在所述連接位置處的半徑方向的深度為0.002 ?0.030mm。
3.如權利要求1或2所述的主軸承，其特征在于， 所述移動區域的周向長度為I?4_。
4.如權利要求1至3中任一項所述的主軸承，其特征在于， 各所述擠壓釋放槽的半徑方向的深度為I?20 μ m，此外，軸線方向的寬度為0.05?0.5mmο
5.如權利要求1至4中任一項所述的主軸承，其特征在于， 在將所述第一半分割軸承及所述第二半分割軸承組合后，所述第一半分割軸承的、形成于所述擠壓釋放部的各所述擠壓釋放槽相對于所述第二半分割軸承的、形成于所述擠壓釋放部的各所述擠壓釋放槽，在軸線方向上以最小大于O、最大小于所述擠壓釋放槽的所述寬度的方式錯開。
6.如權利要求1至5中任一項所述的主軸承，其特征在于， 各所述軸線方向槽的半徑方向的深度為0.1?Imm,此外，圓周方向的寬度為0.3?2.0mnin
7.如權利要求1至6中任一項所述的主軸承，其特征在于， 所述移動區域在遠離所述擠壓釋放部一側具有所述內凸曲面，此外，在靠近所述擠壓釋放部一側具有沿半徑方向朝外呈凸狀的外凸曲面。
8.如權利要求1至7中任一項所述的主軸承，其特征在于，至少所述油槽的靠所述曲柄軸的旋轉方向前方側的周向端部位于所述擠壓釋放部內。
【文檔編號】F16N11/02GK104421597SQ201410421457
【公開日】2015年3月18日 申請日期:2014年8月25日 優先權日:2013年8月26日
【發明者】川島有騎, 幸島元彥 申請人:大同金屬工業株式會社