专利名称：用于内燃机的曲轴轴承的制作方法
技术领域：
本发明涉及用于内燃机的曲轴轴承，更具体地涉及与半圆形推力轴承一起使用的曲轴轴承，该半圆形推力轴承附连至待组合成圆柱形的成对半圆柱形滑动轴承中的每个半圆柱形滑动轴承。
背景技术：
内燃机的曲轴在其轴颈部通过内燃机缸体的下部经由ー对半圆柱形滑动轴承构成的主轴承而被支承。在成对半圆柱形滑动轴承之中，半圆柱形滑动轴承中的ー个或两个与半圆形推力轴承组合地使用。半圆形推力轴承通过组装而沿至少ー个半圆柱形滑动轴承的轴向端面的两个侧边(也就是说，沿宽度方向的侧边)中的ー个或两个形成凸缘形状。至 少两个凸头设置在半圆形推力轴承的内周界处且彼此隔开，通过将这至少两个凸头匹配和接合在形成于半圆柱形滑动轴承的轴向侧边处的多个对应槽ロ(即，凹槽)中来实施组装。成对半圆柱形滑动轴承形成圆柱形且保持在拼合型轴承箱中。而且，在结合入拼合型轴承箱之前的自由状态，半圆柱形滑动轴承构造成如下形状其中，曲率半径从其周向中央区域朝周向两端逐渐变大。在成对半圆柱形滑动轴承结合入拼合型轴承箱的轴承保持孔中的状态(约束状态)，成对半圆柱形滑动轴承的相应对接端部的区域从原始半圆形(在结合入轴承箱中之前自由状态所呈的形状)朝圆心压制成形和变形，从而符合轴承保持孔的形状。换而言之，组装之前配装至拼合型轴承箱的每个半体的每个半圆柱形滑动轴承通过变形产生的其自身弾性回复カ与轴承箱半体保持紧密接触。更具体地说，在自由状态，半圆柱形滑动轴承的曲率半径在周向中央区域与在周向两端区域不同。而且，周向两端区域中的曲率半径大于周向中央区域中的曲率半径。当半圆形推力轴承通过使用凸头和槽ロ(凹槽)的配合关系而附连至半圆柱形滑动轴承吋，凸头的一个侧边在自由状态与半圆柱形滑动轴承的槽ロ的一个侧边相干渉，半圆形推力轴承和半圆柱形滑动轴承进入彼此机械联接的状态。因此，半圆形推力轴承和半圆柱形滑动轴承可作为一体组合的单个组件组装入拼合型轴承箱中。在组装状态，成对半圆柱形滑动轴承的相应对接端部的区域朝向曲率中心偏斜，成对半圆柱形滑动轴承根据轴承保持孔的形状变形。然而，因为半圆形推力轴承位于拼合型轴承箱之外，所以半圆形推力轴承根本不变形。此外，槽口和凸头的干渉/联接关系通过半圆柱形滑动轴承的变形而分解，半圆形推力轴承相对于半圆柱形滑动轴承沿曲轴轴向略微可移动。结果，在内燃机运行时，实施自动定位(对准)，其中，半圆形推力轴承的推力负荷接受面变得平行于施加曲轴轴向负荷的曲柄臂的侧表面。在诸如JP-A-47_7011、JP-A-M-H7II5、JP-A-O7-5CMOl7 和 WO 2009/062904A1 的
专利文献中示出了半圆柱形滑动轴承和半圆形推力轴承的组合关系。
发明内容
随着近年来的趋势，内燃机的输出功率增强，曲轴轴承箱的刚度趋于降低以减轻内燃机的重量。与此相关的是，轴承箱易于弹性变形，这就产生以下问题在内燃机运行吋，半圆形推力轴承的凸头和半圆柱形滑动轴承的槽ロ彼此反复干涉，凸头和槽ロ变形或断
寧这里，将描述凸头和槽ロ断裂的问题。当曲轴在内燃机运行中高速旋转时，大的反复波动负荷施加至轴承箱。因此，带有降低刚度的轴承箱反复地弹性变形，轴承箱的轴承保持孔的形状也反复地改变。因此，沿拼合型轴承箱的组合表面方向(下文中称为水平方向；相对于成对半圆柱形滑动轴承，沿该组合表面的方向也称为水平方向)的轴承保持孔的直径反复地增大和减小。这样，保持在轴承箱的轴承保持孔中的成对半圆柱形滑动轴承的形状也反复地改变。更具体地说，当轴承保持孔沿水平方向的内径增大时，成对半圆柱形滑动轴承沿水平方向的外径増大。結果，半圆形推力轴承的凸头和半圆柱形滑动轴承的槽ロ的侧边彼此碰撞，并彼此強烈干渉。通过反复的碰撞和干渉，发生凸头和槽ロ的变形和断裂。
因此，本发明的一目的是提供一种用于内燃机的曲轴轴承，该曲轴轴承可有效地防止半圆形推力轴承和半圆柱形滑动轴承(它们通过凸头和槽ロ的配合关系而一体組合)的凸头和槽ロ的变形和断裂，这种变形和断裂与以下现象有夫在内燃机运行期间，保持曲轴轴承的轴承箱反复地弹性变形，保持在轴承箱中的成对半圆柱形滑动轴承反复地弹性变形。考虑到上述目的，根据本发明，提供一种下面所示的用于内燃机的曲轴轴承。一种用于内燃机的曲轴轴承，曲轴轴承用作圆柱体并具有ー对彼此组合的半圆柱形滑动轴承，其中，一个半圆形推力轴承或两个半圆形推力轴承附连至成对半圆柱形滑动轴承中的至少ー个半圆柱形滑动轴承，一个半圆形推力轴承或两个半圆形推力轴承沿半圆柱形滑动轴承的两个轴向侧边中的一个或两个设置，其中，半圆形推力轴承具有两个周向端面，并还具有各自具有弧形的外周界和内周界，内周界的弧直径大于半圆柱形滑动轴承的外直径，沿径向朝内延伸的两个凸头在半圆形推力轴承的内周界处突出以在周向彼此隔开，两个凸头相对于沿径向将内周界的长度分割成两个相等部分的直线、即中心线位于线对称位置，连续至半圆形推力轴承的主体的凸头基部的角边缘部位于远离每个周向端面的ー侧，凸头中的每个凸头在内周界处突出，从而角边缘部处在从每个周向端面测得的15° -55°的周向角度范围内，其中，至少ー个半圆柱形滑动轴承具有厚度减小区域，在厚度减小区域，轴承壁厚沿设有半圆形推力轴承的轴向侧边在整个周向长度上、在轴承内周面侧局部地减小，两个槽ロ形成在厚度减小区域以在周向彼此隔开，两个槽ロ处在如下关系两个槽ロ与半圆形推力轴承的两个凸头配合，配合关系使得在曲轴轴承组装至曲轴前的自由状态时，成对半圆柱形滑动轴被曲轴的轴承箱约束，半圆柱形滑动轴承的外直径在两个周向端部比在周向中央部分大，因此凸头的沿宽度方向的一个侧边处在如下状态凸头的沿宽度方向的ー个侧边与槽ロ的沿宽度方向的一个侧边干渉和配合，从而在成对半圆柱形滑动轴承组装入曲轴的轴承箱并受约束的状态中，半圆柱形滑动轴承的外直径变得一致，干渉和配合关系分解，凸头进入槽口中的自由状态，因此半圆形推力轴承可沿曲轴的轴向移动，其中，槽口和凸头的尺寸关系满足关系式I和关系式2，关系式I是槽ロ周向长度(宽度)>凸头周向长度(宽度)，关系式2是槽ロ轴向宽度(深度)>凸头轴向宽度(厚度)，以及其中，在半圆形推力轴承的内周界处，两个冲击负荷接受突部在两个凸头旁边突出，至少两个冲击负荷接受突部中的每个冲击负荷接受突部位于两个凸头中的每个凸头与半圆形推力轴承的每个周向端面之间，两个冲击负荷接受突部位于相对于半圆形推力轴承的中心线彼此线对称的位置，冲击负荷接受突部的高度设定为如下尺寸，使得在成对半圆柱形滑动轴承组装入轴承箱并受约束的静止状态，冲击负荷接受突部的顶部不接触半圆柱形滑动轴承的外周面。在成对半圆柱形滑动轴承之中，一个半圆柱形滑动轴承可构造成根据本发明的半圆柱形滑动轴承，另ー个半圆柱形滑动轴承可构造成不附连至推力轴承的半圆柱形滑动轴承。然后，可通过将它们组合成圆柱形来使用它们。在本发明的第一较佳实施例中，冲击负荷接受突部位于相对于半圆形推力轴承的推力负荷接受面的后退位置。 在本发明的第二较佳实施例中，凸头和冲击负荷接受突部形成为如下关系凸头和冲击负荷接受突部彼此不连续。在本发明的第三较佳实施例中，凸头沿半圆形推力轴承的与推力负荷接受面相对侧的背面方向相对于冲击负荷接受突部偏斜，凸头的至少一部分突出超过背面。在本发明的第四较佳实施例中，第三凸头在半圆形推力轴承的内周界处在两个凸头旁边突出，第三凸头位于内周界长度的中央区域且位于两个凸头之间，以及其中，位于两个槽ロ之间的第三槽ロ形成在半圆柱形滑动轴承的厚度减小区域，第三槽ロ处于如下关系第三槽ロ与第三凸头配合，通过配合关系，阻止半圆形推力轴承相对于半圆柱形滑动轴承的周向相对转动。在本发明的第五较佳实施例中，第一和第二间隙支承突部在半圆形推力轴承的内周界处突出，当在分割半圆形推力轴承的内周界长度的中心位置处的周向角度设为零度时，相应的第一和第二间隙支承突部位于在中心位置两侧分别超出20°的周向角度范围的位置，间隙支承突部的高度设为如下尺寸，在成对半圆柱形滑动轴承组装入曲轴轴承箱并受约束的静止状态，允许间隙支承突部的顶部与半圆柱形滑动轴承的外周面接触。(I)在本发明的曲轴轴承中，在半圆形推力轴承的内周界处，至少两个冲击负荷接受突部在两个凸头旁边突出，至少两个冲击负荷接受突部中的每个冲击负荷接受突部位于两个凸头中的每个凸头与半圆形推力轴承的每个周向端面之间，两个冲击负荷接受突部位于相对于半圆形推力轴承的中心线彼此线对称的位置，冲击负荷接受突部的高度设定为如下尺寸，使得在成对半圆柱形滑动轴承组装入轴承箱并受约束的静止状态，冲击负荷接受突部的顶部不接触半圆柱形滑动轴承的外周面。因此，当本发明的曲轴轴承结合入轴承箱的保持曲轴轴承的轴承保持孔中时，通过在内燃机运行期间动态负荷的作用，由于轴承箱反复地弹性变形，成对半圆柱形滑动轴承沿水平方向反复地弹性变形，半圆柱形滑动轴承的外周面与在半圆形推力轴承的内周界处突出的两个冲击负荷接受突部相接触，阻止了半圆柱形滑动轴承的弹性变形。结果，抑制了半圆形推力轴承的凸头在半圆柱形滑动轴承的槽口内的运动，然后，也抑制了凸头侧边与槽ロ侧边的反复碰撞。因此，可有效防止凸头和槽ロ的变形和断裂。
本发明中的两个凸头中的每个凸头在半圆形推力轴承的内周界处突出，从而角边缘处在从每个周向端面测得的15° -55°的周向角度范围内，连续至半圆形推力轴承的主体的凸头基部的角边缘部位于远离半圆形推力轴承的每个周向端面的ー侧。凸头突出的位置受限制的原因是，假如角边缘部超出周向角度55°的位置，则两个凸头和两个槽ロ的配合和干渉关系是不充分的，且未获得半圆柱形滑动轴承和半圆形推力轴承的一体联接关系，这是由于在本发明的曲轴轴承结合入轴承箱之前的自由状态，半圆柱形滑动轴承的“曲率半径从周向中央区域朝两个周向端面逐渐増大的形状”。原因还是，假如角边缘部位于小于15°的周向角度位置，则难以在半圆形推力轴承的内周界处设置两个冲击负荷接受突部。(2)根据本发明第一实施例的曲轴轴承具有如下构造冲击负荷接受突部位于相对于半圆形推力轴承的推力负荷接受面的后退位置。在本发明的曲轴轴承中，半圆形推力轴承和半圆柱形滑动轴承可作为一体组合的单个组件组装入拼合型轴承箱中。在组装状态，成对半圆柱形滑动轴承的每个对接端部的区域朝向曲率中心偏斜，成对半圆柱形滑动轴承根据轴承保持孔的形状变形。然而，因为半圆形推力轴承位于拼合型轴承箱之外，所以 半圆形推力轴承根本不变形。接着，槽口和凸头的干渉/联接关系通过半圆柱形滑动轴承的变形而分解，半圆形推力轴承相对于半圆柱形滑动轴承沿曲轴轴向略微可移动。结果，在内燃机运行吋，实施自动定位(对准)，其中，半圆形推力轴承的推力负荷接受面变得平行于施加曲轴轴向负荷的曲柄臂的侧表面。因此，当半圆形推力轴承相对于半圆柱形滑动轴承的轴线倾斜时，则相应地，半圆形推力轴承的推力负荷接受面的外周部偏置离开曲轴的滑动面，推力负荷接受面的内周部偏置靠近曲轴的滑动面(曲柄臂的侧面)，冲击负荷接受突部接触曲轴的滑动面，且假如半圆形推力轴承的冲击负荷接受突部的ー个表面与推力负荷接受表面齐平，则冲击负荷接受突部的表面可能会磨损或破裂。然而，在根据第一实施例中的曲轴轴承中，冲击负荷接受突部构造成位于相对于半圆形推力轴承的推力负荷接受面的后退位置，如上所述。因此，即使半圆形推力轴承如上所述傾斜，也可避免冲击负荷接受突部与曲轴滑动面的接触。因此，可防止冲击负荷接受突部的损坏。(3)在根据本发明第二实施例的曲轴轴承中，凸头和冲击负荷接受突部形成为如下关系凸头和冲击负荷接受突部彼此不连续。当由于发动机运行期间曲轴动态负荷造成的半圆柱形滑动轴承的弹性变形，半圆柱形滑动轴承的外周面对接在半圆形推力轴承的冲击负荷接受突部上吋，冲击负荷接受突部弹性变形。因此，假如冲击负荷接受突部和凸头彼此连续，则恐怕冲击负荷接受突部的变形会到达凸头，凸头弹性变形并从半圆柱形滑动轴承的槽ロ掉出，或者凸头的侧边和槽ロ的侧边彼此強烈干渉，这引起凸头和槽ロ的变形和损坏。然而，根据第二实施例，可有效地防止这个缺点。(4)在根据第三实施例的曲轴轴承中，凸头沿半圆形推力轴承的与推力负荷接受面相对侧的背面方向相对于冲击负荷接受突部偏斜，凸头的至少一部分突出超过背面。在类似这样构造的情况下，可获得类似于第二实施例的运行效果。(5)在根据本发明第四实施例的曲轴轴承中，第三凸头在半圆形推力轴承的内周界处在两个凸头旁边突出。而且，第三凸头位于内周界长度的中央区域且位于两个凸头之间。而且，位于两个槽ロ之间的第三槽ロ形成在半圆柱形滑动轴承的厚度减小区域。第三槽ロ处于如下关系第三槽ロ与第三凸头配合。通过配合关系，抑制了半圆形推力轴承相对于半圆柱形滑动轴承的周向相对转动。通过采用类似这样的构造，可避免半圆形推力轴承由于与曲轴滑动表面的接触关系而与该滑动表面一起转动的可能性。(6)在根据本发明第五实施例的曲轴轴承中，第一和第二间隙支承突部在半圆形推力轴承的内周界处在两个冲击负荷接受突部旁边突出。当将半圆形推力轴承的内周界长度分割成两个相等部分的中心位置处的周向角度设为零度时，相应的第一和第二间隙支承突部位于在中心位置两侧分别超出20°的周向角度范围的位置。第一和第二间隙支承突部各自具有如下尺寸，在本发明的曲轴轴承组装入轴承箱的保持曲轴轴承的轴承保持孔中并受约束的静止状态，允许间隙支承突部的顶部与半圆柱形滑动轴承的外周面接触，且设置成保持半圆柱形滑动轴承的外周面与半圆形推力轴承的内周界之间的间隙(沿垂直方向相对于轴承中心线的间隙)。假如半圆柱形滑动轴承的外周面与半圆形推力轴承的内周界彼此接触，则半圆形推力轴承由于两者之间的干涉关系而在轴向受约束，不实施自动定位(对准)，这使得半圆形推力轴承的推力负荷接受面平行于给予曲轴轴向负荷的曲柄 臂侧面。此外，第一和第二间隙支承突部设置在中心位置两侧超出20°的周向角度范围的位置的原因如下。将半圆柱形滑动轴承的周向长度分割成两个相等部分的径向直线(即中心线)的垂直方向是在内燃机运行时曲轴动态负荷直接作用的方向。当第一和第二间隙支承突部设置在中心位置两侧20°的周向角度范围中时，第一和第二间隙支承突部的末端与半圆柱形滑动轴承的外周面反复地彼此強烈接触，两个间隙支承突部可能变形或破裂。由干与上述第(3)项相同的原因，希望避免第一和第二间隙支承突部连续至第三凸头。此外，当未设置第一和第二间隙支承突部吋，由于不合理的力作用在第三凸头上就应当小心。此外，当仅仅设置第一和第二间隙支承突部，且不设置第一和第二冲击负荷接受突部时，在保持在轴承箱的轴承保持孔中的成对半圆柱形滑动轴承由于内燃机运行期间轴承箱的弾性变形而沿水平方向弾性变形时，半圆形推力轴承的凸头侧边和半圆柱形滑动轴承的槽ロ侧边彼此反复碰撞，成对半圆柱形滑动轴承的外周面反复移位。因此，无法防止凸头和槽ロ的变形和断裂。
图I是根据本发明ー实施例的半圆形推力轴承和半圆柱形滑动轴承的侧视图，这两个轴承彼此成组合关系；图2是图I所示的半圆形推力轴承的侧视图；图3是图I所示的半圆柱形滑动轴承的侧视图；图4是沿图I和3所示的半圆柱形滑动轴承的A向箭头看到的图；图5是示出处于如下状态的轴承的重要部分的图，在该状态中，本发明的轴承结合入轴承箱且半圆柱形滑动轴承受到约束；图6是沿图I中VI-VI线所截取的剖切图；图7是示出如下状态的图，在该状态中，在发动机运行时，半圆柱形滑动轴承弾性变形，半圆柱形滑动轴承的外周面与半圆形推力轴承冲击负荷接受突部相接触，且对应于图5 ；图8是沿图5中VIII-VIII线所截取的剖切图9是沿图7中IX-IX线所截取的剖切图；图10是根据本发明另一实施例的半圆形推力轴承和半圆柱形滑动轴承的侧视图，这两个轴承彼此成组合关系；图11是图10所示的半圆形推力轴承的侧视图；图12是沿图10所示的半圆柱形滑动轴承的A向箭头看到的图；图13是图11的重要部件的放大图；图14是图6所示的半圆形推力轴承的一修改实施例；图15是示出作为图10和11所示的半圆形推力轴承的一修改实施例的半圆形推力轴承的一部分的图； 图16是沿图15中B向箭头看到的图；以及图17是示出作为图10和11所示的半圆形推力轴承的一修改实施例的半圆形推力轴承的一部分的图。
具体实施例方式下文中，将參照附图描述本发明的一实施例。图I示出了根据本发明一实施例的用于内燃机的曲轴轴承的半体10。半体10由彼此成组合关系的半圆柱形滑动轴承20和半圆形推力轴承30构成。半圆形推力轴承30沿半圆柱形滑动轴承20的两个端面22(也就是说，沿轴向方向或宽度方向的两端)设置，从而形成一对凸缘形状(然而，在图中，仅仅示出了一个半圆柱形滑动轴承30)。在本实施例中，采用以下构造其中，成对半圆形推力轴承30附连至半圆柱形滑动轴承20。然而，单个半圆形推力轴承可附连至半圆柱形滑动轴承。半圆形推力轴承30由推力轴承主体32、在推力轴承主体32的内周界处突出的两个凸头34和两个冲击负荷接受突部36构成。连续至半圆形推力轴承30的凸头基部的角边缘部34a位于远离半圆形推力轴承的每个周向端面的ー侧。两个凸头34中的每个凸头在推力轴承主体32的内周界处突出，从而角边缘部34a处在周向角度Θ I = 15° -55°的范围中，该周向角度从上述周向端面32a中的每个周向端面测得。在推力轴承主体32的内周界处突出的两个冲击负荷接受突部36从推力轴承主体32的相应周向端面延伸至与凸头34相邻的位置。两个冲击负荷接受突部36的高度小于凸头34的高度。而且，每个冲击负荷接受突部36的末端与半圆柱形滑动轴承20的外周面隔开，除了在发动机运行条件下曲轴的动态负荷作用在轴承上时(图5)之外。两个槽ロ 24形成在半圆柱形滑动轴承20的两个端面22中的每个端面处。两个槽ロ 24和两个凸头34构造成两个槽ロ 24和两个凸头34彼此配合(图I)。半圆柱形滑动轴承20具有厚度减小区域20a，在该厚度减小区域，轴承壁厚沿设有半圆形推力轴承30的轴向端面22在整个周向长度上、在轴承内周面侧局部地减小。在厚度减小区域20a，两个槽ロ 24形成为沿周向方向彼此隔开。图I示出了在轴承半体10组装入轴承箱H中之前的自由状态，凸头34的侧边34b与槽ロ 24的侧边24a相干涉并相接触。干渉和接触关系通过半圆柱形滑动轴承20在自由状态的非圆形形状来获得。图5示出了轴承半体10组装入轴承箱H中的约束状态，凸头34的侧边34b与槽ロ 24的侧边24a隔开。
轴承半体10的运行图I所示的轴承半体10可作为单个组件组装入拼合型轴承箱H中，这是因为半圆柱形滑动轴承20和半圆形推力轴承30通过凸头34的侧边34b和槽ロ 24的侧边24a而ー体组合，凸头34的侧边34b和槽ロ 24的侧边24a相干涉且彼此接触。当组合形成基本椭圆形的成对半圆柱形滑动轴承20结合入拼合型轴承箱H中时，成对半圆柱形滑动轴承20受拼合型轴承箱H的圆形轴承保持孔约束。然后，成对半圆柱形滑动轴承20从成对半圆柱形滑动轴承20的初始形状(基本椭圆形)強制地变形成圆形。結果，凸头34和槽ロ 24的干渉和接触关系分解，凸头34的侧边34b与槽ロ 24的侧边24a分离(图5)。当轴承半体10结合入拼合型轴承箱H中吋，半圆形推力轴承30不受拼合型轴承箱H约束。这是因为采用了结果结构的原因半圆形推力轴承30沿拼合型轴承箱H的侧面，半圆柱形滑动轴承20的厚度减小区域20a突出拼合型轴承箱H之外，且半圆形推力轴承30的凸头34配合在形成于厚度减小区域20a中的槽ロ 24内，如图6所示。在轴承半体10结合入拼合型轴承箱H中的上述状态，半圆形推力轴承30相对于半圆柱形滑动轴承20沿曲轴轴向略微可移动。结果，在内燃机运行时，实施自动定位(对 准)，这使半圆形推力轴承30的推力负荷接受面(具有润滑油槽38的表面)变得平行于给予沿曲轴轴向的负荷的曲柄臂的侧表面。此外，半圆形推力轴承30的冲击负荷接受突部36与半圆柱形滑动轴承20的外周面在其间隔开一小间隙(參见图5和8)。在发动机运行吋，拼合型轴承箱H通过接受曲轴动态负荷而反复地弹性变形，成对半圆柱形滑动轴承20也沿其对接端面26的方向(更具体地说，是水平方向)反复直径伸縮的弹性变形。当成对半圆柱形滑动轴承20沿水平方向在直径上延伸时，其外周面对接在半圆形推力轴承30的成对冲击负荷接受突部36上(參见图7和9)，防止了半圆柱形滑动轴承20的直径的过度延伸。因此，可成功地抑制传统轴承的缺点，该缺点是半圆形推力轴承30的凸头34在侧边34b处与槽ロ 24的侧边24a接触地碰撞。图10示出了根据本发明另ー实施例的用于内燃机的曲轴轴承的半体40。半体40由彼此成组合关系的半圆柱形滑动轴承50和半圆形推力轴承60构成。半圆形推力轴承60设置成沿半圆柱形滑动轴承50的两个端面52(更具体地说，沿轴向方向或宽度方向的两端)形成一对凸缘形状。半圆形推力轴承60由推力轴承主体62，在推力轴承主体62的内周界处突出的三个凸头64A、64A和64B，两个冲击负荷接受突部66A和66A，以及两个间隙支承突部66B和66B构成(图11)。在与前述实施例中的两个凸头34相同的条件下，两个凸头64A中的每个凸头在半圆形推力轴承主体62的内周界处突出。三个槽ロ 54、54和54B形成在半圆柱形滑动轴承50的两个端面52中的每个端面中。三个槽ロ 54、54和54B和三个凸头64A、64A和64B构造成三个槽口和三个凸头彼此配合(图10)。槽ロ 54B构造成通过与凸头64B配合来阻止半圆形推力轴承60相对于半圆柱形滑动轴承50的周向相对转动。通过采用类似这样的构造，可以消除半圆形推力轴承60通过与曲轴滑动表面的接触关系而与该滑动表面一起转动的可能性。此外，两个冲击负荷接受突部66A对应于前述实施例中的两个冲击负荷接受突部36，但与前述实施例中的冲击负荷接受突部36不同的是，两个冲击负荷接受突部66A在半圆柱形推力轴承主体62的内周界处从与推力轴承主体62的相应周向端面略微隔开的位置突出至与凸头64A沿周向略微隔开的位置(图10和11)。冲击负荷接受突部的ー个侧边无需特别地对应于推力轴承主体的周向端面，如本实施例中所示，在本实施例中，冲击负荷接受突部66A沿凸头64A方向从与推力轴承主体62的每个周向端面略微隔开的位置延伸。两个间隙支承突部66B各自具有如下的突部高度当轴承结合入保持曲轴轴承的轴承箱的轴承保持孔中时，间隙支承突部的末端与半圆柱形滑动轴承的外周面相接触，两个间隙支承突部66B在半圆形推力轴承主体62的内周界处突出于各个突部64A和突部64B之间。当将半圆形推力轴承主体62的周向长度分割成两个相等部分且经过轴承轴线的直线(即，中心线L)所处位置的周向角度设为零度吋，两个间隙支承突部66B位于分别在中心线L两侧超出周向角度Θ2 = 20°范围的位置。而且，相应间隙支承突部66Β位于沿周向与相应凸头64Α略微隔开的位置。间隙支承突部66Β为何设置在超出周向角度Θ2 =20°的前述范围的位置的原因如说明书的前述第(6)项。修改实施例 (I)图14所示的半圆形推力轴承30Α是图6所示的半圆形推力轴承30的一修改实施例。在图14中，在半圆形推力轴承30Α的推力轴承主体32Α的内周界处突出的凸头34Α，相对于推力轴承主体32Α的“与轴承箱接触的表面”，向半圆柱形滑动轴承20之内(更具体地说，沿半圆柱形滑动轴承20的轴向，远离半圆形推力轴承30Α的推力负荷接受面F的方向)延伸和偏斜。偏斜形状对于避免冲击负荷接受突部36和凸头34Α的连续是有利的。(2)图15和16 (沿图15中B向箭头看到的图)局部地仅示出半圆形推力轴承60Α的推力轴承主体62Α的周向端面附近，作为图10和11所示的半圆形推力轴承60的一修改实施例。在推力轴承主体62Α的周向端面62a附近的局部区域中，增加锥部(T)以使推力轴承主体62A的厚度从推力负荷接受面F向周向端面62a逐渐变小。推力轴承主体62A的周向端面62a不达到水平线HR，该水平线经过组合成圆柱形的成对半圆柱形滑动轴承的对接端面(即，周向端面)。与图1、2、10和11所示的半圆形推力轴承作比较，推力轴承主体62A的周向长度在每个周向端面62a部分缩短ー长度SI。此外，在推力轴承主体62A中给予锥部(T)的部分处，推力轴承主体62A的从冲击负荷接受突部66A延伸至周向端面62a的内周界被切割成弧形(62b)。弧形切割部分(62b)的曲率与推力轴承主体62A的外直径的曲率相同。(3)图17局部地仅仅示出了半圆形推力轴承60B的推力轴承主体62B的周向端面附近，作为图10和11所示的半圆形推力轴承60的一修改实施例。半圆形推力轴承60B的特征在于从推力轴承主体62B的外周界沿径向向外延伸的延伸部分62C形成在推力轴承主体62B的端面附近的区域中。延伸部分62C不局限于所示的位置，而可形成在推力轴承主体62B的外周界处的任选位置。在任何情况下，延伸部分62C的作用是半圆形推力轴承60B的定位和制动功能。
权利要求
1.一种用于内燃机的曲轴轴承，所述曲轴轴承用作圆柱体并具有ー对彼此组合的半圆柱形滑动轴承(20 ;50)， 其中，一个半圆形推力轴承或两个半圆形推力轴承(30 ；30A ；60 ；60A ；60B)附连至成对半圆柱形滑动轴承中的至少ー个半圆柱形滑动轴承，所述ー个半圆形推力轴承或两个半圆形推力轴承沿所述半圆柱形滑动轴承的两个轴向侧边(22;52)中的ー个或两个设置， 其中，所述半圆形推力轴承具有两个周向端面(32a ;62a)，并还具有各自具有弧形的外周界和内周界，所述内周界的弧直径大于所述半圆柱形滑动轴承的外直径，沿径向朝内延伸的两个凸头(34;34A;64A)在所述半圆形推力轴承的内周界处突出以在周向彼此隔开，所述两个凸头相对于沿径向将所述内周界的长度分割成两个相等部分的直线、即中心线位于线对称位置，连续至所述半圆形推力轴承的主体(32 ；32A ；62 ；62A ；62B)的凸头基部的角边缘部(34a)位于远离每个周向端面的ー侧，所述凸头中的每个凸头在所述内周界处突出，从而所述角边缘部处在从每个周向端面测得的15° -55°的周向角度范围内， 其中，至少ー个所述半圆柱形滑动轴承具有厚度减小区域(20a)，在所述厚度减小区域，轴承壁厚沿设有所述半圆形推力轴承的轴向侧边在整个周向长度上、在轴承内周面侧局部地减小，两个槽ロ(24;54)形成在所述厚度减小区域以在所述周向彼此隔开，所述两个槽ロ处在如下关系所述两个槽ロ与所述半圆形推力轴承的所述两个凸头配合，所述配合关系使得在所述曲轴轴承组装至所述曲轴前的自由状态时，成对半圆柱形滑动轴被所述曲轴的轴承箱(H)约束，所述半圆柱形滑动轴承的外直径在两个周向端部比在周向中央部分大，因此所述凸头的沿宽度方向的一个侧边处在如下状态所述凸头的沿宽度方向的一个侧边与所述槽ロ的沿宽度方向的一个侧边干渉和配合，从而在成对半圆柱形滑动轴承组装入所述曲轴的轴承箱并受约束的状态中，所述半圆柱形滑动轴承的外直径变得一致，干涉和配合关系分解，所述凸头进入所述槽口中的自由状态，因此所述半圆形推力轴承可沿所述曲轴的轴向移动， 其中，所述槽口和所述凸头的尺寸关系满足关系式I和关系式2，所述关系式I是槽ロ周向长度(宽度)>凸头周向长度(宽度)，所述关系式2是槽ロ轴向宽度(深度)>凸头轴向宽度(厚度)，以及 其中，在所述半圆形推力轴承的内周界处，两个冲击负荷接受突部(36 ；66A ；66C)在所述两个凸头旁边突出，至少两个冲击负荷接受突部中的每个冲击负荷接受突部位于所述两个凸头中的每个凸头与所述半圆形推力轴承的每个周向端面之间，所述两个冲击负荷接受突部位于相对于所述半圆形推力轴承的中心线彼此线对称的位置，所述冲击负荷接受突部的高度设定为如下尺寸，使得在成对半圆柱形滑动轴承组装入所述轴承箱并受约束的静止状态，所述冲击负荷接受突部的顶部不接触所述半圆柱形滑动轴承的外周面。
2.如权利要求I所述的用于内燃机的曲轴轴承， 其特征在于，所述冲击负荷接受突部位于相对于所述半圆形推力轴承的推力负荷接受面的后退位置。
3.如权利要求I或2所述的用于内燃机的曲轴轴承， 其特征在于，所述凸头和所述冲击负荷接受突部形成为如下关系所述凸头和所述冲击负荷接受突部彼此不连续。
4.如权利要求I或2所述的用于内燃机的曲轴轴承，其特征在于，所述凸头沿所述半圆形推力轴承的与所述推力负荷接受面相对侧的背面方向相对于所述冲击负荷接受突部偏斜，所述凸头的至少一部分突出超过所述背面。
5.如权利要求I或2所述的用于内燃机的曲轴轴承， 其特征在于，第三凸头(64B)在所述半圆形推力轴承的内周界处在所述两个凸头旁边突出，所述第三凸头位于所述内周界长度的中央区域且位于所述两个凸头之间，以及 其中，位于所述两个槽ロ之间的第三槽ロ(54B)形成在所述半圆柱形滑动轴承的厚度减小区域，所述第三槽ロ处于如下关系所述第三槽ロ与所述第三凸头配合，通过配合关系，阻止所述半圆形推力轴承相对于所述半圆柱形滑动轴承的周向相对转动。
6.如权利要求I或2所述的用于内燃机的曲轴轴承， 其特征在于，第一和第二间隙支承突部(66B)在所述半圆形推力轴承的内周界处突出，当在分割所述半圆形推力轴承的内周界长度的中心位置处的周向角度设为零度时，相应的第一和第二间隙支承突部位于在中心位置两侧分别超出20°的周向角度(Θ2)范围的位置，所述间隙支承突部的高度设为如下尺寸，在成对半圆柱形滑动轴承组装入所述曲轴轴承箱并受约束的静止状态，允许所述间隙支承突部的顶部与所述半圆柱形滑动轴承的外周面接触。
全文摘要
公开了一种用于内燃机的曲轴轴承。在半圆形推力轴承(30；30A；60；60A；60B)的内周界处，两个冲击负荷接受突部(36；66A；66C)在两个凸头(34；34A；64A)旁边突出。至少两个冲击负荷接受突部中的每个冲击负荷接受突部位于两个凸头中的每个凸头与半圆形推力轴承的每个周向端面(32a；62a)之间。两个冲击负荷接受突部位于相对于半圆形推力轴承的中心线彼此线对称的位置。冲击负荷接受突部的高度设定为如下尺寸，使得在成对半圆柱形滑动轴承组装入轴承箱(H)并受约束的静止状态，冲击负荷接受突部的顶部不接触半圆柱形滑动轴承的外周面。
文档编号F16C9/02GK102691716SQ20121007952
公开日2012年9月26日 申请日期2012年3月15日 优先权日2011年3月25日
发明者桑原爱介, 水野贵彦 申请人:大同金属工业株式会社