滑动轴承的制作方法
【专利摘要】提供一种滑动轴承，其虽然在内周面具备油槽但却能够抑制容易发生烧结。圆筒状的主轴承(2)，其是将配置在上侧的上侧轴承和配置在下侧的下侧轴承(20)组合在一起而形成的，并且隔着在与曲轴轴颈(1a)之间形成的油膜将该曲轴轴颈(1a)支承成能够旋转，其中，下侧轴承(20)具备油槽(23)，所述油槽(23)形成在该下侧轴承(20)的内周面中的低载荷区域(L)内，所述低载荷区域(L)被设定为从所述油膜受到的压力较小的范围。
【专利说明】
滑动轴承
技术领域
[0001]本发明涉及圆筒状的滑动轴承的技术，其中，所述滑动轴承是将一对半圆筒状轴承组合在一起而形成的，且所述滑动轴承将轴部件支承成能够旋转。
【背景技术】
[0002]以往，公知如下这样的圆筒状的滑动轴承的技术，其中，所述滑动轴承是将一对半圆筒状轴承组合在一起而形成的，且将轴部件支承成能够旋转。例如，如专利文献I所记载。
[0003]专利文献I所记载的半缺形状的滑动轴承(半圆筒状轴承)具备:压溃退让部(Crush Relief)，其形成于内周面的两端部；油槽，其从一个压溃退让部的附近形成至另一个压溃退让部的附近；以及流入阻止部，其形成在该油槽与压溃退让部之间，阻止油槽内的润滑油流入压溃退让部内。
[0004]在这样构成的滑动轴承中，油槽和压溃退让部被流入阻止部遮挡而不连通。因此，能够降低从油槽经由压溃退让部泄漏至滑动轴承的外部的润滑油的量。由此，能够将油槽内的润滑油充分地供给至滑动轴承的内周面，从而能够抑制因润滑油量不足而导致的不良情况(烧结或磨损等)的发生。
[0005]可是，在专利文献I所记载的技术中，油槽形成在较大的范围内，S卩，从一个压溃退让部的附近(具体来说，在滑动轴承的圆周方向上为15度以内)形成至另一个压溃退让部的附近，因此，承受轴部件的面的面积减小，在容易发生烧结这一点上不利。
[0006]在先技术文献
[0007]专利文献
[0008]专利文献I:日本特开2005-249024号公报
【发明内容】
[0009]发明要解决的课题
[0010]本发明是鉴于以上的情况而完成的，其所要解决的课题是提供一种滑动轴承，该滑动轴承虽然在内周面上具备油槽但却能够抑制容易发生烧结的情况。
[0011]用于解决问题的手段
[0012]本发明所要解决的课题如以上所述，接下来，对用于解决该课题的手段进行说明。
[0013]S卩，本发明的滑动轴承是圆筒状的滑动轴承，所述滑动轴承是将配置在上侧的上侧半圆筒状轴承和配置在下侧的下侧半圆筒状轴承组合在一起而形成的，并且隔着在与轴部件之间形成的油膜将该轴部件支承成能够旋转，其中，所述下侧半圆筒状轴承具备油槽，所述油槽形成在该下侧半圆筒状轴承的内周面中的低载荷区域内，所述低载荷区域被设定为从所述油膜受到的压力较小的范围。
[0014]所述低载荷区域被设定为以如下的位置为基准朝向所述轴部件的旋转方向上游侧和旋转方向下游侧规定的角度以内的范围，其中，该位置和所述上侧半圆筒状轴承的内周面与所述轴部件之间的油膜厚度变为最小的位置关于所述滑动轴承的轴线180度对称。
[0015]所述低载荷区域被设定为以所述滑动轴承的轴线为中心离开下侧压溃退让部16度以上的范围，其中，所述下侧压溃退让部分别形成在所述下侧半圆筒状轴承的内周面的两端部。
[0016]发明的效果
[0017]关于本发明的效果，起到了以下所示的效果。
[0018]在本发明的滑动轴承中，通过在低载荷区域中形成油槽，能够抑制容易发生烧结。
[0019]在本发明的滑动轴承中，能够将低载荷区域设定在恰当的位置。
【附图说明】
[0020]图1是示出曲轴的概要结构的侧视示意图。
[0021 ]图2是示出曲轴轴颈的支承部的结构的主剖视图。
[0022]图3是示出主轴承和曲轴轴颈的主剖视图。
[0023]图4是示出上侧轴承的主剖视图。
[0024]图5是示出下侧轴承的主剖视图。
[0025]图6的(a)是沿图4中的A-A线的剖视图，(b)是沿图5中的B-B线的剖视图。
[0026]图7是示出上侧轴承的上端部附近的主剖视放大图。
[0027]图8是示出下侧轴承的下端部附近的主剖视放大图。
[0028]图9是示出低载荷区域的其他设定例的主轴承和曲轴轴颈的主剖视图。
[0029]图10是示出基于第二设定方法的低载荷区域的设定例的主轴承和曲轴轴颈的主剖视图。
[0030]图11是同样地示出低载荷区域的其他设定例的主轴承和曲轴轴颈的主剖视图。
【具体实施方式】
[0031 ]在以下的说明中，根据图中所示的箭头定义上下方向、前后方向和左右方向。
[0032]首先，利用图1，针对与曲轴I相关的结构、和与该曲轴I相关的润滑油供给机构的概要进行说明，其中，在该曲轴I上设置有本发明的滑动轴承的一个实施方式涉及的主轴承2。
[0033]曲轴I是构成内燃机(发动机)的部件，用于将活塞的往复运动转换成旋转运动。曲轴I主要具备曲轴轴颈la、曲轴臂lb、曲轴销Ic和连通油路Id。
[0034]曲轴轴颈Ia是本发明的轴部件的一个实施方式，其经由主轴承2以能够旋转的方式支承于气缸体3。在主轴承2上形成有将其外周面与内周面连通的贯通孔14。曲轴销Ic经由曲轴臂Ib与曲轴轴颈Ia连结。曲轴销Ic经由连杆轴承4以能够旋转的方式与连杆5连结。连通油路Id以将曲轴轴颈Ia的外周面与曲轴销Ic的外周面连通的方式形成在曲轴I内。
[0035]在这样的结构中，从未图示的主注油孔注入的润滑油经由在气缸体3中形成的润滑油路3c被供给至主轴承2。进而，该润滑油经由主轴承2的贯通孔14被供给至该主轴承2的内周面侧。利用该润滑油润滑主轴承2与曲轴轴颈Ia的滑动面。
[0036]供给到主轴承2的内周面侧的润滑油进一步经由连通油路Id被供给至曲轴销Ic的外周面。利用该润滑油润滑曲轴销Ic与连杆轴承4的滑动面。
[0037]以下，利用图2对曲轴轴颈Ia和气缸体3的连结部(曲轴轴颈Ia的支承部)的结构进行说明。
[0038]气缸体3具备:主体侧壳体3a；和罩3b，其固定于该主体侧壳体3a的下部。在主体侧壳体3a的下端面，以在正面观察时呈半圆弧状凹陷的方式形成有轴承部3d。在罩3b的上端面，以在正面观察时呈半圆弧状凹陷的方式形成有轴承部3e。曲轴轴颈Ia以夹入该轴承部3d与轴承部3e之间的方式被支承。此时，在气缸体3与曲轴轴颈Ia之间夹设有主轴承2。
[0039]在这样的结构中，如果曲轴轴颈Ia旋转(在本实施方式中，在正面观察时绕顺时针旋转)，则在该曲轴轴颈Ia的外周面与主轴承2的内周面之间形成经由润滑油路3c供给的润滑油的油膜。曲轴轴颈Ia隔着该油膜以能够旋转的方式支承于气缸体3。
[0040]以下，利用图2至图6对主轴承2的结构详细地进行说明。
[0041]图2和图3所示的主轴承2是将曲轴轴颈Ia支承成能够旋转的圆筒状的滑动轴承。主轴承2具备一对半圆筒状轴承(上侧轴承10和下侧轴承20)。将上侧轴承10和下侧轴承20面对面地上下组装在一起，由此形成圆筒状的主轴承2。
[0042]图3、图4和图6的(a)所示的上侧轴承10是本发明的上侧半圆筒状轴承的一个实施方式，并且是形成主轴承2中的上半部的部件。上侧轴承10形成为半圆筒状(在通过轴线的直径处将圆筒切断而成的形状)。上侧轴承10以使其内周面朝向下方的状态配置于气缸体3的主体侧壳体3a的轴承部3d(参照图2)。上侧轴承10主要具备上游侧压溃退让部11、下游侧压溃退让部12、油槽13和贯通孔14。
[0043]图3和图4所示的上游侧压溃退让部11和下游侧压溃退让部12是将上侧轴承10的内周面切成凹状而形成的部分。上游侧压溃退让部11形成在上侧轴承10的左下端部(曲轴轴颈Ia的旋转方向上游侧(以下，仅记作“上游侧”)的端部)。下游侧压溃退让部12形成在上侧轴承10的右下端部(曲轴轴颈Ia的旋转方向下游侧(以下，仅记作“下游侧”)的端部)。通过在上侧轴承10上设置上游侧压溃退让部11和下游侧压溃退让部12，即使在该上侧轴承10的两端部附近发生了变形的情况下，也能够防止发生不良情况(具体来说，是变形的部分与曲轴轴颈Ia局部接触)。
[0044]图3、图4和图6的(a)所示的油槽13用于在上侧轴承10的内周面中引导润滑油，并在该内周面中适当地贮存润滑油。油槽13形成在上侧轴承10的内周面。油槽13形成为沿着上侧轴承10的圆周方向延伸。油槽13的一端部(上游侧的端部)与上游侧压溃退让部11连通。油槽13的另一端部(下游侧的端部)与下游侧压溃退让部12连通。即，油槽13形成为将上游侧压溃退让部11和下游侧压溃退让部12连通。
[0045]油槽13形成在上侧轴承10的前后中央部(参照图6的(a))。油槽13形成为在其整个区域的范围内在前后方向上成为固定的宽度。另外，油槽13形成为在其整个区域的范围内成为固定的深度。在此，在曲轴轴颈Ia中形成的连通油路Id的开口部在前后方向上形成于和油槽13相同的位置。由此，在曲轴轴颈Ia旋转而使连通油路Id的开口部和油槽13对置的情况下，该油槽13内的润滑油经由连通油路Id供给至曲轴销lc(参照图1)。
[0046]贯通孔14是本发明的供油孔的一个实施方式，其将上侧轴承10的内周面(更详细来说，是油槽13)与外周面连通。贯通孔14形成在上侧轴承10的左右中央部(上端部)。
[0047]图3、图5和图6的(b)所示的下侧轴承20是本发明的下侧半圆筒状轴承的一个实施方式，并且是形成主轴承2中的下半部的部件。下侧轴承20形成为半圆筒状。下侧轴承20以使其内周面朝向上方的状态配置于气缸体3的罩3b的轴承部3e(参照图2)。下侧轴承20主要具备上游侧压溃退让部21、下游侧压溃退让部22和油槽23。
[0048]图3和图5所示的上游侧压溃退让部21和下游侧压溃退让部22是本发明的下侧压溃退让部的一个实施方式，并且是将下侧轴承20的内周面切成凹状而形成的部分。上游侧压溃退让部21形成在下侧轴承20的右上端部(上游侧的端部)。下游侧压溃退让部22形成在下侧轴承20的左上端部(下游侧的端部)。通过在下侧轴承20上设置上游侧压溃退让部21和下游侧压溃退让部22，即使在该下侧轴承20的两端部附近发生了变形的情况下，也能够防止发生不良情况(具体来说，是变形的部分与曲轴轴颈Ia局部接触)。
[0049]图3、图5和图6的(b)所示的油槽23用于在下侧轴承20的内周面中引导润滑油，并在该内周面中适当地贮存润滑油。油槽23形成在下侧轴承20的内周面。油槽23形成为沿着下侧轴承20的圆周方向延伸。油槽23遍及下侧轴承20的规定的范围形成。并且，对于形成该油槽23的范围，在后面叙述。
[0050]油槽23形成在下侧轴承20的前后中央部(参照图6的(b))。此时，油槽23形成为在其整个区域的范围内在前后方向上成为固定的宽度。另外，油槽23形成为在其整个区域的范围内成为固定的深度。在此，在曲轴轴颈Ia中形成的连通油路Id的开口部在前后方向上形成于和油槽23相同的位置。由此，在曲轴轴颈Ia旋转而使连通油路Id的开口部和油槽23对置的情况下，该油槽23内的润滑油经由连通油路Id供给至曲轴销lc(参照图1)。
[0051 ]以下，利用图3，对上侧轴承10和下侧轴承20中的润滑油的流动进行说明。
[0052]经由贯通孔14从外部供给至上侧轴承10的内周面(油槽13)的润滑油随着重力或曲轴轴颈Ia的旋转而在该油槽13内向下方流通。特别是，通过在正面观察时绕顺时针旋转的曲轴轴颈Ia，使得该润滑油在油槽13内在正面观察时绕顺时针流通。在油槽13内流通的润滑油的一部分被供给至上侧轴承10与曲轴轴颈Ia的滑动面，从而在该滑动面上形成油膜。
[0053]流通至油槽13的端部(特别是，下游侧的端部)的润滑油的一部分经由下游侧压溃退让部12被排出至上侧轴承10(主轴承2)的外部。另外，其它的润滑油经由下游侧压溃退让部12和上游侧压溃退让部21被供给至下侧轴承20的内周面。通过该润滑油在下侧轴承20与曲轴轴颈Ia的滑动面上形成油膜。该润滑油随着曲轴轴颈Ia的旋转而在下侧轴承20与该曲轴轴颈Ia的滑动面上在正面观察时绕顺时针流通。该润滑油的一部分被供给至下侧轴承20的油槽23。油槽23内的润滑油通过曲轴轴颈Ia的旋转而在该油槽23内在正面观察时绕顺时针流通。
[0054]流通至下侧轴承20的下游侧的端部的润滑油的一部分经由下游侧压溃退让部22被排出至下侧轴承20(主轴承2)的外部。另外，其它润滑油经由下游侧压溃退让部22和上游侧压溃退让部11被供给至上侧轴承10的内周面(油槽13)。
[0055]以下，利用图7和图8对下侧轴承20的形成油槽23的范围进行说明。
[0056]下侧轴承20的油槽23形成在该下侧轴承20的内周面中的、从形成在该下侧轴承20与曲轴轴颈Ia之间的油膜受到的压力(载荷)较小的范围(以下，将该范围记作“低载荷区±或”)L内。该低载荷区域可以通过实验或数值解析等预先设定。以下，对低载荷区域L的设定方法进行说明。
[0057]并且，低载荷区域L的设定方法有多个，因此，以下，分成第一设定方法和第二设定方法进行说明。首先，利用图7至图9，对低载荷区域L的第一设定方法进行说明。
[0058]如图7所示，在曲轴轴颈Ia与主轴承2之间的油膜中，产生该油膜的厚度变得最薄(最小)的部分(将该部分的油膜记作“最小油膜hmin”)。另外，在支承曲轴轴颈Ia的主轴承2中，一般是在形成于上侧轴承10侧的油膜中产生该最小油膜hmin。将上侧轴承10的内周面上的与产生该最小油膜hmin的部分对应的位置设为点Pl。由于油膜的厚度在最小油膜hmin部分处变为最小，因此，油膜中的压力也在该最小油膜hmin部分处变为最高。
[0059]并且，在本实施方式中，为了便于说明，使最小油膜hmin产生在上侧轴承10的最上部(左右中央)。即，点Pl位于轴线C的铅直上方。
[0060]另一方面，如图8所示，如果将与点Pl关于轴线C180度对称的、下侧轴承20的内周面上的位置(即，下侧轴承20的内周面上的处于轴线C的铅直下方的位置)设为点P2，则在上侧轴承10上产生最小油膜hmin时，与该点P2对应的部分的油膜(将该油膜记作“最大油膜hmax”)的厚度变得最厚(最大)。由于油膜的厚度在最大油膜hmax部分处变得最大，因此，油膜中的压力也在该最大油膜hmax部分处变为最低。即，主轴承2从油膜承受的压力(载荷)在点P2处变为最小。
[0061]因此，在本实施方式中，将以该点P2为基准朝向上游侧和下游侧规定的角度α以内的范围设定为低载荷区域L。由于低载荷区域L在点Ρ2的附近，因此可以认为:在该低载荷区域L中，下侧轴承20从油膜承受的压力(载荷)比较小。
[0062]并且，对于规定的角度α的值，可以任意设定。但是，随着远离点Ρ2并接近点Pl，油膜的厚度变小，该油膜中的压力也升高。因此，希望将规定的角度α设定在90度以内(S卩，低载荷区域L是以点Ρ2为基准(中心)的± 90 °C以内的范围)。
[0063]本实施方式中，使油槽23形成在像这样设定的低载荷区域L内。具体来说，以从低载荷区域L的上游侧端部遍及至下游侧端部(S卩，低载荷区域L的整个区域)的方式形成油槽23ο
[0064]通过像这样形成油槽23，下侧轴承20的承受曲轴轴颈Ia的面的面积减少。通常，当承受曲轴轴颈Ia的面的面积减少时，剩余的面会承受较高的压力(载荷)，因此存在容易发生烧结的担忧。
[0065]可是，原本在低载荷区域L中下侧轴承20就没有承受较高的压力(油膜的压力)，即使形成油槽23，对于支承该曲轴轴颈Ia的功能也几乎没有不良影响。因此，通过在低载荷区域L内形成油槽23，能够抑制容易发生烧结。
[0066]如以上所述，本实施方式的主轴承2(滑动轴承)是圆筒状的主轴承2，其是将配置在上侧的上侧轴承10(上侧半圆筒状轴承)和配置在下侧的下侧轴承20(下侧半圆筒状轴承)组合在一起而形成的，并且隔着形成在与曲轴轴颈Ia(轴部件)之间的油膜将该曲轴轴颈Ia支承成能够旋转，其中，下侧轴承20具备油槽23，所述油槽23形成在该下侧轴承20的内周面中的低载荷区域L内，所述低载荷区域L被设定为从所述油膜受到的压力较小的范围。
[0067]由于这样构成，因此，通过在低载荷区域L中形成油槽23，能够抑制容易发生烧结。
[0068]另外，低载荷区域L被设定为以如下位置为基准朝向曲轴轴颈Ia的旋转方向上游侧和旋转方向下游侧规定的角度α以内的范围:该位置与上侧轴承10的内周面和曲轴轴颈Ia之间的油膜厚度变为最小的位置关于主轴承2的轴线C180度对称。
[0069]通过这样构成，能够将低载荷区域L设定在恰当的位置(S卩，油膜的压力比较低的位置)。
[0070]并且，在上述第一设定方法中，为了便于说明，使点Pl位于上侧轴承10的最上部(轴线C的铅直上方)，但本发明不限于此。例如，如图9所示，在通过实验等知道了产生最小油膜hmin的位置(点Pl)处于从上侧轴承10的最上部向左右偏移的位置处的情况下，将与该Pl关于轴线C180度对称的位置设为点P2。然后，能够以该点P2为基准来设定低载荷区域L。
[0071]另外，在图7至图9中，示出了油槽23不与上游侧压溃退让部21和下游侧压溃退让部22连通的例子，但本发明不限于此，油槽23也可以与上游侧压溃退让部21和下游侧压溃退让部22连通。
[0072]另外，在上述第一设定方法中，将以点P2为基准朝向上游侧和下游侧相同的角度(即，规定的角度α)以内的范围设定为低载荷区域L，但本发明不限于此，从点P2朝向上游侧的角度和朝向下游侧的角度也可以是不同的值。
[0073]接下来，利用图10对低载荷区域L的第二设定方法进行说明。
[0074]如也在上述第一设定方法中所述那样，一般是在形成于上侧轴承10侧的油膜中产生该最小油膜hmin。因此，在第二设定方法中，将下侧轴承20的内周面中的规定的范围设定为低载荷区域L。
[0075]具体来说，低载荷区域L被设定为从朝向下游侧离开上游侧压溃退让部21规定的角度β的位置到朝向上游侧离开下游侧压溃退让部22规定的角度β的位置为止的范围。具体来说，希望将规定的角度β设定为16度以上的值。
[0076]本实施方式中，使油槽23形成在像这样设定的低载荷区域L内。具体来说，以从低载荷区域L的上游侧端部遍及至下游侧端部(S卩，低载荷区域L的整个区域)的方式形成油槽23。通过在低载荷区域L内形成油槽23，能够抑制容易发生烧结。
[0077]如以上所述，低载荷区域L被设定为以主轴承2的轴线C为中心从上游侧压溃退让部21和下游侧压溃退让部22(下侧压溃退让部)离开16度以上的范围，其中，所述上游侧压溃退让部21和下游侧压溃退让部22分别形成在下侧轴承20的内周面的两端部。
[0078]通过这样构成，能够将低载荷区域L设定在恰当的位置(S卩，油膜的压力比较低的位置)。
[0079]并且，在上述第二设定方法中，关于低载荷区域L，以从上游侧压溃退让部21和下游侧压溃退让部22离开相同的角度(S卩，规定的角度β)的位置为基准来设定低载荷区域L，但本发明不限于此，离开上游侧压溃退让部21的角度和离开下游侧压溃退让部22的角度也可以是不同的值。
[0080]另外，在上述第一设定方法和第二设定方法的说明中，遍及低载荷区域L的整个范围形成油槽23，但本发明不限于此。即，也可以仅在所设定的低载荷区域L中的一部分中形成油槽23。另外，如图11所示，也可以在所设定的低载荷区域L内形成多个油槽23。在图11中示出了形成有2个油槽23(上游侧油槽23a和下游侧油槽23b)的例子。
[0081 ]并且，在本实施方式中，示出了将本发明的滑动轴承应用于主轴承2的例子，其中，所述主轴承2将曲轴轴颈Ia支承成能够旋转，但是本发明不限于此。即，本发明也可以应用于其它滑动轴承(例如，夹设在曲轴销Ic与连杆5之间的连杆轴承4)。
[0082]产业上的可利用性
[0083]本发明能够应用于如下这样的圆筒状的滑动轴承:所述滑动轴承是将一对半圆筒状轴承组合在一起而形成的，且将轴部件支承成能够旋转。
[0084]标号说明
[0085]1:曲轴；
[0086]la:曲轴轴颈；
[0087]2:主轴承；
[0088]10:上侧轴承；
[0089]20:下侧轴承；
[0090]21:上游侧压溃退让部；[0091 ]22:下游侧压溃退让部；
[0092]23:油槽。
【主权项】
1.一种滑动轴承，其特征在于， 所述滑动轴承是圆筒状的滑动轴承，所述滑动轴承是将配置在上侧的上侧半圆筒状轴承和配置在下侧的下侧半圆筒状轴承组合在一起而形成的，并且隔着在与轴部件之间形成的油膜将该轴部件支承成能够旋转，其中， 所述下侧半圆筒状轴承具备油槽，所述油槽形成在该下侧半圆筒状轴承的内周面中的低载荷区域内，所述低载荷区域被设定为从所述油膜受到的压力较小的范围。2.根据权利要求1所述的滑动轴承，其中， 所述低载荷区域被设定为以如下的位置为基准朝向所述轴部件的旋转方向上游侧和旋转方向下游侧规定的角度以内的范围，其中，该位置和所述上侧半圆筒状轴承的内周面与所述轴部件之间的油膜厚度变为最小的位置关于所述滑动轴承的轴线180度对称。3.根据权利要求1所述的滑动轴承，其中， 所述低载荷区域被设定为以所述滑动轴承的轴线为中心离开下侧压溃退让部16度以上的范围，其中，所述下侧压溃退让部分别形成在所述下侧半圆筒状轴承的内周面的两端部。
【文档编号】F16C17/02GK105980720SQ201580007998
【公开日】2016年9月28日
【申请日】2015年2月4日
【发明人】神谷周, 梶木悠朗, 梶木悠一朗, 汤田启二, 中武靖
【申请人】大丰工业株式会社