[發明專利]用于內燃機的曲軸軸承

有效

• 申請號: 201210079527.9
• 申請日: 2012-03-15
• 公開（公告）號: CN102691716A
• 公開（公告）日: 2012-09-26
• 發明（設計）人: 桑原愛介;水野貴彥
• 申請（專利權）人: 大同金屬工業株式會社
• 主分類號: F16C9/02
• 分類號: F16C9/02
• 代理公司: 上海專利商標事務所有限公司 31100
• 代理人: 茅翊忞;丁曉峰

技術領域

本發明涉及用于內燃機的曲軸軸承，更具體地涉及與半圓形推力軸承一起使用的曲軸軸承，該半圓形推力軸承附連至待組合成圓柱形的成對半圓柱形滑動軸承中的每個半圓柱形滑動軸承。

背景技術

內燃機的曲軸在其軸頸部通過內燃機缸體的下部經由一對半圓柱形滑動軸承構成的主軸承而被支承。在成對半圓柱形滑動軸承之中，半圓柱形滑動軸承中的一個或兩個與半圓形推力軸承組合地使用。半圓形推力軸承通過組裝而沿至少一個半圓柱形滑動軸承的軸向端面的兩個側邊(也就是說，沿寬度方向的側邊)中的一個或兩個形成凸緣形狀。至少兩個凸頭設置在半圓形推力軸承的內周界處且彼此隔開，通過將這至少兩個凸頭匹配和接合在形成于半圓柱形滑動軸承的軸向側邊處的多個對應槽口(即，凹槽)中來實施組裝。

成對半圓柱形滑動軸承形成圓柱形且保持在拼合型軸承箱中。而且，在結合入拼合型軸承箱之前的自由狀態，半圓柱形滑動軸承構造成如下形狀：其中，曲率半徑從其周向中央區域朝周向兩端逐漸變大。在成對半圓柱形滑動軸承結合入拼合型軸承箱的軸承保持孔中的狀態(約束狀態)，成對半圓柱形滑動軸承的相應對接端部的區域從原始半圓形(在結合入軸承箱中之前自由狀態所呈的形狀)朝圓心壓制成形和變形，從而符合軸承保持孔的形狀。換而言之，組裝之前配裝至拼合型軸承箱的每個半體的每個半圓柱形滑動軸承通過變形產生的其自身彈性回復力與軸承箱半體保持緊密接觸。

更具體地說，在自由狀態，半圓柱形滑動軸承的曲率半徑在周向中央區域與在周向兩端區域不同。而且，周向兩端區域中的曲率半徑大于周向中央區域中的曲率半徑。當半圓形推力軸承通過使用凸頭和槽口(凹槽)的配合關系而附連至半圓柱形滑動軸承時，凸頭的一個側邊在自由狀態與半圓柱形滑動軸承的槽口的一個側邊相干涉，半圓形推力軸承和半圓柱形滑動軸承進入彼此機械聯接的狀態。因此，半圓形推力軸承和半圓柱形滑動軸承可作為一體組合的單個組件組裝入拼合型軸承箱中。在組裝狀態，成對半圓柱形滑動軸承的相應對接端部的區域朝向曲率中心偏斜，成對半圓柱形滑動軸承根據軸承保持孔的形狀變形。然而，因為半圓形推力軸承位于拼合型軸承箱之外，所以半圓形推力軸承根本不變形。此外，槽口和凸頭的干涉/聯接關系通過半圓柱形滑動軸承的變形而分解，半圓形推力軸承相對于半圓柱形滑動軸承沿曲軸軸向略微可移動。結果，在內燃機運行時，實施自動定位(對準)，其中，半圓形推力軸承的推力負荷接受面變得平行于施加曲軸軸向負荷的曲柄臂的側表面。

在諸如JP-A-47-7011、JP-A-59-147115、JP-A-07-504017和WO?2009/062904A1的專利文獻中示出了半圓柱形滑動軸承和半圓形推力軸承的組合關系。

發明內容

隨著近年來的趨勢，內燃機的輸出功率增強，曲軸軸承箱的剛度趨于降低以減輕內燃機的重量。與此相關的是，軸承箱易于彈性變形，這就產生以下問題：在內燃機運行時，半圓形推力軸承的凸頭和半圓柱形滑動軸承的槽口彼此反復干涉，凸頭和槽口變形或斷裂。

這里，將描述凸頭和槽口斷裂的問題。

當曲軸在內燃機運行中高速旋轉時，大的反復波動負荷施加至軸承箱。因此，帶有降低剛度的軸承箱反復地彈性變形，軸承箱的軸承保持孔的形狀也反復地改變。因此，沿拼合型軸承箱的組合表面方向(下文中稱為水平方向；相對于成對半圓柱形滑動軸承，沿該組合表面的方向也稱為水平方向)的軸承保持孔的直徑反復地增大和減小。這樣，保持在軸承箱的軸承保持孔中的成對半圓柱形滑動軸承的形狀也反復地改變。更具體地說，當軸承保持孔沿水平方向的內徑增大時，成對半圓柱形滑動軸承沿水平方向的外徑增大。結果，半圓形推力軸承的凸頭和半圓柱形滑動軸承的槽口的側邊彼此碰撞，并彼此強烈干涉。通過反復的碰撞和干涉，發生凸頭和槽口的變形和斷裂。

因此，本發明的一目的是提供一種用于內燃機的曲軸軸承，該曲軸軸承可有效地防止半圓形推力軸承和半圓柱形滑動軸承(它們通過凸頭和槽口的配合關系而一體組合)的凸頭和槽口的變形和斷裂，這種變形和斷裂與以下現象有關：在內燃機運行期間，保持曲軸軸承的軸承箱反復地彈性變形，保持在軸承箱中的成對半圓柱形滑動軸承反復地彈性變形。

考慮到上述目的，根據本發明，提供一種下面所示的用于內燃機的曲軸軸承。

一種用于內燃機的曲軸軸承，曲軸軸承用作圓柱體并具有一對彼此組合的半圓柱形滑動軸承，

其中，一個半圓形推力軸承或兩個半圓形推力軸承附連至成對半圓柱形滑動軸承中的至少一個半圓柱形滑動軸承，一個半圓形推力軸承或兩個半圓形推力軸承沿半圓柱形滑動軸承的兩個軸向側邊中的一個或兩個設置，