CN103206452B - 内燃机的曲柄轴用主轴承 - Google Patents

Abstract

本发明提供一种既能减少供给来的润滑油的泄漏量又具有优异的异物排出功能的内燃机的曲柄轴用主轴承。根据本发明，提供由一对半圆筒形轴承(17、18)构成的主轴承(19)。在一个半圆筒形轴承(17)的内周面(17S)上形成有沿圆周方向延伸的油槽(17a)，该油槽的深度朝半圆筒形轴承(17)的圆周方向端面(17A)逐渐减小，藉此，在所述油槽不会延伸至形成于一对半圆筒形轴承(17、18)的接合部的轴线方向槽(24A)的情况下，在内周面(17S)上划分出圆周方向端部(17E)。因此，内周面的延长部分(17S’)延伸至圆周方向端部(17S)与轴线方向槽(24A)之间，在该延长部分上，在油槽的圆周方向端部的轴线方向宽度整体范围内形成有从油槽沿圆周方向延伸至轴线方向槽的多个圆周方向槽(17m)。

Description

内燃机的曲柄轴用主轴承

技术领域

本发明涉及内燃机的曲柄轴用主轴承，更详细而言，涉及将曲柄轴的轴颈部支承在内燃机的汽缸体下部的主轴承。此外，本发明还涉及由这种主轴承及对应的轴部构成的轴承装置。

背景技术

内燃机的曲柄轴在其轴颈部通过由一对半圆筒形轴承构成的主轴承而被支承在内燃机的汽缸体下部。为了对上述主轴承进行润滑，由油泵吐出的润滑油流过在汽缸体的壁内形成的回油孔及在主轴承的壁上形成的贯通口，而被送入沿主轴承的内周面形成的润滑油槽内。在曲柄轴上，沿直径方向贯穿轴颈而形成有第一润滑油路，并在其两端的开口处与主轴承的润滑油槽连通。另外，第二润滑油路从第一润滑油路分支而穿过曲柄臂部，且与沿曲柄销的直径方向贯穿形成的第三润滑油路连通。因此，被送入主轴承的润滑油槽内的润滑油流过第一润滑油路、第二润滑油路及第三润滑油路，然后，从第三润滑油路的端部开口(在曲柄销的外周面上形成的润滑油出口)供给到曲柄销与连杆轴承之间的滑动面上。

主轴承的润滑油槽在一对半圆筒形轴承中的至少一个半圆筒形轴承的内周面上沿其圆周方向的全长形成(专利文献1的图1)。在这种情况下，从汽缸体内的回油孔供给到主轴承的润滑油槽中的润滑油随着轴颈部的旋转而主要流到半圆筒形轴承的圆周方向端部，其中大多数流过在一对半圆筒形轴承的接合部形成的轴线方向槽而向轴承外部排出。

另外，近年来，为了适应以降低内燃机燃料费为目的的润滑油供给用油泵的小型化而减少润滑油从半圆筒形轴承的圆周方向端部泄漏的泄漏量，还采用一种主轴承，这种主轴承构成为使润滑油槽的圆周方向长度比半圆筒形轴承的圆周方向全长短，从而润滑油槽的圆周方向两端部中的至少一个端部不会延伸到半圆筒形轴承的圆周方向端部(没有在轴线方向槽处开口)(参照专利文献1～5)。

现有技术文献

专利文献

专利文献1：日本专利实公昭61－00573号公报

专利文献2：日本专利特开平04－219521号公报

专利文献3：日本专利特开2005－249024号公报

专利文献4：日本专利特开2011－179572号公报

专利文献5：日本专利特开2008－095858号公报

发明内容

发明所要解决的技术问题

从汽缸体内的回油孔经由主轴承及曲柄轴的内部润滑油路送到连杆轴承的润滑油可能伴随有例如在加工各个零件时产生的残留异物。这种异物可能给轴颈部与主轴承间的滑动面以及曲柄销与连杆轴承间的滑动面造成损伤，因而必须尽快将该异物从润滑油的流体中向外部排出。

现有的主轴承是沿半圆筒形轴承的圆周方向全长而在内周面上形成有润滑油槽，采用这种主轴承时，从汽缸体内的回油孔供给到主轴承的润滑油槽的润滑油能够流到半圆筒形轴承的圆周方向端部，因此，伴随着润滑油的异物能够经过由主轴承的轴线方向槽与轴颈部形成的间隙而向轴承外部排出。然而，如上所述，有一种主轴承为了适应润滑油供给用油泵的小型化而减少润滑油从轴线方向槽泄漏的泄漏量，采用使润滑油槽的圆周方向两端部中的至少一个端部不到达轴线方向槽的结构，在使用这种主轴承的情况下，不仅是润滑油，连异物也很难从主轴承的润滑油槽排出，因而容易滞留在润滑油槽的圆周方向端部附近。

滞留在润滑油槽的圆周方向端部附近的异物会导致轴颈部与主轴承间的滑动面损伤。另外，在形成于轴颈部的外周面上的第一润滑油路的入口开口经过润滑油槽的端部附近时，这些异物还会进入曲柄轴内部的润滑油路，并被送到曲柄销与连杆轴承间的滑动面，在此处也会导致损伤。结果是，那种使润滑油槽的圆周方向两端部中的至少一个端部不到达轴线方向槽的主轴承不仅会使主轴承自身的寿命降低、而且也会使连杆轴承的寿命降低。

因此，本发明的目的在于提供一种主轴承，既能降低油的泄漏量，又具有优异的异物排出功能，即，既能抑制润滑油从在轴承内周面上形成的润滑油槽的圆周方向端部向轴线方向槽流出，又能防止异物大量滞留在润滑油槽的圆周方向端部。本发明的又一目的在于提供由这种主轴承和轴颈部构成的轴承装置。

解决技术问题所采用的技术方案

为了实现上述目的，本发明的第一技术方案提供以下内燃机的曲柄轴用主轴承。

该内燃机的曲柄轴用主轴承用于将曲柄轴的轴颈部支承成能自由旋转，其特征是，上述主轴承由一对半圆筒形轴承构成，并限定轴线方向和圆周方向，仅上述半圆筒形轴承中的任意一个半圆筒形轴承具有形成于其内周面的油槽，上述油槽经过上述一个半圆筒形轴承的至少圆周方向中央部沿圆周方向延伸，上述油槽的距上述内周面的深度朝上述一个半圆筒形轴承的圆周方向端面逐渐减小，以在上述内周面上划分出上述油槽的圆周方向端部，从而上述油槽没有延伸至上述圆周方向端面，上述一个半圆筒形轴承的、上述油槽没有延伸到的上述圆周方向端面以及与上述一个半圆筒形轴承接合的另一个半圆筒形轴承的圆周方向端面在内周面侧分别具有在轴线方向的全长范围中延伸的倾斜面，藉此，在上述一对半圆筒形轴承的接合部形成轴线方向槽，并使上述内周面的延长部分延伸到在该轴线方向槽与上述油槽之间，在上述内周面的延长部分上，在上述油槽的上述圆周方向端部的轴线方向上的宽度整体范围内形成有从上述轴线方向槽沿圆周方向延伸至上述油槽的多个圆周方向槽，上述圆周方向槽的距上述内周面的延长部分的深度比上述油槽的深度浅，从而在上述油槽的深度减小的区域内形成有上述圆周方向槽与上述油槽重叠的重叠区域，另外，各上述圆周方向槽的深度处于0.002～0.015mm的范围内且在圆周方向上是一定的，各上述圆周方向槽的轴线方向的宽度处于0.1～1mm的范围内且在圆周方向上是一定的，此外，上述重叠区域的圆周方向长度处于0.03～0.15mm的范围内。

在本发明的一实施方式中，上述轴线方向槽的距上述内周面的深度为0.1～0.5mm，另外，上述轴线方向槽的圆周方向上的宽度为0.2～2mm。

在本发明的另一实施方式中，上述圆周方向槽在上述一个半圆筒形轴承的轴线方向上的宽度整体范围内形成在上述内周面上。另外，上述圆周方向槽能以从形成有上述轴线方向槽的上述圆周方向端面绕上述主轴承的旋转轴线在50°的范围内沿圆周方向延伸的方式形成在上述内周面上。

在本发明的又一实施方式中，上述一个半圆筒形轴承在圆周方向的两侧具有上述圆周方向槽。

在本发明的又一实施方式中，上述半圆筒形轴承在与形成有上述轴线方向槽的圆周方向端面相邻的内周面侧具有挤压缓冲部。上述挤压缓冲部的靠上述一个半圆筒形轴承的圆周方向中央侧的端部也可位于比上述圆周方向槽的圆周方向中央侧的端部更靠圆周方向端面侧的位置。

在本发明的又一实施方式中，上述轴颈部具有在其内部延伸的润滑油路和形成在其外周面上的上述润滑油路的入口开口，另外，上述油槽配置成该油槽在轴线方向上的宽度的中央与上述轴颈部的上述入口开口的中心匹配。

较为理想的是，上述内周面的延长部分的圆周方向长度L1与上述轴颈部的上述入口开口的圆周方向长度Lo满足以下关系式：Lo×1.5＞L1。

另外，较为理想的是，上述内周面的延长部分的圆周方向长度L1和上述轴颈部的上述入口开口的圆周方向长度Lo满足以下关系式：Lo－L1≥0.5mm。

另外，较为理想的是，上述内周面的延长部分的圆周方向长度L1和上述轴颈部的上述入口开口的圆周方向长度Lo满足以下关系式：L1≥Lo×0.3，更为理想的是，满足L1≥Lo×0.6。

在本发明再一实施方式中，上述入口开口在上述轴颈部的外周面上的面积比上述轴颈部内的上述润滑油路的截面积更大，从而在上述入口开口与上述润滑油路之间形成有截面积逐渐变化的流路变化部分。能将上述流路变化部分的距上述轴颈部的外周面的深度尺寸设为1～2mm。

本发明第二技术方案提供一种轴承装置，该轴承装置由上述第一技术方案的曲柄轴用主轴承和被该主轴承支承的上述轴颈部构成。

发明效果

根据本发明的结构，利用形成于延伸至油槽的圆周方向端部与轴线方向槽之间的内周面的延长部分的多个圆周方向槽，来限制流过形成于主轴承的壁的贯通口而供给至润滑油槽内的润滑油从主轴承的轴线方向槽流出，另一方面，利用在上述多个圆周方向槽中流动的油的稳定流，将跟随着润滑油的异物从油槽引导至轴线方向槽，并从主轴承的轴线方向槽被恰当地排出。

本发明的其它目的、特征以及优点可以从与附图有关的以下实施例中获知。

附图说明

图1是将内燃机的曲柄轴在轴颈部及曲柄销部处分别截断的示意图。

图2是本发明实施例1的曲柄轴用主轴承及曲柄轴的主视图。

图3是从轴承内周面侧观察图2所示的主轴承的上侧的半圆筒形轴承的俯视图。

图4是从A－A线观察图3所示的半圆筒形轴承的剖视图。

图5是从轴承内周面侧观察图2所示的主轴承的下侧的半圆筒形轴承的俯视图。

图6是从轴线方向观察图2所示的主轴承的接合部及曲柄轴的放大剖视图。

图7是从轴承内周面侧观察图2所示的主轴承的接合部的图。

图8是图2所示的主轴承的接合部的放大主视图。

图9是图7所示的半圆筒形轴承的圆周方向槽的放大剖视图。

图10是从轴线方向观察图2所示的主轴承的接合部及曲柄轴的另一例的放大剖视图。

图11是用于说明图2所示的主轴承的功能的、从轴线方向观察一个接合部的放大剖视图。

图12是用于说明图2所示的主轴承的功能的、从轴承内周面侧观察一个接合部的图。

图13是从轴线方向观察设有挤压缓冲部时的、图2所示的主轴承的接合部的放大剖视图。

图14是从轴承内周面侧观察图13所示的主轴承的接合部的图。

图15是从轴线方向观察设有与图13不同的挤压缓冲部时的、图2所示的主轴承的接合部的放大剖视图。

图16是从轴承内周面侧观察图15所示的主轴承的接合部的图。

图17是用于说明图2所示的主轴承的功能的、从轴线方向观察一个接合部的放大剖视图。

图18是用于说明图2所示的主轴承的功能的、从轴线方向观察一个接合部的放大剖视图。

图19是用于说明图2所示的主轴承的功能的、从轴承内周面侧观察一个接合部的图。

图20是用于说明图2所示的主轴承的功能的、从轴线方向观察一个接合部的图。

图21是用于说明图2所示的主轴承的功能的、从轴线方向观察另一个接合部的放大剖视图。

图22是从轴承内周面侧观察本发明实施例2的曲柄轴用主轴承的接合部的图。

图23是图22所示的主轴承的上侧的半圆筒形轴承的主视图。

图24是本发明实施例3的曲柄轴用主轴承的主视图。

图25是本发明实施例4的曲柄轴用主轴承的主视图。

(实施例1)

以下参照附图说明本发明的实施例。

图1是将内燃机的曲柄轴在轴颈部及曲柄销部处分别截断的示意图，表示轴颈部10、曲柄销12及连杆14。这三个部件在纸面纵深方向上的位置关系是，轴颈部10处于纸面的纵深一侧，曲柄销12处于纸面的表面一侧，该曲柄销12被连杆14的大端部壳体16包围着，在连杆14的另一端上承载着活塞。

轴颈部10通过由一对半圆筒形轴承17、18构成的主轴承19而支承在内燃机的汽缸体下部(未图示)。在附图中，只在位于上侧的半圆筒形轴承17的、除了主轴承的两端附近区域外的内周面上，形成有沿圆周方向延伸的油槽17a。轴颈部10具有沿其直径方向延伸的通孔(润滑油路)10a，一旦轴颈部10向箭头X方向旋转，通孔10a两端的入口开口便交替地与油槽17a连通。而如果在上侧及下侧的半圆筒形轴承17、18上都形成油槽，由于润滑油从主轴承19泄漏的泄漏量会增加，因此，在本发明中，只在上侧及下侧的半圆筒形轴承中的任意一个半圆筒形轴承上形成油槽。

在曲柄轴内部形成有贯穿轴颈部10、未图示的曲柄臂及曲柄销12并与通孔10a连通的润滑油路20。

曲柄销12通过由一对半圆筒形轴承22A、22B构成的连杆轴承22而被保持在连杆14的(由连杆侧大端部壳体16A和盖子侧大端部壳体16B构成的)大端部壳体16上。

图2～图9中示出了构成主轴承19的一对半圆筒形轴承17、18的细节部分。纸面上侧的半圆筒形轴承17具有配置在轴颈部10的旋转方向X的前方一侧的前方侧圆周方向端面17A和配置在后方一侧的后方侧圆周方向端面17B。下侧的半圆筒形轴承18则具有配置在轴颈部10的旋转方向X的前方一侧的前方侧圆周方向端面18B和配置在后方一侧的后方侧圆周方向端面18A。半圆筒形轴承17的前方侧圆周方向端面17A与半圆筒形轴承18的后方侧圆周方向端面18A抵接，并且半圆筒形轴承18的前方侧圆周方向端面18B与半圆筒形轴承17的后方侧圆周方向端面17B抵接，由此构成圆筒形状的主轴承19。

半圆筒形轴承17的前方侧圆周方向端面17A及后方侧圆周方向端面17B在内周面一侧分别具有沿着轴线方向的全长以倒角的方式形成的倾斜面17C、17D，另外，半圆筒形轴承18的前方侧圆周方向端面18B及后方侧圆周方向端面18A在内周面一侧分别具有沿着轴线方向的全长以同样方式形成的倾斜面18D、18C，由此在半圆筒形轴承17、18的接合部形成有轴线方向槽24A、24B。

由图2～图4可知，形成于半圆筒形轴承17的内周面17S的油槽17a，在与主轴承19的轴线方向垂直的方向上具有矩形的截面，在包括圆周方向中央部的区域内深度一定，在圆周方向端部附近区域内，深度朝端部逐渐减小。油槽17a的圆周方向两端部17E、17F各自没有延伸到倾斜面17C及倾斜面17D，因此，如图6所示，在端部17E与倾斜面17C之间以及端部17F与倾斜面17D之间，使内周面17S的延长部分17S’在圆周方向长度L1的范围内延伸。

由图3、图6及图7更清楚地知道，在这些延长部分17S’上，以将油槽17a与轴线方向槽24A及24B连通的方式使多个圆周方向槽17m及17n在油槽17a的宽度WA整体范围内分别延伸。由图7及图9可知，圆周方向槽17m的宽度WB因此比油槽17a的宽度WA小，且从油槽17a的端部17E到轴线方向槽24A是一定的。在本实施例中，圆周方向槽17m及17n形成为WA＝6×WB。另外，圆周方向槽17m的、距延长部分17S’的最大深度D2也是一定的，且比油槽17a距内周面17S的深度及轴线方向槽24A的最大深度D1(图8)小。

另外，油槽17a的深度在圆周方向端部附近区域随着朝端部而逐渐减小，因此，如图6所示，油槽17a和圆周方向槽17m沿着圆周方向在长度L2的重叠区域内重叠。在本实施例中，圆周方向槽17m跨过油槽17a的端部17E而使宽度在该重叠区域L2中逐渐减小，圆周方向槽17m的圆周方向端部位于油槽17a的底面(图6及图7)。

由图9可知，在本实施例中，与主轴承19的轴线方向垂直的圆周方向槽17m、17n的截面为圆弧形。然而，各圆周方向槽的上端实质上到达内周面17S的延长部分17S’，藉此，只要各圆周方向槽具有深度D2，圆周方向槽的截面也可以为矩形、V字形等其它形状。

从图3可知，油槽17a配置在半圆筒形轴承17的沿轴线方向的宽度的中央处。在油槽17a的底部形成有沿径向贯穿半圆筒形轴承17的贯通口(未图示)，润滑油从汽缸体的壁内的回油孔流过该贯通口而供给到油槽17a内。然后，润滑油的一部分随着轴颈部10向箭头X方向的旋转而在油槽17a内向旋转方向的前方流动，润滑油的另一部分则在油槽17a内向与旋转方向相反的方向流动。另外，半圆筒形轴承17配置成油槽17a的宽度方向的中央与轴颈部10的润滑油路10a的入口开口26的中心匹配，因此，供给至油槽17a内的润滑油能经由入口开口26而进一步朝连杆轴承22流动。轴颈部10内的润滑油10a的入口开口26的尺寸因内燃机的规格而异，而如果是轿车用的小型内燃机的情况，则直径为5～8mm左右。

入口开口26在图6中记载为具有与润滑油路10a的截面积相同的截面积。但入口开口26的加工结果也可如图10所示具有比润滑油路10a的截面积更大的截面积，另外，也可在轴颈部10的外周面上具有圆形或椭圆形的开口形状。当入口开口26的截面积比润滑油路10a的截面积大时，就在入口开口26与润滑油路10a之间形成有截面积向着油路方向渐渐变化、直至深度为1～2mm的流路变化部分29。无论何种情况，入口开口26都具有在轴颈部10的外周面上的圆周方向长度(直线距离)Lo。

当供给到油槽17a的润滑油中混入异物28时，异物28就会因其与润滑油之间的比重差而向油槽17a的圆周方向两端部中的任意一方移动(图6)。在现有的曲柄轴用主轴承中，这种异物会滞留在油槽的圆周方向端部而成为在轴颈部与主轴承之间的滑动面上发生损伤的原因，或是当轴颈部的入口开口通过油槽的圆周方向端部上方时与润滑油一同流入润滑油路，而成为在曲柄销与连杆轴承之间的滑动面上发生损伤的原因。

然而，根据本发明的实施例，通过在油槽17a的圆周方向端部17E与轴线方向槽24A之间形成的多个圆周方向槽17m，来形成从油槽17a朝向轴线方向槽24A的微小的油的稳定流(或整流)，藉此，能将异物28送至轴线方向槽24A，并进一步朝主轴承19的外部排出(图11及图12)。此时，由于油的稳定流很微小，因此，可防止润滑油的过度泄漏。

一般而言，异物28是在对轴内的润滑油路进行切削加工时残留在油路内部的金属等。通过切削加工而呈薄片状的金属飞边大部分的最大长度为0.1mm左右，厚度不足0.002mm。圆周方向槽17m、17n的深度及宽度需要设定为在考虑混入润滑油的异物的尺寸而设为能使异物进入及穿过的最小尺寸的同时，能防止油泄漏量的增加。在本实施例中，圆周方向槽17m、17n的最大深度D2为0.002～0.015mm，另外，圆周方向槽17m、17n的宽度WB为0.1～1mm。更为理想的是，圆周方向槽17m、17n的最大深度D2为0.004～0.007mm。在圆周方向槽17m、17n的最大深度D2及宽度WB比上述值大的情况下，油泄漏量会增加，另外，在比上述值小的情况下，异物便无法进入圆周方向槽，或是即便异物能够进入圆周方向槽，异物也会与轴颈部10的表面接触并被压入圆周方向槽的内周面，而容易堆积。

另外，圆周方向槽17m、17n的最大深度D2及宽度WB沿着圆周方向是一定的，因此，与主轴承19的圆周方向垂直的槽截面积也沿着圆周方向实质上是一定的。藉此，在圆周方向槽内形成有油的稳定流(一定量的流动)，能防止油泄漏量的增加和异物从槽内的脱离。例如，在圆周方向槽的截面积朝半圆筒形轴承17的圆周方向端部变大的情况下，从油槽17a的端部17E流入轴线方向槽24A内的油量会增加，从而使油泄漏量增加。另外，在圆周方向槽的截面积朝半圆筒形轴承17的圆周方向端部变小的情况下，在圆周方向槽内流动的油的压力和流速会变化，因此，异物从圆周方向槽脱离而进入半圆筒形轴承17的内周面与轴颈部的表面之间，或是通过轴线方向槽而进入下侧的半圆筒形轴承18的内周面与轴颈部的表面之间，从而使主轴承19的内周面容易受到损伤。

另外，为了减少润滑油从主轴承的泄漏，只要能将异物输送至轴线方向槽，最好使油的稳定流微小。因此，在本发明中，鉴于对在圆周方向槽中流动的润滑油作用有因与圆周方向槽的内表面接触而产生的油路阻力，在油槽17a与轴线方向槽24A之间形成多个圆周方向槽17m来施加油路阻力，来对流至轴线方向槽24A中的油量进行控制。藉此，也可抑制异物28绕过轴线方向槽24A而进入下侧的半圆筒形轴承18的内周面的情况。

在本实施例中，圆周方向槽17m是在油槽17a的宽度WA整体范围中形成的，因此，与润滑油一起在油槽17a内流动至圆周方向端部17E的异物28无论处于油槽17a的宽度方向上的哪一位置，均能进入圆周方向槽17m内。油槽17a在圆周方向端部区域内，由于深度随着朝向油槽17a的圆周方向端部17E而逐渐变小，因此，在圆周方向端部17E附近是极其浅的。若多个圆周方向槽17m的作为整体的宽度比油槽17a的宽度WA小(在油槽17a的宽度WA整体范围中没有形成有多个圆周方向槽17m)，则朝油槽17a的圆周方向端部方向流动的异物中的、进入未形成有圆周方向槽17m的角部区域的异物与轴颈部的表面接触，被压入至油槽17a底面，并使堆积的概率增大。然后，该堆积的异物有时也会被形成于轴颈部的表面的入口开口26的边缘部挖起而进入润滑油路10a内，并被送至连杆轴承。

此外，在本发明中，在油槽17a的底面上，从比油槽17a的圆周方向端部17E更靠圆周方向中央部侧形成圆周方向槽17m，并设置重叠区域。藉此，异物28在到达油槽17a的圆周方向端部17E之前会被圆周方向槽17m捕获，并沿圆周方向流动。该结构可防止异物在油槽17a的深度极小的圆周方向端部区域内堆积。因此，较为理想的是，油槽17a与圆周方向槽17m之间的重叠区域的长度L2为0.03～0.15mm，更为理想的是，为0.06～0.12mm。这是由于当重叠区域的长度L2比下限值短时，异物会进入油槽的圆周方向端部侧的较浅的区域而容易引起堆积，当重叠区域的长度L2比上限值长时，润滑油会过分容易地从油槽流入圆周方向槽，导致油的泄漏量增加。

参照图8，轴线方向槽24A在主轴承19的内周面上的圆周方向长度(直线距离)L3可以设定为0.2～2mm，另外，轴线方向槽24A距主轴承19的内周面的最大深度D1可以设定为0.1～0.5mm。较为理想的是，可以根据混入润滑油中的异物的尺寸(一般最大为0.1mm左右)，将轴线方向槽24A的圆周方向长度L3及深度D1设定为能够排出异物的最小尺寸。

本发明的曲柄轴用主轴承19也可以在与半圆筒形轴承17、18的接合部邻接的轴承内周面上具有挤压缓冲部42、44。如图13和图14所示，挤压缓冲部就是在各半圆筒形轴承17、18的圆周方向端部区域从与旋转中心同心的本来的内周面40(主要圆弧)将壁部的厚度沿半径方向减薄后形成的避让空间42、44，它们是为了吸收例如在将一对半圆筒形轴承17、18组装到曲柄轴的轴颈部10上时产生的半圆筒形轴承的圆周方向端面的移位或变形而形成的。因此，在形成有挤压缓冲部42的区域R中的轴承内周面17S的曲率中心位置与其它区域的轴承内周面(主要圆弧)的曲率中心位置不同(参照SAEJ506(项目3.26及项目6.4)、DIN1497、3.2节、JISD3102)。一般情况下，如果是轿车用的小型内燃机用轴承，则半圆筒形轴承的圆周方向端面上的挤压缓冲部的深度(从本来的内周面到实际的内周面的距离)为0.01～0.05mm左右。

挤压缓冲部42的深度朝向半圆筒形轴承17的圆周方向中央部侧渐渐减小，且将划定出供挤压缓冲部42形成的区域的端部42A形成在轴承内周面17S上，但该端部42A也可以如图13及图14所示位于比圆周方向槽17m的圆周方向中央侧的端部17mc更靠圆周方向中央侧的位置，或者也可以如图15及图16所示位于比圆周方向槽17m的圆周方向中央侧的端部17m更靠圆周方向端部侧的位置。这是由于挤压缓冲部42的深度与油槽17a和轴线方向槽24A的深度相比非常小，因此，本来的内周面40与实际的内周面17S或其延长部17S’之间的差异不会影响异物的排出作用。然而，当挤压缓冲部42的圆周方向端部42A位于比圆周方向槽17m的靠圆周方向中央侧的端部17mc的位置更靠圆周方向中央侧的位置时，在内周面17S及其延长部17S’与轴颈部10的外周面之间形成的间隙会略微增加，因此，从油槽17a流到轴线方向槽24A的油量、即从主轴承19漏出的泄漏量会稍有增加。因此，从减少润滑油泄漏量的角度出发，较为理想的是，挤压缓冲部42的端部42A如图15及图16所示位于比圆周方向槽17m的圆周方向中央侧的端部17mc更靠圆周方向端部侧的位置。

另外，即便在形成有挤压缓冲部42的情况下，圆周方向槽17m最好通过内周面17S的延长部分17S’而具有一定的深度D2。然而，在未形成有挤压缓冲部的内周面与形成有挤压缓冲部的内周面之间，当然允许因机械加工的精度而产生的微小尺寸不同及移位。

然而，在异物大量混入润滑油的情况下，或在混入较大的异物的情况下，仅通过在油槽的圆周方向端部与轴线方向槽之间的圆周方向槽中流动的油的稳定流，有时无法完全将异物排出，而使异物滞留在油槽的圆周方向端部。所滞留的异物28因轴颈部10旋转而在润滑油路10a通过油槽17a的端部17E的附近时进入润滑油路10，并被送至连杆轴承(图17)。

然而，根据本实施例，油槽17a的圆周方向端部17E与轴线方向槽24A之间的内周面17S的延长部分17S’在圆周方向上的长度L1和形成于轴颈部10的入口开口26的圆周方向长度Lo满足Lo×1.5＞L1。由图18～图19可知，在延长部分17S’的圆周方向上的长度L1比入口开口26的圆周方向长度Lo小的情况下，当油槽17a经过入口开口26而与轴线方向槽24A连通时，(1)因轴颈部10的旋转产生的离心力F1、(2)因油槽17a内与润滑油路10a内的润滑油的压力梯度而产生的流动F2、以及(3)因润滑油路10a内与轴线方向槽24A内的润滑油的压力梯度而产生的流动F3就会同时作用在位于入口开口26附近的润滑油路10a内部的异物28及润滑油上，在瞬间形成使仅通过在圆周方向槽17m中流动的油的稳定流无法被排出而滞留在油槽17a内的一部分异物、进入润滑油路10a内的异物28朝轴线方向槽24A移动的润滑油的流动。另外，在此瞬间，也在轴线方向槽24A内形成有沿着主轴承19的轴线方向的流动，以帮助异物28向轴承外排出。

因此，为了将进入润滑油路10a的异物28向轴线方向槽24A推出，需要有足够的润滑油的流动，因此，较为理想的是，使内周部17S的延长部分17S’的圆周方向长度L1与入口开口26的圆周方向长度Lo满足Lo－L1≥0.5mm的关系。另外，为了防止油槽17a经由润滑油路10a而与轴线方向槽24A连通时润滑油过度地流出，较为理想的是，使延长部分17S’的圆周方向长度L1与入口开口26的圆周方向长度Lo满足L1≥Lo×0.3的关系，更理想的是，满足L1≥Lo×0.6的关系。这是由于如果延长部分17S’的圆周方向长度L1过短，则油槽17a与轴线方向槽24A连通的时间会延长，从油槽17a的端部17E流入轴线方向槽24A的油量、即泄漏量会增加，从而会减小送至连杆轴承22的油量。

如上所述，在入口开口26的截面积比润滑油路10a的截面积大、并且至少在入口开口26的圆周方向两侧形成流路变化部分29的情况下，在油槽17a与轴线方向槽24A连通时，油槽17a内的润滑油就会受流路变化部分29的倾斜面引导而容易流入润滑油路10a内，因此，能加强将异物28向轴线方向槽24A推出的圆周方向上的流动F2(图18)。另外，入口开口26的旋转方向前方侧的倾斜面有助于异物28进入轴线方向槽24A内。

然而，即便延长部分17S’的圆周方向上的长度L1比入口开口26的圆周方向长度Lo大，只要满足下述以下的关系式：Lo×1.5＞L1，也可通过当润滑油路10a经过延长部17S’的上方时使圆周方向槽17m有效地起作用，来与图18的情况相同地产生润滑油路10a内的油与轴线方向槽24A内的油的压力梯度，以促进异物28的排出。另外，如图20所示，当油槽17a与润滑油路10a的连通状态结束后，油经由润滑油路10a从油槽17a朝轴线方向槽24A的流动也会消失，因此，抑制了润滑油从主轴承19的流出，另一方面，再次形成在圆周方向槽17m中流动的微小的油的稳定流。

根据本实施例，由于内周面17S的延长部分17S’的圆周方向上的长度L1比入口开口26的圆周方向长度Lo的1.5倍小，因此，在油槽17a的旋转方向后方侧端部17F处油槽17a和轴线方向槽24B经由入口开口26而连通的瞬间，如图21所示，上述作用F1～F3也起作用，因此，能降低润滑油的泄漏量并能排出异物。

(实施例2)

图22表示本发明实施例2的曲柄轴用主轴承19’。由附图可知，与实施例1相同，在半圆筒形轴承17’的油槽17a与轴线方向槽24A之间形成有圆周方向槽17m，但在将半圆筒形轴承成形之后通过车削加工形成圆周方向槽17m的情况下，在半圆筒形轴承的内周面上同时形成相同的圆周方向槽17m这点能更容易制造，因此，在本实施例中，在半圆筒形轴承17’的油槽17a与轴线方向槽24之间的延长部分17S’以外的内周面17S上也形成有圆周方向槽17m。只要在油槽17a与轴线方向槽24A之间形成有本发明的圆周方向槽17m，就能获得本发明的效果。

在图22所示的实施例2中，圆周方向槽17m越过内周面17S的延长部分17S’在半圆筒形轴承17’的轴线方向宽度整体范围中形成的。另外，由图23可知，圆周方向槽17m所形成的圆周方向角度θ1为以主轴承19的旋转轴线为中心从圆周方向端面17A、17B朝圆周方向中央侧直至50°为止的范围内，因此，圆周方向槽17m在内周面17S上具有圆周方向中央侧的端部17me。只要能获得本发明的结构，圆周方向角度θ1的下限值不受限制，但在半圆筒形轴承17’从曲柄轴的轴颈部10受到负载的圆周方向中央部附近形成圆周方向槽17m并不理想，因此，圆周方向角度θ1的上限值为50°是较为理想的。

另外，半圆筒形轴承17’的圆周方向角度θ1的范围的内周面17S所形成的圆弧的曲率半径与半圆筒形轴承17’的圆周方向中央部的内周面17S所形成的圆弧的曲率半径也可以稍许不同。此外，上述圆周方向槽17m也可形成在下侧的半圆筒形轴承18的内周面18S的圆周方向端部侧的区域。

(实施例3)

图24表示本发明实施例3的曲柄轴用主轴承119。从该图可知，轴线方向槽仅形成于半圆筒形轴承117、118的接合部中的纸面右侧的接合部，另外，形成于纸面上侧的半圆筒形轴承117的油槽117a只在轴颈部的旋转方向前方一侧具有上述本发明的结构。即，油槽117a的深度朝向旋转方向前方一侧的端部而渐渐减小，藉此，在旋转方向前方一侧形成内周面的延长部分及圆周方向槽117m，另一方面，从包括圆周方向中央部在内的区域到旋转方向后方一侧则维持一定的深度，从而延伸到半圆筒形轴承117的圆周方向端面为止。

(实施例4)

图25表示本发明实施例4的曲柄轴用主轴承219。从该图可知，轴线方向槽仅形成在半圆筒形轴承217、218的接合部中的纸面左侧的接合部，另外，形成于纸面上侧的半圆筒形轴承217的油槽217a只在轴颈部的旋转方向后方一侧具有上述本发明的结构。即，油槽217a以深度从半圆筒形轴承217的旋转方向前方侧端面朝向旋转方向后方侧的端部渐渐减小的方式沿圆周方向延伸，从而只在旋转方向后方侧形成内周面的延长部分及圆周方向槽217m。

以上说明是关于实施例的，但本发明不受此限，本领域普通技术人员可以在不脱离本发明宗旨和权利要求的范围内作各种变更和修正。例如，上述实施例中，油槽是在上侧的半圆筒形轴承上形成的，但也可以只在下侧的半圆筒形轴承上形成。另外，油槽的深度也可以是在半圆筒形轴承的圆周方向中央部最大，且朝向半圆筒形轴承的圆周方向两端部渐渐减少，藉此，也可在圆周方向两侧设置内周面的延长部分及圆周方向槽，与油槽的长度方向垂直的截面形状除了矩形外，还可以是倒梯形状、半圆形状、三角形状等任意形状。

符号说明

10  轴颈部

10a 通孔(润滑油路)

12        曲柄销

14        连杆

16        大端部壳体

16A       连杆侧大端部壳体

16B       盖子侧大端部壳体

17        半圆筒形轴承

17a       油槽

17A       前方侧圆周方向端面

17B       后方侧圆周方向端面

17C、17D  倾斜面

17E、17F  油槽17a的圆周方向两端部

17m、17n  圆周方向槽

17mc      圆周方向槽17m的圆周方向中央侧的端部

17me      形成于内周面17S上的圆周方向槽17m的圆周方向中央侧的端部

17S       内周面

17S’     延长部分

18        半圆筒形轴承

18A       后方侧圆周方向端面

18B       前方侧圆周方向端面

18D、18C  倾斜面

19        主轴承

20        润滑油路

22        连杆轴承

22A       半圆筒形轴承

22B       半圆筒形轴承

24A、24B  轴线方向槽

26        入口开口

28        异物

29     流路变化部分

42、44 挤压缓冲部或避让空间

42A    端部

Claims (15)

1.一种内燃机的曲柄轴用主轴承，用于将曲柄轴的轴颈部支承成能自由旋转，其特征在于，

所述主轴承由一对半圆筒形轴承构成，并限定轴线方向和圆周方向，

仅所述半圆筒形轴承中的任意一个半圆筒形轴承具有形成于其内周面的油槽，所述油槽经过所述一个半圆筒形轴承的至少圆周方向中央部沿圆周方向延伸，所述油槽距所述内周面的深度朝所述一个半圆筒形轴承的圆周方向端面逐渐减小，以在所述内周面上划分出所述油槽的圆周方向端部，从而所述油槽没有延伸至所述圆周方向端面，

所述一个半圆筒形轴承的所述油槽没有延伸到的所述圆周方向端面以及与所述一个半圆筒形轴承接合的另一个半圆筒形轴承的圆周方向端面在内周面侧分别具有在轴线方向的全长范围中延伸的倾斜面，藉此，在所述一对半圆筒形轴承的接合部形成轴线方向槽，并使所述内周面的延长部分延长到该轴线方向槽与所述油槽之间，

在所述内周面的延长部分上，在所述油槽的所述圆周方向端部的轴线方向上的宽度整体范围内形成有从所述轴线方向槽沿圆周方向延伸至所述油槽的多个圆周方向槽，所述圆周方向槽的距所述内周面的延长部分的深度比所述油槽的深度浅，从而在所述油槽的深度减小的区域内形成有所述圆周方向槽与所述油槽重叠的重叠区域，

另外，各所述圆周方向槽的深度处于0.002～0.015mm的范围内且在圆周方向上是一定的，各所述圆周方向槽的轴线方向的宽度处于0.1～1mm的范围内且在圆周方向上是一定的，此外，所述重叠区域的圆周方向长度处于0.03～0.15mm的范围内。

2.如权利要求1所述的曲柄轴用主轴承，其特征在于，

所述轴线方向槽的距所述内周面的深度为0.1～0.5mm，

所述轴线方向槽的圆周方向上的宽度为0.2～2mm。

3.如权利要求1或2所述的曲柄轴用主轴承，其特征在于，

所述圆周方向槽在所述一个半圆筒形轴承的轴线方向上的宽度整体范围内形成在所述内周面上。

4.如权利要求3所述的曲柄轴用主轴承，其特征在于，

所述圆周方向槽以从形成有所述轴线方向槽的所述圆周方向端面绕所述主轴承的旋转轴线在50°的范围内沿圆周方向延伸的方式形成在所述内周面上。

5.如权利要求1所述的曲柄轴用主轴承，其特征在于，

所述一个半圆筒形轴承在圆周方向的两侧具有所述圆周方向槽。

6.如权利要求1所述的曲柄轴用主轴承，其特征在于，

所述一对半圆筒形轴承在与形成有所述轴线方向槽的圆周方向端面相邻的内周面侧具有挤压缓冲部。

7.如权利要求6所述的曲柄轴用主轴承，其特征在于，

所述挤压缓冲部的靠所述一个半圆筒形轴承的圆周方向中央一侧的端部位于比所述圆周方向槽的圆周方向中央侧的端部更靠圆周方向端面侧的位置。

8.如权利要求1所述的曲柄轴用主轴承，其特征在于，

所述轴颈部具有在其内部延伸的润滑油路和形成在其外周面上的所述润滑油路的入口开口，所述油槽配置成该油槽在轴线方向上的宽度的中央与所述轴颈部的所述入口开口的中心匹配。

9.如权利要求8所述的曲柄轴用主轴承，其特征在于，

所述内周面的延长部分的圆周方向长度L1和所述轴颈部的所述入口开口的圆周方向长度Lo满足以下关系式：Lo×1.5＞L1。

10.如权利要求8所述的曲柄轴用主轴承，其特征在于，

所述内周面的延长部分的圆周方向长度L1和所述轴颈部的所述入口开口的圆周方向长度Lo满足以下关系式：Lo－L1≥0.5mm。

11.如权利要求8所述的曲柄轴用主轴承，其特征在于，

所述内周面的延长部分的圆周方向长度L1和所述轴颈部的所述入口开口的圆周方向长度Lo满足以下关系式：L1≥Lo×0.3。

12.如权利要求11所述的曲柄轴用主轴承，其特征在于，

所述内周面的延长部分的圆周方向长度L1和所述轴颈部的所述入口开口的圆周方向长度Lo满足以下关系式：L1≥Lo×0.6。

13.如权利要求8所述的曲柄轴用主轴承，其特征在于，

所述入口开口在所述轴颈部的外周面上的面积比所述轴颈部内的所述润滑油路的截面积大，从而在所述入口开口与所述润滑油路之间形成有截面积逐渐变化的流路变化部分。

14.如权利要求13所述的曲柄轴用主轴承，其特征在于，

所述流路变化部分的距所述轴颈部的外周面的深度尺寸为1～2mm。

15.一种轴承装置，其特征在于，由权利要求1所述的曲柄轴用主轴承和被该主轴承支承的所述轴颈部构成。