CN103291733B - 滑动轴承和轴承装置 - Google Patents

Abstract

提供一种用于支承内燃机的曲轴的滑动轴承。滑动轴承由成对半圆柱形构件构成。挤压释放结构（70）形成在半圆柱形构件（31）的内周面中，且主圆柱面（71）形成在除了挤压释放结构（70）之外的区域中。挤压释放结构（70）包括外凸弧面（70a）和内凸弧面（70b）。

Description

滑动轴承和轴承装置

技术领域

本发明涉及用于支承内燃机的曲轴的滑动轴承（plainbearing）和轴承装置。

背景技术

过去，已采用由一对半圆柱形构件构成的滑动轴承来作为主轴承和连杆轴承。在与半圆柱形构件的接触表面相邻的内周面处，在滑动轴承中形成所谓的挤压释放结构（crushrelief）。

挤压释放结构是形成在与半圆柱形构件的周端面相邻的区域中的壁厚较薄区域，从而壁厚朝向周端面变薄。当成对的半圆柱形构件组装起来时，挤压释放结构形成为旨在吸收半圆柱形构件的结合表面的未对准或变形（例如参见日本实用新型公开号2-102014）。

近年来，已经减轻了内燃机的重量以便改进燃料效率，因此诸如连杆和发动机本体的罩壳构件的刚度也降低了。因此，当内燃机运行时，轴承保持孔由于来自曲轴的动态负荷而弹性变形。因此，滑动轴承跟随轴承保持孔的变形，这导致以下现象：在滑动轴承水平方向的间隙（在滑动轴承的内周面和匹配轴的表面之间的空间）反复地增大和减小（迫近现象）。在连杆或发动机本体的刚度已经降低的情况下，当来自曲轴的动态负荷作用于滑动轴承上时，滑动轴承（在成对半圆柱形轴承的结合表面附近的区域中）在水平方向的间隙的减小量较大。然后，在半圆柱形轴承的圆周端处（其在曲轴转动方向的前侧），轴承的内周面与曲轴的表面直接接触，由此损伤轴承。

作为上述的应对措施，过去，如JP-A-10-325410所披露的那样，增大在轴承的圆周端区域处、在曲轴销的表面和轴承的内周面之间的轴承空间，从而通过将滑动轴承的内周面形成为弧形且其中内直径在水平方向大于在垂直方向，防止由迫近现象引起的、在曲轴销的表面和滑动轴承的内周面之间的接触。

然而，近年来，油泵的尺寸已在内燃机中减小，因此供给至轴承的内周面的润滑油量减小。在如JP-A-10-325410中所述轴承空间增大的轴承的情况下，通过该空间泄漏的润滑油量增大，这导致润滑油至轴承内周面的供给不足。目前，难以采用如JP-A-10-325410中所述的滑动轴承。

本发明的一个目的是提供一种滑动轴承，即使在驱动内燃机时发生迫近现象时，该滑动轴承也能够减少漏出的润滑油量，防止损坏轴承的内周面。

发明内容

为了实现上述目的，本发明的滑动轴承是用于支承内燃机的曲轴的滑动轴承，且包括构成滑动轴承的成对半圆柱形构件。每个半圆柱形构件包括：两个挤压释放结构，每个挤压释放结构布置在半圆柱形构件的内周面的周端面附近的区域中，且厚度朝向周端面逐渐减小；以及在半圆柱形构件的内周面中除了挤压释放结构之外的主圆柱面。在每个半圆柱形构件中，沿曲轴转动方向位于前侧的一个挤压释放结构或位于两侧的两个挤压释放结构包括在较靠近端面的一侧的径向外凸弧面和在较远离端面的一侧的径向内凸弧面。

这里，曲轴被解释为包括轴颈部分、曲轴销部分和曲柄臂部分的构件。此外，滑动轴承被解释为包括连杆轴承和主轴承的轴承。此外，半圆柱形构件被解释为如下构件：该构件具有一形状，以使圆柱分为两半，然而该构件不应被解释为严格地分为两半。因此，可使用半圆柱形构件或基本半圆柱形构件的表述。

在本发明的滑动轴承中，半圆柱形构件的挤压释放结构具有在较靠近端面的一侧的外凸弧面和在较远离端面的一侧的内凸弧面。根据该外凸弧面，一些量的润滑油可保持在挤压释放结构中。因此，当匹配轴的表面和滑动轴承沿水平方向的内周面由于迫近现象而彼此接近时，在挤压释放结构中的润滑油的压力由于动态挤压效应而上升，从而形成从挤压释放结构内的外凸弧面引向内凸弧面的润滑油流。此外，根据本发明的滑动轴承的曲轴转动方向前侧的挤压释放结构的内凸弧面，该内凸弧面形成在较远离半圆柱形轴承的端面的一侧，在挤压释放结构的表面由于迫近现象而最靠近匹配轴的时刻，润滑油从挤压释放结构向轴承的内周面、沿着与曲轴转动方向相反的方向流入内凸弧面部分和匹配轴的表面之间。由于动态楔效应，在流入在内凸弧面部分和曲轴的表面之间的空间中的润滑油上瞬时地生成高楔油膜压力。可通过润滑油的瞬时增大的该楔油膜压力来防止在轴承水平方向内周面和匹配轴之间的直接接触，由此可以防止对于轴承内周面的损坏。

从与附图相关的示例的以下说明中，本发明的其它目的、特征和优点将变得更加明显。

附图说明

图1是内燃机曲轴的示意剖视图，在轴颈和曲轴销处切开；

图2是一示例的连杆轴承的前视图；

图3是示出图2的连杆轴承的挤压释放结构的构造的放大剖视图；

图4是用于描述图2的连杆轴承的挤压释放结构的长度和深度的说明图；

图5是用于描述图2的连杆轴承的挤压释放结构的内凸弧面的形状的说明图；

图6A是当向下负荷作用时、示出作用有负荷的滑动轴承的变形的说明图；

图6B是当向上负荷作用时、示出作用有负荷的滑动轴承的变形的说明图；

图7A是当空间较宽时、用于描述空间和润滑油流之间关系的说明图；

图7B是当空间变窄时、用于描述空间和润滑油流之间关系的说明图；

图7C是当空间最窄时、用于描述空间和润滑油流之间关系的说明图；

图8是通过放大图7C的A剖面来描述楔油膜压力P的运行图；

图9是用于描述比较例1的挤压释放结构的形状的说明图；

图10是用于描述比较例2的挤压释放结构的形状的说明图；

图11是示出验证试验的试验条件的表；以及

图12是示出验证试验的试验条件和结果的表。

具体实施方式

下文中，将参照附图描述本发明的实施例。注意，在附图中夸大地示出了挤压释放结构以便于理解，实际尺寸将如下文所述。

实施例

（轴承装置的总体构造）

图1是内燃机曲轴的示意图，分别在轴颈和曲轴销处切开。本实施例的轴承装置1包括轴颈6、曲轴销5和连杆2，该轴颈由发动机本体8的下部支承，该曲轴销与轴颈6一体形成以绕轴颈6转动，该连杆将往复运动从内燃机输送至曲轴销5。本实施例的轴承装置1还包括主轴承4和连杆轴承3，该主轴承可转动地支承轴颈6，该连杆轴承可转动地支承曲轴销5，作为支承曲轴的滑动轴承。

注意，尽管曲轴包括多个轴颈部件6和多个曲轴销部件5，这里为了便于描述，示出了单个轴颈部件6和单个曲轴销部件5以进行描述。在图1中，为了描述在纸平面的深度方向的位置关系，轴颈6在后侧，而曲轴销5在前侧。

轴颈6通过一对半圆柱形构件41和42被内燃机的发动机本体下部81轴向地支承。成对半圆柱形构件41和42组装成大体圆柱形主轴承4，且其相应的端表面彼此结合。

润滑油槽41a沿着半圆柱形构件41的内周面的整个长度形成在半圆柱形构件41中，该半圆柱形构件41在图中位于上侧。轴颈6包括沿直径方向穿透的通孔6a，当轴颈6沿箭头X所示方向转动时，通孔6a两端处的开口交替地与润滑油槽41a连通。

曲轴销5通过一对半圆柱形构件31和32被连杆2的大端罩壳21（杆侧大端罩壳22和帽侧大端罩壳23）轴向地支承。半圆柱形构件31和32组装成大体圆柱形的连杆轴承3，且其相应的端表面彼此结合。

如上所述，由油泵排放至主轴承4的润滑油通过形成在主轴承4的壁中的通孔、从形成在缸体壁中的油沟馈送入沿主轴承4的内周面形成的润滑油槽41a中。

此外，第一润滑油通道6a沿轴颈6的直径方向形成，第一润滑油通道6a两端处的开口与润滑油槽41a连通。此外，穿过曲柄臂（未示出）的第二润滑油通道5a形成为从轴颈6中的第一润滑油通道6a分叉，该第二润滑油通道5a与形成为沿直径方向穿透曲轴销5的第三润滑油通道5b连通。

这样，润滑油穿过第一润滑油通道6a、第二润滑油通道5a和第三润滑油通道5b，从而通过第三润滑油通道5b的端部出口（即，开向曲轴销5的外周面的出口）供给至曲轴销5和连杆轴承3之间的滑动表面。

下文中，尽管将连杆轴承3作为本发明滑动轴承的示例来进行描述，但主轴承4也具有基本相同的构造和效果。

（滑动轴承的构造）

接着，将参见图2来描述充当本实施例的滑动轴承的连杆轴承3的总体形状。

如图2所示，连杆轴承3通过以下方式形成为大体圆柱形形状：将成对半圆柱形构件31和32组装起来以使它们的两个端面彼此结合。相应半圆柱形构件31（32）的内周面具有沿周向朝向中心的主圆柱面71和位于周向两端的挤压释放结构70、70。

挤压释放结构70是形成在半圆柱形构件31的内周面中与周端面72相邻的区域中的壁厚较薄区域（参见图3），从而壁厚朝向端面72变薄。挤压释放结构70设置成：当成对半圆柱形构件31和32组装至连杆2时，吸收结合表面的未对准或变形。

注意，下文将要描述的本发明改进的挤压释放结构70可仅在一个半圆柱形构件31（32）中或在两个半圆柱形构件31和32中由成对半圆柱形构件31和32的挤压释放结构70形成。此外，在一个半圆柱形构件31（32）中，本发明的挤压释放结构70可仅形成在一端处或可形成在两端处。较佳的是，至少沿曲轴转动方向在前侧的挤压释放结构是本发明的挤压释放结构。

主圆柱面71是占据内周面大部分的半圆柱面，且构成主滑动表面。主圆柱面71是半圆柱形构件31的内周面中除了挤压释放结构70之外的区域。

（挤压释放结构的构造）

将结合图3至5来详细描述本实施例的挤压释放结构70的形状。注意，本实施例的挤压释放结构70的形状是用于典型汽车内燃机的曲轴的滑动轴承的一应用示例（其中，滑动轴承的内径（曲轴的直径）约为30mm－100mm）。然而，本实施例不局限于此。在附图中，主圆柱面71延伸越过挤压释放结构70的区域的线被定义为假想主圆柱面71a。

如图3至5所示，本实施例的挤压释放结构70包括外凸弧面70a和内凸弧面70b，该外凸弧面70a在较靠近周端面72的一侧沿径向向外突出，该内凸弧面70b在较远离端面72的一侧沿径向向内突出，从而形成缓和的S形弧面。换而言之，曲率符号改变之处的拐点位于沿着挤压释放结构70的曲面中途。

外凸弧面70a是占据挤压释放结构70大部分的弧面，且形成为具有半径R3的圆柱形状，其圆心沿着主圆柱面71（假想主圆柱面71a）的径向向内定位。当挤压释放结构70沿周向的总长度L是3mm－7mm时，外凸弧面70a沿周向的长度L1较佳地等于或大于2mm（参见图4）。注意，外凸弧面70a的部段并不局限于圆柱形状，只要其向外突出即可，可应用任何给定的弧面。例如，外凸弧面70a可以是曲率半径中途改变的弧面。

内凸弧面70b是在挤压释放结构70上升点附近的弧面，且形成为具有半径R2的圆柱形状，其圆心沿着主圆柱面71（假想主圆柱面71a）的径向向外定位。内凸弧面70b形成为逐渐接近主圆柱面71，从而光滑地连接外凸弧面70a的两个圆柱面和主圆柱面71。注意，内凸弧面70b的部段不需要是圆柱形状，可应用任何给定的弧面。例如，内凸弧面70b可以是曲率半径中途改变的弧面。

当挤压释放结构70沿周向的总长度L是3mm－7mm时，内凸弧面70b沿周向的长度L2较佳地等于或大于1mm。此外，当挤压释放结构70沿径向的总深度d是10μm－50μm时，内凸弧面70b沿径向的深度d2（从假想主圆柱面71a至拐点的距离）较佳地是5μm－15μm（参见图4）。

此外，本实施例的内凸弧面70b较佳地呈如下所述的形状，如图5所示。也就是说，当连杆轴承3是二维展成（在一部段内线性展成）的时，呈现内凸弧面70b和假想主圆柱面71a之间的区域的一部段，其中主圆柱面71延伸越过挤压释放结构70。该部段由一直线沿周向分成两个区域，该直径经过沿内凸弧面70b的长度L2的中点，从而限定较远离端面72的第一区域和较靠近端面72的第二区域。然后，第一区域的截面积标示为A1，第二区域的截面积标示为A2。在这种假设下，内凸弧面70b形成为满足以下表达式。

A1/A2<0.3

以上表达式表明，空间（截面积）从第二区域至第一区域迅速减小。假如内凸弧面70b是平面而非弧面，则A1/A2=1/3(0.33)，这表明空间变化与平面的情况相比更为迅速。

（形状识别方法）

上述挤压释放结构70的形状可用诸如圆度测量仪之类的典型形状测量仪器来测量。首先，当轴承组装在连杆、发动机本体或类似于这些的罩壳中时，沿周向连续地测量轴承的内表面。基于获得的测量结果，图4示出了当轴承的内周面（主圆柱面）二维展成时半圆柱形构件在其周端附近的形状的剖视图，其沿轴承的轴向观察。

（运行）

将结合图6A至8来描述充当本实施例的滑动轴承的连杆轴承3的运行。

首先，将描述“迫近现象”。如上所述，当罩壳构件的刚度较低时，轴承保持孔（罩壳）由于来自曲轴的动态负荷而弹性变形。因此，滑动轴承跟随轴承保持孔的变形，这导致以下现象：滑动轴承在水平方向的间隙（在滑动轴承的内周面和匹配轴的表面之间的空间）反复地增大和减小（迫近现象）。

具体地说，如图6A所示，当向下负荷从曲轴添加至轴承罩壳的轴承保持孔时，轴承3沿水平方向展开。在这种状态下，沿水平方向的宽度增大。

另一方面，如图6B所示，当向上负荷从曲轴添加至轴承罩壳的轴承保持孔时，轴承3沿垂直方向展开。在这种状态下，沿水平方向的宽度减小。

随后，将结合图7A至8来描述本实施例的挤压释放结构70的运行。

这里，将描述其中形成有现有挤压释放结构的滑动轴承的运行。将分别对于沿曲轴转动方向在半圆柱形构件后侧的挤压释放结构和沿曲轴转动方向在半圆柱形构件前侧的挤压释放结构来描述运行。

沿曲轴转动方向在半圆柱形构件后侧的挤压释放结构中，沿曲轴转动方向变窄的楔形空间形成在挤压释放结构的表面和曲轴的表面（外周面）之间。因此，沿曲轴转动方向流过楔形空间的润滑油的压力由于动态楔效应而上升。由于这样经受润滑油的油膜压力，靠近与在曲轴转动方向的半圆柱形构件后侧的挤压释放结构相邻的部分的主圆柱面不太可能与曲轴的表面直接接触。

另一方面，沿曲轴转动方向在半圆柱形构件前侧的挤压释放结构中，沿曲轴转动方向变宽的楔形空间（下文中称为倒置的楔形）形成在挤压释放结构的表面和曲轴的表面（外周面）之间。因此，通过使润滑油的油流沿着转动曲轴的表面从主圆柱面和曲轴的表面（外周面）之间的空间流入挤压释放结构的空间，防止经过挤压释放结构引向挤压释放结构附近的主圆柱面的润滑油油流由于上述动态挤压效应而流入主圆柱面侧。因为动态楔效应不发生，所以沿与曲轴转动方向相同的方向流过倒置楔形空间的该润滑油的压力不上升。因此，靠近与沿曲轴转动方向在半圆柱形构件前侧的挤压释放结构相邻的部分的主圆柱面与曲轴的表面（外周面）直接接触，这可能对其造成损坏。下文中，将对于沿曲轴转动方向在半圆柱形构件前侧的挤压释放结构来描述本发明的滑动轴承的运行。

(1)首先，参见图7A，将描述挤压释放结构70和轴的表面51彼此远离的状态。本实施例的挤压释放结构70包括在较靠近周端的一侧的外凸弧面70a。因此，形成在挤压释放结构70和轴的表面51之间的空间量较大，因此在这种状态下大量润滑油保持在该空间中。

(2)接着，参见图7B，将描述挤压释放结构70和轴的表面51彼此靠近的状态。在这种状态下，润滑油在该空间中的压力由于动态挤压效应而上升，引向主圆柱面71（由箭头所示）的油流形成在成对半圆柱形构件31和32的相应挤压释放结构70内部。

(3)最后，参见图7C，将描述挤压释放结构70和轴的表面51相对彼此最靠近的状态。在这种状态下，倒置楔形空间形成沿曲轴转动方向在半圆柱形构件32前侧的挤压释放结构70的内凸弧面70b和轴的表面51之间，从而两个表面之间的距离沿着与曲轴转动方向相反的方向朝向主圆柱面71迅速减小。然后，如图8所示，沿着与曲轴转动方向相反的方向引向主圆柱面71的润滑油流瞬时地形成在挤压释放结构70的内凸弧面70b和轴的表面51之间的倒置楔形空间中，高的楔油膜压力P瞬时地生成在内凸弧面70b的位置。该楔油膜压力P防止在轴的表面51和与沿曲轴转动方向在半圆柱形构件32前侧的挤压释放结构70相邻的主圆柱面71之间的接触。

（效果）

将列出和描述充当轴承装置1的和本实施例的滑动轴承的连杆轴承3的效果。

（1）充当本实施例的滑动轴承的连杆轴承3是如下的连杆轴承3，该连杆轴承支承内燃机的曲轴销5，且包括成对半圆柱形构件31和32、挤压释放结构70以及主圆柱面71，该成对半圆柱形构件构成连杆轴承3，该挤压释放结构形成在与半圆柱形构件31和32的内周面的周端面72相邻的区域中，以使壁厚朝向端面72变薄，该主圆柱面是半圆柱形构件31和32的内周面中除了挤压释放结构70之外的区域。至少一个半圆柱形构件31（32）的挤压释放结构70包括外凸弧面70a和内凸弧面70b，该外凸弧面在较靠近端面72的一侧沿径向向外突出，该内凸弧面在较远离端面72的一侧沿径向向内突出。

这样，根据本实施例的包括外凸弧面70a和内凸弧面70b的挤压释放结构70，可通过润滑油的楔油膜压力P防止沿曲轴转动方向在半圆柱形构件31前侧的周端侧内周面和匹配轴之间的直接接触，因此防止对于轴承内周面的损坏。换而言之，一些量的润滑油可通过外凸弧面70a保持在由挤压释放结构70和轴的表面51限定的空间中。因此，当匹配轴的表面51和滑动轴承沿水平方向（挤压释放结构70的位置）的内周面由于迫近现象彼此接近时，在挤压释放结构70中的润滑油的压力由于动态挤压效应而上升，从而形成从外凸弧面70a经过挤压释放结构70引向内凸弧面70b的润滑油流。然后，在挤压释放结构70的表面和匹配轴的表面51由于迫近现象而彼此最靠近的时刻，沿曲轴转动方向在半圆柱形构件31和32前侧的挤压释放结构70中、在内凸弧面70b和匹配轴的表面51之间，由内凸弧面70b形成沿与曲轴转动方向相反的方向的润滑油流。当润滑油经过在内凸弧面70b和匹配轴的表面51之间迅速变窄的空间时，高楔油膜压力P由于动态楔效应而瞬时地生成。因此，可防止在匹配轴的表面51和沿曲轴转动方向在半圆柱形构件31和32前侧靠近周端的主圆柱面71之间的直接接触。

例如，如图9的比较例1所示，当挤压释放结构90仅由外凸弧面构成时，尽管大量润滑油可保持在如图7A所示的状态，但因为主圆柱面91也由外凸弧面形成，所以在如图7C所示的状态，空间沿油流方向逐渐变窄。因此，当挤压释放结构的表面和匹配轴的表面开始彼此靠近时，由于挤压效应通过沿曲轴转动方向在前侧的挤压释放结构的表面和匹配轴的表面之间的空间引向内周面（主圆柱面）的润滑油流被下述润滑油的油流扰动：该润滑油的油流在半圆柱形构件的主圆柱面91和匹配轴的表面之间的空间中沿着轴的表面流入挤压释放结构的表面和匹配轴的表面之间的空间，因此润滑油不流向主圆柱面。因此，楔油膜压力不生成在润滑油中。因此，无法防止在轴的表面和主圆柱面之间的接触。同时，如图10的比较例2所示，当挤压释放结构90仅由内凸弧面构成时，仅有少量润滑油可保持在如图7A所示的状态，因此引向主圆柱面91的油流的形成在如图7C所示的状态变得不足。因此，无法防止在轴的表面和主圆柱面之间的接触。

（2）内凸弧面70b形成为逐渐靠近主圆柱面71，因此在挤压释放结构的表面和轴的表面之间迅速变窄的空间形成在挤压释放结构70的周端处。因此，沿曲轴转动方向在半圆柱形构件31和32前侧的挤压释放结构70中，由于挤压效应而引向主圆柱面71的油流在该迅速变窄的空间中被剧烈压缩，以流入主圆柱面71侧，且在流入该空间的润滑油中形成楔油膜压力。

（3）外凸弧面70a可形成为圆柱形，沿半圆柱形构件31（32）的径向向内定位该圆柱形的中心。

（4）本实施例的连杆轴承3形成为，在充当滑动轴承的连杆轴承3二维展成时，且在内凸弧面70b和假想主圆柱面71a（其中，主圆柱面71延伸越过挤压释放结构70的区域）之间的区域的部段沿内凸弧面70b的周向在中线处被分割，从而将较远离端面的第一区域的截面积标为A1，并将较靠近端面的第二区域的截面积标为A2时，满足关系表达式“A1/A2<0.3”。这样，假如在挤压释放结构70和主圆柱面71的连接位置处增加截面积的变化率，则润滑油很有可能流向主圆柱面71，且楔油膜压力可进一步增大。

（5）挤压释放结构70沿周向的总长度较佳地是3mm－7mm，内凸弧面70b沿周向的长度L2较佳地等于或大于1mm。

（6）挤压释放结构70沿周向的总长度较佳地是3mm－7mm，内凸弧面70b沿径向的深度d2较佳地是5μm－15μm。

（7）如在该实施例中所示，本发明的滑动轴承可应用于连杆轴承3以支承曲轴的曲轴销5。

（8）类似地，本发明的滑动轴承可应用于主轴承4以支承曲轴的轴颈6。

（9）本发明的轴承装置1包括如上所述的滑动轴承、保持滑动轴承的罩壳、以及被滑动轴承支承的曲轴。具体地说，如在该实施例中所示，轴承装置1包括充当滑动轴承的连杆轴承3、充当罩壳的连杆2的大端罩壳21、以及充当曲轴的曲轴销5。根据该轴承装置1，即使在反复经受迫近现象时，也可防止对于轴承内周面的损坏。轴承装置1还可由充当具有如上所述挤压释放结构的滑动轴承的主轴承4、充当罩壳的缸体下部81和帽构件82、以及充当曲轴的轴颈6构成。

此外，罩壳可由成对罩壳构件构成，包括外凸弧面70a和内凸弧面70b的挤压释放结构70可仅仅形成在一个半圆柱形构件中，与成对罩壳构件中的一个罩壳构件相对应的该一个半圆柱形构件具有较低的刚度。例如，当连杆2被认为是罩壳时，外凸弧面70a和内凸弧面70b可仅仅形成在与帽侧大端罩壳构件23相对应的、具有较低刚度的下侧半圆柱形构件32的挤压释放结构70中。

（验证试验）

将结合图11和12来描述用于验证本发明滑动轴承的效果的验证试验。

（试验条件）

图11示出了试验条件。示例1和2和比较例1中的运行条件是连续运行。轴转速是6400转/分，负荷是全负荷，试验持续时间是150小时。

图12的左栏示出了实施试验的示例1和2以及比较例1的半圆柱形构件的挤压释放结构的规格。在图12中，示出挤压释放结构规格的相应部分的附图标记对应于图3、4和5中的附图标记。示例1和2以及比较例1的滑动轴承通过以下方式来各自形成：压制由钢背衬和铝基轴承合金形成的多层材料，以形成如下的半圆柱形构件，其中，钢背衬构成外周面，且其具有48mm的外直径、45mm的内直径和21mm的宽度，此后切割半圆柱形构件以使挤压释放结构满足图12所示的规格。

示例1和示例2的半圆柱形构件的挤压释放结构各自包括外凸弧面70a和内凸弧面70b，该外凸弧面在较靠近周端面72的一侧沿径向向外突出，该内凸弧面在较远离端面72的一侧沿径向向内突出，从而大体形成缓和的S形弧面，如图3至5所示。换而言之，曲率符号改变之处的拐点位于沿着挤压释放结构70的曲面中途。

朝向主圆柱面的截面积变化率在示例1和示例2中不同。也就是说，当在内凸弧面和假想主圆柱面（其中，主圆柱面延伸越过挤压释放结构的区域）之间的区域的部段沿周向被经过内凸弧面长度中点的线段分割，以将较远离端面的第一区域的截面积标为A1且将较远离端面的第二区域的截面积标为A2时，第一区域的截面积A1与第二区域的截面积A2之比形成为彼此不同（参见图5）。具体地说，对于内凸弧面和假想主圆柱面之间的空间，朝向主圆柱面的截面积变化率形成为在示例1中比在示例2中大。

比较例1的半圆柱形构件的挤压释放结构是仅由外凸弧面构成的现有挤压释放结构（参见图9）。

在以下状态实施验证试验：上述相应示例1和2和比较例1的两个半圆柱形构件是成对的，每对布置在内燃机的连杆和连杆帽中并用螺栓紧固以组装至内燃机。

使用2000cc排量的直列式四缸发动机作为内燃机，在如图11所示的试验条件下进行试验。在试验完成之后，肉眼观察到沿曲轴转动方向在示例1和2以及比较例1中的各例的半圆柱形构件前侧的挤压释放结构附近的部分（在图6B中用Z来表示的部位）处的主圆柱面中存在损坏。图12的“结果”栏中示出了结果。

（试验结果）

图12的右栏中示出了试验结果。看比较例1的结果，沿曲轴转动方向在半圆柱形构件前侧的挤压释放结构附近的部分（在图6B中用Z来表示的部位）处的主圆柱面与匹配轴的表面直接接触，由此在主圆柱面（铝基轴承合金）中发生疲劳损坏。

另一方面，看示例1和示例2的结果，在曲轴转动方向半圆柱形构件前侧的挤压释放结构附近的部分（在图6B中用Z来表示的部位）处的主圆柱面中不发生损坏。

更具体地说，在示例1中，沿曲轴转动方向在半圆柱形构件前侧的挤压释放结构附近的部分（在图6B中用Z来表示的部位）处的主圆柱面中没有观察到与匹配轴的表面接触的痕迹。

此外，在示例2中，尽管在主圆柱面观察到由于与匹配轴接触而造成的微量金属光泽，但这不导致损坏。这是因为：由于内凸弧面的截面积变化率在示例1中较大，所以流入内凸弧面部分的润滑油的油膜压力进一步增大。

注意，无论在示例1、示例2，还是在比较例1中，沿曲轴转动方向在半圆柱形构件后侧的挤压释放结构附近的部分（在图6B中与用Z来表示的部位相对的部位）处的主圆柱面中没有观察到损坏。这是因为：由于在曲轴转动方向后侧的挤压释放结构呈现朝向曲轴转动方向前侧变窄的楔形，所以即使对于仅由外凸弧面形成的现有挤压释放结构（参见图9），在主圆柱面附近的挤压释放结构的周端处流动的润滑油的油膜压力也由于楔效应而充分上升。

因此，不同于上述示例1，沿曲轴转动方向在半圆柱形构件后侧的挤压释放结构可形成为如同过去那样由外凸弧面形成的挤压释放结构。

然而，假如本发明的改进挤压释放结构沿转动方向既形成在半圆柱形构件的前侧、又形成在半圆柱形构件的后侧，则当半圆柱形构件组装至诸如连杆的轴承保持部件时，可有利地防止本发明的改进挤压释放结构仅仅布置在曲轴转动方向后侧的错误。

本发明的实施例和示例已参照附图详细描述。然而，特定的构造并不局限于该实施例或该示例，不脱离本发明范围的设计中某种程度的修改包含在本发明中。

Claims (9)

1.一种用于支承内燃机的曲轴的滑动轴承，所述滑动轴承包括：

构成所述滑动轴承的成对半圆柱形构件，每个半圆柱形构件包括：

两个挤压释放结构，每个挤压释放结构布置在所述半圆柱形构件的内周面的周端面附近的区域中，且厚度朝向所述周端面逐渐减小，以及

在所述半圆柱形构件的内周面中除了所述挤压释放结构之外的主圆柱面；

其中，在每个半圆柱形构件中，沿曲轴转动方向在前侧的一个挤压释放结构或在两侧的两个挤压释放结构包括在较靠近所述周端面的一侧的径向外凸弧面，其特征在于，还包括在较远离所述周端面的一侧的径向内凸弧面。

2.如权利要求1所述的滑动轴承，其特征在于，所述径向内凸弧面形成为渐近地靠近所述主圆柱面。

3.如权利要求2所述的滑动轴承，其特征在于，所述径向外凸弧面形成为圆柱形状，所述圆柱形状的中心沿所述半圆柱形构件的径向向内定位。

4.如权利要求2或3所述的滑动轴承，其特征在于，当滑动轴承二维展成时，其中所述主圆柱面延伸越过所述挤压释放结构的一区域以限定假想主圆柱面，其中在所述径向内凸弧面和在所述假想主圆柱面之间的区域的截面积沿周向被经过所述径向内凸弧面的长度中点的线段分成两个区域，其中A1是较远离所述周端面的第一区域的截面积，A2是较靠近所述周端面的第二区域的截面积，A1和A2之间的关系根据下式来确定：

A1/A2<0.3。

5.如权利要求1所述的滑动轴承，其特征在于，所述挤压释放结构沿周向测得的总长度是3mm－7mm，所述径向内凸弧面沿所述周向测得的长度等于或大于1mm。

6.如权利要求1所述的滑动轴承，其特征在于，所述挤压释放结构沿周向测得的总长度是3mm－7mm，所述径向内凸弧面沿径向测得的深度是5μm－15μm。

7.如权利要求1所述的滑动轴承，其特征在于，所述滑动轴承是用于支承曲轴的曲轴销的连杆轴承。

8.如权利要求1所述的滑动轴承，其特征在于，所述滑动轴承是用于支承曲轴的轴颈的主轴承。

9.一种轴承装置，包括：

如权利要求1至8中任一项所述的滑动轴承；

保持所述滑动轴承的罩壳；以及

由所述滑动轴承支承的曲轴。