CN103322022A - 半轴承和滑动轴承 - Google Patents

Abstract

提供一种用于支承内燃机的曲轴（5）的半轴承（31）。半轴承（31）具有主半圆柱形部件（71）、两个挤压释放结构（70,70）和两个过渡区域（73,73）。每个挤压释放结构（70）在半轴承（31）的周端面处离假想面的深度（D2）大于每个挤压释放结构在每个挤压释放结构（70）和过渡区域（73）之间的连接位置处离假想面的深度（D1）。多个周向槽（74,…）沿其整个周向长度在主半圆柱形部件（71）中沿周向延伸，多个周向槽（74,…）还连续地延伸入过渡区域（73）。

Description

半轴承和滑动轴承

技术领域

本发明涉及用于支承内燃机曲轴的半轴承和具有两个半轴承的滑动轴承（plain bearing）。

背景技术

过去，已采用由一对半轴承构成的滑动轴承来作为主轴承和连杆轴承。所谓的挤压释放结构形成在滑动轴承中且与半轴承的匹配表面相邻。

挤压释放结构是形成在与半轴承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。挤压释放结构形成为意图在半轴承已组装的状态下吸收一对半轴承的结合表面的未对准或变形（例如参见JP-A-4-219521和JP-A-7-139539）。

此外，在一些情况下，沿周向延伸的多个周向槽形成在构成滑动轴承的半轴承的内周面中。通常，这些周向槽形成为增强润滑油在半轴承内周面中的保持能力。

然而，近年来，油泵的尺寸已在内燃机中减小，供给至轴承的内周面的润滑油量由此减小。因此，在将一对半轴承组装成圆柱形时，假如其周端面未对准，则轴承的内周面与轴的表面直接接触，由于热量可能会对轴承的内周面造成损坏。

因此，本发明的目的在于提供一种半轴承，即使在将一对半轴承组装成圆柱形时周端面未对准，该半轴承也不太可能损坏，本发明的目的还在于提供一种滑动轴承，该滑动轴承通过将这些半轴承组装成圆柱形而形成。

发明内容

为了实现上述目的，本发明的半轴承是用于支承内燃机曲轴的半轴承。半轴承包括：主半圆柱形部件，所述主半圆柱形部件包括半轴承的周向中心部分；两个挤压释放结构，每个挤压释放结构具有一厚度且布置在半轴承的每个周向端处，所述挤压释放结构的厚度比所述主半圆柱形部件的厚度薄；以及两个过渡区域，每个过渡区域具有一厚度且布置在主半圆柱形部件和挤压释放结构之间，所述过渡区域的厚度朝向挤压释放结构变薄。当假设一假想内周面在挤压释放结构上方延伸时，所述假想内周面与主半圆柱形部件的内周面共面，每个挤压释放结构在半轴承的周端面处离假想面的深度大于每个挤压释放结构在每个挤压释放结构和每个过渡区域之间的连接位置处离假想面的深度。多个周向槽沿其整个周向长度在主半圆柱形部件中沿周向延伸，多个周向槽还连续地延伸入过渡区域。

这里，曲轴被解释为包括轴颈部件、曲轴销部件和曲柄臂部件的构件。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，半轴承被解释为如下构件：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。

本发明的半轴承包括主半圆柱形部件、挤压释放结构和过渡区域。挤压释放结构形成为：挤压释放结构在半轴承的周端面位置处的深度大于挤压释放结构在连接至过渡区域的位置处的深度。沿周向延伸的多个周向槽形成在主半圆柱形部件中，多个周向槽形成为延伸入过渡区域。

通过这种构造，在半轴承的端面不对准的状态下，沿轴表面且沿周向流动的油流和被过渡区域引导流向主半圆柱形部件的油流相交以彼此碰撞，由此产生湍流。因此，当轴承的主半圆柱形部件的周向端与匹配轴相接触时产生的热量被有效地传导至油湍流，因此防止轴承达到对其造成损坏的高温。

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是内燃机曲轴的剖视图，在轴颈部件和曲轴销部件处切开；

图2是实施例1的半轴承的前视图；

图3是实施例1的半轴承的仰视图；

图4是形成在实施例1的半轴承的主半圆柱形部件中的多个周向槽的剖视图；

图5是图2所示A部段的放大图；

图6是展开图，其中A部段中的主半圆柱形部件二维展开以描述具体尺寸；

图7是示出实施例1的半轴承的周端面未对准的状态的前视图；

图8是用于描述实施例1的半轴承的运行的运行示意图；

图9是示出另一模式的过渡区域的剖面图；

图10是示出另一模式的过渡区域的剖面图；

图11是示出另一模式的过渡区域的剖面图；

图12是一部分的放大图，该部分对应于实施例2的半轴承中如图2所示的A部段；

图13是示出实施例2的半轴承中周向槽和挤压释放结构槽之间的位置关系的内部图；

图14是用于描述实施例2的半轴承的运行的运行示意图；

图15是示出实施例3的半轴承中周向槽和挤压释放结构槽之间的位置关系的内部图；

图16是示出实施例3的半轴承中周向槽和挤压释放结构槽的剖面图；

图17是用于描述实施例3的半轴承的运行的运行示意图；

图18是示出半轴承的周端面对准的状态的前视图；

图19是用于描述图18所示状态的半轴承的运行的运行示意图；

图20是示出效果验证试验的试验条件和结果的表；

图21是示出效果验证试验的试验条件的表；以及

图22是用于描述现有半轴承的运行的运行示意图。

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，挤压释放结构在附图中被夸大地描绘以便于理解。

实施例1

（轴承装置的总体构造）

如图1所示，本实施例的轴承装置1包括轴颈部件6、曲轴销部件5和连杆2，轴颈部件由汽缸本体8的下部支承，曲轴销部件与轴颈部件6一体形成以绕轴颈部件6转动，连杆将往复运动从内燃机输送至曲轴销部件5。轴承装置1还包括主轴承4和连杆轴承3，主轴承可转动地支承轴颈部件6，连杆轴承可转动地支承曲轴销部件5，作为支承曲轴的滑动轴承。

注意，尽管曲轴具有多个轴颈部件6和多个曲轴销部件5，但这里为了便于描述，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，在纸面深度方向上的位置关系是：轴颈部件6位于纸面的背侧，而曲轴销部件5位于前侧。

轴颈部件6通过由一对半轴承41和42构成的主轴承4被内燃机的缸体下部81轴向地支承。润滑油槽41a沿着内周面的整个长度形成在半轴承41中，且位于图1中的上侧。此外，轴颈部件6具有沿直径方向穿透的润滑油道6a，当轴颈部件6沿箭头X所示方向转动时，润滑油道6a两端处的开口交替地与润滑油槽41a连通。

曲轴销部件5通过由一对半轴承31和32构成的连杆轴承3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。

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

这样，润滑油穿过第一润滑油道6a、第二润滑油道5a和第三润滑油道5b，从而通过第三润滑油道5b的端部出口（即，开向曲轴销部件5的外周面的出口）供给至形成在曲轴销部件5和连杆轴承3之间的空间。

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运行效果。

（半轴承的构造）

本实施例的连杆轴承3通过将一对半轴承31和32组装成它们的周端面彼此结合而形成大体圆柱形（参见图7）。每个半轴承31（32）形成为双金属半圆柱形，其中，薄轴承合金粘附至钢板，如图2所示，且包括主半圆柱形部件71、挤压释放结构70、70和过渡区域73、73，主半圆柱形部件71形成为包括周向中心部分，挤压释放结构70、70形成在两个周向端，过渡区域73、73形成在主半圆柱形部件71和挤压释放结构70、70之间以使其壁厚朝向挤压释放结构70、70变薄。

主半圆柱形部件71具有占据半轴承31的大部分内周面的半圆柱形表面，该半圆柱形表面构成与匹配轴的主滑动表面。此外，沿周向延伸的多个周向槽74...形成在本实施例的主半圆柱形部件71中，如图3所示。

周向槽74在半轴承31的主半圆柱形部件71的内周面中、沿周向且沿整个长度形成，如图3和4所示。此外，周向槽74形成为不中断以延伸入位于主半圆柱形部件71两端的过渡区域73、73，这将在下文进行描述。此外，周向槽74在半轴承31的宽度方向彼此平行地设置多个，且形成为跨越整个宽度。因此，多个周向槽74...形成在主半圆柱形部件71的内周面（半圆柱形表面）的整个区域上，因此其中不存在平面区域。

更详细地说，周向槽74形成为具有预定槽宽度WG和预定槽深度DG的圆弧形（圆弧段位于背侧的形状），如图4所示。换而言之，各个周向槽74是U形切槽，且在宽度方向以规则间隔（WG）平行布置，从而大体形成锯条形或浅梳形截面。这里，槽宽度WG是指在半轴承31的宽度方向两个相邻顶峰之间的距离，槽深度DG是指槽在垂直于内周面方向的峰谷之间的距离。具体地说，较佳的是，周向槽74具有0.05mm－0.75mm的槽宽度WG和1μm－8μm的槽深度DG。

此外，多个周向槽74都具有相同的槽宽度WG和相同的槽深度DG，并且槽宽度WG和槽深度DG沿周向恒定。因此，可防止在周向槽74内流动的润滑油的压力损失（形状损失）。注意，尽管周向槽74较佳地是圆弧形的或U形的，但周向槽74也可呈能引导润滑油流的任何形状并可以是V形的。

然后，壁厚朝向挤压释放结构70逐渐减小的过渡区域73形成为与主半圆柱形部件71相邻，如图5和6所示。换而言之，在过渡区域73中，倾斜弧面形成为从挤压释放结构70的内表面向主半圆柱形部件71的内表面接近匹配轴。

在沿着半轴承31的轴向观察时，过渡区域73形成沿半轴承31径向向内突出的内凸弧面。也就是说，在沿着半轴承31的轴向观察时，过渡区域73的倾斜弧面相对于半轴承31的假想内周面的斜率在连接至挤压释放结构70的位置是最大值，且在连接至主半圆柱形部件71的位置达到最小值，从而光滑地连接至主半圆柱形部件71。这里，“内凸弧面”是指周向槽74的凹度和凸度存在于宽度方向的状态，且意味着轮廓（包络面）在周向呈弧形。

注意，过渡区域73的内表面的形状是如下形状就足够了：在挤压释放结构70的表面附近流动的油流F3转化成更朝向匹配轴取向的油流F2，如下所述。因此，内表面的形状不一定需要是内凸弧面，例如可以是平的（沿截面呈线性）（参见图9），或可以是外凹弧面（沿截面呈外凹弧形）（参见图10）。更佳的是，内表面的形状可以是S形弧面，其中，较靠近挤压释放结构70的一侧是外凹弧面，较远离挤压释放结构70的一侧是内凸弧面（参见图11）。

然后，如图3所示，形成在主半圆柱形部件71中的多个周向槽74...形成为级联地延伸入过渡区域73。形成在过渡区域73中的周向槽74具有与形成在主半圆柱形部件71中的周向槽74相同的槽宽度WG，槽宽度WG和槽深度沿周向恒定。因此，可防止从过渡区域73流入主半圆柱形表面且在周向槽74中流动的润滑油的压力损失（流量损失）。注意，尽管过渡区域73中的槽深度较佳地与主半圆柱形部件71中的槽深度DG相同，但该槽可形成为较深或可形成为较浅。

挤压释放结构70是形成在与半轴承31的周端面72相邻的区域中的壁厚减薄区域（参见图5），从而该壁厚比主半圆柱形部件71的壁厚更薄。挤压释放结构70设置成：在成对半轴承31和32组装至连杆2的状态下，意图吸收结合表面（周端面72）的未对准或变形。

本实施例的挤压释放结构70形成为：在端面72位置的深度D2比在连接至过渡区域73位置的深度D1大（深），如图5和6所示。这里，挤压释放结构70的深度是指从假想内周面至挤压释放结构70的表面的距离，在该假想内周面中，主半圆柱形部件71的内周面在挤压释放结构70上方延伸。

此外，本实施例的挤压释放结构70形成有外凹弧面，该外凹弧面沿半轴承31的径向向外凹陷或后退。也就是说，在沿着半轴承31的轴向观察时，挤压释放结构70的内表面相对于半轴承31的假想内周面的斜率在连接至过渡区域73的位置是最大值，且在端面72的位置达到最小值，从而变成基本平行于假想内周面。

接着，参见图6，将描述挤压释放结构70和过渡区域73的具体尺寸。图6是主半圆柱形部件71的内周面展开为平面（沿截面为线性）的展开图。挤压释放结构70的长度L2和深度D2可以与现有挤压释放结构的长度和深度相同。例如，尽管它可根据内燃机的规格变化，但在用于汽车用小型内燃机的轴承的情况下，长度L2是约3mm－7mm，深度D2是约0.01mm－0.05mm。

挤压释放结构70在连接至过渡区域73的位置的深度D1可设定为0.005mm－0.030mm。假如深度D1在该范围内，则到达该连接位置的油量增大，因此可形成油流F2（参见图8）。也就是说，在深度D1小于0.005mm的情况下，到达连接位置的油量减小，因此难以形成油流F2。另一方面，在深度D1超过0.030mm的情况下，挤压释放结构70在半轴承31宽度方向端部处的空间（夹在挤压释放结构70的内表面和假想内周面之间的空间）增大，因此通过在半轴承31宽度方向上的半轴承31的两端漏出的润滑油量增大。

过渡区域73在周向上的长度L1可设定为1mm－4mm。假如长度L1在该范围内，则形成预定流量的油流F2且与油流F1碰撞，这导致湍流的形成。也就是说，在长度L1为0或小于1mm的情况下，在主半圆柱形部件71的主半圆柱形表面和挤压释放结构70的内表面之间产生由垂直面构成的台阶。因此，对于油流F3的阻力过度增大，从而润滑油漏出，且因此油流F2不太可能形成。另一方面，在长度L1超过4mm的情况下，油流F2的流动方向接近油流F1的流动方向，因此即使在油流F2和油流F1彼此碰撞时，也不太可能形成湍流。

注意，上述的主半圆柱形部件71、挤压释放结构70和过渡区域73的形状可用典型的形状测量仪器进行测量，诸如圆度测量仪。也就是说，在轴承组装在连杆、发动机本体或类似于这些的罩壳的情况下，沿周向连续地测量轴承的内表面的形状。

（运行）

将参照图7至11来描述本实施例的半轴承31的运行。

将考虑以下情况：在成对半轴承31和32的周端面未对准的状态下，半轴承31（32）的内周面（主半圆柱形部件71）的周向端附近与匹配轴的表面直接接触，如图7所示。在该状态下，在半轴承31的向内未对准的一端附近（图7中的右上部和左下部），主半圆柱形部件71的主半圆柱形表面和挤压释放结构70的表面与匹配轴的表面紧邻。

当挤压释放结构70的表面和匹配轴的表面彼此紧邻时，首先形成在挤压释放结构70的表面附近流动的油流F3，如图8所示。然后，油流F3被引入形成在过渡区域73中的周向槽74中，因此形成流向主半圆柱形部件71的油流F2。接着，油流F2在碰撞区域A1与沿着轴表面随后沿周向流动的油流F1碰撞，由此相互扰动以形成湍流。半轴承31中产生在轴表面与轴承内周面相接触的接触区域A2内的热量被传导至已经转变成湍流的润滑油流，因此半轴承31冷却。更具体地说，当润滑油从碰撞区域A1流动至接触区域A2时，润滑油的湍流变成润滑油的层流，因此半轴承31中产生在接触区域A2内的热量不太可能被引导至润滑油。然而，因为半轴承31在碰撞区域A1附近的表面中的热量被引导至已在碰撞区域A1中转变成湍流的润滑油，在碰撞区域A1和接触区域A2之间的半轴承31表面中产生温度梯度。然后，在半轴承31内部，接触区域A2中的热量被引导至碰撞区域A1，从而降低所产生的温度梯度，因此半轴承31的接触区域A1被冷却。

具体地说，由于挤压释放结构70在端面位置的深度D2大于在连接至过渡区域73的位置的深度D1，所以油流F2被进一步加强。也就是说，挤压释放结构70和匹配轴表面之间的空间从端面72朝向过渡区域73逐渐变窄。因此，在挤压释放结构70的表面附近流动的油流F3的流量朝向过渡区域73增大，因此更可能形成油流F2。

另一方面，在成对半轴承31和32的周端面的位置如图18所示对准的状态下，在轴承的内周面（主半圆柱形部件71）和轴的表面之间产生足够的空间，如图19所示。因此，尽管油流F1加强，但由于挤压释放结构70的表面足够远离轴的表面，油流F3和油流F2弱化。因此，不形成湍流，也不产生润滑油的压力损失，因此也不增大内燃机中的机械损失。

此外，由于本实施例的过渡区域73包括内凸弧面，所以在碰撞区域A1（其中油流F1和油流F2彼此碰撞）和接触区域A2之间产生空间。因此，转变成湍流的润滑油量增大，有利于从半轴承31传导热量。例如，如图9和10所示，在过渡区域73形成有平坦斜面或外凹弧面的情况下，用于临时储存已转变成湍流的润滑油的空间较小，因此可能不利于热量的传导。

接着，参见图11，将描述以下情况作为过渡区域73的另一模式：过渡区域73包括在较靠近挤压释放结构70一侧的外凹弧面73a和在较远离挤压释放结构70一侧的内凸弧面73b，从而大体形成S形弧面。在过渡区域73形成有这种S形弧面的情况下，进一步有利于热量的传导。具体地说，因为通过位于较远离挤压释放结构70的一侧的内凸弧面73b在碰撞区域A1和接触区域A2之间产生空间，类似于以上描述，转变成湍流的润滑油量增大。此外，因为油流F2相对于油流F1的相交角通过位于较靠近挤压释放结构70一侧的外凹弧面73a而增大，所以有利于湍流的产生。

（效果）

将列出和描述本实施例的半轴承31和连杆轴承3的效果。

(1)本实施例的半轴承31是构成连杆轴承3的半轴承31，该连杆轴承充当用于支承内燃机曲轴的滑动轴承。半轴承31、32中的一个包括主半圆柱形部件71和挤压释放结构70、70，主半圆柱形部件71沿周向形成在半轴承31的中心处，挤压释放结构70、70形成在半轴承31的两个周端，以使壁厚比主半圆柱形部件71的壁厚更薄。然后，本实施例的半轴承31还包括形成为与主半圆柱形部件71的两个周端相邻的过渡区域73、73，以使壁厚朝向挤压释放结构70逐渐变薄。挤压释放结构70形成为：在半轴承31周端面72的位置的深度D2比连接至过渡区域73的位置的深度D1大。此外，沿周向延伸的多个周向槽74...形成在主半圆柱形部件71中，多个周向槽74...形成为也延伸入过渡区域73。

由于这种构造，在半轴承31的端面72的位置未对准的状态下，沿轴表面且随后沿周向流动的油流F1和被过渡区域73引导流向主半圆柱形部件71的油流F2相交以彼此碰撞，由此产生湍流。因此，半轴承31的主半圆柱形部件71的周向端与匹配轴接触时所产生的热量被有效地传导至已转变成湍流的润滑油，因此可防止半轴承31达到对其造成损坏的高温。

(2)过渡区域73可形成有内凸弧面，该内凸弧面沿半轴承31的径向向内突出。因此，在碰撞区域A1（其中油流F1和油流F2彼此碰撞）和接触区域A2之间产生空间。因此，转变成湍流的润滑油量增大，有利于从半轴承31传导热量。

(3)过渡区域73也可形成有外凹弧面73a和内凸弧面73b，该外凹弧面在较靠近挤压释放结构70一侧沿径向向外凹陷或后退，该内凸弧面在较远离挤压释放结构70一侧沿径向向内突出。在过渡区域73包括这种S形弧面的情况下，进一步有利于热量的传导。也就是说，通过包括内凸弧面73b，转变成湍流的润滑油量增大，而通过包括外凹弧面73a，有利于湍流的产生。

(4)挤压释放结构70较佳地可使其在连接至过渡区域73的位置的深度D1为0.005mm－0.030mm。假如深度D1在该范围内，则到达该连接位置的油量增大，因此可形成油流F2。

(5)过渡区域73在周向上的长度L1较佳地为1mm－4mm。假如长度L1在该范围内，则预定流量的油流F2形成为与油流F1碰撞，因此产生湍流。

(6)本实施例的充当滑动轴承的连杆轴承3包括一对任何上述半轴承31，且通过将成对半轴承31和32组装成圆柱形来形成。

实施例2

接着，参见图12至14，将描述以下情况：与实施例1不同，槽也形成在挤压释放结构70中，且该槽相对于周向槽74不偏移。注意，与实施例1中所述内容相同或等同的部件将被描述成具有相同的附图标记。

首先，将描述构造。如图12所示，本实施例的半轴承31、32中的一个包括主半圆柱形部件71、挤压释放结构70、70和过渡区域73、73，与实施例1类似。沿周向延伸的多个周向槽74...形成在主半圆柱形部件71中，周向槽74...形成为延伸入过渡区域73、73。

然后，如图12、13和14所示，沿周向延伸的多个挤压释放结构槽75...形成在本实施例的挤压释放结构70中。挤压释放结构槽75沿着整个周向长度形成在挤压释放结构70的内表面中。此外，挤压释放结构槽75在半轴承31的宽度方向彼此平行地设置多个，且形成为跨越整个宽度。

更具体地说，挤压释放结构槽75形成为具有预定槽宽度和预定槽深度的圆弧形（圆弧段位于背侧的形状），如同在主半圆柱形部件71和过渡区域73中的周向槽74那样。槽宽度与周向槽74的槽宽度WG相同。槽深度较佳地与周向槽74的槽深度DG相同，但槽深度不一定需要相同。形状较佳地是圆弧形，但也可以是V形。

然后，本实施例的多个挤压释放结构槽75...与形成在主半圆柱形部件71和过渡区域73中的多个周向槽74...在宽度方向上对准，从而挤压释放结构槽75的槽谷（凹形开口）对应于周向槽74的槽谷（凹形开口）。换而言之，挤压释放结构70中的挤压释放结构槽75和周向槽74布置成：在挤压释放结构70和过渡区域73的连接位置处，槽宽度中相应中心部分的位置在半轴承31的宽度方向上彼此符合，因此润滑油的油流顺畅地流动。

接着，将描述运行。首先，如图14所示，在挤压释放结构70的表面附近流动的油流F3加强，且被引入挤压释放结构槽75。然后，油流F3从挤压释放结构槽75顺畅地引入形成周向槽74中，因此形成流向主半圆柱形部件71的油流F2。接着，油流F2在碰撞区域A1内与沿着轴表面然后沿周向流动的油流F1碰撞，由此相互扰动以形成湍流。半轴承31中产生在轴表面与轴承内周面相接触的接触区域A2内的热量被传导至已经转变成湍流的润滑油，因此半轴承31冷却。

接着，将列出和描述本实施例的半轴承31的效果。

(1)沿周向延伸的多个挤压释放结构槽75...形成在本实施例的挤压释放结构70中，挤压释放结构槽75的槽宽度与形成在主半圆柱形部件71中的周向槽74的槽宽度WG相同。因此，因为油流F3被引入挤压释放结构槽75，大量润滑油可流动，且可增多传导的热量。

(2)形成在挤压释放结构70中的多个挤压释放结构槽75...与形成在主半圆柱形部件71中的多个周向槽74在半轴承31的宽度方向上对准。因此，在润滑油从挤压释放结构槽75流入周向槽74时产生的阻力减小；因此，大量润滑油可流动，且可增多传导的热量。

注意，除了以上之外的构造和效果与实施例1的构造和效果基本相同，因此将省略对它们的描述。

实施例3

接着，参见图15至17，将描述以下情况：与实施例2不同，槽也形成在挤压释放结构70中，且该槽相对于周向槽74偏移。注意，与实施例1或2中所述内容相同或等同的部件将被描述成具有相同的附图标记。

首先，将描述构造。如图15所示，本实施例的半轴承31、32中的一个包括主半圆柱形部件71、挤压释放结构70、70和过渡区域73、73，与实施例1和2类似。沿周向延伸的多个周向槽74...形成在主半圆柱形部件71中，周向槽74形成为延伸入过渡区域73、73。

如图15、16和17所示，沿周向延伸的多个挤压释放结构槽75...形成在挤压释放结构70中。然后，本实施例的多个挤压释放结构槽75...相对于形成在主半圆柱形部件71和过渡区域73中的多个周向槽74...在宽度方向上偏移半个槽宽度WG，并布置成在挤压释放结构70和过渡区域73的连接位置，挤压释放结构槽75的槽谷（挤压释放结构槽的凹形开口）对应于周向槽74的槽顶（形成于两个相邻周向槽74之间的凸部）。因此，润滑油的油流在挤压释放结构70和过渡区域73的连接位置处经受阻力。注意，尽管在本实施例中示出了以下示例：多个挤压释放结构槽75...相对于形成在主半圆柱形部件71和过渡区域73中的多个周向槽74...在宽度方向上偏移半个槽宽度WG，但本发明并不局限于此。多个挤压释放结构槽75...可相对于形成在主半圆柱形部件71和过渡区域73中的多个周向槽74...在宽度方向上偏移大于0且小于槽宽度WG的量。换而言之，在挤压释放结构70和过渡区域73的连接位置，挤压释放结构槽75和周向槽74如下布置就足够了：槽宽度中相应中心部分的位置在半轴承31的宽度方向上彼此偏移大于0且至多小于槽宽度WG的量。

接着，将描述运行。如图17所示，首先，在挤压释放结构70的表面附近流动的油流F3加强，且被引入挤压释放结构槽75。然后，油流F3从挤压释放结构槽75进入周向槽74。在这点上，油流F3经受来自周向槽74的槽顶的阻力，因此在连接区域A3中产生湍流。接着，油流F2被引入过渡区域73中的周向槽74。然后，油流F2在碰撞区域A1与沿着轴表面然后沿周向流动的油流F1碰撞，由此相互扰动以加强湍流。半轴承31中产生在轴表面与轴承内周面相接触的接触区域A2内的热量被传导至润滑油，在该润滑油中湍流已被加强，因此半轴承31冷却。

接着，将描述效果。形成在本实施例的挤压释放结构70中的多个挤压释放结构槽75...相对于形成在主半圆柱形部件71和过渡区域73中的多个周向槽74...在半轴承31的宽度方向上异相（out of phase）至少大于0且至多小于槽宽度WG的量。因此，当润滑油被挤压释放结构槽75保持时，有利于在连接区域A3和碰撞区域A2的两个位置处形成湍流，因此可进一步增多传导的热量。也就是说，随着挤压释放结构槽75相对于周向槽74在半轴承的宽度方向上偏离（偏移），润滑油经受来自周向槽74的槽顶的阻力，因此油流F2弱化，由此抑制在碰撞区域A1中形成湍流。相反，因为在连接区域A3中有利于湍流的形成，所以在整体上，有利于湍流的形成且增多传导的热量。

注意，除了以上之外的构造和效果与实施例1或2的构造和效果基本相同，因此将省略对它们的描述。

实施例4

接着，将参照图20和21中的表格来描述试验，进行该试验以验证实施例1至3的半轴承31的效果。

（试验条件）

首先，将描述试验条件。在图20所示的具体实施产品和现有产品上进行试验。这里，具体实施产品1号对应于实施例1，其中，过渡区域形成有内凸弧面。具体实施产品2号对应于图11所示的实施例1的另一模式，其中，过渡区域形成有S形连续弧面，该S形连续弧面包括外凹弧面和内凸弧面。具体实施产品3号对应于图10所示的实施例1的另一模式，其中，过渡区域形成有外凹弧面。具体实施产品4号对应于实施例2，其中，过渡区域形成有内凸弧面和与形成在挤压释放结构中的周向槽同相(in phase)对准的挤压释放结构槽。具体实施产品5号对应于实施例3，其中，过渡区域形成有内凸弧面和相对于形成在挤压释放结构中的周向槽异相的挤压释放结构槽。现有产品具有现有的挤压释放结构，但在其中不形成过渡区域。

对于具体实施产品1号至5号中的每一个和现有产品，使用外径为48mm、内径为45mm且宽度为15mm的半轴承，且在将一对半轴承组装成圆柱形的滑动轴承上进行试验。具体实施产品1号至5号和现有产品中的每一个在离半轴承周端面的长度上是5mm，且在半轴承周端面处的深度上是0.04mm。在主半圆柱形部件和过渡区域处，多个周向槽形成在具体实施产品的内周面中。周向槽的槽宽度是3μm，其槽宽度是0.15mm，其横跨轴承周向是恒定的。此外，（多个）周向槽形成为在宽度方向上跨越轴承的整个宽度。多个挤压释放结构槽形成在具体实施产品4号和5号的挤压释放结构中。挤压释放结构槽的槽深度是3μm，其槽宽度是0.15mm。多个周向槽形成在现有产品的主半圆柱形部件中。周向槽的槽宽度是3μm，其槽宽度是0.15mm，其横跨轴承周向是恒定的。此外，多个周向槽形成为在宽度方向上跨越轴承的整个宽度。注意，表1中示出了具体实施产品和现有产品的其它规格。

在图21所示的条件下，在具体实施产品1号至5号和现有产品上进行轴承试验。在具体实施产品中的每一个和现有产品上，进行轴承试验，其中，两个半轴承配对且嵌入拼合型轴承罩壳的轴承保持部（未示出）中，从而在成对半轴承的相应周端面的位置未对准时，在半轴承的内周面（主半圆柱形部件）的周端附近与轴相接触（参见图7）。紧接在完成轴承试验之后，在半轴承内周面（主半圆柱形部件）与轴接触的周端部分的后表面处测量每个具体实施产品中的半轴承的温度。图20示出了测得的轴承温度。

（结果）

接着，将简要描述试验结果。如图20所示，当现有产品显示为159℃时，具体实施产品1号至5号分别显示为140℃、129℃、149℃、124℃和116℃。这样，已经发现，在具体实施产品的任一个中，通过过渡区域在半轴承的内周面的周端中产生湍流，且与现有产品相比，抑制了半轴承由于与轴相接触造成的温度上升。具体地说，示出了在具体实施产品4号和5号中效果较好。注意，因为各具体实施产品符合在以上实施例1至3中描述的运行和效果描述，省略了对于各具体实施产品的各自考虑。

相反，现有产品没有在半轴承内周面（主半圆柱形部件）171的周端和挤压释放结构170之间的过渡区域构造。因此，如图22所示，在挤压释放结构170的表面附近流动的油流F3和沿轴表面然后沿周向流动的油流F1形成为从挤压释放结构170向半轴承的内周面（主半圆柱形部件）171的润滑油油流。因为油流F1的方向和油流F3的方向定向成在挤压释放结构170端部处基本相同的方向，这些油流彼此不干扰，润滑油作为层流流向半轴承的内周面（主半圆柱形部件）171。因为半轴承中的热量不太可能传导至润滑油的层流，所以在现有产品中，半轴承由于与轴接触造成的温度上升最大。

至此，本发明的实施例已参照附图详细描述。然而，特定的构造并不局限于这些实施例，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。

例如，挤压释放结构70、主半圆柱形部件71和过渡区域73的构造可仅仅形成在成对半轴承31和32中的一个半轴承31（32）中，或可形成在两个半轴承31和32中。

Claims (9)

1.一种用于支承内燃机的曲轴的半轴承，所述半轴承包括：

主半圆柱形部件，所述主半圆柱形部件包括所述半轴承沿周向的中心部分；

两个挤压释放结构，每个挤压释放结构具有一厚度且布置在所述半轴承的每个周向端处，所述挤压释放结构的厚度比所述主半圆柱形部件的厚度更薄；以及

两个过渡区域，每个过渡区域具有一厚度且布置在所述主半圆柱形部件和所述挤压释放结构之间，所述过渡区域的厚度朝向所述挤压释放结构变薄，

其中，当假设一假想内周面在所述挤压释放结构上方延伸时，所述假想面与所述主半圆柱形部件的内周面共面，

每个挤压释放结构在所述半轴承的周端面处离所述假想面的深度大于每个挤压释放结构在每个挤压释放结构和每个过渡区域之间的连接位置处离所述假想面的深度，以及

其中，多个周向槽沿其整个周向长度在所述主半圆柱形部件中沿周向延伸，所述多个周向槽还连续地延伸入所述过渡区域。

2.如权利要求1所述的半轴承，其特征在于，每个过渡区域包括沿着所述半轴承的径向向内突出的内凸弧面。

3.如权利要求1或2所述的半轴承，其特征在于，每个过渡区域包括外凹弧面和内凸弧面，所述外凹弧面在较靠近所述挤压释放结构的一侧沿所述径向向外凹陷，所述内凸弧面在较远离所述挤压释放结构的一侧沿所述径向向内突出。

4.如权利要求1至3中任一项所述的半轴承，其特征在于，每个挤压释放结构包括沿周向延伸的多个挤压释放结构槽，每个挤压释放结构槽的槽宽度与在所述主半圆柱形部件中每个周向槽的槽宽度相同。

5.如权利要求4所述的半轴承，其特征在于，所述挤压释放结构中的多个挤压释放结构槽在所述半轴承的宽度方向上相对于所述主半圆柱形部件中和所述过渡区域中的多个周向槽偏移大于0且小于所述槽宽度的量，由此所述挤压释放结构槽的槽谷对应于所述周向槽的槽顶。

6.如权利要求4所述的半轴承，其特征在于，所述挤压释放结构中的多个挤压释放结构槽在所述半轴承的宽度方向上与所述主半圆柱形部件中和所述过渡区域中的多个周向槽对准，由此所述挤压释放结构槽的槽顶对应于所述周向槽的槽顶。

7.如权利要求1至6中任一项所述的半轴承，其特征在于，所述挤压释放结构在所述挤压释放结构和所述过渡区域之间的连接位置处的深度是0.005mm－0.030mm。

8.如权利要求1至7中任一项所述的半轴承，其特征在于，所述过渡区域的周向长度是1mm－4mm。

9.一种滑动轴承，包括两个半轴承，所述半轴承组装成圆柱形，其中，至少一个轴承如权利要求1至8中任一项所述。

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