CN104185742A - 连杆的轴承组件 - Google Patents

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Abstract

一种轴承组件，包括：具有第一端部(32)和第二端部(36)的连杆(30)，所述第二端部(36)限定第一外滚道(44a)和第二外滚道(44b)，并且第一外滚道(44a)与第二外滚道(44b)之间具有止推环(60)；限定圆柱内滚道(14)的曲轴(10)；设置于第一外滚道(44a)和内滚道(14)之间的多个第一径向滚动元件(52a)；以及设置于第二外滚道(44b)和内滚道(14)之间的多个第二径向滚动元件(52b)。至少一个第一径向滚动元件(52a)的轴向长度大于第一外滚道(44a)的轴向长度，并且至少一个第二径向滚动元件(52b)的轴向长度大于第二外滚道(44b)的轴向长度。

Description

连杆的轴承组件
技术领域
本发明涉及用于连杆与相应的曲轴之间的轴承。更明确的说，本发明涉及能够支撑径向及轴向载荷的轴承。
背景技术
在往复式发动机中，活塞在气缸内往复运动。所述活塞通过连杆连接至曲轴以使得所述活塞的运动驱动所述曲轴。轴承设置于连杆与曲轴之间以吸收由连杆与曲轴之间的相对运动产生的径向力。轴承的轴向端部接触曲轴的表面。通常，轴承的轴向端部是从轴承保持架的对置端部径向向外延伸的凸缘以使得这些轴向端部设置于连杆与曲轴的对置表面之间。连杆表面与曲轴之间的接触能够引起连接表面的严重磨损。而且，连杆与轴承之间以及曲轴与连杆之间产生的摩擦所产生的热量能够导致轴承及其组件的损坏。
现有技术包括各种不同的、旨在减小连杆与曲轴之间产生的摩擦量的尝试，例如，采用比如喷射润滑剂的方式润滑连杆和曲轴的连接面。但是，连杆和与其连接的部分曲轴之间存在的间隙通常会因向外延伸至这些间隙内的轴承保持架的径向凸缘而减小。而且，紧密度容限会阻碍提供润滑剂至曲轴的滚道的能力，轴承的滚动元件位于曲轴的该滚道之上。
本发明意识到并解决了现有技术的构建与方法中的这些考量。
发明内容
根据本公开的轴承组件的一实施例包括：具有第一端部和第二端部的连杆，该第一端部限定圆柱孔，该圆柱孔具有从其径向向内延伸的止推环以使得所述圆柱孔限定所述止推环的对置侧面上的第一外滚道和第二外滚道；曲轴，限定设置于一对对置内壁之间的圆柱内滚道；设置于第一外滚道与内滚道之间的多个第一径向滚动元件，每个第一径向滚动元件具有第一端面和对置的第二端面并且限定这两个端面之间的轴向长度；以及设置于第二外滚道和内滚道之间的多个第二径向滚动元件，每个第二径向滚动元件具有第一端面和对置的第二端面并且限定这两个端面之间的轴向长度。多个第一径向滚动元件中的至少一个第一径向滚动元件的轴向长度大于第一外滚道的轴向长度，并且多个第二径向滚动元件中的至少一个第二径向滚动元件的轴向长度大于第二外滚道的轴向长度。
用于限定外滚道的连杆与限定内滚道的曲轴之间的轴承组件的另一个实施例包括：设置于外滚道和内滚道之间的多个第一径向滚动元件，每个第一径向滚动元件具有第一端面和对置的第二端面并且限定这两个端面之间的轴向长度；设置于外滚道和内滚道之间的多个第二径向滚动元件，每个第二径向滚动元件具有第一端面和对置的第二端面并且限定这两个端面之间的轴向长度；以及设置于多个第一径向滚动元件和多个第二径向滚动元件之间的止推环。连杆的外滚道的最大轴向长度小于通过多个第一径向滚动元件中的至少一个第一径向滚动元件的轴向长度、多个第二径向滚动元件中的至少一个第二径向滚动元件的轴向长度以及止推环的轴向长度限定的整体轴向长度。
通过参照详细说明及附图，本发明的其它方面将变得更加明显。
附图说明
本说明书参照附图阐述了本发明的完整和有效的公开，包括其最佳实施方式，用于指导本领域普通技术人员，其中
图1是用于连杆与曲轴之间的轴承组件的一实施例沿图2中1-1线的剖视图；
图2是轴承组件沿图1中2-2线的剖视图；
图3是如图1所示轴承组件的部分剖视图；
图4是如图1所示轴承组件的部分剖视图；
图5是根据本公开的轴承组件的一可选实施例的部分透视图；
图6是根据本公开的轴承组件的一可选实施例的部分透视图；
图7是根据本公开的轴承组件的一可选实施例的部分透视图；
图8是根据本公开的轴承组件的一可选实施例的部分透视图；
图9是如图8所示轴承组件的部分剖视图；以及
图10是如图8所示轴承组件的部分透视剖面图。
本说明书和附图中重复使用的参照特征代表根据本发明的相同或类似的功能或元件。
具体实施方式
现在将详细参考本发明目前优选的实施例，其一个或多个示例在附图中例示。本发明的每个示例通过说明性而非限制性的方式提供。事实上，对本领域技术人员来说显然的是，可在不偏离本发明范围和构思的前提下作出修改和变化。例如，作为一个实施例一部分而被说明或描述的特性可被用于另一实施例以构成又一实施例。因此，可在随附权利要求及其等同方案的范围内对本发明作此类修改和变化。
现在参照各附图，在图1至图5中示出了根据本公开的轴承组件50的实施例。在往复式发动机中(未示出)，活塞在气缸内往复并且驱动曲轴10。所述活塞通过连杆30连接至曲轴10以使得通过活塞的运动来驱动所述曲轴10，并且轴承组件50容纳在曲轴10和连杆30之间以减少摩擦。活塞、曲轴10和连杆30的运动引起轴向和径向力通过轴承组件50施加于连杆30和曲轴10之间。
如图1和图2中清楚可见的，连杆30包括第一端部32、杆部34和第二端部36。第一端部32限定第一孔38并且通过穿过第一孔38的活塞栓连接至活塞。枢轴线40通过第一孔38的中心限定，并且当所述活塞在气缸中往复时，第一端部32和连杆30绕所述活塞栓旋转。连杆30的第二端部36限定第二孔42。曲轴10的一部分可旋转地容纳在第二孔42中以使得曲轴10被连接至连杆30。轴承组件50被设置在连杆30的第二孔42和穿过所述第二孔42的部分曲轴10之间以吸收两者之间产生的轴向和径向力。
如图4中清楚可见的，轴承组件50包括多个第一滚动元件52a、多个第二滚动元件52b以及设置在它们之间的止推环60。如图所示，连杆30的第二孔42的内圆周表面限定外滚道44以及环形槽46，该环形槽46从外滚道44径向向外延伸到连杆30的第二端部36内。环形槽46配置成容纳轴承组件50的止推环60并且将外滚道44分为第一外滚道44a和第二外滚道44b。此外，容纳在连杆30的第二孔42中的部分曲轴10限定曲轴10的对置内壁16a与16b之间的圆柱内滚道14。
在所示实施方式中，轴承组件50和整体式曲轴10一起使用。但是，轴承组件50也可以与组装的曲轴10a一起使用，如图10所示。如图5所示，止推环60和连杆30的第二端部36都由至少两个分离部件形成以使得其能够围绕被容纳在第二孔42中的部分曲轴10而设置。止推环60包括外圆周表面64，其容纳在连杆30的环形槽46中；止推环60还包括一对平行侧面，其限定对置轴承表面62a和62b。如图4中清楚可见的，多个第一及第二滚动元件52a和52b分别容纳在内滚道10与外滚道44之间限定的环形空间内。更明确的是，多个第一滚动元件52a设置在第一内滚道14a与第一外滚道44a之间，并且多个第二滚动元件52b设置在第二内滚道14b与第二外滚道44b之间，这两种多个滚动元件52a和52b设置在止推环60的对置侧面上。
多个第一滚动元件中的每个滚动元件52a包括邻近于止推环60的轴承表面62a设置的第一端面54、邻近于曲轴10的内壁16a设置的第二端面56以及与第一内滚道14a和第一外滚道44a相接触的圆柱外表面58。类似地，多个第二滚动元件中的每个滚动元件52b包括邻近于止推环60的轴承表面62b设置的第一端面54、邻近于曲轴10的内壁16b设置的第二端面56以及与第二内滚道14b和第二外滚道44b相接触的外圆周表面64。优选地，如图4所示，多个第一滚动元件中的每个滚动元件52a的轴向长度大于第一外滚道44a的轴向长度。以这种方式，止推环60的轴承表面62a与第一滚动元件52a的第一端面54的邻接(abutment)防止连杆30的第一外表面48a与曲轴10的内壁16a接触。类似地，多个第二滚动元件中的每个滚动元件52b的轴向长度大于第二外滚道44b的轴向长度。以这种方式，止推环60的轴承表面62b与第二滚动元件52b的第一端面54的邻接防止连杆30的外表面48b与曲轴10的内壁16b接触。优选地，多个第一与第二滚动元件52a和52b都包括整组滚动元件。
如图4中清楚可见的，位于曲轴10的最外侧部分处的对置内壁16a与16b的高度分别小于第一与第二滚动元件52a和52b的直径，这在连杆30的第二端部36与曲轴10之间形成间隙。以这种方式，可使用喷洒系统对轴承组件50提供润滑液。优选地，曲轴10被钻孔以提供润滑路径24，该润滑路径24与内滚道14连通。润滑路径24优选地终止于内滚道14的位于第一内滚道14a与第二内滚道14b之间的那部分上。以这种方式，润滑路径24提供润滑液至多个第一及第二滚动元件52a和52b之间的区域。
如图6所示，根据本公开的轴承组件的一个可选实施例包括连杆30a，其中止推环60a与连杆的第二端部36是一体形成的。包括一体形成的止推环60a的所述轴承组件以类似于轴承组件50的实施例的方式起作用，如关于图1至图5所讨论的。
如图7所示，根据本公开的轴承组件的一个可选实施例包括一体形成的止推环60b，该止推环60b容纳于通过连杆30b的第二端部36限定的环形槽46中。包括一体形成的止推环60b的所述轴承组件与关于图1至图5所讨论的实施例的区别仅在于其仅能与组装的曲轴10a一起使用，例如如图10所示。
现在参照图8至图10，其示出了根据本公开的轴承组件的一个可选实施例。轴承组件50c与关于图1至图5所讨论的实施例的区别主要在于：连杆30c的第二端部36是一个连续环，其包括一体形成的止推环60c。以这种方式，轴承组件50c与组装的曲轴10a一起使用，并且连杆30c的第二端部36通过穿过其的曲柄销12固定于曲轴10a。
虽然已在上文描述了本发明的一个或多个优选实施例，本领域技术人员应当理解的是，在不偏离本发明的范围与构思的前提下，可对本发明作出各种不同的修改和变化。例如，多个第一及第二滚动元件中每个滚动元件的长度不必相同。因此，在附加权利要求及其等同方案的范围和构思内，可对本发明作此类修改和变化。

Claims (21)

1.一种轴承组件，包括：
连杆，具有第一端部和第二端部，第一端部限定圆柱孔，所述圆柱孔具有从其径向向内延伸的止推环以使得所述圆柱孔限定所述止推环的对置侧面上的第一外滚道和第二外滚道；
曲轴，限定圆柱内滚道，所述圆柱内滚道设置于一对对置内壁之间；
多个第一径向滚动元件，设置于第一外滚道和内滚道之间，每个第一径向滚动元件具有第一端面和对置的第二端面并且限定两个端面之间的轴向长度；以及
多个第二径向滚动元件，设置于第二外滚道和内滚道之间，每个第二径向滚动元件具有第一端面和对置的第二端面并且限定两个端面之间的轴向长度，
其中，所述多个第一径向滚动元件中的至少一个第一径向滚动元件的轴向长度大于第一外滚道的轴向长度，并且所述多个第二径向滚动元件中的至少一个第二径向滚动元件的轴向长度大于第二外滚道的轴向长度。
2.根据权利要求1所述的轴承组件，其中，所述多个第一径向滚动元件中的至少一个第一径向滚动元件的第一端面接触止推环并且其第二端面轴向向外延伸超过第一外滚道。
3.根据权利要求2所述的轴承组件，其中，所述多个第二径向滚动元件中的至少一个第二径向滚动元件的第一端面接触止推环并且其第二端面轴向向外延伸超过第二外滚道。
4.根据权利要求3所述的轴承组件，其中，当所述多个第一径向滚动元件中的每个第一径向滚动元件的第一端面接触止推环时，其第二端面轴向向外延伸超过第一外滚道。
5.根据权利要求4所述的轴承组件，其中，当所述多个第二径向滚动元件中的每个第二径向滚动元件的第一端面接触止推环时，其第二端面轴向向外延伸超过第二外滚道。
6.根据权利要求1所述的轴承组件，其中，所述多个第一径向滚动元件和多个第二径向滚动元件中的每个径向滚动元件还包括整组径向滚动元件。
7.根据权利要求1所述的轴承组件，其中，止推环与连杆是一体形成的。
8.根据权利要求1所述的轴承组件，其中，止推环容纳于从圆柱孔的内表面径向向外延伸的环形槽中。
9.根据权利要求1所述的轴承组件，其中，所述连杆的第二端部的最大轴向长度小于通过所述多个第一径向滚动元件中的至少一个第一径向滚动元件的轴向长度、所述多个第二径向滚动元件中的至少一个第二径向滚动元件的轴向长度以及止推环的轴向长度限定的整体轴向长度。
10.根据权利要求1所述的轴承组件，其中，内滚道还包括第一内滚道和第二内滚道，并且曲轴包括具有第一端部和第二端部的润滑路径，所述第二端部设置于第一内滚道和第二内滚道之间。
11.根据权利要求1所述的轴承组件，其中，所述多个第一径向滚动元件中的至少一个第一径向滚动元件的第一端面接触止推环，并且其第二端面接触曲轴的一对对置内壁中的一个内壁。
12.根据权利要求11所述的轴承组件，其中，所述多个第二径向滚动元件中的至少一个第二径向滚动元件的第一端面接触止推环，并且其第二端面接触曲轴的一对对置内壁中的另一个内壁。
13.一种用于限定外滚道的连杆和限定内滚道的曲轴之间的轴承组件，包括：
多个第一径向滚动元件，设置于外滚道和内滚道之间，每个第一径向滚动元件具有第一端面和对置的第二端面并且限定这两个端面之间的轴向长度；
多个第二径向滚动元件，设置于外滚道和内滚道之间，每个第二径向滚动元件具有第一端面和对置的第二端面并且限定这两个端面之间的轴向长度；以及
止推环，设置于所述多个第一径向滚动元件和所述多个第二径向滚动元件之间，
其中，连杆的外滚道的最大轴向长度小于通过多个第一径向滚动元件中的至少一个第一径向滚动元件的轴向长度、多个第二径向滚动元件中的至少一个第二径向滚动元件的轴向长度以及止推环的轴向长度限定的整体轴向长度。
14.根据权利要求13所述的轴承组件，其中，所述连杆的外滚道还包括设置于止推环的对置侧面上的第一外滚道和第二外滚道，所述多个第一径向滚动元件中的至少一个第一径向滚动元件的轴向长度大于相应的第一外滚道的轴向长度，并且所述多个第二径向滚动元件中的至少一个第二径向滚动元件的轴向长度大于相应的第二外滚道的轴向长度。
15.根据权利要求14所述的轴承组件，其中，所述多个第一径向滚动元件中的至少一个第一径向滚动元件的第一端面接触止推环并且其第二端面轴向向外延伸超过第一外滚道。
16.根据权利要求15所述的轴承组件，其中，所述多个第二径向滚动元件中的至少一个第二径向滚动元件的第一端面接触止推环并且其第二端面轴向向外延伸超过第二外滚道。
17.根据权利要求16所述的轴承组件，其中，当所述多个第一径向滚动元件中的每个第一径向滚动元件的第一端面接触止推环时，其第二端面轴向向外延伸超过第一外滚道，并且当所述多个第二径向滚动元件中的每个第二径向滚动元件的第一端面接触止推环时，其第二端面轴向向外延伸超过第二外滚道。
18.根据权利要求13所述的轴承组件，其中，所述多个第一径向滚动元件和多个第二径向滚动元件均还包括整组径向滚动元件。
19.根据权利要求13所述的轴承组件，其中，止推环与连杆是一体形成的。
20.根据权利要求13所述的轴承组件，其中，止推环容纳于从圆柱孔的内表面径向向外延伸的环形槽中。
21.根据权利要求13所述的轴承组件，其中，曲轴的内滚道还包括第一内滚道和第二内滚道，并且曲轴包括具有第一端部和第二端部的润滑路径，所述第二端部设置于第一内滚道和第二内滚道之间。
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