CN107614898A - 用于内燃发动机的滑动构件 - Google Patents

用于内燃发动机的滑动构件 Download PDF

Info

Publication number
CN107614898A
CN107614898A CN201680030164.6A CN201680030164A CN107614898A CN 107614898 A CN107614898 A CN 107614898A CN 201680030164 A CN201680030164 A CN 201680030164A CN 107614898 A CN107614898 A CN 107614898A
Authority
CN
China
Prior art keywords
bearing
bent axle
resin
main body
packing ring
Prior art date
Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
Pending
Application number
CN201680030164.6A
Other languages
English (en)
Inventor
上田建仁
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Taiho Kogyo Co Ltd
Original Assignee
Taiho Kogyo Co Ltd
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Taiho Kogyo Co Ltd filed Critical Taiho Kogyo Co Ltd
Publication of CN107614898A publication Critical patent/CN107614898A/zh
Pending legal-status Critical Current

Links

Classifications

    • FMECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F16ENGINEERING ELEMENTS AND UNITS; GENERAL MEASURES FOR PRODUCING AND MAINTAINING EFFECTIVE FUNCTIONING OF MACHINES OR INSTALLATIONS; THERMAL INSULATION IN GENERAL
    • F16CSHAFTS; FLEXIBLE SHAFTS; ELEMENTS OR CRANKSHAFT MECHANISMS; ROTARY BODIES OTHER THAN GEARING ELEMENTS; BEARINGS
    • F16C9/00Bearings for crankshafts or connecting-rods; Attachment of connecting-rods
    • F16C9/04Connecting-rod bearings; Attachments thereof
    • FMECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F01MACHINES OR ENGINES IN GENERAL; ENGINE PLANTS IN GENERAL; STEAM ENGINES
    • F01MLUBRICATING OF MACHINES OR ENGINES IN GENERAL; LUBRICATING INTERNAL COMBUSTION ENGINES; CRANKCASE VENTILATING
    • F01M1/00Pressure lubrication
    • F01M1/06Lubricating systems characterised by the provision therein of crankshafts or connecting rods with lubricant passageways, e.g. bores
    • FMECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F16ENGINEERING ELEMENTS AND UNITS; GENERAL MEASURES FOR PRODUCING AND MAINTAINING EFFECTIVE FUNCTIONING OF MACHINES OR INSTALLATIONS; THERMAL INSULATION IN GENERAL
    • F16CSHAFTS; FLEXIBLE SHAFTS; ELEMENTS OR CRANKSHAFT MECHANISMS; ROTARY BODIES OTHER THAN GEARING ELEMENTS; BEARINGS
    • F16C17/00Sliding-contact bearings for exclusively rotary movement
    • F16C17/10Sliding-contact bearings for exclusively rotary movement for both radial and axial load
    • FMECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F16ENGINEERING ELEMENTS AND UNITS; GENERAL MEASURES FOR PRODUCING AND MAINTAINING EFFECTIVE FUNCTIONING OF MACHINES OR INSTALLATIONS; THERMAL INSULATION IN GENERAL
    • F16CSHAFTS; FLEXIBLE SHAFTS; ELEMENTS OR CRANKSHAFT MECHANISMS; ROTARY BODIES OTHER THAN GEARING ELEMENTS; BEARINGS
    • F16C33/00Parts of bearings; Special methods for making bearings or parts thereof
    • F16C33/02Parts of sliding-contact bearings
    • F16C33/04Brasses; Bushes; Linings
    • F16C33/20Sliding surface consisting mainly of plastics
    • F16C33/208Methods of manufacture, e.g. shaping, applying coatings
    • FMECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F16ENGINEERING ELEMENTS AND UNITS; GENERAL MEASURES FOR PRODUCING AND MAINTAINING EFFECTIVE FUNCTIONING OF MACHINES OR INSTALLATIONS; THERMAL INSULATION IN GENERAL
    • F16CSHAFTS; FLEXIBLE SHAFTS; ELEMENTS OR CRANKSHAFT MECHANISMS; ROTARY BODIES OTHER THAN GEARING ELEMENTS; BEARINGS
    • F16C9/00Bearings for crankshafts or connecting-rods; Attachment of connecting-rods
    • F16C9/02Crankshaft bearings
    • FMECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F16ENGINEERING ELEMENTS AND UNITS; GENERAL MEASURES FOR PRODUCING AND MAINTAINING EFFECTIVE FUNCTIONING OF MACHINES OR INSTALLATIONS; THERMAL INSULATION IN GENERAL
    • F16CSHAFTS; FLEXIBLE SHAFTS; ELEMENTS OR CRANKSHAFT MECHANISMS; ROTARY BODIES OTHER THAN GEARING ELEMENTS; BEARINGS
    • F16C17/00Sliding-contact bearings for exclusively rotary movement
    • F16C17/02Sliding-contact bearings for exclusively rotary movement for radial load only
    • F16C17/022Sliding-contact bearings for exclusively rotary movement for radial load only with a pair of essentially semicircular bearing sleeves
    • FMECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F16ENGINEERING ELEMENTS AND UNITS; GENERAL MEASURES FOR PRODUCING AND MAINTAINING EFFECTIVE FUNCTIONING OF MACHINES OR INSTALLATIONS; THERMAL INSULATION IN GENERAL
    • F16CSHAFTS; FLEXIBLE SHAFTS; ELEMENTS OR CRANKSHAFT MECHANISMS; ROTARY BODIES OTHER THAN GEARING ELEMENTS; BEARINGS
    • F16C17/00Sliding-contact bearings for exclusively rotary movement
    • F16C17/04Sliding-contact bearings for exclusively rotary movement for axial load only
    • FMECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F16ENGINEERING ELEMENTS AND UNITS; GENERAL MEASURES FOR PRODUCING AND MAINTAINING EFFECTIVE FUNCTIONING OF MACHINES OR INSTALLATIONS; THERMAL INSULATION IN GENERAL
    • F16CSHAFTS; FLEXIBLE SHAFTS; ELEMENTS OR CRANKSHAFT MECHANISMS; ROTARY BODIES OTHER THAN GEARING ELEMENTS; BEARINGS
    • F16C33/00Parts of bearings; Special methods for making bearings or parts thereof
    • F16C33/02Parts of sliding-contact bearings
    • F16C33/04Brasses; Bushes; Linings
    • F16C33/20Sliding surface consisting mainly of plastics
    • F16C33/201Composition of the plastic

Landscapes

  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • General Engineering & Computer Science (AREA)
  • Mechanical Engineering (AREA)
  • Manufacturing & Machinery (AREA)
  • Sliding-Contact Bearings (AREA)
  • Shafts, Cranks, Connecting Bars, And Related Bearings (AREA)
  • Lubrication Of Internal Combustion Engines (AREA)

Abstract

根据本发明,曲轴垫圈(30)为具有向下突出部的环状平板,并且在穿过环中心的平面处被分割成上垫圈(31)和下垫圈(32)。两个曲轴垫圈(30)形成一组,两者中任一个的位于滑动表面的相对侧上的表面面对另一个,并且两个曲轴垫圈将主轴承组装在两者之间。除了具有旋转止动件,下垫圈(32)具有与上垫圈(31)相同的构造。旋转止动件与设置到壳体的旋转止动槽接合并且防止下垫圈(32)随着曲轴的旋转而旋转。配合表面缓释部防止下垫圈(32)和上垫圈(31)的配合表面在组装期间与轴接触。滑动表面(320)是曲轴滑动所沿的表面,承受推力载荷并且支撑曲轴。曲轴垫圈(30)整体由树脂形成。

Description

用于内燃发动机的滑动构件
技术领域
本发明涉及一种用于汽车等的内燃发动机中的滑动构件。
背景技术
采用双金属(在由钢等制成的金属背衬上具有由铜系或铝系轴承合金制成的内衬层)的轴承已知作为用于汽车等的内燃发动机(发动机)中的所谓的主轴承或连杆轴承(例如,参见专利文献1)。另外,虽然不用于内燃发动机中,但是由树脂制成的轴承已知作为用于办公设备等中的轴承(例如,参见专利文献2和3)。另外,作为用于内燃发动机的滑动构件的一个实例,已知有专利文献4中描述的止推垫圈。
引文列表
专利文献
专利文献1:JP 2013-167280A
专利文献2:JP 2008-19880A
专利文献3:JP 2000-87954A
专利文献4:JP 2004-19800A
发明内容
技术问题
汽车中的内燃发动机期望的一个特性是在冷启动期间提高润滑剂温度的上升速度,或者换句话说,改进所谓的高预热特性。然而,当使用如专利文献1中描述的由金属制成的轴承时,热量由于相对较高的导热率从润滑剂经由轴承排出,而存在的问题在于,润滑剂的温度不容易上升。专利文献2和3中描述的轴承用在诸如办公设备中的非润滑环境下,并且具有的问题是不能够用作连同润滑剂一起使用的内燃发动机用轴承。
鉴于此,本发明涉及利用内燃发动机用滑动构件改进预热特性的技术。
问题的方案
本发明的一个方面提供一种内燃发动机滑动构件,该内燃发动机滑动构件包括:
轴承主体,所述轴承主体由树脂形成,具有半圆筒状或圆筒状,并且具有在对置轴之上滑动的内周面以及与壳体接触的外周面;和第一垫圈,所述第一垫圈由树脂形成并具有半环形状,沿轴向方向设置在所述轴承主体的一端处,并且具有承受所述轴向方向上的载荷的第一推力表面。
所述第一垫圈可以与所述轴承主体一体地形成。
所述第一垫圈可以固定到所述轴承主体。
所述第一垫圈可以以能够相对地旋转的方式附接至所述轴承主体。
该内燃发动机滑动构件可包括第二垫圈,所述第二垫圈设置在所述轴承主体的另一端处并且具有承受所述轴向方向上的载荷的第二推力表面。
该内燃发动机滑动构件可包括形成在所述第一推力表面中的油槽。
本发明提供一种内燃发动机滑动构件,该内燃发动机滑动构件包括:垫圈,所述垫圈由树脂形成并具有半环形状,在对置轴的轴向方向上从两个端侧夹持轴承主体,利用设置在与所述轴承主体相对的一侧上的滑动表面在所述对置轴之上滑动,并且支撑所述轴向方向上的力;所述轴承主体由树脂形成,具有半圆筒状或圆筒状,并且具有在所述对置轴之上滑动的内周面以及与壳体接触的外周面。
另外,本发明提供一种内燃发动机滑动构件,该内燃发动机滑动构件包括:带凸缘轴承,所述带凸缘轴承由树脂形成,具有半圆筒状或圆筒状,具有在对置轴之上滑动的内周面以及与壳体接触的外周面,并且设置有凸缘部,所述凸缘部在所述对置轴的轴向方向上在两端中的每端处沿辐射方向突出并且具有在所述对置轴之上滑动的滑动表面。
另外,本发明提供一种内燃发动机滑动构件,该内燃发动机滑动构件包括:两个垫圈,所述两个垫圈由树脂形成并且具有半环形状;以及轴承主体,所述轴承主体由树脂形成,具有半圆筒状,并且具有在对置轴之上滑动的内周面以及与壳体接触的外周面,其中,所述轴承主体以能够相对地旋转的方式附接至所述两个垫圈并在所述对置轴的轴向方向上从两个端侧被所述两个垫圈夹持,并且所述垫圈均在与所述轴承主体相对的一侧上设置有滑动表面,利用所述滑动表面在所述对置轴之上滑动,并且支撑所述轴向方向上的力。
在所述滑动表面中可形成有油槽。
有利效果
根据本发明,可以利用内燃发动机用滑动构件改进预热特性。
附图说明
图1是例示内燃发动机中的曲轴1的图。
图2是例示主轴承10的外观的图。
图3是例示半圆筒状轴承11的外观的图。
图4是例示半圆筒状轴承11的横截面结构的图。
图5是例示挤压缓释部(crush relief)的图。
图6是例示油槽116和油孔117的横截面结构的图。
图7是例示形成在内周面112中的微细槽118的图。
图8是例示曲轴垫圈30的外观的图。
图9是例示构成曲轴垫圈30的下垫圈32的图。
图10是示出根据第二实例的轴承制造方法的流程图。
图11是例示根据第二实例的制造步骤的图。
图12是示出通过片材成形来模制树脂的方法的流程图。
图13是示出根据第三实例的轴承制造方法的流程图。
图14是例示根据第三实例的制造步骤的图。
图15是示出将上垫圈31联接到半圆筒状轴承11的联接构件的图。图16是示出带凸缘轴承的外观的示意图。
附图标记列表
1…曲轴
2…连杆
10…主轴承
11…半圆筒状轴承
110…缺口
111…轴承主体
1111…加强层
1112…树脂层
112…内周面
113…外周面
114…配合表面
115…配合表面
116…油槽
117…油孔
118…微细槽
119…爪
12…半圆筒状轴承
20…连杆轴承
30…曲轴垫圈
31…上垫圈
32…下垫圈
320…滑动表面
321…油槽
322…配合表面缓释部
323…旋转防止器
324…爪
具体实施方式
1、结构
图1是例示内燃发动机中的曲轴1的图。曲轴1包括主轴承10、连杆轴承20和曲轴垫圈30。主轴承10是与气缸体(未示出)的壳体(未示出)附接、夹持曲轴1的轴颈并且支撑曲轴1的轴承。连杆轴承20是附接至连杆2、夹持曲轴1的销轴并且支撑连杆2的轴承。曲轴垫圈30是与主轴承10组合使用并且支撑曲轴1的轴向方向上的力的轴承。曲轴垫圈30还具有沿轴向方向定位曲轴1和气缸体的功能。
图2是例示主轴承10的外观的图。主轴承10由两个半圆筒状轴承(半圆筒状轴承11和半圆筒状轴承12)构成。半圆筒状轴承11是在从曲轴1观察时附接在活塞侧的轴承(上轴承),并且半圆筒状轴承12是附接在相反侧的轴承(下轴承)。半圆筒状轴承11和半圆筒状轴承12是根据本发明的内燃发动机轴承的实例。
图3是例示半圆筒状轴承11的外观的图。半圆筒状轴承11具有轴承主体111。在该实例中,轴承主体111整体由树脂制成。热固性树脂或热塑性树脂用作树脂。
热固性树脂的实例包括热固性聚酰亚胺树脂(PI)、酚醛树脂(PF)、尿素树脂(UF)、三聚氰胺树脂(MF)、环氧树脂(EP)、呋喃树脂(FF)、二甲苯树脂(XF)、醇酸树脂(UP)、有机硅树脂(SI)、烯丙基树脂(PDAP)以及通过将纤维(玻璃纤维或碳纤维)混合于这些类型的树脂中获得的材料(所谓的纤维增强塑料(纤维增强树脂),FRP)。
热塑性树脂的实例包括聚氯乙烯树脂(PVC)、聚偏二氯乙烯树脂(PVdC)、聚乙烯醇树脂(PVA)、聚苯乙烯树脂(PS)、丙烯腈苯乙烯树脂(AS)、丙烯腈—丁二烯—苯乙烯树脂(ABS)、聚乙烯树脂(PE)、乙烯乙酸乙烯酯共聚树脂(EVA)、聚丙烯树脂(PP)、聚缩醛树脂(POM)、聚甲基丙烯酸甲酯树脂(PMMA)、改性丙烯酸树脂(MS)、醋酸纤维素树脂(CA)、聚碳酸酯树脂(PC)、聚酯树脂(PET、PTT、PBT、PEN、PBN)、聚酰胺树脂(PA)、聚氨酯树脂(PU)、氟树脂(PTFE、FEP、PFA,等)、聚酰胺酰亚胺树脂(PAI)、聚苯硫醚(PPS)、聚醚醚酮(PEEK)、热塑性聚酰亚胺(TPI)、聚苯并咪唑(PBI)、聚醚酰亚胺树脂(PEI)、聚砜树脂(PSF)、聚醚砜树脂(PES)和聚芳酯树脂(PAR)。
由于用在内燃发动机中,树脂的耐热温度(例如,连续使用温度)优选地大于或等于180℃,更优选地大于或等于200℃。另外,从改善预热特性的观点来看,树脂的导热率优选地小于或等于1W/mK,更优选地小于或等于0.5W/mK。另外,为了避免因吸湿造成的不利效果(诸如尺寸的改变),树脂的吸湿率优选地小于或等于0.2%。在特别是热塑性树脂的情况下,存在这样的问题,即:玻璃化转变点由于吸湿而降低,因此吸湿率优选地小于或等于0.2%。此外,从抑制气缸体膨胀的观点来看,树脂的线膨胀系数优选地小于或等于70×10-6
轴承主体111整体由树脂制成,因此与轴承主体由金属制成的情况比较,热量不太容易经由轴承从润滑剂排出到壳体,并且可以提高在发动机冷启动时润滑剂温度的上升速度。
轴承主体111被模制为半圆筒状,并且具有在曲轴1之上滑动的内周面112(滑动表面),以及与壳体(未示出)接触的外周面113。曲轴1的直径例如为30到150mm,并且轴承主体111的内径与曲轴1的直径一致。此外,轴承主体111具有与半圆筒状轴承12接触的配合表面114和配合表面115。
在该实例中,半圆筒状轴承11在内周面112中具有油槽116。油槽116是用于向滑动表面供应润滑剂并且还保持所供应的润滑剂的槽。另外,油槽116设置有从外周面113贯穿到内周面112的至少一个油孔117。曲轴1的由半圆筒状轴承11支撑的部分设置有位于与油槽116对置的位置处的油孔(未示出)。该油孔贯穿到曲轴1的由连杆轴承20支撑的部分。经由设置在气缸体中的油路(未示出)向半圆筒状轴承11的外周面113供应润滑剂。已供应至外周面113的润滑剂经由油孔117向内周面112(滑动表面)供应,并且润滑主轴承。滑动表面上的润滑剂经由曲轴1的油孔向连杆轴承20的滑动表面供应。
图4是例示半圆筒状轴承11的横截面结构的图。图4的(A)是从垂直于配合表面的方向观察的半圆筒状轴承11的外观。图4的(B)是沿着图4的(A)中的B-B截取的横截面。该横截面是垂直于轴向方向的横截面(平行于滑动方向的横截面)。在该实例中,在该横截面中,轴承主体111的壁厚不是均匀的,而是使厚度朝向中央部增加,并且使厚度从中央部朝向端部(配合表面)减小。采用该构造使得内径圆(由内周面112描述的圆)的中心从外径圆(由外周面113描述的圆)的中心向外偏心(偏移)。所谓的油缓释部(oil relief)是由这种偏心形成的。油缓释部指的是内周面和基于半圆筒状轴承的内周面的中央部的圆(经过内周面的中央部的圆)之间的间隙。油缓释部的深度(量)基于距配合表面的预定高度(例如,6到13mm)来测量,并且例如是0.005到0.025mm。油缓释部扩大了配合表面附近的油隙,有助于形成楔形膜压力。另外,油缓释部还有助于形成油膜,并且通过增加油量来冷却轴承。
另外,在该实例中,油槽116形成为沿滑动方向的整个长度延伸,从配合表面114延伸到配合表面115。油槽的深度也是不均匀的,而是使深度朝向轴承主体111的中央部增加,并且使深度从中央部朝向配合表面减小。
此外,轴承主体111设置有挤压缓释部。挤压缓释部指的是在内周面112的与配合表面114和配合表面115相邻的部分中设置在轴承主体111的整个宽度上的“避让部”。
图5是例示挤压缓释部的图。注意到,为了便于描述,与实际的挤压缓释部比较以夸大的方式例示了挤压缓释部。挤压缓释部的深度d是内周面112的位置与在配合表面的位置处由内周面112的除挤压缓释部以外的部分描述的圆之差,并且挤压缓释部的长度L是内周面112的形成有挤压缓释部的部分的长度。挤压缓释部的深度d例如为0.01到0.06mm,并且挤压缓释部的长度L例如为4到9.5mm。当轴承附接至壳体时,即使内周面112的位于配合表面附近的部分稍微朝向对置轴落下,挤压缓释部也防止与轴接触。挤压缓释部还具有通过在配合表面附近排放润滑剂而冷却轴承的效果,并且具有排出已贯穿至滑动表面的异物的效果。
图6是例示油槽116和油孔117的横截面结构的图。图6示出了垂直于滑动方向的横截面(平行于轴向方向的横截面)。在该横截面中,油槽116具有底部较窄且开口部较宽的梯形形状。油槽116的底部宽度W例如为2到5mm,并且油槽116的深度d小于底部宽度W,诸如为0.5到1mm。
在该实例中,比油槽116更微小的微细槽(微槽)形成在内周面112的除油槽116以外的部分中。
图7是例示形成在内周面112中的微细槽118的图。微细槽118是具有圆形弧状横截面且规则布置的槽。在该实例中,两个相邻槽之间的顶点具有尖锐的形状而不是平坦的。两个相邻顶点之间的间隙被称为间距P,并且基于顶点的槽的深度被称为深度h。微细槽118的间距P大于其深度h。例如,深度h优选地为1到20μm,更优选地为1到6μm。例如,间距P优选地为0.1到0.4mm,更优选地为0.1到0.2mm。微细槽118缩短了在所谓的Stribeck图表中从非润滑状态转向流体润滑状态所需的时间,从而确保及早到达流体润滑状态并且提高了顺应性和油保持性。
另外,轴承主体111具有干涉(所谓的挤压)。换句话说,轴承主体111具有比半圆更长的直径。
现在,描述将返回到图3。半圆筒状轴承11在外周面113上具有爪119。爪119是用于抑制半圆筒状轴承11相对于壳体的旋转的防旋转突起部的实例。此外,爪119具有防止错误附接以及在周向方向和轴向方向上执行定位的功能。
另外,半圆筒状轴承11具有所谓的凸起。凸起指的是在从轴向方向观察时,在自由状态(未附接至壳体)下将外径尺寸设定为大于壳体内径。例如,该凸起为0.8到1.3mm。凸起具有在附接期间允许半圆筒状轴承11的外周与壳体内周一致的效果,并且具有在附接期间防止半圆筒状轴承11远离或脱离壳体的效果。
将不给出针对半圆筒状轴承12的详细描述,除了不具有油槽或油孔之外,半圆筒状轴承12与半圆筒状轴承11相同。也将不给出针对连杆轴承20的详细描述,连杆轴承20与主轴承10相同之处在于,在组合状态下使用两个半圆筒状轴承。应该注意的是,在连杆轴承20中,半圆筒状轴承均不具有油槽或油孔。连杆轴承20的两个半圆筒状轴承是根据本发明的内燃发动机轴承的其他实例。
图8是例示曲轴垫圈30的外观的图。图9是例示构成曲轴垫圈30的下垫圈32(稍后描述)的图。在图8和图9中,布置有曲轴垫圈30的空间表示为xyz右手坐标空间。在这些图中所示的坐标符号之中,在圆形中绘制两条相交线的符号表示从纸张正面向背面延伸的箭头。在该空间中,沿着x轴的方向被称为x轴方向。另外,在x轴方向的情况下,x分量增加的方向被称为+x方向,并且x分量减小的方向被称为–x方向。同样在y分量和z分量的情况下,根据上述定义限定y轴方向、+y方向、–y方向、z轴方向、+z方向和–z方向。
在图8所示的实例中,曲轴垫圈30为在下侧具有突出部的环状平板,并且在穿过环中心的平面处被分成上垫圈31和下垫圈32。一般而言,两个曲轴垫圈30被设置为一组并且附接成在与滑动表面320(稍后描述)相对的那一侧上的表面面对彼此地布置的状态下将壳体(未示出)夹持在两个曲轴垫圈30之间。两个曲轴垫圈30之一的上垫圈31(或下垫圈32)为第一垫圈的实例,并且另一个曲轴垫圈30的上垫圈31(或下垫圈32)为第二垫圈的实例。
除了具有旋转防止器323以外,下垫圈32具有与上垫圈31相同的构造。旋转防止器323与设置在壳体(未示出)中的旋转防止槽接合并且防止下垫圈32随着曲轴1的旋转而旋转。另外,由于下垫圈32的旋转因旋转防止器323与壳体的旋转防止槽的接合而被抑制,所以也抑制上垫圈31的旋转。注意到,用于防止与旋转防止槽干涉的“避让部”可设置在旋转防止器323的基部处。
如图9所示,除旋转防止器323之外,下垫圈32还具有滑动表面320、油槽321和配合表面缓释部322。配合表面缓释部322用于防止下垫圈32和上垫圈31的配合表面在附接期间与轴接触。注意到,配合表面缓释部322被设置成从曲轴1的轴线沿辐射方向减小+x方向和–x方向上的厚度,并且可设置成也减小+y方向的厚度,如图8和图9所示。
滑动表面320是在曲轴1之上滑动的表面,并且是接收推力负荷并支撑曲轴1的部分(推力表面)。上垫圈31或下垫圈32的对应于第一垫圈的滑动表面是第一推力表面的实例,并且上垫圈31或下垫圈32的对应于第二垫圈的滑动表面是第二推力表面的实例。注意到,图7中示出的微细槽可设置在滑动表面320中。油槽321充当用于供应至滑动表面320的润滑剂的通道。注意到,除了不具有与下垫圈32的旋转防止器323对应的旋转防止器以外,上垫圈31具有与下垫圈32相同的结构。
每个曲轴垫圈30的上垫圈31和下垫圈32均整体由树脂制成。为此原因,与曲轴垫圈由金属制成的情况比较,热量不太容易经由曲轴垫圈从润滑剂排出到壳体,并且可以提高发动机冷启动时润滑剂温度的上升速度。
2、制造方法
若干方法能应用为用于制造诸如主轴承10、连杆轴承20和曲轴垫圈30之类的滑动构件的方法。
2-1、第一实例
在该实例中,诸如轴承和曲轴垫圈之类的滑动构件通过注射模制、压缩模制等一次一个地模制。油槽、油孔和微细槽可通过预先在模具中形成油槽、油孔和微细槽进行模制,或者可通过在模制为半圆筒状或环形(在具有旋转防止器的情况下,环形可以是具有突出部的环形)之后执行切割等而形成。
2-2、第二实例
图10是示出根据第二实例的滑动构件制造方法的流程图,而图11是例示制造步骤的图。
在图10的(A)所示的步骤S11中,将树脂模制为预定形状(诸如半圆筒状或环形)。图11的(A)例示了在步骤S11中的模制为半圆筒状的树脂模制主体。这里所说的半圆筒状是在轴向方向上的长度比成品轴承的宽度长的形状。这种模制通过注射模制、压缩模制等执行。
在图10的(A)的步骤S12中,具有成品宽度的模制主体被从树脂模制主体切割。图11的(B)例示了切割后的模制主体。
在图10的(A)所示的步骤S13中,在模制主体上进行必要的精加工等。例如,这里所说的精加工包括油槽形成、油孔形成、微细槽形成和倒角。
注意到,如果树脂例如在步骤S11中模制为具有成品轴承的宽度的半圆筒状,则可省略图10的(A)所示的步骤S12。图10的(B)所示的流程图示出了这种情况下的滑动构件制造方法。在此,在例如执行树脂注射模制的情况下,如果使用的模具具有设计成成品大小的内部空间,则可省略在模制之后执行的切割步骤。另外,在形成例如构成曲轴垫圈30的上垫圈31或下垫圈32的情况下,如果树脂形成为半环的形状(被称为半环形状)而不是步骤S11中的环形,则不需要在步骤S12中将树脂模制主体分割成两半。
另外,除了注射模制和压缩模制之外,步骤S11中的模制可以是片材成形。在此,“片材成形”为实体构件制造方法,其具有:将包含树脂的材料在水中搅拌以生产浆料的步骤;将生产的浆料脱水的步骤;以及通过在模具中挤压并加热来对脱水的浆料进行模制的步骤。
图12是示出通过片材成形来模制树脂的方法的流程图。在图12所示的步骤S101中,将包含树脂的材料制备为化合物。该材料包含热固性树脂或热塑性树脂,以及玻璃纤维、碳纤维、无机纤维、无机填料、摩擦调节材料,等。
在步骤S102中,将上述材料引入到水中并且搅拌或混合以生产浆料。
在步骤S103中,将上述浆料供应至过滤器并且脱水。抽吸过滤、压力过滤等作为脱水来应用。
在步骤S104中,将上述脱水的浆料供应至模具然后挤压并且加热,从而模制为预定形状,诸如半圆筒状或环形。
当树脂模制主体通过图12所示的步骤S101至步骤S104的片材成形步骤来模制时,材料比应用其他过程的情况更容易均匀地分布。另外,在材料包含纤维的情况下,纤维不可能沿特定方向对准,从而可以为树脂模制主体的强度赋予各向同性,并且提高强度。
2-3、第三实例
图13是示出根据第三实例的轴承制造方法的流程图,而图14是例示制造步骤的图。
在步骤S21中,将树脂模制为圆筒状。图14的(A)例示了在步骤S21中获得的树脂模制主体。这里所说的圆筒状是在轴向方向上的长度比成品轴承的宽度长的形状。该模制步骤通过注射模制、压缩模制等执行。
在步骤S22中,圆筒状树脂模制主体通过沿轴向方向执行切割来二等分。获得两个半圆筒状树脂模制主体。图14的(B)例示了在步骤S22中获得的树脂模制主体。之后,从半圆筒状树脂模制主体切割具有成品轴承的宽度的模制主体的步骤(步骤S23)以及精加工的步骤(步骤S24)类似于步骤S12和步骤S13。
注意到,类似于上述第二实例,如果树脂在图13的步骤S21中模制为具有成品轴承的宽度的圆筒状,则可省略图13所示的步骤S23。
另外,图13的步骤S21中的模制步骤可通过片材成形来执行,类似于第二实例。
3、变型
本发明不限于上述实施方式,并且能进行各种修改。下文描述了若干变型。可组合使用以下变型中的两个以上。
轴承的具体形状不限于实施方式中例示的形状。例如,可省略油槽、油孔、微细槽、油缓释部、挤压缓释部、配合表面缓释部、旋转防止器和爪中的至少一者。替代地,油槽和油孔中的至少一者可设置在半圆筒状轴承12和连杆轴承20中。另外,这些元件的具体大小不限于实施方式中例示的大小。而且,油槽和油孔的具体形状、数目和位置不限于实施方式中例示的形状、数目和位置。此外,半圆筒状轴承不要求具有凸起。
在实施方式中,描述了油槽116从配合表面114延伸到配合表面115的实例。然而,油槽可形成在沿周向方向的仅一部分中。另外,油槽不限于形成在滑动表面(内周面)中,并且可形成在外周面中。换句话说,油槽形成在轴承主体的内周面和外周面中的至少一者中是足够的。
另外,在实施方式中,描述了一组两个曲轴垫圈30被附接成夹持壳体的实例,但这一组曲轴垫圈30可附接成夹持主轴承10。在这种情况下,曲轴垫圈30可固定到主轴承10,或者可以以能够相对地旋转的方式联接到主轴承10。附接的曲轴垫圈30和主轴承10可都由树脂制成,或者任一者可由树脂制成。
图15是示出将下垫圈32以能够相对地旋转的方式联接到半圆筒状轴承12的联接构件的图。下垫圈32设置有滑动表面320、油槽321和配合表面缓释部322,并且进一步在多个位置处设置有爪324。半圆筒状轴承11在与爪324对置的位置处设置有多个缺口120。当爪324与缺口120压接接合时,下垫圈32附接至半圆筒状轴承12。缺口130可设置在半圆筒状轴承12的沿轴向方向的两端中。在这种情况下,两个上垫圈32可附接成从轴向方向上的两个端侧夹持半圆筒状轴承12。
下垫圈32附接成使得滑动表面320位于与半圆筒状轴承12相对的一侧,因此当曲轴1被容纳在半圆筒状轴承12的内周面侧时,下垫圈32的滑动表面320在曲轴1的曲柄部之上滑动。
这里所说的缺口120可设置成使得其开口部比爪324的宽度窄,并且使得其内部空间比爪324的宽度宽。因此,当与缺口120接合时,爪324被联接成被开口部限制并且还能在缺口120的内部空间的范围内相对旋转。根据该构造,吸收了附接公差。
另外,一组曲轴垫圈30和主轴承10可以是一体形成的构件,也就是说可以是其中对应于曲轴垫圈30的凸缘设置在主轴承10的沿轴向方向的相应端部上的带凸缘轴承。图16是示出该带凸缘轴承的外观的示意图。在这种情况下,带凸缘轴承整体由树脂制成是足够的。

Claims (6)

1.一种内燃发动机滑动构件,该内燃发动机滑动构件包括:
轴承主体,所述轴承主体由树脂形成,具有半圆筒状或圆筒状,并且具有在对置轴之上滑动的内周面以及与壳体接触的外周面;和
第一垫圈,所述第一垫圈由树脂形成并具有半环形状,设置在所述轴承主体的在轴向方向上的一端处并且具有承受所述轴向方向上的载荷的第一推力表面。
2.根据权利要求1所述的内燃发动机滑动构件,其中,所述第一垫圈与所述轴承主体一体地形成。
3.根据权利要求1所述的内燃发动机滑动构件,其中,所述第一垫圈被固定到所述轴承主体。
4.根据权利要求1所述的内燃发动机滑动构件,其中,所述第一垫圈以能够相对地旋转的方式被附接至所述轴承主体。
5.根据权利要求1至4中的任一项所述的内燃发动机滑动构件,所述内燃发动机滑动构件包括第二垫圈,所述第二垫圈设置在所述轴承主体的另一端处并且具有承受所述轴向方向上的载荷的第二推力表面。
6.根据权利要求1至5中的任一项所述的内燃发动机滑动构件,所述内燃发动机滑动构件包括形成在所述第一推力表面中的油槽。
CN201680030164.6A 2015-06-01 2016-05-27 用于内燃发动机的滑动构件 Pending CN107614898A (zh)

Applications Claiming Priority (3)

Application Number Priority Date Filing Date Title
JP2015-111761 2015-06-01
JP2015111761A JP2016223565A (ja) 2015-06-01 2015-06-01 内燃機関用摺動部材
PCT/JP2016/065708 WO2016194808A1 (ja) 2015-06-01 2016-05-27 内燃機関用摺動部材

Publications (1)

Publication Number Publication Date
CN107614898A true CN107614898A (zh) 2018-01-19

Family

ID=57441069

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
CN201680030164.6A Pending CN107614898A (zh) 2015-06-01 2016-05-27 用于内燃发动机的滑动构件

Country Status (5)

Country Link
US (1) US20180128308A1 (zh)
EP (1) EP3306119A4 (zh)
JP (1) JP2016223565A (zh)
CN (1) CN107614898A (zh)
WO (1) WO2016194808A1 (zh)

Cited By (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN112334663A (zh) * 2018-07-02 2021-02-05 Ksb股份有限公司 用于吸收离心泵的轴向推力的组件

Families Citing this family (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US10584741B2 (en) * 2018-04-10 2020-03-10 Terry Michael Brown Bottom bearing
JP7527512B1 (ja) 2024-02-14 2024-08-02 株式会社ノリタケカンパニーリミテド 熱処理設備

Citations (7)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US5520466A (en) * 1991-12-21 1996-05-28 T&N Technology Limited Flanged bearings
US6485183B1 (en) * 1999-12-07 2002-11-26 Daido Metal Company Ltd. Plain bearing for connecting rods
US7134793B2 (en) * 2004-08-11 2006-11-14 Federal-Mogul Worldwide, Inc. Thrust bearing assembly
CN1902406A (zh) * 2003-11-13 2007-01-24 费德罗-莫格尔公司 止推垫圈及其制造方法
CN101233331A (zh) * 2005-06-01 2008-07-30 费德罗-莫格尔公司 推力轴承
CN101523067A (zh) * 2006-10-12 2009-09-02 丰田自动车株式会社 滑动轴承
CN104024666A (zh) * 2011-11-07 2014-09-03 马勒国际公司 凸缘式半轴承

Family Cites Families (10)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US2675283A (en) * 1949-11-19 1954-04-13 John B Thomson Bearing
US2884661A (en) * 1953-02-27 1959-05-05 Curtiss Wright Corp Method and apparatus for crankshaft construction
JPS5879130U (ja) * 1981-11-24 1983-05-28 日産ディーゼル工業株式会社 変動荷重を受ける軸受の構造
JP3072556B2 (ja) * 1998-03-23 2000-07-31 日本ピラー工業株式会社 フッ素樹脂系リング状摺動部材
JP3388501B2 (ja) * 1998-06-29 2003-03-24 大同メタル工業株式会社 すべり軸受
BRPI0703980B1 (pt) * 2007-09-04 2019-09-24 Mahle Metal Leve S/A Bronzina flangeada
JP5878061B2 (ja) * 2012-03-29 2016-03-08 大豊工業株式会社 すべり軸受
JP2014047841A (ja) * 2012-08-31 2014-03-17 Daido Metal Co Ltd 内燃機関のクランク軸用軸受
DE102013207573A1 (de) * 2013-04-25 2014-10-30 Mahle International Gmbh Lagerrahmen oder Zylinderkopfhaube
GB201314815D0 (en) * 2013-08-19 2013-10-02 Mahle Int Gmbh Sliding engine component

Patent Citations (7)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US5520466A (en) * 1991-12-21 1996-05-28 T&N Technology Limited Flanged bearings
US6485183B1 (en) * 1999-12-07 2002-11-26 Daido Metal Company Ltd. Plain bearing for connecting rods
CN1902406A (zh) * 2003-11-13 2007-01-24 费德罗-莫格尔公司 止推垫圈及其制造方法
US7134793B2 (en) * 2004-08-11 2006-11-14 Federal-Mogul Worldwide, Inc. Thrust bearing assembly
CN101233331A (zh) * 2005-06-01 2008-07-30 费德罗-莫格尔公司 推力轴承
CN101523067A (zh) * 2006-10-12 2009-09-02 丰田自动车株式会社 滑动轴承
CN104024666A (zh) * 2011-11-07 2014-09-03 马勒国际公司 凸缘式半轴承

Cited By (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN112334663A (zh) * 2018-07-02 2021-02-05 Ksb股份有限公司 用于吸收离心泵的轴向推力的组件
CN112334663B (zh) * 2018-07-02 2023-09-29 Ksb股份有限公司 用于吸收离心泵的轴向推力的组件

Also Published As

Publication number Publication date
EP3306119A4 (en) 2019-01-09
EP3306119A1 (en) 2018-04-11
US20180128308A1 (en) 2018-05-10
WO2016194808A1 (ja) 2016-12-08
JP2016223565A (ja) 2016-12-28

Similar Documents

Publication Publication Date Title
KR102156455B1 (ko) 추력 와셔
US10228014B2 (en) Internal combustion engine bearing and method of manufacturing internal combustion engine bearing
CN107339325B (zh) 生产部件组件的方法
CN107614898A (zh) 用于内燃发动机的滑动构件
US9746023B2 (en) Thrust washer
US9341136B2 (en) Engine having composite cylinder block
US9909615B2 (en) Thrust bearing and bearing device for crankshaft of internal combustion engine
EP2463536B1 (en) High-pressure fuel pump
US20060147139A1 (en) Member for the guidance of a movable piece
CN107614899A (zh) 内燃发动机轴承和内燃发动机轴承的制造方法
CN1828074A (zh) 采用高分子材料提高大型滑动轴承自润滑的方法
JP6608224B2 (ja) 摺動部材の製造方法
CN105518320A (zh) 轴承壳
CN103119311B (zh) 内燃发动机曲轴的曲轴支承
JP2014114957A (ja) 軸受機構
US11155060B2 (en) Sliding element for an engine
JPS62215123A (ja) すべり軸受およびその製造方法
WO2016190272A1 (ja) 内燃機関用軸受および内燃機関用軸受の製造方法
US20150322950A1 (en) Geometry for the compensation of axial gaps arising in electric pumps
WO2018097293A1 (ja) スラストワッシャ
RU2194890C2 (ru) Способ изготовления радиальных упругодемпфирующих подшипников скольжения
CN201386578Y (zh) 内燃机用油封

Legal Events

Date Code Title Description
PB01 Publication
PB01 Publication
SE01 Entry into force of request for substantive examination
SE01 Entry into force of request for substantive examination
WD01 Invention patent application deemed withdrawn after publication
WD01 Invention patent application deemed withdrawn after publication

Application publication date: 20180119