CN108730320A - 连杆轴承及轴承装置 - Google Patents
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Abstract
提供一种内燃机的连杆轴承及轴承装置,即使在润滑油内产生了空腔的情况下也不会在滑动层发生空化侵蚀。本发明的连杆轴承具有第一半分割轴承和第二半分割轴承,第二半分割轴承在周向的全长范围内具有油槽,第一半分割轴承具有第一部分槽和第二部分槽,油槽与第一部分槽和第二部分槽彼此连通,第一半分割轴承形成有与第一部分槽的周向中央部侧端部连通的圆筒形凹部。圆筒形凹部的轴心线向第一半分割轴承的轴心线延伸,圆筒形凹部的内径是第一部分槽的轴线方向的宽度的100%~150%,第一部分槽在与圆筒形凹部连通的位置处的深度是第一半分割轴承的滑动层的厚度以上。圆筒形凹部形成为深度在第一部分槽的与圆筒形凹部连通的位置处的深度以上,并且不贯穿至第一半分割轴承的轴承外周面。
Description
技术领域
本发明涉及一种内燃机的连杆轴承,更加详细而言,涉及一种连杆轴承及采用该连杆轴承的轴承装置,上述连杆轴承以下述方式构成:供给于对曲柄轴进行支承的主轴承的内周面的润滑油经由曲柄轴的内部润滑油路被供给至以使连接于连杆的曲柄轴的曲柄销自由旋转的方式对该曲柄销进行支承的连杆轴承的内周面。
背景技术
为了将活塞的往复运动转换成曲柄轴的旋转运动,内燃机具有连接活塞和曲柄轴的连杆。连杆由连杆主体部和连杆盖部构成(也存在将连杆主体部进一步分割的情况),此外,上述连杆具有在连杆主体部的一方的前端对活塞销进行支承的小端部,小端部具有轴衬保持孔。连杆主体部的另一方的前端通过螺栓与连杆盖部组合并形成对曲柄销进行支承的大端部,大端部具有对连杆轴承进行保持的圆筒形状的轴承保持孔,上述连杆轴承在使连杆主体部和连杆盖部的端面彼此对接时由连杆主体部的半圆筒形状的第一轴承保持孔和连杆盖部的半圆筒形状的第二轴承保持孔形成。
在连杆的小端部的轴衬保持孔插入有圆筒状的轴衬轴承来对活塞销进行支承,另一方面,在大端部的轴承保持孔插入有一对半分割轴承,上述一对半分割轴承分别以与连杆主体部的第一轴承保持孔的形状和连杆盖部的第二轴承保持孔的形状卡合的方式形成,一对半分割轴承通过连杆主体部侧和连杆盖部侧的组合而形成为圆筒形状,并且对曲柄销进行支承(以下,将组合而成的一对半分割轴承表述为连杆轴承)。
目前,在用于船舶或发电机等的中高速内燃机的连杆中,应用有如专利文献1所列举那样的油路结构。也就是说,在连杆的大端部,第一轴承保持孔包括从曲柄销的旋转方向的前方侧的周向端面向周向中央部侧延伸的第一供给槽以及从曲柄销的旋转方向的后方侧的周向端面向周向中央部侧延伸的第二供给槽,第二轴承保持孔包括在周向的全长范围内延伸的第三供给槽,此外,第三供给槽与第一供给槽和第二供给槽在各自的周向端面彼此对接的部位处连通。
此外,为了向连杆的小端部供给润滑油,连杆包括连接小端部与第一供给槽、第二供给槽和第三供给槽中任意一个的连通路。
曲柄销具有圆筒主体部、以贯穿圆筒主体部的方式延伸的润滑油路以及形成于圆筒主体部的外周面的润滑油路的至少一个的出口开口,出口开口与圆筒主体部的外周面和连杆轴承的滑动面之间的间隙连通,因此,润滑油经由润滑油路以及出口开口被压力输送至连杆轴承。
由一对半分割轴承构成的连杆轴承中的、保持于连杆主体部侧的半分割轴承(以下表述为第一半分割轴承)具有从曲柄销的旋转方向的前方侧的周向端面向周向中央部侧延伸的第一部分槽以及从曲柄销的旋转方向的后方侧的周向端面向周向中央部侧延伸的第二部分槽,并且具有从第一部分槽和第二部分槽的内表面贯穿至第一半分割轴承的轴承外周面的至少一个的油孔,保持于连杆盖部侧的半分割轴承(以下表述为第二半分割轴承)具有在第二半分割轴承的周向的全长范围内延伸的油槽,并且具有从油槽的内表面贯穿至第二半分割轴承的轴承外周面的至少一个的油孔。
压力输送至连杆轴承的润滑油的一部分经由形成于第一半分割轴承的第一部分槽和第二部分槽、形成于第二半分割轴承的油槽以及形成于一对半分割轴承的油孔被供给至形成于连杆的第一轴承保持孔的第一供给槽和第二供给槽以及形成于第二轴承保持孔的第三供给槽,然后经由形成于连杆的连通路被供给至连杆小端部。
此外,连杆轴承由背面金属层和滑动层构成,滑动层构成半分割轴承的滑动面。滑动层由白合金(锡合金)、铝合金、铜合金等轴承合金构成。此外,在滑动层的表面通过电镀、真空蒸镀、喷镀等手段被膜有铅类、锡类、铝合金、合成树脂等表面层(重叠层)。
作为上述连杆轴承的结构上的技术问题,列举了在第一半分割轴承的第一部分槽的周向中央部侧端部处产生空化侵蚀的情况。在此,采用图8A、图8B、图9以及图10对在现有技术的连杆轴承的结构中的、产生空化侵蚀的结构进行说明。在现有技术的第一半分割轴承110的结构中,如图8A和图8B所示,在第一半分割轴承110的滑动面(内周面)113侧形成有从曲柄销50的旋转方向R的前方侧的周向端面114向周向中央部侧延伸的第一部分槽115以及从曲柄销50的旋转方向R的后方侧的周向端面116向周向中央部侧延伸的第二部分槽117,第一部分槽115和第二部分槽117分别在轴承滑动面113缓慢切起,由此,在第一部分槽115的周向中央部侧端部115a和第二部分槽117的周向中央部侧端部117a之间形成滑动面113。
如前所述,曲柄销50的出口开口52与曲柄销的圆筒主体部的外周面54和连杆轴承的滑动面113之间的间隙连通,但如图9所示,在曲柄销50的开口出口52位于第一部分槽115的周向中央部侧端部115a和第二部分槽117的周向中央部侧端部117a之间的滑动面113上的期间,由于曲柄销50的圆筒主体部的外周面54和第一半分割轴承110的滑动面113之间的间隙S狭窄,因此受到由曲柄销50的旋转而引起的离心力的影响,润滑油路51内的出口开口52附近的润滑油的压力处于非常高的状态。
如图10所示,曲柄销50的出口开口52和第一部分槽115开始连通的瞬间,由于曲柄销50的润滑油路51内部的润滑油的压力以及曲柄销50的圆筒主体部的外周面54和第一部分槽115的圆周方向中央部侧的周向端部115a附近之间的间隙S内的润滑油的压力之差,润滑油瞬间从润滑油路51急剧地流入第一部分槽115内。此时,从润滑油路51流出的润滑油的压力急剧下降,由于压力下降至蒸汽压以下,因此在润滑油内产生空腔(气泡)C。空腔C的压力在蒸汽压以上时破坏,从而产生润滑油的压力流(微射流),但由于上述压力流在第一半分割轴承110的第一部分槽115的圆周方向中央部侧的周向端部115a附近产生,因此对相同部位附近的滑动层181造成侵蚀(空化侵蚀)。特别地,由于连杆轴承的滑动层181质地较软,因此经常受到侵蚀。被侵蚀后的滑动层181的表面状态通常呈现较粗糙的形态,上述粗糙的表面除了对润滑油膜的形成造成不良影响,导致轴承的烧熔等二次损伤以外,因侵蚀而脱落的滑动层181还会作为异物混入润滑油内,从而对连杆轴承的滑动面和其它零件造成损伤。
为了应对上述空化侵蚀的技术问题,提出了在油槽的切起附近设置以规定间隔形成的二次槽的方案(专利文献2)以及设置延长槽(细槽)的方案(专利文献3)。
现有技术文献
专利文献
专利文献1:日本专利特许第4431205号说明书
专利文献2:日本专利特开2007-225079号公报
专利文献3:日本专利特开2001-50252号公报
专利文献4:日本专利特开昭53-85245号公报
发明内容
发明所要解决的技术问题
然而,在上述现有技术中,虽然能够期待对抑制油槽切起部附近的空化侵蚀起到一定的效果,但在产生空腔的情况下,由于不具有不造成滑动层的损伤就能够破坏空腔的结构,因此存在无法避免滑动层受到侵蚀的问题。
因此,本发明的目的是提供一种即使在润滑油内产生了空腔的情况下也不会在滑动层产生空化侵蚀的连杆轴承及轴承装置。
解决技术问题所采用的技术方案
为了解决上述技术问题,根据本发明的一个观点,提供了一种连杆轴承,该连杆轴承以使曲柄销自由旋转的方式对该曲柄销进行支承,上述曲柄销是内燃机的曲柄轴的曲柄销,具有圆筒主体部、以穿过圆筒主体部内的方式延伸的润滑油路以及形成于圆筒主体部的外周面上的润滑油路的至少一个出口开口,
连杆轴承具有第一半分割轴承和第二半分割轴承,上述第一半分割轴承和上述第二半分割轴承以各自的周向端面彼此对接的方式组合成圆筒形状,
第一半分割轴承和第二半分割轴承分别具有背面金属层和滑动层,滑动层构成第一半分割轴承和第二半分割轴承的滑动面,
第二半分割轴承在滑动面(内周面)一侧具有在第二半分割轴承的周向的全长范围内延伸的油槽,并且具有从油槽的内表面贯穿至第二半分割轴承的轴承外周面的至少一个油孔,
第一半分割轴承在滑动面(内周面)一侧具有:从曲柄销的旋转方向的前方侧的第一半分割轴承的周向端面向第一半分割轴承的周向中央部侧延伸的第一部分槽;以及从曲柄销的旋转方向的后方侧的第一半分割轴承的周向端面向周向中央部侧延伸的第二部分槽,
第二半分割轴承的油槽和第一半分割轴承的第一部分槽及第二部分槽通过使第一半分割轴承和第二半分割轴承的各自的周向端面彼此对接而彼此连通,
其中,
第一半分割轴承具有在第一部分槽的周向中央部侧的周向端部处以与第一部分槽连通的方式形成的圆筒形凹部,
对第一半分割轴承的第二部分槽的周向中央部侧的周向端部和圆筒形凹部的周向中央部侧的周向端部之间的滑动面进行规定的圆周角度(θ1)为80°~160°,
圆筒形凹部的轴心线向第一半分割轴承的轴心线延伸,
圆筒形凹部的内径(ID1)是滑动面上的、与圆筒形凹部连通的位置处的第一部分槽的轴线方向上的长度(W1)的100%~150%,
与圆筒形凹部连通的位置处的第一部分槽的深度(D1)形成为滑动层的厚度(T1)以上,
圆筒形凹部的最大深度(D2)形成为与圆筒形凹部连通的位置处的第一部分槽的深度(D1)以上,并且不贯穿至第一半分割轴承的轴承外周面。
此外,在包括圆筒形凹部的轴心线且与连杆轴承垂直的截面中,圆筒形凹部的侧面相对于上述轴心线的垂直线的角度(θ2)能够形成为85°~95°。
附图说明
图1是表示包括连杆、连杆轴承以及曲柄销的本发明的轴承装置的剖视图。
图2是本发明实施例的连杆轴承的剖视图。
图3是从图2所示的第一半分割轴承的内周面侧观察该第一半分割轴承的仰视图。
图4是从图2所示的第二半分割轴承的内周面侧观察该第二半分割轴承的仰视图。
图5是表示本发明实施例的第一半分割轴承结构的作用的剖视图。
图6是表示本发明实施例的第一半分割轴承结构的作用的剖视图。
图7是对本发明实施例的第一半分割轴承结构进行详细表示的放大剖视图。
图8A是现有技术的第一半分割轴承的剖视图。
图8B是从图8A所示的第一半分割轴承的内周面侧观察该第一半分割轴承的仰视图。
图9是表示现有技术的第一半分割轴承结构的作用的剖视图。
图10是表示现有技术的第一半分割轴承结构的作用的剖视图。
符号说明
1 连杆轴承;
2 轴承装置;
10 第一半分割轴承;
11 轴承外周面;
13 滑动面;
14 旋转方向前方侧的周向端面;
15 第一部分槽;
15a 周向中央部侧的周向端部、连通部;
16 旋转方向后方侧的周向端面;
17 第二部分槽;
17a 周向中央部侧的周向端部、切起部;
18 圆筒形凹部;
18a 周向中央部侧的周向端部;
18s 圆筒形凹部的侧面;
19 油孔;
20 第二半分割轴承;
23 滑动面;
24 旋转方向后方侧的周向端面;
25 油槽;
26 旋转方向前方侧的周向端面;
29 油孔;
50 曲柄销;
51 润滑油路;
52 出口开口;
54 外周面;
55 圆筒主体部;
70 连杆;
71 大端部;
72 连杆主体部;
72a 旋转方向前方侧的端面;
72b 旋转方向后方侧的端面;
73 第一轴承保持孔;
74 连杆盖部;
75 第二轴承保持孔;
77 轴承保持孔;
78a 第一供给槽;
78b 第二供给槽;
78c 第三供给槽;
79 连通路;
81 滑动层;
82 背面金属层。
具体实施方式
以下,参照图1~7对本发明的实施例进行说明。
(实施例)
图1是表示由曲柄销50、连杆70以及内装于连杆70的大端部71的连杆轴承1构成的轴承装置2的结构的剖视图。
曲柄销50具有圆筒主体部55、以穿过圆筒主体部55内的方式延伸的润滑油路51以及形成于圆筒主体部55的外周面54的、润滑油路51的至少一个出口开口52。
连杆70具有圆筒形状的、对连杆轴承1进行保持的轴承保持孔77,该轴承保持孔77通过使半圆筒形状的第一轴承保持孔73和半圆筒形状的第二轴承保持孔75对接而形成,其中,上述第一轴承保持孔73形成于连杆主体部72的端面,上述第二轴承保持孔75形成于连杆盖部74的端面。
第一轴承保持孔73包括从曲柄销50的旋转方向的前方侧的端面72a向周向中央部侧延伸的第一供给槽78a以及从曲柄销50的旋转方向的后方侧的端面72b向周向中央部侧延伸的第二供给槽78b。
第二轴承保持孔75包括在周向的全长范围内延伸的第三供给槽78c。
第三供给槽78c、第一供给槽78a以及第二供给槽78b通过使连杆主体部72和连杆盖部74的端面彼此对接而连通。
此外,连杆主体部72包括以使活塞销(未图示)自由旋转的方式对该活塞销进行支承的连杆小端部,并且该连杆主体部72包括连接连杆小端部和第一供给槽78a、第二供给槽78b以及第三供给槽78c中任意一个的连通路79。
在连杆70的内周面插入一对半分割轴承(连杆轴承1),上述一对半分割轴承以与被分割后的连杆主体部72和连杆盖部74的各自的第一轴承保持孔73的形状和第二轴承保持孔75的形状卡合的方式形成,并且上述一对半分割轴承通过使连杆主体部72和连杆盖部74的端面彼此对接而组合为圆筒形状。
如图2和图4所示,第二半分割轴承20具有在滑动面23侧且在第二半分割轴承20的周向的全长范围内延伸的、具有一定深度的油槽25,并且具有在油槽25内以贯穿至轴承外周面21的方式形成的至少一个油孔29。
图3表示图2中的第一半分割轴承10的内表面侧的结构,此外,图4表示图2中的第二半分割轴承20的内表面侧的结构。
如图2和图3所示,第一半分割轴承10具有在滑动面13侧从曲柄销50的旋转方向R的前方侧的周向端面14向周向中央部侧延伸的第一部分槽15以及从曲柄销50的旋转方向R的后方侧的周向端面16向周向中央部侧延伸的第二部分槽17,此外,第一半分割轴承10还具有在第一部分槽15的周向中央部侧的周向端部15a以与第一部分槽15连通的方式形成的圆筒形凹部18。因此,滑动面13在第一半分割轴承10的第二部分槽17的周向中央部侧的周向端部17a和圆筒形凹部18的周向中央部侧的周向端部18a之间延伸,并且在第一部分槽15内和第二部分槽17内分别以贯穿至轴承外周面11的方式形成两个油孔19。
作为相对于滑动面13的半径方向距离进行测定的第一部分槽15和第二部分槽17的槽深从第一半分割轴承10的周向端面14、16侧向周向中央部侧逐渐变小。
此外,如图2所示,第一半分割轴承10和第二半分割轴承20通过使各自的周向端面14、16、24、26彼此对接而形成圆筒形状,在这种情况下,第二半分割轴承20的油槽25与第一半分割轴承10的第一部分槽15和第二部分槽17在各自的周向端面14、16、24、26彼此对接的部位连通。
根据本结构,压力输送至连杆轴承1的润滑油的一部分经由形成于第一半分割轴承10的第一部分槽15和第二部分槽17、形成于第二半分割轴承20的油槽25以及形成于一对半分割轴承的油孔19、29被供给至形成于连杆70的第一轴承保持孔73的第一供给槽78a和第二供给槽78b以及形成于第二轴承保持孔75的第三供给槽78c,然后经由形成于连杆70的连通路79被供给至连杆的小端部。
采用图2~4以及图7对本发明实施例中的连杆轴承1的更加详细的结构进行说明。图2表示由第一半分割轴承10和第二半分割轴承20形成的连杆轴承1。
连杆轴承1具有下述尺寸。
外径:φ200mm
壁厚:5mm
整体宽度:100mm
此外,第一半分割轴承10具有下述尺寸。
曲柄销50的旋转方向R的前方侧的周向端面14处,第一部分槽15距离滑动面13的深度(半径方向的距离):2mm
曲柄销50的旋转方向R的后方侧的周向端面16处,第二部分槽17距离滑动面13的深度(半径方向的距离):2mm
第一部分槽15和第二部分槽17在滑动面13上的轴线方向上的长度(W1):12mm
圆筒形凹部18的内径(ID1):15mm
滑动层81的厚度(T1):0.5mm
第一部分槽15和圆筒形凹部18的连通部15a处的第一部分槽的深度(D1):0.6mm
圆筒形凹部18的深度(D2):3mm
第一半分割轴承10的第二部分槽17的周向中央部侧的周向端部17a和圆筒形凹部18的周向中央部侧的周向端部18a之间的滑动面的圆周角度(θ1):80°
与圆筒形凹部18的轴心线18ax垂直的面18p和圆筒形凹部18的侧面之间的角度(θ2):90°
此外,此处所述的尺寸为一例,本发明不限定于上述这些尺寸。此外,对从曲柄销50的旋转方向的后方侧的周向端面16到周向中央部侧的周向端部17a为止的第二部分槽17的长度进行规定的圆周角度(θ3)可以是10°~50°。
第一半分割轴承10和第二半分割轴承20具有背面金属层82(日文:裏金層)和滑动层81,滑动层81构成半分割轴承10、20的滑动面13、23。滑动层81是由白合金(锡合金)、铝合金、铜合金等构成的合金层。背面金属层82能够被设为碳含量为0.05~0.35质量%的亚共析钢等铁合金。
如图2和图3所示,在第一半分割轴承10形成有圆筒形凹部18,该圆筒形凹部18与第一部分槽15的周向中央部侧的周向端部15a相邻。上述圆筒形凹部18的轴心线18ax以向第一半分割轴承10的中心(轴心线)延伸的方式形成。
为了对由燃烧室产生的负载进行支承,较佳的是,第一半分割轴承10的第二部分槽17的周向中央部侧的周向端部17a和圆筒形凹部18的周向中央部侧的周向端部18a之间的滑动面的圆周角度(θ1)形成为80°~160°。
接着,参照图5~7对上述第一半分割轴承10的圆筒形凹部18的详细结构和作用进行说明。图5表示曲柄销50的出口开口52位于滑动面13上的状态,上述滑动面13形成在第一半分割轴承10的第二部分槽17的周向中央部侧的周向端部17a和圆筒形凹部18的周向中央部侧的周向端部18a之间。在图5所示的状态下,由于曲柄销50的圆筒主体部55的外周面54和第一半分割轴承10的滑动面13之间的间隙S狭窄,因此,由于曲柄轴的旋转而产生的离心力的影响,润滑油路51内的出口开口52附近的润滑油的压力处于非常高的状态(参照润滑油的流动方向F)。
如图6所示,在曲柄销50的开口出口52和圆筒形凹部18开始连通的瞬间,由于曲柄销50的润滑油路51内部的润滑油的压力和圆筒形凹部18内的润滑油的压力之差,瞬间受到从润滑油路51向圆筒形凹部18内的离心力的作用的、处于高压的润滑油急剧地流入上述圆筒形凹部18。此时,由于圆筒形凹部18的轴心线18ax朝向与离心力的作用方向大致相同的方向,因此,从润滑油路51流出的润滑油向圆筒形凹部18的底面侧流动。处于高压的润滑油在圆筒形凹部18的底面附近压力急剧下降,在润滑油内引起空腔C(气泡)的产生和破坏。
这样,在本发明中,由于润滑油内的空腔C的产生和破坏发生在远离滑动面13的圆筒形凹部18的底面附近,因此,不容易在第一部分槽15的周向端部15a附近的底面和与第一部分槽15的周向端部15a相邻的滑动层81的表面引起空化侵蚀(日文:キャビテーションエロージョン)。此外,由于圆筒形凹部18的深度形成为第一半分割轴承10的第一部分槽15和圆筒形凹部18的连通部15a处的第一部分槽15的深度(D1)以上,因此,在连通部15a的位置形成有圆筒形凹部18的侧面18s(台阶)。此外,圆筒形凹部18的轴心线18ax向第一半分割轴承10的中心(轴心线)延伸,藉此,圆筒形凹部18的周向前方侧的侧面18s相对于与圆筒形凹部18的轴心线18ax垂直的面18p的角度(θ2)形成为接近垂直。因此,在润滑油内产生的空腔C(气泡)在破坏前不会从圆筒形凹部18被排出至第一部分槽15,从而能够进一步抑制滑动层81的空化侵蚀。
即使假定在圆筒形凹部18内所有的空腔C未破坏,并且一部分从圆筒形凹部18排出,由于第一部分槽15和圆筒形凹部18的连通部15a处的第一部分槽15的深度(D1)是滑动层81的厚度(T1)以上,因此,即使空腔C在第一部分槽15与圆筒形凹部18的连通部15a处破坏,滑动层81也不容易被侵蚀。也就是说,通过设定D1>T1,从连通部15a附近的第一部分槽15的内表面的大部分除去滑动层81(轴承合金),因而不会发生滑动层81的空化侵蚀。
此外,圆筒形凹部18的轴心线18ax相对于连接第一半分割轴承10的滑动面13上的圆筒形凹部18的开口中心和第一半分割轴承10的轴心线的半径方向的线可以最大倾斜5°。另外,与本实施例不同的是,圆筒形凹部18的侧面18s可以是圆锥台形状。在上述这些情况下,较为理想的是,圆筒形凹部18的侧面18s相对于与圆筒形凹部18的轴心线18ax垂直的面18p的角度(θ2)形成为85°~95°。
此外,若圆筒形凹部18的内径(ID1)过小,则从曲柄销50的润滑油路51的出口开口52流出的、处于高压的润滑油的一部分会直接流动至第一部分槽15,因此,会发生在第一部分槽15的周向端部15a和与第一部分槽15的周向端部15a相邻的滑动层81的滑动面13引起空化侵蚀的情况。此外,与之相反的是,若圆筒形凹部18的内径(ID1)过大,则可能由于滑动面积的减少而导致第一半分割轴承10的负载能力降低。因此,较为理想的是,圆筒形凹部18的内径(ID1)具有与和圆筒形凹部18连通的位置处的第一部分槽15在滑动面13上的轴线方向上的长度(W1)的100%~150%相当的尺寸,特别地,在本实施例的情况下为125%。
此外,虽然示出了圆筒形凹部18的深度形成为第一半分割轴承10的第一部分槽15和圆筒形凹部18的连通部15a处的第一部分槽15的深度(D1)以上的情况,但根据下述理由可知,圆筒形凹部18不能贯穿至第一半分割轴承10的外周面11。
也就是说,若如专利文献4所示的那样以与第一半分割轴承10的第一部分槽15的周向中央部侧的端部15a连通的方式形成贯穿至轴承外周面11的圆筒形凹部孔(贯穿孔),则在曲柄销50的出口开口52和圆筒形凹部的贯穿孔开始连通的瞬间,在曲柄销50的润滑油路51内被加压的润滑油由于离心力的影响而穿过圆筒形凹部的贯穿孔,从而大量地流出至形成于连杆70的内周面的第一供给槽78a,进而使与贯穿孔相邻的第一部分槽15的内部空间瞬间处于未充满油的状态。接着,若曲柄销50的润滑油路51的出口开口52开始远离圆筒形凹部的贯穿孔,则曲柄销50的润滑油路51内的润滑油流入未充满油的第一部分槽15的端部并且上述润滑油的压力急剧降低,从而在润滑油中引起空腔的产生和破坏。因而,容易在第一部分槽15的周向端部15a和与第一部分槽15的周向端部15a相邻的滑动层81的滑动面13引起空化侵蚀。
以上,参照附图,对本发明的实施例进行了详细说明,但具体的结构不限定于上述实施例,在不脱离本发明的主旨程度的设计变更也包含在本发明内。
此外,形成于连杆轴承1的油槽(以及部分槽)的截面形状不做特别的限定,可以是矩形、梯形或圆弧形状。另外,圆筒形凹部18的底面不限定于实施例所示的平面形状,例如,在利用钻头对圆筒形凹部进行加工的情况下,上述底面可以是圆锥形状。
此外,在实施例中示出了第一半分割轴承10至少具有一个油孔19的结构,但第一半分割轴承也可以是没有油孔的结构。在本发明中,第一半分割轴承10是否具有油孔19对发明的效果没有任何的影响,即使是在没有油孔的结构的情况下,通过实施例所示的作用也能够获得与具有油孔的情况相同的效果。
此外,为了在连杆轴承1误组装时也能够获得本发明的效果,上述圆筒形凹部18可以还设置于第一半分割轴承10的曲柄销的旋转方向后方侧的第二部分槽17的油槽切起部(日文:油溝切上り部)17a。
此外,在加工时,圆筒形凹部18的滑动面13上的开口的角缘部有时会产生飞边,在这种情况下,可以在开口的角缘部形成倒角。
此外,在第一半分割轴承10和第二半分割轴承20的内周面侧,在滑动层的表面,第一部分槽、第二部分槽和油槽的内表面以及圆筒形凹部的内表面可以进一步形成铅类、锡类、含锡铝合金、合成树脂等较薄的表面层(重叠层)。
Claims (3)
1.一种连杆轴承,该连杆轴承以使曲柄销自由旋转的方式对该曲柄销进行支承,所述曲柄销是内燃机的曲柄轴的曲柄销,具有圆筒主体部、以穿过所述圆筒主体部内的方式延伸的润滑油路以及形成于所述圆筒主体部的外周面上的所述润滑油路的至少一个出口开口,
所述连杆轴承具有第一半分割轴承和第二半分割轴承,所述第一半分割轴承和所述第二半分割轴承以各自的周向端面彼此对接的方式组合成圆筒形状,
所述第一半分割轴承和第二半分割轴承分别具有背面金属层和滑动层,所述滑动层构成所述第一半分割轴承和第二半分割轴承的滑动面,
所述第二半分割轴承在所述滑动面一侧具有在所述第二半分割轴承的周向的全长范围内延伸的油槽,并且具有从所述油槽的内表面贯穿至所述第二半分割轴承的轴承外周面的至少一个油孔,
所述第一半分割轴承在所述滑动面一侧具有:从所述曲柄销的旋转方向的前方侧的所述第一半分割轴承的周向端面向所述第一半分割轴承的周向中央部侧延伸的第一部分槽;以及从所述曲柄销的旋转方向的后方侧的所述第一半分割轴承的周向端面向所述周向中央部侧延伸的第二部分槽,
所述第二半分割轴承的所述油槽和所述第一半分割轴承的所述第一部分槽及所述第二部分槽通过使所述第一半分割轴承和所述第二半分割轴承的各自的周向端面彼此对接而彼此连通,
所述连杆轴承的特征在于,
所述第一半分割轴承具有在所述第一部分槽的所述周向中央部侧的周向端部处以与所述第一部分槽连通的方式形成的圆筒形凹部,
所述第一半分割轴承的所述第二部分槽的所述周向中央部侧的周向端部和所述圆筒形凹部的所述周向中央部侧的周向端部之间的所述滑动面在80°~160°的圆周角度(θ1)范围内延伸,
所述圆筒形凹部的轴心线向所述第一半分割轴承的轴心线延伸,
所述圆筒形凹部的内径(ID1)是所述滑动面上的、与所述圆筒形凹部连通的位置处的所述第一部分槽的轴线方向上的长度(W1)的100%~150%,
与所述圆筒形凹部连通的位置处的所述第一部分槽的深度(D1)形成为所述滑动层的厚度(T1)以上,
所述圆筒形凹部的最大深度(D2)形成为与所述圆筒形凹部连通的位置处的所述第一部分槽的深度(D1)以上,并且不贯穿至所述第一半分割轴承的轴承外周面。
2.如权利要求1所述的连杆轴承,其特征在于,
在包括所述圆筒形凹部的所述轴心线且与所述连杆轴承的轴心线垂直的截面中,所述圆筒形凹部的侧面相对于与所述轴心线垂直的面的角度(θ2)为85°~95°。
3.一种轴承装置,该轴承装置以使内燃机的曲柄轴的曲柄销自由旋转的方式对该曲柄销进行支承,所述轴承装置具有:
权利要求1或2所述的连杆轴承;
所述曲柄销;以及
连杆,所述连杆具有连杆主体部和连杆盖部,当使所述连杆主体部和所述连杆盖部的各自的端面彼此对接时,所述连杆主体部的半圆筒形状的第一轴承保持孔和所述连杆盖部的半圆筒形状的第二轴承保持孔组合在一起,由此形成具有对所述连杆轴承进行保持的圆筒形状的轴承保持孔的大端部,
所述轴承装置的特征在于,
所述第一轴承保持孔具有:从所述曲柄销的旋转方向的前方侧的连杆主体部的端面向周向中央部侧延伸的第一供给槽;以及从所述曲柄销的旋转方向的后方侧的连杆主体部的端面向所述周向中央部侧延伸的第二供给槽,
所述第二轴承保持孔具有在周向的全长范围内延伸的第三供给槽,
所述第三供给槽与所述第一供给槽和所述第二供给槽通过使所述连杆主体部和所述连杆盖部的各自的所述端面彼此对接而彼此连通。
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