CN109026978A - 半分割推力轴承 - Google Patents

Abstract

提供一种运转时不容易产生损伤且摩擦损失较小的内燃机的曲柄轴用的半分割推力轴承。具有滑动面和背面的半圆环形状的半分割推力轴承中，滑动面具有位于周向中央部附近的平面部以及位于该平面部的周向两侧的两个倾斜平面部，在半分割推力轴承的任意的径向位置，从背面到滑动面的轴线方向距离在平面部处最大，在倾斜平面部处朝向周向两端部减小。各倾斜平面部在圆周角度为35°～55°的范围内仅有一个轴线方向距离恒定的等厚部。在任意的周向位置，倾斜平面部的轴线方向距离在比等厚部靠周向端部侧的区域中在径向内侧端部处最大，并且朝向径向外侧端部减小，在比等厚部靠周向中央部侧的区域中在径向内侧端部处最小，并且朝向径向外侧端部增大。

Description

半分割推力轴承

技术领域

本发明涉及一种承受内燃机的曲柄轴的轴线方向力的推力轴承。

背景技术

内燃机的曲柄轴在其轴颈部通过将一对半分割轴承组合成圆筒形状而构成的主轴承以自由旋转的方式支承于内燃机的缸体下部。

一对半分割轴承中的一方或两方能与承受曲柄轴的轴线方向力的半分割推力轴承组合使用。半分割推力轴承配置于半分割轴承的轴线方向端面的一方或两方。

半分割推力轴承承受在曲柄轴产生的轴线方向力。也就是说，在通过离合器连接曲柄轴与变速器等时候，以对输入至曲柄轴的轴线方向力进行支承为目的而配置上述半分割推力轴承。

在半分割推力轴承的周向两端附近的滑动面侧以使轴承构件的厚度朝周向端面变薄的方式形成有推力缓冲部。一般而言，推力缓冲部的从半分割推力轴承的周向端面到滑动面的长度以及周向端面处的深度形成为无论径向的位置如何均为恒定。推力缓冲部形成为用于在将半分割推力轴承组装于分割型轴承外壳内时对一对半分割推力轴承的端面彼此的位置偏差进行吸收(参照专利文献1的图10)。

此外，目前，考虑到内燃机运转时曲柄轴的挠曲变形，提出了在半分割推力轴承的滑动面的至少外径侧设置曲面形状的凸起面，藉此来降低半分割推力轴承的滑动面和曲柄轴的局部接触应力(专利文献2)。

此外，提出一种下述的技术：在半分割推力轴承的滑动面形成从半分割推力轴承的周向端部延伸至距离顶部(半分割推力轴承的周向中央处的外径端)的高度的大致一半的位置的倾斜面(推力缓冲部)，藉此减小倾斜面相对于滑动面的倾斜角度(参照专利文献3)。

现有技术文献

专利文献

专利文献1：日本专利特开平11－201145号公报

专利文献2：日本专利特开2013－19517号公报

专利文献3：日本专利特开2013－238277号公报

发明内容

发明所要解决的技术问题

近年来，为了使内燃机轻量化而使曲柄轴的轴径小径化，从而使上述曲柄轴的刚度比现有的曲柄轴的刚度低，因此，在内燃机运转时在曲柄轴容易产生挠曲，从而使曲柄轴的振动有变大的倾向。因此，曲柄轴的推力套环面相对于半分割推力轴承的滑动面倾斜并滑动接触，并且上述倾斜方向随着曲柄轴的旋转而变化。因此，半分割推力轴承的周向两端部附近的滑动面与曲柄轴的推力套环面直接接触，从而容易引起损伤(疲劳)。

此外，在由一对半分割轴承构成的主轴承的轴线方向的各端部组装有一对半分割推力轴承的情况下，若组装于分割型轴承外壳内时一对半分割推力轴承的端面彼此的位置存在偏差，则一方的半分割推力轴承的滑动面和曲柄轴的推力套环面之间的间隙比另一方的半分割推力轴承和曲柄轴的推力套环面之间的间隙大。或者，在主轴承的轴线方向的各端部仅组装有一个半分割轴承的情况下，在未配置有上述半分割轴承的分割型轴承外壳的侧面和曲柄轴的推力套环面之间形成有较大的间隙。若在形成有上述间隙的状态下使内燃机运转而产生曲柄轴的挠曲，则曲柄轴的推力套环面会进一步向形成后的间隙侧倾斜。

若在上述推力套环面向上述间隙侧倾斜得较大的状态下使曲柄轴旋转，则在包括半分割推力轴承的周向两端面的面内，推力套环面相对于半分割推力轴承的滑动面的倾斜进一步变大。此外，上述推力套环面的倾斜在包括半分割推力轴承的周向两端面的面内随着曲柄轴的旋转而反复处于下述两种状态：(a)半分割推力轴承的处于曲柄轴的旋转方向后方侧的周向端部附近的滑动面和推力套环面接触而使位于曲柄轴的旋转方向前方侧的周向端部附近的滑动面和推力套环面分开的倾斜状态；(b)半分割推力轴承的处于曲柄轴的旋转方向前方侧的周向端部附近的滑动面和推力套环面接触而使处于曲柄轴的旋转方向后方侧的周向端部附近的滑动面和推力套环面分开的倾斜状态。由于仅半分割推力轴承的周向两端部附近的滑动面始终与曲柄轴的推力套环面直接接触，因此容易引起损伤(疲劳)。

此外，若使曲柄轴高速旋转，则曲柄轴的轴线方向的振动变大，在推力套环面的倾斜从上述(a)的倾斜状态向上述(b)的倾斜状态转变的过程中，半分割推力轴承的滑动面的周向中央部与推力套环面接触，从而使摩擦损失变大。

由上述曲柄轴的挠曲而引起的推力套环面向间隙侧的倾斜变大，因此，在包括半分割推力轴承的周向两端面的面内的推力套环面的倾斜较大的情况下，即使采用专利文献2和专利文献3记载的技术，也很难防止仅半分割推力轴承的周向两端部附近的滑动面始终与曲柄轴的推力套环面接触这一问题。

因此，本发明的目的是提供一种在内燃机运转时不容易产生损伤(疲劳)且摩擦损失较小的半分割推力轴承。

解决技术问题所采用的技术方案

为了实现上述目的，根据本发明的一个观点，提供了一种半圆环形状的半分割推力轴承，该半分割推力轴承用于承受内燃机的曲柄轴的轴线方向力，该半分割推力轴承具有用于承受轴线方向力的滑动面以及位于与滑动面相反一侧的背面，并且在背面一侧划定有与轴线方向垂直的基准面，其中，

滑动面由平面部和两个倾斜平面部构成，上述平面部从半分割推力轴承的径向内侧端部到径向外侧端部与基准面平行地延伸，上述两个倾斜平面部形成于平面部的周向两侧，

从基准面到滑动面的轴线方向距离在平面部处最大，

在任意的径向位置，各倾斜平面部的轴线方向距离在半分割推力轴承的周向中央部侧的倾斜平面部的周向端部处最大，并且朝向半分割推力轴承的周向两端部变小，

各倾斜平面部配置成在从半分割推力轴承的各周向端部朝向周向中央部的圆周角度为35°～55°的范围内仅有一个等厚部，上述等厚部从半分割推力轴承的径向内侧端部到径向外侧端部呈直线状延伸，轴线方向距离在等厚部的范围内恒定，

在比等厚部靠周向端部侧的区域的任意的周向位置，各倾斜平面部的轴线方向距离在径向内侧端部处最大，并且朝向径向外侧端部变小，此外，在比等厚部靠周向中央部侧的区域的任意的周向位置，上述各倾斜平面部的轴线方向距离在径向内侧端部处最小，并且朝向径向外侧端部变大，

在半分割推力轴承的任意的径向位置，平面部具有在圆周角度为5°以上35°以下的范围内延伸的周向长度。

此处，在与包括半分割推力轴承的周向两端面的面平行的任意的截面内，倾斜平面部的轴线方向距离在半分割推力轴承的外周侧端部处最小，并且朝向周向中央部侧变大。

半分割推力轴承的背面可以是平坦的，并且可以位于基准面内。

此外，平面部可以包括半分割推力轴承的周向中央部。

此外，平面部的周向长度可以在半分割推力轴承的径向内侧端部处最小，并且朝向径向外侧端部逐渐变大，或者上述平面部的周向长度可以在半分割推力轴承的径向外侧端部处最小，并且朝向径向内侧端部逐渐变大。

此外，从与半分割推力轴承的周向两端面垂直的方向观察半分割推力轴承时，滑动面的倾斜平面部的轮廓可以由曲线构成。

此外，平面部的轴线方向距离和半分割推力轴承的周向两端部的径向外侧端部的轴线方向距离之差可以是50～800μm。

构成滑动面的两个倾斜平面部可以关于穿过周向中央部延伸的半分割推力轴承的中心线呈线对称。

等厚部可以形成于从各周向端面朝向周向中央部的圆周角度为45°的位置。

此处，曲柄轴是具有轴颈部、曲柄销部以及曲柄臂部的构件。此外，半分割推力轴承是具有将圆环大致对半分割后的形状的构件，但其并不意味着是严格地对半的含义。

发明效果

根据具有上述结构的本发明的半分割推力轴承，即使在由于内燃机运转时曲柄轴的挠曲而引起曲柄轴的推力套环面相对于半分割推力轴承的滑动面的倾斜角度变大的情况下，由于滑动面和推力套环面的接触位置随着曲柄轴的旋转而沿周向依次移动，因此，能够防止仅半分割推力轴承的周向两端部附近的滑动面始终与曲柄轴的推力套环面接触，从而不容易引起半分跟推力轴承的滑动面的损伤。

此外，在本发明的推力轴承中，在内燃机运转时，在比等厚部M靠周向中央部侧的区域内流动于倾斜平面部和推力套环面之间的间隙的油不容易流出至半分割推力轴承的径向外侧，在滑动面的周向中央部附近的平面部容易形成有效的楔形油膜。因此，能够防止推力套环面与半分割推力轴承的滑动面的周向中央部接触，从而减小摩擦损失。

附图说明

图1是轴承装置的分解立体图。

图2是实施例一的半分割推力轴承的主视图。

图3是图2的半分割推力轴承的Y1向视侧视图。

图4是图2的半分割推力轴承的Y2向视侧视图。

图5是图2的半分割推力轴承的A1－A1剖视图。

图6是图2的半分割推力轴承的A2－A2剖视图。

图7是图2的半分割推力轴承的A3－A3剖视图。

图8是半分割轴承及推力轴承的主视图。

图9是轴承装置的剖视图。

图10是图8的上侧的半分割轴承的主视图。

图11是从径向的内侧观察图10的半分割轴承的仰视图。

图12是表示运转中的推力套环面和一对半分割推力轴承的接触状态的剖视图。

图13A是表示从周向两端面侧观察到的、运转中的推力套环面相对于滑动面的倾斜的变化的图。

图13B是表示从周向两端面侧观察到的、运转中的推力套环面相对于滑动面的倾斜的图。

图13C是表示从周向两端面侧观察到的、运转中的推力套环面相对于滑动面的倾斜的图。

图13D是表示从周向两端面侧观察到的、运转中的推力套环面相对于滑动面的倾斜的图。

图13E是表示从周向两端面侧观察到的、运转中的推力套环面相对于滑动面的倾斜的图。

图14A是表示对应于图13A的、从正面侧观察滑动面时滑动面和推力套环面的接触位置的图。

图14B是表示对应于图13B的、从正面侧观察滑动面时滑动面和推力套环面的接触位置的图。

图14C是表示对应于图13C的、从正面侧观察滑动面时滑动面和推力套环面的接触位置的图。

图14D是表示对应于图13D的、从正面侧观察滑动面时滑动面和推力套环面的接触位置的图。

图14E是表示对应于图13E的、从正面侧观察滑动面时滑动面和推力套环面的接触位置的图。

图15A是表示推力套环面和滑动面的周向中央部附近的接触状态的剖视图。

图15B是表示推力套环面和滑动面的周向中央部附近的接触状态的剖视图。

图15C是表示推力套环面和滑动面的周向中央部附近的接触状态的剖视图。

图15D是表示推力套环面和滑动面的周向中央部附近的接触状态的剖视图。

图16是本发明的另一方式的半分割推力轴承的主视图。

图17是图16的半分割推力轴承的周向端部附近的侧视图。

符号说明

1轴承装置；

11轴颈部；

12推力套环面；

2缸体；

3轴承盖；

4轴承外壳；

5轴承孔(保持孔)；

6承座；

7半分割轴承；

71润滑油槽；

72贯穿孔；

73挤压缓冲部；

74周向两端面；

75滑动面；

8半分割推力轴承；

81滑动面；

81a平面部；

81b倾斜平面部；

81c油槽；

82推力缓冲部；

83周向两端面；

84基准面；

84a背面；

85周向中央部；

86周向两端部；

87背面缓冲部；

88突出部；

108半分割推力轴承；

181a平面部；

181b倾斜平面部；

f轴线方向力；

T轴承壁厚；

M等厚部；

XC中央部侧区域；

XE端部侧区域。

具体实施方式

以下，参照附图，对本发明的实施方式进行说明。

实施例一

(轴承装置的整体结构)

首先，使用图1、图8和图9对轴承装置1的整体结构进行说明。如图1、图8及图9所示，在将轴承盖3安装于缸体2的下部而构成的轴承外壳4形成有作为贯穿两个侧面间的圆形孔的轴承孔(保持孔)5，在侧面的轴承孔5的周缘形成有作为圆环状凹部的承座6、6。对曲柄轴的轴颈部11以自由旋转的方式进行支承的半分割轴承7、7组合成圆筒状地嵌合于轴承孔5。经由曲柄轴的推力套环面12承受轴线方向力f(参照图9)的半分割推力轴承8、8组合成圆环状地嵌合于承座6、6。此外，在图8中示出了不具有本发明的结构的半分割推力轴承8。

如图8所示，在构成主轴承的半分割轴承7中靠缸体2侧(上侧)的半分割轴承7的内周面形成有润滑油槽71，此外，在润滑油槽71内形成有贯穿到外周面的贯穿孔72(参照图10及图11)。润滑油槽71也能够形成于上下两方的半分割轴承。此外，半分割轴承7在与周向两端面74相邻的滑动面75上具有挤压缓冲部73。

(半分割推力轴承的结构)

接着，使用图2～图7对实施例一的半分割推力轴承8的结构进行说明。本实施例的半分割推力轴承8通过将较薄的轴承合金层粘接于钢制的背面金属层(日文：裏金層)而构成的双金属形成为半圆环形状的平板。半分割推力轴承8包括朝向轴线方向的滑动面81(轴承面)，滑动面81由轴承合金层构成。

半分割推力轴承8划定有与轴线方向垂直的基准面84，在该基准面84内具有适合配置于缸体2的承座6的基本平坦的背面84a(参照图3)。此外，半分割推力轴承8具有沿轴线方向远离基准面84(背面84a)的滑动面81，滑动面81适合经由曲柄轴的推力套环面12承受轴线方向力f(参照图9)。更详细而言，滑动面81具有包括半分割推力轴承8的周向中央部85且与基准面84平行的一个平面部81a以及配置于该平面部81a的周向两侧的两个倾斜平面部81b。在半分割轴承8的任意的径向位置，从基准面84到滑动面81的轴线方向距离在平面部81a处最大，在倾斜平面部81b处从平面部81a侧朝向半分割推力轴承的周向两端部变小。因此，例如可以理解为：在半分割推力轴承8的径向中央位置(图2的单点划线位置)中，从基准面84到滑动面81的轴线方向距离在平面部81a处最大(TC)，在周向两端部86处最小(TE)。另外，为了提高润滑油的保油性，倾斜平面部81b可以具有沿径向延伸的油槽81c。

此外，如图2所示，平面部81a具有由内周部、外周部以及位于周向两侧的两条直线围成的正面形状，内周部和外周部具有在圆周角度θ范围内延伸的周向长度，其中，上述内周部由半分割推力轴承8的径向内侧端部的圆弧确定，上述外周部由径向外侧端部的圆弧确定。较为理想的是，内周部和外周部的周向长度以圆周角度为5°～35°的方式形成。

在本实施例中，从基准面84(背面84a)到滑动面81的轴线方向距离与半分割推力轴承8的轴承壁厚T一致。此外，在本实施方式中，在各周向端部86与倾斜平面部81b的周向中央部85侧的端部之间仅形成有一个等厚部M，该等厚部M的轴承壁厚在径向外侧端部和径向内侧端部之间恒定(参照图2以及图5)。等厚部M是在倾斜平面部81b的区域内从径向外侧端部到径向内侧端部以恒定的轴承壁厚T延伸的仅有的一个截面部(参照图5)，在半分割推力轴承8的倾斜平面部81上，等厚部M表现为在径向外侧端部和径向内侧端部之间延伸的直线(参照图2)。更具体而言，等厚部M配置于从半分割推力轴承8的各周向端部86朝向周向中央部85的圆周角度为45°的位置，在比上述等厚部M靠周向端部86侧的区域XE的任意的周向位置，轴承壁厚在径向内侧端部(厚度为TI)处最大，并且朝向径向外侧端部(厚度为TO)变小(参照图6)，另一方面，在比等厚部M靠周向中央部85侧的区域XC中，轴承壁厚在径向内侧端部(厚度为TI)处最小，并且朝向径向外侧端部(厚度为TO)变大(参照图7)。

换言之，基于上述结构的倾斜平面部81b由以使轴承壁厚从半分割推力轴承8的周向中央部85侧的周向端部的径向外侧端部朝向周向两端部的径向外侧端部减小的方式相对于背面83倾斜的平面构成。因此，根据图4可知，在比等厚部M靠周向中央部85侧的区域XC以及比等厚部M靠周向两端部86侧的区域XE的任意的与包括周向两端面83的面平行的任意的截面内，轴承壁厚在半分割推力轴承8的外周侧端部最小，并且朝向周向中央部85侧变大。

另外，半分割轴承8以下述方式形成：在倾斜平面部81b的形成有油槽81c的部分处，从背面84a到未形成有油槽81c的情况下的假想滑动面(倾斜平面部81b的延长面)为止的轴向距离满足上述关系。

此外，能够不将等厚部M限定配置于从半分割推力轴承8的各周向端部86朝向周向中央部85的圆周角度为45°的位置，能够在从各周向端部86朝向周向中央部85的圆周角度为35°～55°的范围内配置一个等厚部M。

如上所述，半分割推力轴承8的周向两端部处的轴承壁厚TE相对于平面部81a处的轴承壁厚TC形成得较小(参照图3)。因此，从与包括半分割推力轴承8的周向两端面的面垂直的方向观察时，半分割推力轴承8的滑动面81具有平面部81a最突出的凸形状的轮廓(参照图3)。更具体而言，在被用于乘用车用等的小型内燃机的曲柄轴(具有直径为30～100mm左右的轴颈部)的情况下，半分割推力轴承8的平面部81a处的轴承壁厚和周向两端部处的轴承壁厚之差例如为50～800μm，更为理想的是200～400μm。不过，上述尺寸仅为一例，轴承壁厚之差并不限定于上述尺寸范围。

(作用)

接着，使用图8、图9和图12对现有的半分割推力轴承8的作用进行说明。

一般而言，半分割轴承7以使包括构成主轴承的上述半分割轴承7的周向两端面74的平面与包括半分割推力轴承8的周向两端面83的平面基本一致的方式与半分割推力轴承8同心地配置。

在内燃机运转时，特别地，为了使内燃机轻量化而使轴径小径化，从而使曲柄轴的刚度比现有的曲柄轴的刚度低，因此，曲柄轴产生挠曲(轴线方向的挠曲)而使该曲柄轴的振动变大。由于上述较大的振动，在曲柄轴周期性地产生朝向半分割推力轴承8的滑动面81的轴线方向力f。半分割推力轴承8的滑动面81承受上述轴线方向力f。

在由一对半分割轴承7、7构成的主轴承的轴线方向的各端部组装有一对半分割推力轴承8、8的情况下，在组装至分割型轴承外壳4时，若一对半分割推力轴承8、8的端面83、83彼此的位置在轴线方向上存在偏差，则一方的半分割推力轴承8的滑动面81和曲柄轴的推力套环面12之间的间隙比另一方的半分割推力轴承8的滑动面81和推力套环面12之间的间隙大(参照图12)。或者，在主轴承的轴线方向的各端部仅组装有一个半分割轴承8的情况下，在未配置有半分割轴承8一侧的分割型轴承外壳4的侧面和曲柄轴的推力套环面12之间形成有较大的间隙。若在形成有上述间隙的状态下使内燃机运转而产生曲柄轴的挠曲，则曲柄轴的推力套环面12会进一步向较大的间隙侧倾斜。若在推力套环面12向上述间隙侧倾斜得较大的状态下使曲柄轴旋转，则在以往的情况下，推力套环面12相对于半分割轴承8的倾斜在包括半分割推力轴承8的周向两端面83的面内变得更大，此外，仅半分割推力轴承8的周向两端部附近的滑动面81始终与曲柄轴的推力套环面12直接接触，因而如上述那样，容易引起损伤(疲劳)。

更详细而言，从与包括周向两端面83的面垂直的方向观察半分割推力轴承8时，曲柄轴的推力套环面12具有如下动作：(1)在从倾斜至半分割推力轴承8的位于曲柄轴的旋转方向后方侧的周向端部侧的状态转变成与半分割推力轴承8的滑动面81平行的状态的期间内，上述推力套环面12仅与半分割推力轴承8的位于曲柄轴的旋转方向的后方的周向端部附近的滑动面81接触；(2)从刚与滑动面81平行后到倾斜至半分割推力轴承8的位于曲柄轴的旋转方向前方侧的周向端面侧的期间内，上述推力套环面12仅与半分割推力轴承8的位于曲柄轴的旋转方向前方侧的周向端部附近的滑动面81接触。

此处，如专利文献2记载的那样，即使在半分割推力轴承的滑动面的外径侧设置由曲面构成的凸起面，则在未以在任意的径向位置处使从基准面84到滑动面81的轴线方向距离在周向中央部附近最大的方式形成半分割推力轴承8的情况下，换言之，在从与包括周向两端面83的面垂直的方向观察半分割推力轴承8时，半分割推力轴承8的滑动面81的轮廓不是如本发明这样在平面部81a处最突出的凸形状的情况下，特别地，根据上述理由可知，半分割推力轴承8的周向端部附近的滑动面81和曲柄轴的推力套环面12直接接触，从而容易引起损伤。

或者，如专利文献3记载的那样，即使在半分割推力轴承的滑动面形成从半分割推力轴承的周向端部延伸至距离顶部的高度的大致一半的位置的倾斜面(推力缓冲部)，并藉此来减小倾斜面相对于滑动面的倾斜角度，则在从与包括半分割推力轴承8的周向两端面83的面垂直的方向观察时半分割推力轴承8的滑动面81的轮廓不是如本发明这样在平面部81a处最突出的凸形状的情况下，特别地，依旧根据上述理由可知，半分割推力轴承的周向端部附近的滑动面81(倾斜面)和曲柄轴的推力套环面12直接接触，从而容易引起损伤。

此外，在专利文献3记载的半分割推力轴承中，除了半分割推力轴承的周向端部，位于推力轴承的径向外侧端部的倾斜面的轴承壁厚比位于该推力轴承的径向内侧端部的倾斜面的轴承壁厚大，因此，特别是半分割推力轴承的周向端部附近的外径侧的滑动面(倾斜面)和曲柄轴的推力套环面12直接接触，从而容易引起进一步的损伤。

此外，如前所述，从与包括周向两端面83的面垂直的方向观察半分割推力轴承8时，若半分割推力轴承8的滑动面81的轮廓为仅在周向中央部85最突出的形状，则在曲柄轴的推力套环面12从倾斜至半分割推力轴承8的位于曲柄轴的旋转方向后方侧的周向端部侧的状态向倾斜至半分割推力轴承8的位于曲柄轴的旋转方向前方侧的周向端面侧的状态转变时，在上述推力套环面12与半分割推力轴承8的滑动面81平行的瞬间，由于曲柄轴的轴向振动而使半分割推力轴承8的滑动面81的周向中央部85和推力套环面12接触，从而使摩擦损失变大。

(效果)

接着，使用图13A～14E对本实施例的半分割推力轴承8的效果进行说明。

图13A～13E依次表示从与包括半分割推力轴承8的周向两端面83的面垂直的方向观察半分割推力轴承8时(即在包括周向两端面83的面内)推力套环面12在运转时相对于滑动面81的倾斜的变化，图14A～14E表示从正面侧观察半分割推力轴承8的滑动面81时的、与图13A～13E对应的滑动面81和推力套环面12的接触位置的变化。图14A～14E的虚线圆表示半分割推力轴承8的滑动面81和推力套环面12的接触部(由于接触而承受最多负载的滑动面的位置)。例如从图13B以及与图13B对应的图14B可知，在滑动面81和推力套环面12的接触部远离图14A所示的轴向端部附近后直至到达图14C所示的周向中央部之前，推力套环面12在包括周向两端面83的面内相对于滑动面81倾斜。

在本实施例的半分割推力轴承8中，滑动面81在周向中央部附近具有与基准面84平行的平面部81a，此外，在半分割推力轴承8的任意的径向位置，从背面84a(基准面84)到滑动面81的轴线方向距离T在平面部81a处最大，在倾斜平面部81b处从平面部81a侧朝向周向两端部变小。此外，在各周向端面83和周向中央部85之间仅形成有一个等厚部M，该等厚部M的轴线方向距离在径向外侧端部和径向内侧端部之间恒定，并且该等厚部M配置于从半分割推力轴承8的各周向端部朝向周向中央部的圆周角度为45°的位置。在任意的周向位置，在比等厚部M靠周向端部侧的区域XE内，倾斜平面部81c的轴线方向距离(即厚度)在径向内侧端部(厚度为TI)处最大，并且朝向径向外侧端部(厚度为TO)变小，此外，在比等厚部M靠周向中央部侧的区域XC内，上述倾斜平面部81c的轴线方向距离(即厚度)在径向内侧端部(厚度为TI)处最小，并且朝向径向外侧端部(厚度为TO)变大。

根据上述结构可知，在与包括周向两端面83的面平行的任意的截面内，倾斜平面部81c的轴线方向距离在半分割推力轴承8的外周侧端部处最小，并且朝向周向中央部85侧变大。

藉此，如图13A～13E所示，即使推力套环面12相对于半分割推力轴承8的背面84a的倾斜发生变化，则滑动面81和推力套环面12的接触位置如图14A～14E所示那样随着曲柄轴的旋转而沿周向依次从半分割推力轴承8的位于曲柄轴的旋转方向后方侧的周向端部(图13A以及图14A)向位于曲柄轴的旋转方向前方侧的周向端部(图13E以及图14E)移动。因此，在本实施例的半分割推力轴承8中，仅周向两端部附近的滑动面81始终与曲柄轴的推力套环面12直接接触，从而防止损伤(疲劳)。

此外，如上所述，本实施例的半分割推力轴承8以在比等厚部M靠周向端部86侧的区域XE的任意的周向位置处倾斜平面部81c的轴线方向距离T在半分割推力轴承8的径向内侧端部处最大、并且朝向径向外侧端部变小的方式形成(参照图6)，因此，即使在由于内燃机运转时所产生的曲柄轴的挠曲而使曲柄轴的推力套环面12在包括半分割推力轴承的周向两端面的面内相对于半分割推力轴承8的滑动面81倾斜的情况下，也能够防止半分割推力轴承8的周向两端部86附近的滑动面81的外径侧的区域与推力套环面12强烈地接触。

此外，本实施例的本分割推力轴承8以下述方式形成：在比轴线方向距离沿径向恒定的等厚部M的位置靠周向中央部侧的区域XC的任意的周向位置处，倾斜平面部81c的轴线方向距离在径向内侧端部处最小，并且朝向径向外侧端部变大(参照图7)。因此，在内燃机运转时，在比等厚部M的位置靠周向中央部侧的区域XC内流动于倾斜平面部81c和推力套环面12之间的间隙的油不容易流出至半分割推力轴承8的径向外侧，在滑动面81的周向中央部85附近的平面部81a容易形成有效的楔形油膜。因此，能够防止推力套环面12和滑动面81的周向中央部85附近强烈地接触而造成较大的摩擦损失。

图15A～图15D是表示推力套环面12与各种形状的滑动面81的周向中央部附近接触瞬间的楔形油膜K的形成状态的剖视图，图中的箭头表示曲柄轴的旋转方向以及流体(润滑油)的流动方向。若在前端相对于流体的流动方向适当地变窄的两个面间引入流体，则产生压力而形成楔形油膜K，但前端变宽的两个面则是使油膜消失的机构，因此，油膜的形成状态根据推力套环面12和滑动面81的配置而变化。如图15A所示，在滑动面81不具有平面部而仅由倾斜平面部81b构成的情况下，以及如图15B所示，在滑动面81的平面部81a的周向长度小于适当的范围的情况下，在滑动面81的周向中央部附近未形成有效的楔形油膜，从而使推力套环面12和滑动面81的周向中央部附近强烈地接触，进而使摩擦损失变大。另一方面，如图15C所示，若平面部81a具有适当范围的周向长度，则在位于曲柄轴的旋转方向后方侧的倾斜平面部81b到整个平面部81a的范围内形成楔形油膜K，从而防止推力套环面12和滑动面81的周向中央部附近强烈地接触而导致较大的摩擦损失。但是，如图15D所示，若平面部81a的周向长度超过适当的范围，则在平面部81a的旋转方向前方侧的楔形油膜K消失，从而使推力套环面12和平面部81a强烈地接触，进而使摩擦损失变大。因此，为了防止推力套环面12和滑动面81强烈地接触而使摩擦损失变大，需要使平面部81a的周向长度在适当的圆周角度θ的范围内，较为理想的是，圆周角度θ为5°～35°。

以上参照附图对本发明的实施例进行了详细的说明，但应当理解的是，具体的结构不限定于上述实施例，不脱离本发明的主旨的程度的设计改变也包含在本发明内。

例如在实施例中对半分割轴承和半分割推力轴承分离的类型的轴承装置1进行了说明，但本发明不限定于此，也能够应用于半分割轴承和半分割推力轴承一体化的类型的轴承装置1。

此外，如图16所示，也可以将本发明应用于包括朝径向外侧突出的突出部88的半分割推力轴承108，以实现定位及防止旋转。另外，突出部88也可不满足上述轴线方向距离T的结构。此外，如图16和图17所示，可以在半分割推力轴承的滑动面81的周向两端部附近设置推力缓冲部82。此外，如图17所示，能够在与半分割推力轴承108的滑动面81相反一侧的背面84a的周向两端部设置锥面以形成背面缓冲部87。另外，在设置了推力缓冲部82和背面缓冲部87的情况下，上述半分割推力轴承的周向两端部的径向外侧端部的轴承壁厚TE被定义为在未设置推力缓冲部82和背面缓冲部87的情况下的假想的滑动面81(将滑动面81延长至周向两端部的面)和假想的背面84a(将背面84a延长至周向两端部的面)之间的轴线方向距离。

此外，如图16和图17所示，半分割推力轴承108的周向长度可以形成为从实施例1所示的半分割推力轴承8的周向端面的位置HR缩短规定的长度S1。此外，半分割推力轴承108可以在周向两端部附近将内周面切开成半径为R的圆弧状。在这种情况下，半分割推力轴承的周向端部处的轴承壁厚T能够通过在未形成长度S1和缺口的情况下的半分割推力轴承的周向端部处的轴承壁厚来表示。此外，如图16所示，上述半分割推力轴承108的平面部181a被定义为具有由内周部、外周部和位于周向两侧的两条直线围成的正面形状，上述内周部由半分割推力轴承108的径向内侧端部的圆弧确定，上述外周部由径向外侧端部的圆弧确定，平面部181a的周向长度在半分割推力轴承108的外周部(未形成有突出部88的情况下的半分割推力轴承108的外周)处最小，并且朝向内周部逐渐变大，较为理想的是，平面部181a的内周部以及外周部的周向长度以圆周角度θ为5°～35°的方式形成。

此外，也能够在半分割推力轴承的滑动面的径向外侧的边缘部以及/或者径向内侧的边缘部沿周向形成倒角。在这种情况下，半分割推力轴承的径向内侧端部处的轴承壁厚T1和径向外侧端部处的轴承壁厚TO能够通过未形成倒角的情况下的半分割推力轴承的径向内侧端部以及外径侧端部处的轴承壁厚来表示。

上述实施例均涉及各倾斜平面部81b、181b具有一个油槽81c、181c的半分割推力轴承，但本发明不限定于此，可以使仅任意一个倾斜平面部具有油槽，也可以使各倾斜平面部具有两个以上的油槽。或者，油槽181c也可以如图16所示那样在圆周角度为45°的位置与等厚部M对应地形成。

此外，在上述实施例中，对在轴承装置中使用四个半分割推力轴承的情况进行了说明，但本发明不限定于此，能够通过使用至少一个本发明的半分割推力轴承来获得所期望的效果。此外，在轴承装置中，本发明的半分割推力轴承可以一体地形成于以使曲柄轴自由旋转的方式对该曲柄轴进行支承的半分割轴承的轴线方向的一方或两方的端面。

Claims (6)

1.一种半圆环形状的半分割推力轴承，用于承受内燃机的曲柄轴的轴线方向力，该半分割推力轴承具有用于承受所述轴线方向力的滑动面以及位于所述滑动面的相反一侧的背面，并且在所述背面一侧划定有与轴线方向垂直的基准面，所述半分割推力轴承的特征在于，

所述滑动面由平面部和两个倾斜平面部构成，所述平面部从所述半分割推力轴承的径向内侧端部到径向外侧端部与所述基准面平行地延伸，两个所述倾斜平面部形成于所述平面部的周向两侧，

从所述基准面到所述滑动面的轴线方向距离在所述平面部处最大，

在任意的径向位置，各所述倾斜平面部的所述轴线方向距离在所述半分割推力轴承的周向中央部侧的所述倾斜平面部的周向端部处最大，并且朝向所述半分割推力轴承的周向两端部变小，

各所述倾斜平面部配置成在从所述半分割推力轴承的所述周向端部朝向所述周向中央部的圆周角度为35°～55°的范围内仅有一个等厚部，所述等厚部从所述半分割推力轴承的所述径向内侧端部到所述径向外侧端部呈直线状延伸，所述轴线方向距离在所述等厚部的范围内恒定，

在比所述等厚部靠所述周向端部侧的区域的任意的周向位置，各所述倾斜平面部的所述轴线方向距离在所述径向内侧端部处最大，并且朝向所述径向外侧端部变小，此外，在比所述等厚部靠所述周向中央部侧的区域的任意的周向位置，各所述倾斜平面部的所述轴线方向距离在所述径向内侧端部处最小，并且朝向所述径向外侧端部变大，

在所述半分割推力轴承的任意的径向位置，所述平面部具有在圆周角度为5°以上35°以下的范围内延伸的周向长度。

2.如权利要求1所述的半分割推力轴承，其特征在于，

所述背面平坦，并且位于所述基准面内。

3.如权利要求1或2所述的半分割推力轴承，其特征在于，

所述平面部包括所述半分割推力轴承的周向中央部。

4.如权利要求1至3中任一项所述的半分割推力轴承，其特征在于，

所述平面部的所述周向长度在所述半分割推力轴承的所述径向内侧端部处最小，并且朝向所述径向外侧端部逐渐变大，或者所述平面部的所述周向长度在所述半分割推力轴承的所述径向外侧端部处最小，并且朝向所述径向内侧端部逐渐变大。

5.如权利要求1至4中任一项所述的半分割推力轴承，其特征在于，

从与所述半分割推力轴承的周向两端面垂直的方向观察所述半分割推力轴承时，所述滑动面的所述倾斜平面部的轮廓由曲线构成。

6.如权利要求1至5中任一项所述的半分割推力轴承，其特征在于，

所述平面部的所述轴线方向距离和所述半分割推力轴承的所述周向两端部的所述径向外侧端部的所述轴线方向距离之差为50～800μm。