CN114087285B - 连接机构及使用该连接机构的轴承和预载施加方法 - Google Patents

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Abstract

本发明提出一种即使不使用弹簧构件也能对构成可倾瓦轴承的连接机构的球部和窝部施加预载的新型连接机构。本发明的连接机构为将轴瓦以相对于支承件能倾斜运动的方式连接且具备施加有预载的第1球部和第1窝部的用于可倾瓦轴承的连接机构，第1球部与第1窝部间的接触面为第1滑动球面，还具备在成为第2滑动球面的接触面处接触的第2球部和第2窝部，第1滑动球面的曲率中心与第2滑动球面的曲率中心一致。

Description

连接机构及使用该连接机构的轴承和预载施加方法
技术领域
本发明涉及轴承及其所使用的连接机构、以及用于连接机构的预载施加方法的改良。
背景技术
轴承具有轴瓦，轴瓦具备滑动面。该轴瓦的滑动面支承被动构件进行滑动。
被动构件可能会在轴瓦的滑动面的滑动方向以外的方向上承受强力。例如，在台风时，风力发电的涡轮轴(被动构件)可能会在与其轴相交的方向上非连续地承受强力。
因此，研究了使轴瓦自身能倾斜运动而吸收上述滑动方向以外的力。籍此，能防止轴承的机械损伤，提升耐久性。上述能倾斜的轴瓦被称为可倾瓦，而适用于可倾瓦的轴承被称为可倾瓦轴承(本说明书中有时将其简称为“轴承”)。
专利文献1公开了一种可倾瓦轴承，其具备在轴瓦与支承件之间允许轴瓦相对于支承件进行倾斜运动的连接机构。该连接机构具备相互滑动的球部和窝部，通过使其滑动而使轴瓦倾斜运动。另外，在球部和窝部之间朝向使其相互靠近的方向上施加有预载。这是为了通过减小因变化的荷重所导致的滑动面的压力振幅来抑制磨损。
现有技术文献
专利文献
专利文献：国际公开WO2018/166663号公报
发明内容
发明所要解决的技术问题
根据专利文献1所提出的连接机构，可以通过使球部和窝部滑动来实现轴瓦的倾斜运动。籍此，被动构件上所施加的上述外力得到吸收。
上述连接机构中，球部和窝部间的预载通过弹簧构件来施加。该情况下，弹簧构件的弹力有随时间而变化之虞。此外，若存在弹簧构件，则即使轴瓦进行倾斜运动，仍会产生倾斜运动角度所导致的力矩，因此可能无法维持轴承的最佳状态。换而言之，轴瓦进行倾斜运动时，弹簧构件的弹力会成为阻力，可能成为轴瓦倾斜运动的阻力。
于是，本发明的目的在于，提出一种即使不使用弹簧构件也能对球部和窝部施加预载的新型连接机构。
本发明的连接机构即使使用弹簧构件也无妨。
解决技术问题所采用的技术方案
本发明人为了解决上述问题而进行了认真研究。
于是发现，使用第2球部和第2窝部来作为发挥上述弹簧构件功能的机械构件。
在连接机构中设置第1球部与第1窝部的组合(第1可动部)以及第2球部与第2窝部的组合(第2可动部)，为了使其联动，第1球部与第1窝部间的滑动球面(第1滑动球面)的曲率中心需要和第2球部与第2窝部间的滑动球面(第2滑动球面)的曲率中心一致。
因此本发明的第1方面限定如下。即，
一种用于可倾瓦轴承的连接机构，其为将轴瓦以相对于支承件能倾斜运动的方式连接且具备施加有预载的第1球部和第1窝部的用于可倾瓦轴承的连接机构，其中，
所述第1球部与所述第1窝部间的接触面为第1滑动球面，
还具备在成为第2滑动球面的接触面处接触的第2球部和第2窝部，
所述第1滑动球面的曲率中心与所述第2滑动球面的曲率中心一致。
在具备弹簧构件的连接机构中，弹簧构件除了对球部(第1球部)和窝部(第1窝部)施加预载以外，弹簧构件所存在的部位还设置有轴瓦进行倾斜运动时的连接机构中的游隙，换而言之，连接机构中有弹簧构件的区域也是允许第1球部与第1窝部间滑动的可动区域。
这里，研究了第2球部和第2窝部作为弹簧构件的代替手段。例如，若将第2球部与第1窝部连接、并将第2窝部与第1球部连接，通过以使第2球部与第2窝部相互靠近的方式施力来进行施力以使第1球部与第1窝部相互靠近，就可以对第1球部和第1窝部施加预载。于是，第2球部和第2窝部发生滑动，因此可以在连接机构中确保可动区域。
于是，本发明的另一方面限定如下。即，
一种连接机构，其为将轴瓦以相对于支承件能倾斜运动的方式连接且具备施加有预载的第1球部和第1窝部的用于可倾瓦轴承的连接机构，其中，
所述第1球部与所述第1窝部在第1滑动球面处接触，
还具备第2球部和第2窝部，其在第2滑动球面处接触，
第2球部与第1窝部刚性连接，第2窝部与第1球部刚性连接，通过使所述第2球部与所述第2窝部相互靠近来施加预载以使所述第1球部与所述第1窝部相互靠近。
根据如此限定的另一方面所限定的连接机构，可以通过第2球部和第2窝部对第1球部和第1窝部施加预载。进一步，由于第2球部和第2窝部可以一边滑动一边改变相互的位置(移位)，因此其成为轴瓦进行倾斜运动时允许第1球部和第1窝部间滑动的连接机构的可动区域。
这里的刚性是指一对构件固定而不发生相互移位地连接的形态。
这里，若连接机构中可动部仅为第1球部和第1窝部，则无法在第1球部与第1窝部之间施加预载。为了对第1球部与第1窝部施加预载，需要设置将连接有第1球部的轴瓦(或支承件)与连接有第1窝部的支承件(或轴瓦)相连接的连接部，藉由该连接部对这两者施加使其相互靠近的力。因此，为了允许轴瓦进行倾斜运动，该连接部的至少一部分处需要存在可动区域。
本发明中，第2球部和第2窝部担任了上述可动区域。为了确保第2球部和第2窝部可动，在连接机构中不限制这两者的滑动。例如，可以在第2球部形成向曲率中心侧开放的空间部。该空间部从第2球部的滑动面(第2滑动球面)所存在的假想球面向外侧延伸。籍此，即使轴瓦进行倾斜运动时第2球部从第2窝部脱离，第2球部的滑动面也不会干涉到其他构件。若第2球部的整个滑动面即使在轴瓦进行倾斜运动时仍处于与第2窝部接触的状态，就不需要该空间。
因此，本发明的另一方面限定如下。即，
一种预载施加方法，其为将轴瓦以相对于支承件能倾斜运动的方式连接且具备在第1滑动球面处接触的第1球部和第1窝部、并且所述第1球部相对于所述轴瓦固定且所述第1窝部相对于所述支承件固定的用于可倾瓦轴承的连接机构中对所述第1球部与所述第1窝部施加预载的预载施加方法，其中，
通过使相对于所述支承件固定的第2球部与相对于所述轴瓦固定的第2窝部在具有与所述第1滑动球面的曲率中心相同的曲率中心的第2滑动球面处接触，同时使所述第2球部与所述第2窝部相互靠近，从而对所述第1球部和所述第1窝部施加预载。
根据如此限定的本发明的另一方面，可以为连接机构确保使轴瓦进行倾斜运动的功能，同时以简单的构造对第1球部和第1窝部施加预载。
本发明的另一方面限定如下。即，
一种预载施加方法，其为将轴瓦以相对于支承件能倾斜运动的方式连接且具备在第1滑动球面处接触的第1球部和第1窝部、并且所述第1球部相对于所述支承件固定且所述第1窝部相对于所述轴瓦固定的用于可倾瓦轴承的连接机构中对所述第1球部与所述第1窝部施加预载的预载施加方法，其中，
通过使相对于所述轴瓦固定的第2球部与相对于所述支承件固定的第2窝部在具有与所述第1滑动球面的曲率中心相同的曲率中心的第2滑动球面处接触，同时使所述第2球部与所述第2窝部相互靠近，从而对所述第1球部和所述第1窝部施加预载。
根据如此限定的本发明的另一方面，可以为连接机构确保使轴瓦进行倾斜运动的功能，同时以简单的构造对第1球部和第1窝部施加预载。
附图说明
图1所示为本发明的实施方式的可倾瓦轴承的结构剖视图。
图2所示为本发明的另一实施方式的可倾瓦轴承的结构剖视图。
图3所示为本发明的另一实施方式的可倾瓦轴承的结构剖视图。
图4所示为本发明的另一实施方式的可倾瓦轴承的结构剖视图。
图5所示为本发明的另一实施方式的可倾瓦轴承的结构剖视图。
图6所示为本发明的另一实施方式的可倾瓦轴承的结构剖视图。
图7所示为第1滑动球面与第2滑动球面的位置关系的示意图。
图8所示为第1滑动球面与第2滑动球面的另一形态位置关系的示意图。
图9所示为第1滑动球面与第2滑动球面的另一形态位置关系的示意图。
图10所示为第1滑动球面与第2滑动球面的另一形态位置关系的示意图。
图11所示为第1滑动球面与第2滑动球面的另一形态位置关系的示意图。
图12所示为本发明的另一实施方式的可倾瓦轴承的结构剖视图。
图13所示为第1滑动球面与第2滑动球面的位置关系的示意图。
图14所示为第1滑动球面与第2滑动球面的另一形态位置关系的示意图。
图15所示为第1滑动球面与第2滑动球面的另一形态位置关系的示意图。
图16所示为第1滑动球面与第2滑动球面的另一形态位置关系的示意图。
具体实施方式
以下，基于实施方式对本发明进行更详细的说明。
图1所示为本发明的第1实施方式的可倾瓦轴承1。
该轴承1具备连接机构10、轴瓦50以及支承件60。另外，为了方便起见，本说明书中以轴瓦50所在的位置为上侧并以支承件60所在的位置为下侧进行说明。
连接机构10具备由第1球部12和第1窝部13构成的第1可动部11。该第1可动部11中，第1球部12和第1窝部13在第1滑动球面15处接触。
第1球部12具有将中心O的球沿着2个平行平面切割而成的形状，其中央处形成有贯通孔14。
突出部53的小径部53a插入贯通孔14中而被固定。该突出部53从轴瓦50的下表面突出。
第1窝部13为环状构件，其与第1球部12相对的内周面(接触面)在假想球面上，该假想球面的曲率半径与第1球部12的外周面(接触面)的曲率半径相等。
将第1球部12的外周面(接触面)与第1窝部13的内周面(接触面)发生接触的假想球面称为第1滑动球面15。该第1滑动球面15的曲率中心在图1中以点O表示。
第1窝部13嵌合在支承件60的上面侧的大径凹部61处而被固定。
由第1窝部13的内周面、大径凹部61的底面、第1球部12的下缘以及突出部53的下缘形成空间部65。籍此，第1球部12相对于第1窝部13进行倾斜运动时，第1球部12或突出部53的下缘不会干涉到大径凹部61的底面或第1窝部13的内壁。
另外，图1中，可以使基端部71的上表面与凹部54的上表面分别为球面而相互接触。该球面的曲率中心为点O。
这样，若第2球部22及其随带构件(该例中为基端部71)相对于周围的构件能够滑动，也可以没有空间部55。
连接机构10具备由第2球部22和第2窝部23构成的第2可动部21。该第2可动部21中，第2球部22和第2窝部23在第2滑动球面25处接触。第2球部22具有将中心O的球沿着2个平行平面切割而成的形状，其中央处形成有贯通孔24。
轴70的基端侧的大径部70a插入贯通孔24中。轴70的基端部71直径扩大而与第2球部22的上表面抵接，限制其向图示上侧移动，同时可以向图示下侧、即将第2球部22向第2窝部23侧按压。
第2窝部23为环状构件，其与第2球部22相对的内周面(接触面)在假想球面上，该假想球面的曲率半径与第2球部22的外周面(接触面)的曲率半径相等。
将第2球部22的外周面(接触面)与第2窝部23的内周面(接触面)发生接触的假想球面称为第2滑动球面25。该第2滑动球面25的曲率中心在图1中以点O表示。
第2窝部23插入到设置在突出部53的上缘侧的凹部53b中而被固定。
轴70的基端部71插入到轴瓦50的下表面处穿设的凹部54内。与该凹部54相对，突出部53的凹部53b的上缘侧直径扩大(扩径凹部53c)。由上述凹部54和扩径凹部53c形成空间部55。由于上述空间部55的存在，基端部71不会干涉到凹部54的周壁。
轴70的前端部70b侧(另一端侧)处形成有螺纹部。该前端部70b插通支承件60的大径凹部61的底壁中央处穿设的贯通孔62，下侧螺合有螺母74。通过旋紧螺母74，使得轴70的基端部71将第2球部22向第2窝部23侧按压。支承件60的下表面形成有收纳螺母74的收纳凹部68。
施加在第2窝部23上的按压力传递到第1球部12上，将第1球部12向第1窝部13按压。籍此，可以确保第1球部12与第1窝部13之间的预载。
预载的大小可以通过螺母74的旋紧程度来调节。
将图1所示的可倾瓦轴承1适用于例如用于风力发电的涡轮轴时，其在涡轮轴的周围隔开均等的间隔配置多个(3个以上)。配置在纸面厚度方向上的涡轮轴在台风等情况下会有受到来自任何方向的力之虞。
而通过图1的轴承1，无论是对于来自这种相对于涡轮轴的方向、即来自任何方向的外力，轴瓦50都可以顺着该力作倾斜运动。这是由于，构成第1可动部11的第1球部12和第1窝部13在球面(第1滑动球面)处滑动接触，因此可以以曲率中心O为中心而自由地移位。
第2窝部23对第1球部12藉由突出部53刚性地、即相互固定且相互位置不发生偏移(移位)地连接，第2球部22对第1窝部13藉由支承件60、轴70刚性地连接。因此，第1球部12与第2窝部23同时移位而使第1球部12相对于第1窝部13滑动时，第2窝部23相对于第2球部22滑动。
这里，第2球部22的移位由于空间部55而不受任何限制。同样，第1球部12的移位由于空间部65而也不受任何限制。
上述内容中，也可以通过在支承件60的收纳凹部68的上表面与螺母74之间和/或第2球部22与基端部71之间设置弹簧构件，来进行预载的调节。上述弹簧构件可以使用盘簧、圈簧或弹性高分子材料制的板。
上述内容中，第1球部12、第1窝部13、第2球部22以及第2窝部23至少在其接触面侧部位由轴承钢形成。作为上述轴承钢可以采用SUJ2、SUJ3等。也可以采用不锈钢代替轴承钢。
这些接触面的至少一个表面可以具备滑动层。该滑动层可以是由固体润滑剂和粘合剂树脂构成的表面树脂层。
这里，作为固体润滑剂，可以选自石墨、h-氮化硼(h-BN)、三氧化钼、二硫化钼、二硫化钨、聚四氟乙烯(PTFE)、三聚氰胺氰尿酸盐、氟化碳、酞菁、石墨烯纳米板、富勒烯、超高分子量聚乙烯、Nε-月桂酰基-L-赖氨酸等中的1种以上。
作为粘合剂树脂，可以采用聚酰亚胺树脂、聚酰胺酰亚胺树脂、环氧树脂、酚醛树脂、聚酰胺树脂、氟树脂以及弹性体中的1种以上，也可以是聚合物合金。
表面树脂层的膜厚优选为1μm～1mm。
表面树脂层可以通过涂布来形成，也可以是粘贴树脂片而成。
第1球部12、第1窝部13、第2球部22以及第2窝部23的至少一个接触面优选进行纹理加工。
经过纹理加工的接触面的表面粗糙度可达Rz 6.3以下。
可以根据被动构件来任意地设计轴瓦50的滑动面51。图2所示为滑动面151呈凸状的轴承2。而图3所示为滑动面154呈平板状的轴承3。
图2和图3中，对与图1相同的构件赋予相同符号，并省略其说明。
轴瓦50的滑动面材质可以根据轴瓦50所要求的使用条件等任意地设计。例如，作为滑动材料，可以使用PEEK复合材料、PTFE复合材料、白合金、铝合金、酮合金中的至少1种。该轴瓦的滑动面也可以是纹理结构。轴瓦滑动面的粗糙度优选为Rz 6.3以下。
相对于连接机构10的旋转中心O，轴瓦50的重心(从滑动面方向来看)优选向被动构件相对于轴瓦50的滑动方向移位。这是为了提升耐久性。
轴70只要起到对轴瓦50和支承件60施加使其相互靠近的方向上的力、同时作为将其连接的连接部的作用即可，可以采用任意的结构。换而言之，该连接部是将第1球部对第2窝部刚性连接并将第1窝部对第2球部刚性连接的构件。
图1的例子中，通过将螺母74螺合于轴70的前端部70b的螺纹部并旋紧，可以向第1球部12和第1窝部13施加预载。而且，通过调节旋紧程度可以调节预载。
图4的轴承4中，省略螺母而将轴70的前端部70b的螺纹部直接与支承件60螺合。通过调整螺合程度(轴70的轴方向上的位置)可以调节预载。另外，图4中，对与图1相同的构件赋予相同符号，并省略其说明。
图5的轴承5中，轴70的前端部70b处设有台阶部75。该台阶部75与支承件60的大径凹部61的底面抵接。通过使得从台阶部75到基端部71的下表面的距离比从大径凹部61的底面到基端部71的下表面的距离更短，可以在第1球部12与第1窝部13之间施加预载。于是，通过调整两者间的距离可以调整预载。
图5中，对与图1相同的构件赋予相同符号，并省略其说明。
图6的例子中，轴70的前端部70b处也设有台阶部75。该台阶部75的作用与图5的例子相同。图6中，对与图5相同的构件赋予相同符号，并省略其说明。
图7～图11所示为第1滑动球面15与第2滑动球面25的位置关系的示意图。
第1滑动球面15与第2滑动球面25各自的曲率中心一致在点O处。这里的一致除了指物理上曲率中心的坐标一致以外，还指轴瓦50在能倾斜运动的范围内的可被允许的余地一致。
图7所示为图1的例子的示意图。图7中，符号12表示第1球部，符号22表示第2球部。其周面分别为第1滑动球面15和第2滑动球面25。
图7的例子中，在将第1球部12上缘的两端D1、D1(从曲率中心O看第1球部12时圆形上表面上所画的直径的两端)与曲率中心O连接的假想线上，存在第2球部22上缘的两端d1、d1(从曲率中心O看第2球部22时圆形上表面上所画的直径的两端)。
在将第1球部12的第1滑动球面的中心P1与第2球部的第2滑动球面的中心P2连接的假想线上，存在曲率中心O和轴瓦50的滑动面51的最下点Q1。
以曲率中心O为顶点而将其与两端D1、D1(d1、d1)连接的假想等腰三角形的顶点内角优选60～180度。更优选的角度为90～150度。
图8所示的例子与图7的例子相比，第2球部22a的直径缩小。换而言之，与以曲率中心O为顶点而将其与第1球部12的两端D1、D1连接的假想等腰三角形的顶点的角度相比，以曲率中心O为顶点而将其与第2球部22a的两端d2、d2连接的假想等腰三角形的顶点的角度更小。由O、d2、d2构成的等腰三角形的顶点角度可以是60～150度。更优选的角度为60～120度。
图9的例子与图7的例子相比，第1球部12的直径缩小。换而言之，与以曲率中心为顶点而将其与第1球部12的两端D2、D2连接的假想等腰三角形的顶点的角度相比，以曲率中心O为顶点而将其与第2球部22的两端d1、d1连接的假想等腰三角形的顶点的角度更大。
图10所示的例子与图7的例子相比，第1球部12b的第1滑动球面15的中心P1与第2球部22b的第1滑动球面15的中心P2以及曲率中心O不存在于同一直线上。
图11的例子与图7的例子相比，第1滑动球面15和第2滑动球面25的曲率中心O的位置存在于轴瓦50的滑动面51的上侧。
图7～图11中，存在与第1球部和第2球部均交叉的从曲率中心O绘出的假想放射线。通过使轴通过上述放射线的位置，可以使得第2球部所承受的力直接传递到第1球部侧。
第1滑动球面15的曲率半径比第2滑动球面25的曲率半径更长。
图7～图10中，曲率中心O存在于第1球部的外周面和第2球部的外周面与轴瓦50的滑动面51之间。
图11中，曲率中心O与第1球部的外周面和第2球部的外周面之间存在轴瓦50的滑动面51。换而言之，从第1和第2滑动球面来看，曲率中心O存在于轴瓦50的滑动面51的相反侧。
图12所示为另一实施方式的可倾瓦轴承8。
该轴承8具备连接机构110、轴瓦150以及支承件160。
连接机构110具备由第1球部112和第1窝部113构成的第1可动部111。该第1可动部111中，第1球部112和第1窝部113在第1滑动球面115处接触。
第1球部112具有将中心O的球沿着2个平行平面切割而成的形状，其中央处形成有贯通孔114。
从支承件160突出的突出部163插入贯通孔114而被固定。
第1窝部113为环状构件，其与第1球部112相对的内周面(接触面)在假想球面上，该假想球面的曲率半径与第1球部112的外周面(接触面)的曲率半径相等。
将第1球部112的外周面(接触面)与第1窝部113的内周面(接触面)发生接触的假想球面称为第1滑动球面115。该第1滑动球面115的曲率中心在图12中以点O表示。
第1窝部113嵌合在轴瓦150的下表面侧的大径凹部153处而被固定。
由第1窝部113的内周、大径凹部153的上表面、第1球部112的上缘以及突出部163的上缘形成空间部155。籍此，第1球部112相对于第1窝部113进行相对倾斜运动时，第1球部112或突出部163的上缘不会干涉到大径凹部153的上表面或第1窝部113的内壁。
连接机构110具备由第2球部122和第2窝部123构成的第2可动部121。该第2可动部121中，第2球部122和第2窝部123在第2滑动球面125处接触。第2球部122具有将中心O的球沿着2个平行平面切割而成的形状，其中央处形成有贯通孔124。
轴170的基端侧的大径部170a插入贯通孔124中。使得轴170的基端部171直径扩大而与第2球部122的下表面(曲率中心O侧的面)抵接，限制其向图示下侧移动，并且可以向图示上侧、即向第2窝部123侧按压。
第2窝部123为环状构件，其与第2球部122相对的内周面(接触面)在假想球面上，该假想球面的曲率半径与第2球部122的外周面(接触面)的曲率半径相等。
将第2球部122的外周面(接触面)与第2窝部123的内周面(接触面)发生接触的假想球面称为第2滑动球面125。该第2滑动球面125的曲率中心在图8中以点O表示。
第2窝部123插入到设置在突出部163的下缘侧的凹部163b中而被固定。
轴170的基端部171插入到支承件160的下表面处穿设的凹部164内。由上述凹部164形成空间部165。由于上述空间部165的存在，基端部171不会干涉到凹部164的周壁。
轴170的前端部170b侧(另一端侧)处形成有螺纹部。该前端部170b与轴瓦150的大径凹部153的底壁中央处穿设的螺纹孔158螺合。通过调节该螺纹的旋紧程度，可以调整第2球部122向第2窝部123施加的按压力。
施加在第2窝部123上的按压力传递到第1球部112上，将第1球部112向第1窝部113按压。籍此，可以确保第1球部112与第1窝部113之间的预载。
构成图12的轴承的各构成要素的材质等与图1的轴承相同。
通过在轴170的前端部170b侧设置台阶部并调节该台阶部与基端部171间的距离，可以调节对第1球部112和第1窝部113施加的预载。
另外，通过在基端部171与第2球部122之间设置弹簧构件，也可以调节预载。
图13～图16效仿图7～图11，显示出第1滑动球面115与第2滑动球面125间的关系。
第1滑动球面115与第2滑动球面125各自的曲率中心一致在点O处。
图13所示为图12的例子的示意图。图13中，符号112表示第1球部，符号122表示第2球部。其周面分别为第1滑动球面115和第2滑动球面125。
图13的例子中，在将第1球部112下缘的两端D1、D1与曲率中心O连接的假想线上，存在有第2球部122的上缘的两端d1、d1。
在将第1球部112的中心P1与第2球部122的中心P2连接的假想线上，存在曲率中心O和轴瓦150的滑动面151的最下点Q1。
以曲率中心O为顶点而将其与两端D1、D1(d1、d1)连接的假想等腰三角形的顶点内角优选60～180度。更优选的角度为90～150度。
图14所示的例子与图13的例子相比，第2球部122a的直径缩小。换而言之，与以曲率中心O为顶点而将其与第1球部112的两端D1、D1连接的假想等腰三角形的顶点的角度相比，以曲率中心O为顶点而将其与第2球部122a的两端d2、d2连接的假想等腰三角形的顶点的角度更小。由O、d2、d2构成的等腰三角形的顶点角度可以是60～150度。更优选的角度为60～120度。
图15所示的例子与图13的例子相比，第1球部112的直径缩小。换而言之，与以曲率中心O为顶点而将其与第1球部112的两端D2、D2连接的假想等腰三角形的顶点的角度相比，以曲率中心O为顶点而将其与第2球部122的两端d1、d1连接的假想等腰三角形的顶点的角度更大。
图16所示的例子与图13的例子相比，第1球部112b的中心P1与第2球部122b的中心P2以及曲率中心O不存在于同一直线上。
图13～图16中，存在与第1球部和第2球部均交叉的从曲率中心O绘出的假想放射线。通过使轴通过上述放射线的位置，可以使得第2球部所承受的力直接传递到第1球部侧。
第1滑动球面115的曲率半径比第2滑动球面125的曲率半径更长。
曲率中心O比第1球部和第2球部离轴瓦150的滑动面151更远。
本发明不受上述发明的实施方式的说明的任何限定。在不脱离权利要求的记载的情况下，本发明也包括本领域技术人员容易想到的范围内所作的各种变形形态。使用本发明的滑动构件的内燃机等轴承机构使用装置可以发挥出优异的滑动特性。
以下，公开下述内容。
(1)
一种用于可倾瓦轴承的连接机构，其为将轴瓦以相对于支承件能倾斜运动的方式连接且具备施加有预载的第1球部和第1窝部的用于可倾瓦轴承的连接机构，其中，
所述第1球部与所述第1窝部间的接触面为第1滑动球面，
还具备在成为第2滑动球面的接触面处接触的第2球部和第2窝部，
所述第1滑动球面的曲率中心与所述第2滑动球面的曲率中心一致。
(2)
如项目1所述的连接机构，其中，在与所述第1球部和所述第2球部均交叉的从所述曲率中心绘出的假想放射线上，所述第1滑动球面的曲率半径比所述第2滑动球面的曲率半径更长。
(3)
如项目2所述的连接机构，其中，所述曲率中心存在于所述第1和第2滑动球面与所述轴瓦的滑动面之间，或存在于从所述第1和第2滑动球面来看该滑动面的相反侧。
(4)
如项目2所述的连接机构，其中，所述曲率中心存在于比所述第1和所述第2滑动球面离所述轴瓦的滑动面更远的位置。
(5)
如项目1～4中任一项所述的连接机构，其中，在将所述第1滑动球面的中心与所述曲率中心连接的假想线上，存在所述第2滑动球面的中心。
(6)
如项目1～5中任一项所述的连接机构，其中，所述第1滑动球面中由所述曲率中心侧的两端和所述曲率中心形成的假想等腰三角形的所述曲率中心侧的第1内角为60～180度。
(7)
如项目1～6中任一项所述的连接机构，其中，所述第2滑动球面中由所述曲率中心侧的两端和所述曲率中心形成的假想等腰三角形的所述曲率中心侧的第2内角为60～150度。
(8)
如项目7所述的连接机构，其中，所述第1内角≥所述第2内角。
(9)
如项目3所述的连接机构，其中，所述第1球部相对于所述轴瓦固定，所述第1窝部相对于所述支承件固定，
所述第2球部相对于所述支承件固定，所述第2窝部相对于所述轴瓦固定。
(10)
如项目4所述的连接机构，其中，所述第1球部相对于所述支承件固定，所述第1窝部相对于所述轴瓦固定，
所述第2球部相对于所述轴瓦固定，所述第2窝部相对于所述支承件固定。
(11)
如项目1～10中任一项所述的连接机构，其中，具备将所述轴瓦与所述支承件连接的轴，该轴对所述轴瓦和所述支承件施加使其相互靠近的预载。
(12)
如项目11所述的连接机构，其中，所述轴贯通所述第1滑动球面和所述第2滑动球面。
(13)
如项目3所述的连接机构，其中，具备将所述轴瓦与所述支承件连接的轴，该轴对所述轴瓦和所述支承件施加使其相互靠近的预载，所述轴的一端侧固定有所述第2球部，所述轴的另一端侧固定于所述支承件。
(14)
如项目4所述的连接机构，其中，具备将所述轴瓦与所述支承件连接的轴，该轴对所述轴瓦和所述支承件施加使其相互靠近的预载，所述轴的一端侧固定有所述第2球部，所述轴的另一端侧固定于所述轴瓦。
(15)
如项目13或14所述的连接机构，其中，所述轴的另一端侧具有螺纹部，通过调整该螺纹部相对于所述支承件或所述轴瓦的位置来调整所述预载。
(16)
如项目13或14所述的连接机构，其中，所述轴的另一端侧处形成有与所述支承件或所述轴瓦抵接的台阶部，通过调整所述台阶部与所述一端侧的所述第2球部之间的距离来调整所述预载。
(17)
如项目15所述的连接机构，其中，所述轴的另一端侧的螺纹部贯通所述支承件，螺母螺合于该贯通的螺纹部。
(18)
如项目15所述的连接机构，其中，所述轴的另一端的螺纹部与所述支承件或所述轴瓦螺合。
(19)
如项目1～18中任一项所述的连接机构，其中，所述第1球部和所述第1窝部的滑动面的至少一者处形成有包含第1固体润滑剂的第1滑动层，
所述第2球部和所述第2窝部的滑动面的至少一者处形成有包含第2固体润滑剂的第2滑动层。
(20)
如项目1～19中任一项所述的连接机构，其中，所述第1球部和所述第1窝部的滑动面的至少一者处形成有包含第1滑动材料的第1滑动层，
所述第2球部和所述第2窝部的滑动面的至少一者处形成有包含第2滑动材料的第2滑动层。
(21)
如项目20所述的连接机构，其中，所述第1滑动材料和所述第2滑动材料由固体润滑剂和粘合剂树脂构成。
(22)
如项目1～21中任一项所述的连接机构，其中，所述第1球部和所述第1窝部的滑动面的至少一者处形成有第1纹理加工面，
所述第2球部和所述第2窝部的滑动面的至少一者处形成有第2纹理加工面。
(23)
一种连接机构，其为将轴瓦以相对于支承件能倾斜运动的方式连接且具备施加有预载的第1球部和第1窝部的用于可倾瓦轴承的连接机构，其中，
所述第1球部与所述第1窝部在第1滑动球面处接触，
还具备第2球部和第2窝部，其在第2滑动球面处接触，
所述第1滑动球面的曲率中心与所述第2滑动球面的曲率中心一致，
第2球部与第1窝部刚性连接，第2窝部与第1球部刚性连接，通过使所述第2球部与所述第2窝部相互靠近来施加预载以使所述第1球部与所述第1窝部相互靠近。
(24)
如项目23所述的连接机构，其中，所述第1球部和第2球部的所述曲率中心侧的上缘是开放的。
(25)
一种可倾瓦轴承，其具备项目1～24中任一项所述的连接机构和轴瓦。
(26)
如项目25所述的轴承，其中，所述轴瓦的滑动面沿着该轴瓦的倾斜运动方向呈凹状、凸状或平板状。
(27)
如项目25或26所述的轴承，其中，所述轴瓦的滑动面处形成有纹理加工面，和/或由选自PEEK复合材料、PTFE复合材料、白合金、铝合金以及铜合金中的1种或2种以上形成。
(28)
如项目25～27中任一项所述的轴承，其中，从滑动面侧看所述轴瓦时，其投影面的重心与所述曲率中心移位。
(29)
如项目26所述的轴承，其中，所述轴瓦的滑动面沿着该轴瓦的倾斜运动方向呈凹状，从平面看所述轴瓦时，该轴瓦的滑动面的最下端与所述曲率中心一致。
(30)
如项目26～29中任一项所述的可倾瓦轴承，其中，还具备支承件，该支承件以与所述轴瓦夹着所述连接机构的方式配置。
(31)
一种预载施加方法，其为将轴瓦以相对于支承件能倾斜运动的方式连接且具备在第1滑动球面处接触的第1球部和第1窝部、并且所述第1球部相对于所述轴瓦固定且所述第1窝部相对于所述支承件固定的用于可倾瓦轴承的连接机构中对所述第1球部与所述第1窝部施加预载的预载施加方法，其中，
通过使相对于所述支承件固定的第2球部与相对于所述轴瓦固定的第2窝部在具有与所述第1滑动球面的曲率中心相同的曲率中心的第2滑动球面处接触，使所述第2球部与所述第2窝部在相互接触的同时相互靠近，从而对所述第1球部和所述第1窝部施加预载。
(32)
如项目31所述的预载施加方法，其中，在贯通所述第1滑动球面和所述第2滑动球面的轴的一端处固定所述第2球部，通过调节所述轴的另一端对所述支承件的连接位置，来调节所述第2球部与所述第2窝部间的相对距离。
(33)
一种预载施加方法，其为将轴瓦以相对于支承件能倾斜运动的方式连接且具备在第1滑动球面处接触的第1球部和第1窝部、并且所述第1球部相对于所述支承件固定且所述第1窝部相对于所述轴瓦固定的用于可倾瓦轴承的连接机构中对所述第1球部与所述第1窝部施加预载的预载施加方法，其中，
通过使相对于所述轴瓦固定的第2球部与相对于所述支承件固定的第2窝部在具有与所述第1滑动球面的曲率中心相同的曲率中心的第2滑动球面处接触，使所述第2球部与所述第2窝部相互靠近，从而对所述第1球部和所述第1窝部施加预载。
(34)
如项目33所述的预载施加方法，其中，在贯通所述第1滑动球面和所述第2滑动球面的轴的一端处固定所述第2球部，通过调节所述轴的另一端对所述轴瓦的连接位置，来调节所述第2球部与所述第2窝部间相对靠近的程度。
符号说明
1～6，8…可倾瓦轴承
10，110…连接机构
11，21，111，121…可动部
12，112…第1球部
13，113…第1窝部
22，122…第2球部
23，123…第2窝部
15，115…第1滑动球面
25，125…第2滑动球面
50，150…轴瓦
51，151…滑动面
60，160…支承件

Claims (17)

1.一种用于可倾瓦轴承的连接机构，其以轴瓦相对于支承件能倾斜运动的方式连接轴瓦和支承件，其包含：
施加有预载的第1球部和第1窝部，其中，第1球部与第1窝部之间的第1接触面起到第1滑动球面的作用，
所述连接机构还包含第2球部和第2窝部，其中，第2球部与第2窝部之间的第2接触面起到第2滑动球面的作用，
其中，所述第1滑动球面的第1曲率中心与所述第2滑动球面的第2曲率中心一致，
其中，在与所述第1球部和所述第2球部均交叉的假想放射线上，第1曲率半径比第2曲率半径更长，
其中，从第1滑动球面、第2滑动球面来看，第1曲率中心和第2曲率中心存在于所述轴瓦的滑动面相反侧的区域，以及
其中，第1曲率中心与轴瓦的滑动面之间的距离比第1曲率中心与第1滑动球面之间的距离更长，也比第2曲率中心与第2滑动球面之间的距离更长。
2.如权利要求1所述的连接机构，其中，在将所述第1滑动球面的中心与所述第1曲率中心连接的假想线上，存在所述第2滑动球面的中心。
3.如权利要求1所述的连接机构，其中，
所述第1球部相对于所述支承件固定，所述第1窝部相对于所述轴瓦固定，以及
所述第2球部相对于所述轴瓦固定，所述第2窝部相对于所述支承件固定。
4.如权利要求1所述的连接机构，其还包含将所述轴瓦与所述支承件连接的轴，其中，所述轴施加的预载减少所述轴瓦与所述支承件之间的距离。
5.如权利要求4所述的连接机构，其中，所述轴贯通所述第1滑动球面和所述第2滑动球面。
6.如权利要求1所述的连接机构，其还包含将所述轴瓦与所述支承件连接的轴，其中，所述轴施加的预载减少所述轴瓦与所述支承件之间的距离，所述轴的一端侧固定有所述第2球部，所述轴的另一端侧固定于所述轴瓦。
7.如权利要求5所述的连接机构，其中，在所述轴的一端侧具有螺纹部，
其中，调整螺纹部相对于轴瓦的位置会使第2球部压向第2窝部，而施加到第2窝部的压力会施加到第1球部，从而调整第1球部与第1窝部之间的预载。
8.一种可倾瓦轴承，其包含用于可倾瓦轴承的连接机构，其以轴瓦相对于支承件能倾斜运动的方式连接轴瓦和支承件，其中，所述连接机构包括：
施加有预载的第1球部和第1窝部，其中，第1球部与第1窝部之间的第1接触面起到第1滑动球面的作用，以及
第2球部和第2窝部，其中，第2球部与第2窝部之间的第2接触面起到第2滑动球面的作用，
其中，所述第1滑动球面的第1曲率中心与所述第2滑动球面的第2曲率中心一致，
其中，在与所述第1球部和所述第2球部均交叉的假想放射线上，第1曲率半径比第2曲率半径更长，
其中，从第1滑动球面、第2滑动球面来看，第1曲率中心和第2曲率中心存在于所述轴瓦的滑动面相反侧的区域，以及
其中，第1曲率中心与轴瓦的滑动面之间的距离比第1曲率中心与第1滑动球面之间的距离更长，也比第2曲率中心与第2滑动球面之间的距离更长。
9.如权利要求8所述的可倾瓦轴承，其中，所述轴瓦的滑动面沿着所述轴瓦的倾斜运动方向呈凹状、凸状或平板状。
10.如权利要求9所述的可倾瓦轴承，其中，所述轴瓦的滑动面处形成有纹理加工面，和/或由选自PEEK复合材料、PTFE复合材料、白合金、铝合金以及铜合金中的1种或2种以上形成。
11.如权利要求8所述的可倾瓦轴承，其还包含支承件，其中，所述支承件以与所述轴瓦夹着所述连接机构的方式配置。
12.如权利要求8所述的可倾瓦轴承，其中，在将所述第1滑动球面的中心与所述第1曲率中心连接的假想线上，存在所述第2滑动球面的中心。
13.如权利要求8所述的可倾瓦轴承，其中，
所述第1球部相对于所述支承件固定，所述第1窝部相对于所述轴瓦固定，以及
所述第2球部相对于所述轴瓦固定，所述第2窝部相对于所述支承件固定。
14.如权利要求8所述的可倾瓦轴承，其中，所述连接机构还包含将所述轴瓦与所述支承件连接的轴，以及
其中，所述轴施加的预载减少所述轴瓦与所述支承件之间的距离。
15.如权利要求14所述的可倾瓦轴承，其中，所述轴贯通所述第1滑动球面和所述第2滑动球面。
16.如权利要求8所述的可倾瓦轴承，其中，所述连接机构还包含将所述轴瓦与所述支承件连接的轴，以及
其中，所述轴施加的预载减少所述轴瓦与所述支承件之间的距离，所述轴的一端侧固定有所述第2球部，所述轴的另一端侧固定于所述轴瓦。
17.如权利要求14所述的可倾瓦轴承，其中，在所述轴的一端侧具有螺纹部，
其中，调整螺纹部相对于轴瓦的位置会使第2球部压向第2窝部，而施加到第2窝部的压力会施加到第1球部，从而调整第1球部与第1窝部之间的预载。
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