CN115126766A - 内燃机的曲柄轴用的半分割推力轴承及轴承装置 - Google Patents

Abstract

本发明提供不易在运转时发生异物的堆积及烧伤的内燃机的曲柄轴用半分割推力轴承。其由铁合金制的背面金属层及轴承合金层形成，具有滑动面及两个推力释放部。各推力释放面具有背面金属层露出的周向端面侧的第一区域(821)和轴承合金层露出的第二区域(822)及第三区域(823)，滑动面具有第四区域(812)。规定由第一区域和第二区域构成的周向端部区域(800)。第二区域的轴承合金层具有：轴承合金层的厚度恒定的等厚部；与内径侧端面相邻的轴承合金层的厚度比等厚部的厚度小的减厚部，第三区域及第四区域的轴承合金层具有：轴承合金层的厚度恒定的等厚部；与内径侧端面相邻的轴承合金层的厚度比等厚部的厚度大的增厚部或等厚部。

Description

内燃机的曲柄轴用的半分割推力轴承及轴承装置

技术领域

本发明涉及承受内燃机的曲柄轴的轴线方向力的半分割推力轴承。

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上产生的轴线方向力。即，半分割推力轴承配置的目的在于，在通过离合器将曲柄轴与变速器连接等时候，对输入至曲柄轴的轴线方向力进行支承。

在半分割推力轴承的周向两端附近的滑动面侧以轴承构件的厚度朝向周向端面变薄的方式形成有推力释放部。一般地，推力释放部形成为，不管径向的位置如何，从半分割推力轴承的周向端面到滑动面的长度及在周向端面处的深度均是恒定的。推力释放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移进行吸收(参照专利文献1的图10)。

内燃机的曲柄轴在其轴颈部通过由一对半分割轴承构成的主轴承而被支承在内燃机的缸体下部。此时，润滑油从缸体壁内的回油孔经由主轴承的壁内的贯通口，而送入沿着主轴承的内周面形成的润滑油槽内。润滑油通过这样被供给到主轴承的润滑油槽内，然后供给到半分割推力轴承。另外，对于承受内燃机的曲柄轴的轴线方向力的推力轴承，一般使用在铁合金制的背面金属层的一表面形成有铝轴承合金或铜轴承合金等轴承合金制的滑动层的层叠结构体。在以往的半分割推力轴承中，滑动层的厚度以及背面金属层的厚度设定为在半径方向上分别是恒定的。

以往的(具有背面金属层及滑动层的)半分割推力轴承，在来自曲柄轴的轴线方向力向半分割推力轴承的滑动面输入时，半分割推力轴承的滑动面的与推力释放部相邻的部分的半分割推力轴承的内径侧的端缘部有时与曲柄轴的推力套环面发生局部接触(部分接触：partial contact)。为了防止该情况下的局部接触部附近的滑动层的疲劳、烧伤，有如下的提案：在推力轴承的滑动层的至少内径侧的端缘部处将背面金属层的正面及侧面连续地覆盖，在该连续部分设置有圆弧状部，在背面金属层的至少内径侧的端缘部，以该端缘部的厚度比半径方向中央部分的厚度薄的方式形成有薄壁部，且使滑动层成为与径向中央部相比在薄壁部处变厚(参照专利文献2的图4)。

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2014-177968号公报。

供给至半分割推力轴承的滑动面的油主要是从主轴承(一对半分割轴承)的挤压释放部间隙(挤压释放面与曲柄轴的轴颈部的表面之间的间隙)漏出的。半分割推力轴承形成为从上述挤压释放部间隙漏出的油向推力释放部及与推力释放部相邻的滑动面的部分的内径侧端面上流动，接着被送向滑动面侧。

当供给至主轴承的油中混入异物时，异物主要和油一起从挤压释放部间隙排出，因此，易被送向半分割推力轴承的推力释放部及与推力释放部相邻的滑动面的部分的内径侧端面。

半分割推力轴承的滑动层(轴承合金)通常具有将混入的异物包埋的能力。以往的推力轴承容易在推力释放部及与推力释放部相邻的滑动面的部分的内径侧端面处露出的滑动层(轴承合金)的表面包埋和堆积有大量异物。

此外，在如上所述半分割推力轴承的与推力释放部相邻的滑动面的部分的内径侧的端缘部与曲柄轴的推力套环面发生局部接触(部分接触)的情况下，在滑动层(轴承合金)的内径侧端面处露出的滑动层(轴承合金)的表面堆积的大量异物同时脱落并被送向推力释放部的表面及与推力释放部相邻的滑动面的部分，因此，容易在这些表面发生烧伤。

发明内容

因此，本发明的目的是提供一种不易在运转时发生局部异物堆积、且不易产生烧伤的内燃机的曲柄轴用半分割推力轴承及轴承装置。

为了实现上述目的，根据本发明的一个观点，提供一种半分割推力轴承，该半分割推力轴承是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，其中，

半分割推力轴承具有铁合金制的背面金属层以及设置于背面金属层的表面上的轴承合金层，轴承合金层形成有承受轴线方向力的滑动面，背面金属层形成有与滑动面平行的背面，

半分割推力轴承具有与所述半分割推力轴承的两个周向端面相邻地形成的两个推力释放部，各推力释放部具有在滑动面与周向端面之间延伸的平坦的推力释放面，从而在推力释放部处，半分割推力轴承的壁厚从滑动面侧朝向周向端面侧变薄，

各推力释放部具有：由背面金属层露出的表面构成的周向端面侧的第一区域；由轴承合金层露出的表面构成的第二区域及第三区域，所述第二区域与第一区域相邻，所述第三区域与滑动面相邻，且滑动面具有两个第三区域之间的第四区域，由此对由第一区域及第二区域构成的周向端部区域进行规定，

与半分割推力轴承的分割平面HP垂直地测定出的从分割平面至第二区域与第三区域的边界的周向端部区域长度L在半分割推力轴承的内径侧端面和外径侧端面之间是恒定的，并且相当于在内径侧端面处从分割平面朝向半分割推力轴承的周向中央侧成为最小10°且最大35°的圆周角度θ1的长度，

第二区域处的轴承合金层在与分割平面平行的任意截面中都具有：轴承合金层的厚度在包括半分割推力轴承的径向中央的范围内恒定的等厚部；以及轴承合金层的厚度在与内径侧端面相邻的范围内比等厚部的厚度小的减厚部，并且

第三区域处的轴承合金层在与分割平面平行的任意截面中都具有：轴承合金层的厚度在包括半分割推力轴承的径向中央的范围内恒定的等厚部；以及轴承合金层的厚度在与内径侧端面相邻的范围内比等厚部的厚度大的增厚部或等厚部，

第四区域处的轴承合金层在包括半分割推力轴承的轴线的任意径向截面中都具有：轴承合金层的厚度在包括半分割推力轴承的径向中央的范围内恒定的等厚部；以及轴承合金层的厚度在与内径侧端面相邻的范围内比等厚部的厚度大的增厚部或等厚度。

在本发明的半分割推力轴承的一实施方式中，也可以第二区域及第三区域处的轴承合金层在与分割平面平行的任意截面中都还具有轴承合金层的厚度在与外径侧端面相邻的范围内比等厚部的厚度大的增厚部。

在本发明的半分割推力轴承的一实施方式中，也可以与分割平面垂直地测定出的从第二区域与第三区域的边界至第三区域与第四区域的边界的第三区域长度L3在内径侧端面处是从分割平面至第三区域与第四区域的边界的推力释放部长度LT的5～25％。

在本发明的半分割推力轴承的一实施方式中，也可以与分割平面垂直地测定出的从第一区域与第二区域的边界至第二区域与第三区域的边界的第二区域长度L2在内径侧端面处是从分割平面至第三区域与第四区域的边界的推力释放部长度LT的10～40％。

在本发明的半分割推力轴承的一实施方式中，也可以第四区域处的轴承合金层在包括半分割推力轴承的轴线的任意径向截面中都还具有轴承合金层的厚度在与外径侧端面相邻的范围内比等厚部的厚度大的增厚部。

在本发明的半分割推力轴承的一实施方式中，也可以周向端部区域的内径侧端面的曲率中心位于与第四区域的内径侧端面的曲率中心不同的位置。

根据本发明的另一观点，提供一种轴承装置，该轴承装置是内燃机的曲柄轴用轴承装置，具有：

曲柄轴；

一对半分割轴承，所述一对半分割轴承对曲柄轴的轴颈部进行支承，且各半分割轴承具有与所述半分割轴承的两个周向端面相邻地形成于内周面侧的两个挤压释放部；

轴承外壳，保持一对半分割轴承的保持孔贯穿形成于所述轴承外壳；以及

至少一个半圆环形状的半分割推力轴承，所述半分割推力轴承是上述本发明的一个观点的半分割推力轴承，与保持孔相邻且配置于轴承外壳的轴线方向端面，以承受曲柄轴的轴线方向力；

在所述轴承装置中，

周向端部区域长度L比半分割轴承的轴线方向端部处的挤压释放部的挤压释放部长度大。

在本发明的轴承装置的一实施方式中，半分割推力轴承的内径侧端面处的周向端部区域长度L也可以是半分割轴承的轴线方向端部处的挤压释放部长度的1.5倍以上。

本发明的曲柄轴用的半分割推力轴承及轴承装置承受内燃机的曲柄轴的轴线方向力。而且，如上所述，在上述曲柄轴用的半分割推力轴承中，包含异物的润滑油被供给至推力释放面的内径侧端面。但根据本发明，推力释放面的第二区域处的轴承合金层在与半分割推力轴承的分割平面平行的任意截面中都具有：轴承合金层的厚度在包括半分割推力轴承的径向中央的范围内恒定的等厚部；以及轴承合金层的厚度在与半分割推力轴承的内径侧端面相邻的范围内比等厚部的厚度小的减厚部，因此，在第二区域的内径侧端面露出的轴承合金层的比例较小。因此，在被供给包含异物的润滑油的第二区域的内径侧端面，轴承合金层的表面不易堆积大量异物，同时，不会发生大量异物脱落并被送至推力释放面，因而不易发生烧伤。

附图说明

图1是轴承装置的分解立体图。

图2是轴承装置的主视图。

图3是轴承装置的轴线方向剖视图。

图4是半分割轴承的主视图。

图5是从径向内侧观察图4所示的半分割轴承的仰视图。

图6是实施例一的半分割推力轴承的主视图。

图7是实施例一的半分割推力轴承的周向端部附近的放大主视图。

图8是从内侧(图7的Y1向视方向)观察实施例一的半分割推力轴承的周向端部附近的放大侧视图。

图9是图7的A-A剖视图。

图10是图7的B-B剖视图。

图11是图7的C-C剖视图。

图12A是用于对实施例的作用进行说明的半分割轴承及半分割推力轴承的主视图。

图12B是示出从径向内侧观察图12A的半分割轴承及推力轴承的内表面的图。

图13是实施例二的半分割推力轴承的周向端部附近的放大主视图。

图14是图13的A1-A1剖视图。

图15是图13的B1-B1剖视图。

图16是图13的C1-C1剖视图。

图17是实施例三的半分割推力轴承的主视图。

图18是另一实施方式的半分割推力轴承的主视图。

图19是另一实施方式的半分割推力轴承的周向端部附近的侧视图。

图20是另一实施方式的半分割推力轴承的周向端部附近的侧视图。

图21是另一实施方式的半分割推力轴承的周向端部附近的主视图。

(符号说明)

1 轴承装置

4 轴承外壳

7 半分割轴承

11 轴颈部

12 推力套环

71 润滑油槽

72 贯穿孔

73 挤压释放部

74 周向端面

75 滑动面

CL 挤压释放部长度

8 半分割推力轴承

81 滑动面

81a 油槽

82 推力释放部

82S 推力释放面

83 周向端面

84 背面金属层

84S 背面

85 轴承合金层

800 周向端部区域

812 第四区域

821 第一区域

822 第二区域

823 第三区域

8i 内径侧端面

8o 外径侧端面

88 等厚部

89 减厚部

90 增厚部

RD1 周向端面处的推力释放部的深度

L 内径侧端面处的周向端部区域的长度

LT 内径侧端面处的推力释放部的长度

L2 内径侧端面处的第二区域的长度

L3 内径侧端面处的第三区域的长度

L5 减厚部的长度

L5’ 增厚部的长度

L6 增厚部的长度

Ta 半分割推力轴承的厚度

T1 等厚部处的轴承合金层的厚度

T2 减厚部处的轴承合金层的厚度

T3 等厚部处的轴承合金层的厚度

T4 减厚部处的轴承合金层的厚度

T5 增厚部处的轴承合金层的厚度

T6 增厚部处的轴承合金层的厚度

HP 分割平面

CP1 曲率中心

CP2 曲率中心

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至图3对本发明实施例一的轴承装置1的整体结构进行说明。如图1至图3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，在侧面中的轴承孔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。使隔着曲柄轴的推力套环12承受轴线方向力f(参照图3)的半分割推力轴承8、8组合成圆环状后嵌合于承座6、6。

如图2～5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。另外，润滑油槽71也能形成于上下两方的半分割轴承。

而且，在半分割轴承7上，以与半分割轴承7彼此的抵接面相邻的方式在周向两端部形成有挤压释放部73、73。挤压释放部73是形成为与半分割轴承7的周向端面相邻的区域的壁厚朝向周向端面逐渐变薄的壁厚减少区域。挤压释放部73是为了对将一对半分割轴承7、7组装时的对接面的位置偏移及变形进行吸收而形成的。

(半分割推力轴承的结构)

接着，使用图2、图3、图6及图7对实施例一的半分割推力轴承8的结构进行说明。

如图2所示，本实施例的半分割推力轴承8具有：滑动面81(轴承面)，该滑动面81在包括周向中央的范围内延伸且承受轴线方向力f；以及两个推力释放部82、82，该两个推力释放部82、82形成于与周向两端面83、83相邻的区域，推力释放部82具有平坦的推力释放面(平面)82S。为了提高润滑油的保油性，滑动面81在两侧的推力释放部82、82之间形成有两个油槽81a、81a。

推力释放部82是以半分割推力轴承8的壁厚朝周向端面83逐渐变薄的方式在与周向两端面83相邻的滑动面81侧的区域遍及半分割推力轴承8的径向全长地形成的壁厚减少区域(还参照图8)。推力释放部82是为了对可能在将半分割推力轴承8组装到分割型的轴承外壳4内时产生的、一对半分割推力轴承8、8的周向端面83、83彼此的位置偏移进行缓和而形成的。

如图6和图7所示，本实施例的推力释放部82在半分割推力轴承8的内径侧端面8i与外径侧端面8o之间具有恒定的推力释放部长度LT。

推力释放部82的推力释放面82S在半分割推力轴承8的周向端面83侧具有由背面金属层84露出的表面构成的第一区域821，此外，在周向中央侧具有与第一区域821相邻且由轴承合金层85露出的表面构成的第二区域822及第三区域823。第二区域822与第一区域821相邻，第三区域823与第二区域822及滑动面81相邻。第一区域821、第二区域822及第三区域823在同一平面内延伸，由此，构成平坦的推力释放面82S。

从半分割推力轴承8的周向端面83起的推力释放部长度LT是相当于在内径侧端面8i处从分割平面HP朝向半分割推力轴承的周向中央侧成为最小15°且最大40°的圆周角度(θ)的长度。

优选的是，第二区域822的第二区域长度L2在半分割推力轴承8的内径侧端面8i处是推力释放部长度LT的10～40％(即L2/LT＝0.1～0.4)，上述第二区域822的第二区域长度L2被定义为从第一区域821与第二区域822的边界到第二区域822与第三区域823的边界的长度。此外，优选的是，第三区域823的第三区域长度L3在半分割推力轴承8的内径侧端面8i处是推力释放部长度LT的5～25％(L3/LT＝0.05～0.25)。

这里，推力释放部82的推力释放部长度LT被定义为从包括半分割推力轴承8的中心轴线CP1的平面、即构成配置有一对半分割推力轴承的情况下的对称面的平面(以下，分割平面HP)到推力释放面82S与滑动面81的边界的、与分割平面HP垂直地测定出的长度。在本实施例中，周向两端面83位于分割平面HP内，因此，内径侧端面8i处的推力释放部长度LT被定义为从周向端面83至推力释放面82S与滑动面81的内周缘相交的点在垂直方向上的长度。应当理解，推力释放部82的第二区域长度L2及第三区域长度L3也被定义为在与分割平面HP垂直的方向上测定出的长度。

如图8所示，半分割推力轴承8的推力释放部82在周向端面83处形成为在半分割推力轴承8的内径侧端面8i与外径侧端面8o之间具有恒定的轴线方向深度RD1。推力释放部82的轴线方向的深度RD1能够设为0.1～1mm。

此处，推力释放部82的轴线方向深度是指从半分割推力轴承8的包括滑动面81的平面到推力释放面82S的轴线方向距离。换言之，推力释放部82的轴线方向深度是从将滑动面81延长至推力释放部82上而形成的假想滑动面到推力释放面82S垂直地测定出的距离。因此，半分割推力轴承8的周向端面83处的推力释放部82的轴线方向深度RD1被定义为从将滑动面81延长而成的假想滑动面到推力释放面82S与周向端面83的交点为止的距离。

半分割推力轴承8采用将较薄的轴承合金层85粘接至铁合金制的背面金属层84形成的双金属且形成为半圆环形状的平板。作为形成滑动面81的轴承合金层85，能使用铜轴承合金、铝轴承合金等，此外，作为背面金属层84的铁合金，能使用钢、不锈钢等。

背面金属层84在与滑动面81相反一侧形成有与滑动面81平行的半分割推力轴承8的背面84S。

如图6及图7所示，半分割推力轴承8的滑动面81具有第四区域812，该第四区域812包括半分割推力轴承8的周向中央且在各推力释放面82S的两个第三区域823之间延伸。

通过推力释放面82S的第一区域821及第二区域822，在半分割推力轴承8的周向的每一侧构成周向端部区域800。周向端部区域800具有周向端部区域长度L，该周向端部区域长度L是与分割平面HP垂直地测定出的从周向端面83至第二区域822与第三区域823的边界的长度，上述周向端部区域长度L在半分割推力轴承8的内径侧端面8i与外径侧端面8o之间是恒定的，且相当于在内径侧端面8i处从分割平面HP朝向半分割推力轴承的周向中央侧成为最小10°且最大35°的圆周角度(θ1)的长度。

如所理解的那样，在半分割推力轴承8的内径侧端面8i处，周向端部区域长度L小于推力释放部长度LT。此外，优选周向端部区域长度L在半分割推力轴承8的内径侧端面8i处为推力释放部长度LT的75～95％(L/LT＝0.75～0.95)。

以下，参照图7～11，对半分割推力轴承8的背面金属层84及轴承合金层85的配置进行说明。

如根据示出图7的B-B截面的图10可理解的那样，第三区域823处的轴承合金层85在与分割平面HP平行的截面中仅具有等厚部88，上述等厚部88在包括径向的中央的范围内延伸，且其轴线方向的厚度T2是恒定的。另外，在上述截面中半分割推力轴承8的轴线方向上的厚度Tb是恒定的。

如根据示出图7的A-A截面的图9可理解的那样，第二区域822的轴承合金层85具有：等厚部88，上述等厚部88在与分割平面HP平行的截面中在包括径向的中央的范围内延伸，且上述等厚部88的轴线方向上的厚度T3是恒定的；以及减厚部89，上述减厚部89与内径侧端面8i相邻，且上述减厚部89的轴线方向上的厚度T4比等厚部88的厚度T3小。更详细而言，减厚部89的厚度T4从等厚部88朝内径侧端面8i连续变小。另外，在上述截面中半分割推力轴承8的轴线方向上的厚度Ta也是恒定的。

而且，如根据示出图7的C-C截面的图11可理解的那样，第四区域812的轴承合金层85仅具有等厚部88，在包括半分割推力轴承8的轴线的径向截面中，上述等厚部88的轴线方向上的厚度T1是恒定的。另外，轴承合金层85的等厚部88的厚度T1优选为0.2～0.5mm。第二区域822的减厚部89的、与轴线方向垂直的长度L5优选为0.2～1mm。

图8是从内径侧(图7的Y1向视方向)观察半分割推力轴承8的周向端部区域800附近的侧视图。

在周向端部区域800中描绘的虚线表示在等厚部88处轴承合金层85与背面金属层84相接的面，换言之，表示轴承合金层85处未形成减厚部89的情况下的轴承合金层85与背面金属层84的边界。周向端部区域800的内径侧端面8i处的轴承合金层85的面积的比例小于未形成减厚部89的情况。

周向端部区域800中的第二区域822的内径侧端面8i处的轴承合金层85的减厚部89的厚度T4优选为轴承合金层85的等厚部88的厚度T3的5％以上(25％以下)。通过使第二区域822的内径侧端面8i处的轴承合金层85的减厚部89的厚度T4为轴承合金层85的等厚部88的厚度T3的5％以上，可防止半分割推力轴承8的背面金属层84与曲柄轴的推力套环12的表面直接接触。

另外，半分割推力轴承8的轴承合金层85的滑动面81上也可以形成有覆盖层。作为覆盖层，能够采用锡、锡合金、铋、铋合金、铂、铂合金等金属以及合金、或者树脂滑动材料。树脂滑动材料由树脂粘合剂和固体润滑剂形成。作为树脂粘合剂能够采用公知的树脂，优选采用耐热性高的聚酰胺酰亚胺、聚酰亚胺以及聚苯并咪唑中的一种以上的材料。此外，作为树脂粘合剂，也可使用通过将由聚酰胺酰亚胺、聚酰亚胺以及聚苯并咪唑中的一种以上的材料构成的耐热性高的树脂与1～25％体积的由聚酰胺、环氧以及聚醚砜中的一种以上的材料构成的树脂混合而成的树脂组合物或聚合物合金化而成的树脂组成物。作为固体润滑剂，能够采用二硫化钼、二硫化钨、石墨、聚四氟乙烯、氮化硼等。固体润滑剂添加到树脂滑动材料的比例优选为20～80％体积。此外，为了提高树脂滑动材料的抗磨损性能，也可使树脂滑动材料含有0.1～10％体积的陶瓷以及金属间化合物等的硬颗粒。

上述覆盖层也可不仅施加于承受曲柄轴的轴线方向力f的轴承合金层85的滑动面81，还施加于推力释放部82的推力释放面82S、油槽81a的表面、半分割推力轴承8的内径侧端面8i、外径侧端面8o、背面84S、周向端面83等。覆盖层82b的厚度为0.5～20μm，较佳的是1～10μm。

另外，在本说明书中，滑动面81、推力释放面82S、内径侧端面8i、外径侧端面8o、背面84S以及周向端面83被定义为未被施加覆盖层82b的情况下的表面。

(作用)

接着，使用图2、图3、图12A及图12B对本实施例的推力轴承8的作用进行说明。

在轴承装置1中，从油泵(未图示)经加压而排出的润滑油从缸体2的内部油路穿过将半分割轴承7的壁贯穿的孔，供给至半分割轴承7的内周面的润滑油槽71。供给至润滑油槽71内的润滑油有时混入有异物，该润滑油的一部分供给至半分割轴承7的内周面，一部分穿过设置于轴颈部11的表面的用于曲柄轴的内部油路的开口(未图示)而被送至曲柄销侧，此外，另一部分穿过构成主轴承的一对半分割轴承7、7的挤压释放部73的表面与曲柄轴的轴颈部11的表面之间的间隙，从半分割轴承7、7的轴线方向两端向外部流出。

在本实施例中，半分割轴承7与半分割推力轴承8同心地配置，且包括构成主轴承的半分割轴承7的周向两端部的平面与包括构成半分割推力轴承8的周向两端部的平面一致，因此，挤压释放部73的位置与推力释放部82的位置对应。

以下，对本发明的作用进行说明。

刚从半分割轴承7的挤压释放部间隙向外部流出后的包含异物的润滑油附随旋转的曲柄轴的轴颈部11的表面沿周向流动，因此，通过欲朝曲柄轴的旋转方向前方侧移动的惯性力，如图12A和图12B所示，朝向比一方的半分割推力轴承8的周向端面83与另一方的半分割推力轴承8的周向端面83的对接部(抵接部)的位置更靠曲柄轴的旋转方向前方侧处流动(参照图12A和图12B的虚线箭头)。

本实施方式的半分割推力轴承8具有由推力释放面82S以及周向端部区域800，其中推力释放面82S由第一区域821、第二区域822及第三区域823构成，周向端部区域800由第一区域821及第二区域822构成，周向端部区域800中的第二区域822具有：在与分割平面HP平行的截面中在包括径向的中央的范围内延伸且轴线方向上的厚度T3恒定的等厚部88；以及与内径侧端面8i相邻且轴线方向上的厚度T4比等厚部88的厚度T3小的减厚部89。

因此，在本发明的半分割推力轴承8中，在包含异物的润滑油流动来的周向端部区域800的内径侧端面8i处，易包埋异物的轴承合金层85的比例较小(即不易包埋异物的背面金属层84的比例较大)。因此，周向端部区域800的内径侧端面8i处的轴承合金层85的表面(侧面)不易堆积大量异物，或者不会发生堆积的大量异物从轴承合金层85的表面(侧面)脱落并被送至推力释放部82，因而其推力释放面82S不易发生烧伤。另外，周向端部区域长度L相当于在内径侧端面8i处从分割平面HP朝向半分割推力轴承的周向中央侧成为最小10°的长度，因此，包含异物的润滑油不易在与周向端部区域800相邻的第三区域823的内径侧端面8i处传送。

内燃机运转时，尤其在曲柄轴高速旋转的运转条件下，曲柄轴产生(轴线方向的)挠曲，曲柄轴的振动变大。上述大的振动有时会造成如下的部分与曲柄轴的推力套环12的面反复发生局部接触：位于半分割推力轴承8的周向中央的第四区域812的与外径侧端面8o相邻的滑动面81的部分和与内径侧端面8i相邻的滑动面81的部分，以及推力释放部82的第三区域823的与外径侧端面8o相邻的推力释放面82S的部分和与内径侧端面8i相邻的推力释放面82S的部分。不过，上述部分的轴承合金层85不具有减厚部89(具有等厚部88)，因此，具有足够的厚度，因与推力套环12的面的局部接触而产生的负载通过软质的轴承合金层85进行弹性变形而被缓和。

[实施例二]

以下，使用图13～16，对于轴承合金层85，对包括与实施例一不同的方式的第四区域812和周向端部区域800的半分割推力轴承8进行说明。另外，对于与实施例一中说明的内容相同或同等的部分的说明，标注相同符号来说明。图13是实施例二的半分割推力轴承8的周向端部附近的放大主视图，图14示出图13的A1-A1截面，图15示出图13的B1-B1截面，图16示出图13的C1-C1截面。

(结构)

首先，对结构进行说明。除了上述截面中的轴承合金层85的形状(厚度)以外，本实施例的半分割推力轴承8的结构与实施例一大致相同。

具体而言，本实施例的半分割推力轴承8的推力释放部82的第三区域823处的轴承合金层85在与分割平面HP平行的截面中具有：在包括径向的中央部的范围内延伸且轴线方向上的厚度T2恒定的等厚部88；与内径侧端面8i相邻且轴线方向上的厚度T5比等厚部88的厚度T2大的增厚部90；以及与外径侧端面8o相邻且轴线方向上的厚度T5比等厚部88的厚度T2大的增厚部90。轴承合金层85形成为在上述增厚部90处，轴线方向上的厚度从与等厚部88相接的一侧朝向外径侧端面8o连续变大(参照图15)。

此外，周向端部区域800的第二区域822处的轴承合金层85在与分割平面HP平行的截面中具有：在包括径向的中央部的范围内延伸且轴线方向上的厚度T3恒定的等厚部88；与内径侧端面8i相邻且轴线方向上的厚度T4比等厚部88的厚度T3小的减厚部89；以及与外径侧端面8o相邻且轴线方向上的厚度T5比等厚部88的厚度T3大的增厚部90。轴承合金层85形成为在上述增厚部90处，厚度从与等厚部88相接的一侧朝向外径侧端面8o连续变大(参照图14)。另外，与外径侧端面8o相邻的第二区域822及第三区域823处的增厚部90的与轴线方向垂直的长度L6以及与内径侧端面8i相邻的第三区域823处的增厚部90的与轴线方向垂直的长度L5’优选为0.2～1mm。

而且，位于半分割推力轴承8的周向中央的第四区域812处的轴承合金层85在包括半分割推力轴承8的轴线的径向截面中具有：包括径向的中央部且轴线方向上的厚度T1恒定的等厚部88；与内径侧端面8i相邻且轴线方向上的厚度T6比等厚部88的厚度T1大的增厚部90；以及与外径侧端面8o相邻且轴线方向上的厚度T6比等厚部88的厚度大的增厚部90。轴承合金层85形成为在这些增厚部90处，厚度分别从与等厚部88相接的一侧朝向内径侧端面8i以及外径侧端面8o连续变大(参照图16)。另外，优选与外径侧端面8o相邻的增厚部的长度L6以及与内径侧端面8i相邻的增厚部的长度L5’在径向截面中为0.2～1mm。

实施例二的周向端部区域800的第二区域822处的轴承合金层85以与内径侧端面8i相邻的方式包括减厚部89的结构与实施例一相同，因此，实施例二与实施例一同样具有防止异物堆积的作用效果。

在实施例二中，半分割推力轴承8的第四区域812及第三区域823处的轴承合金层85还包括分别与内径侧端面8i以及外径侧端面8o相邻的增厚部90、90，周向端部区域800的轴承合金层85包括与外径侧端面8o相邻的增厚部90。因此，上述半分割推力轴承8具有如下优异的效果：对曲柄轴产生(轴线方向上的)挠曲而使得曲柄轴的振动变大时的、与内径侧端面8i、外径侧端面8o相邻的滑动面81的部分、推力释放面82S的部分和推力套环12的面之间的局部接触所造成的负载进行缓和。

另外，本实施例的半分割推力轴承8的第四区域812及第三区域823处的轴承合金层85包括分别与内径侧端面8i以及外径侧端面8o相邻的增厚部90、90，但也可以仅包括与外径侧端面8o相邻的增厚部90、或是仅包括与内径侧端面8i相邻的增厚部90(在该情况下，也不包括与周向端部区域800的外径侧端面8o相邻的增厚部90)。

[实施例三]

以下，使用图17，对包括与实施例一不同方式的周向端部区域800的内径侧端面8i的半分割推力轴承8进行说明。另外，对于与实施例一中说明的内容相同或同等的部分的说明，标注相同符号来说明。图17是实施例三的半分割推力轴承8的主视图。

(结构)

首先，对结构进行说明。除了周向端部区域800的内径侧端面8i以外，本实施例的半分割推力轴承8的结构与实施例一大致相同。

具体而言，本实施例的半分割推力轴承8的各周向端部区域800的内径侧端面8i的曲率中心CP2相对于位于半分割推力轴承8的周向中央的第四区域812的内径侧端面8i的曲率中心(以及外径侧端面8o的曲率中心)CP1偏移。

实施例三的周向端部区域800的第二区域822处的轴承合金层85以与内径侧端面8i相邻的方式包括减厚部89的结构与实施例一相同，因此，实施例三与实施例一同样具有防止异物堆积的作用效果。

[实施例四]

接着，使用图2～图8、图12A及图12B对本发明的包括推力轴承的轴承装置1进行说明。另外，对于与上述实施例中说明的内容相同或同等的部分的说明，标注相同符号来说明。

此外，应注意，在本实施例中，对包括实施例一中说明的半分割推力轴承8的轴承装置1进行说明，但不限于此，应当注意的是，包括实施例二～实施例三中说明的半分割推力轴承8的轴承装置1也发挥与以下相同的作用效果。

如图1～图3所示，本实施例的轴承装置1具有：轴承外壳4，该轴承外壳4具有缸体2及轴承盖3；两个半分割轴承7、7，该两个半分割轴承7、7将曲柄轴的轴颈部11支承为自由旋转；以及四个半分割推力轴承8，该四个半分割推力轴承8经由曲柄轴的推力套环12承受轴线方向力。

构成轴承外壳4的缸体2及轴承盖3在它们的接合部位贯穿形成有作为保持一对半分割轴承7、7的保持孔的轴承孔5。

半分割轴承7包括与内周面的周向两端部相邻地形成的挤压释放部73、73。此外，如图4和图5所示，配置于缸体2侧的半分割轴承7具有：在轴承的宽度方向(轴线方向)的中央附近沿周向形成的润滑油槽71；以及从内周面侧的润滑油槽71贯穿至外周面的贯穿孔72。

一对半分割轴承7、7的轴线方向的各侧配设有一对半分割推力轴承8、8。各半分割推力轴承8形成为半圆环形状，半分割轴承7的外径和半分割推力轴承8的外径大致同心地配置。此外，配设成穿过半分割轴承7的周向两端面的水平面与穿过半分割推力轴承8的周向两端面的水平面(分割平面HP)一致、或是大致平行。

因此，如图2所示，半分割轴承7的挤压释放部73与半分割推力轴承8的推力释放部82一一对应地定位。

如在实施例一中说明的那样，各半分割推力轴承8在周向的两侧具有周向端部区域800。

本实施例的半分割推力轴承8相对于半分割轴承7成为以下的关系。

即，本实施例的半分割推力轴承8中，半分割推力轴承8的内径侧端面8i处的周向端部区域800的周向端部区域长度L大于半分割轴承7的挤压释放部73的挤压释放部长度CL。

因此，在以半分割轴承7的周向两端面74、74成为下端面的方式置于水平面上时，挤压释放部长度CL是从该水平面到挤压释放部73的上边缘的高度(参照图4)。另外，半分割轴承7的周向端部的两侧的挤压释放部73的挤压释放部长度相同。此外，也可以与本实施例不同，半分割轴承7的挤压释放部73的挤压释放部长度在半分割轴承7的轴线方向上变化。

以下，对本实施例的作用进行说明。

如图12A以及图12B所示，刚从半分割轴承7的挤压释放部间隙流出至外部后的润滑油附随旋转的曲柄轴的轴颈部的表面沿周向流动，因此，通过欲朝曲柄轴的旋转方向前方侧移动的惯性力，朝向比挤压释放部73的位置更靠曲柄轴的旋转方向前方侧处流动(虚线箭头)。

本实施例的轴承装置1的半分割推力轴承8的内径侧端面8i处的周向端部区域800的周向端部区域长度L大于半分割轴承7的挤压释放部73的挤压释放部长度CL。因此，从半分割轴承7的挤压释放部间隙流出，并朝向比挤压释放部73的位置更靠曲柄轴的旋转方向前方侧处流动的(包含异物等的)润滑油，首先朝向周向端部区域800的内径侧端面8i，因此，润滑油所含的异物不易在内径侧端面8i处堆积于软质的轴承合金层85的表面。

作为半分割轴承7的挤压释放部73的具体尺寸，在乘用车用等的小型内燃机的曲柄轴(轴颈部的直径为30～100mm左右)的情况下，例如，挤压释放部长度CL为3～7mm，此外，周向端面74处的、挤压释放部73距离使滑动面75延长至挤压释放部上的假想延长面的深度为0.01～0.1mm。

半分割推力轴承8的内径侧端面8i处的周向端部区域800的周向端部区域长度L优选相对于位于对应位置的半分割轴承7的挤压释放部的挤压释放部长度CL满足式子：L≥1.5×CL。

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，不脱离本发明的要点程度的设计变更也包含在本发明内。

例如，如图18所示，本发明也能应用于为了实现定位及止转而包括朝半径方向外侧突出的突出部8p的半分割推力轴承8。

此外，如图19所示，该半分割推力轴承8的圆周方向长度也可比实施例一所示的半分割推力轴承8短规定的长度S1。

在半分割推力轴承8的滑动面81侧的外径侧缘部、内径侧缘部，能遍及周向地形成有倒角。另外，在滑动面81侧的外径侧缘部、内径侧缘部形成有倒角的情况下，轴承合金层85的增厚部90的厚度T6被定义为根据未形成倒角的情况下的滑动面81(轴承合金层85的表面)测定出的厚度。

此外，同样地，在推力释放面82S的外径侧缘部、内径侧缘部，能遍及周向地形成有倒角。尤其在第二区域822的外径侧缘部、内径侧缘部形成有倒角的情况下，轴承合金层85的减厚部89以及增厚部90的厚度T4、T5被定义为根据未形成倒角的情况下的第二区域822测定出的厚度。

而且，如图20所示，半分割推力轴承8能在背面金属层84的背面84S侧具有与周向两端面83相邻且形状与推力释放部82相似的背面释放部92。

此外，为了防止错误安装，如图21所示，能在一对半分割推力轴承8的两个对接部中的仅一方处，使各半分割推力轴承8的周向端面形成为倾斜端面83A而对接。在该情况下，倾斜端面83A形成为相对于穿过未倾斜的另一方的对接部的周向端面83的平面(分割平面HP)以规定的角度θ2的量倾斜。或者，作为倾斜端面83A的替代，也能将各周向端面设为被称作对应的凹凸形状的其他形状。

但本领域技术人员应理解，无论哪种情况，推力释放部长度LT都被定义为从半分割推力轴承8的分割平面HP至推力释放部82的表面与滑动面81的内周缘相交的点的垂直方向上的长度。同样地，周向端部区域800的长度L被定义为从半分割推力轴承8的分割平面HP至周向端部区域800与第四区域812的边界的垂直方向上测出的长度。

此外，在实施例四中，在轴承装置1中使用四个半分割推力轴承8，但本发明不限定于此，通过使用至少一个本发明的半分割推力轴承8，就能获得所期望的效果。此外，也可将本发明的半分割推力轴承8与现有的半分割推力轴承设成一对而用作圆环形状的推力轴承。此外，在本发明的轴承装置1中，半分割推力轴承8也可以在将曲柄轴支承成自由旋转的半分割轴承7的轴线方向的一方或两方的端面与半分割轴承7一体地形成。

Claims (8)

1.一种半分割推力轴承，所述半分割推力轴承是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，其特征在于，

所述半分割推力轴承具有铁合金制的背面金属层以及设置于所述背面金属层的表面上的轴承合金层，所述轴承合金层形成有承受所述轴线方向力的滑动面，所述背面金属层形成有与所述滑动面平行的背面，

所述半分割推力轴承具有与所述半分割推力轴承的两个周向端面相邻地形成的两个推力释放部，各推力释放部具有在所述滑动面与所述周向端面之间延伸的平坦的推力释放面，从而在所述推力释放部处，所述半分割推力轴承的壁厚从滑动面侧朝向周向端面侧变薄，

各推力释放面具有：由所述背面金属层露出的表面构成的所述周向端面侧的第一区域；以及由所述轴承合金层露出的表面构成的第二区域及第三区域，所述第二区域与所述第一区域相邻，所述第三区域与所述滑动面相邻，且所述滑动面具有两个所述第三区域之间的第四区域，由此对由所述第一区域及所述第二区域构成的周向端部区域进行规定，

与所述半分割推力轴承的分割平面(HP)垂直地测定出的从所述分割平面至所述第二区域与所述第三区域的边界的周向端部区域长度(L)在所述半分割推力轴承的内径侧端面和外径侧端面之间是恒定的，并且相当于在所述内径侧端面处从所述分割平面朝向所述半分割推力轴承的周向中央侧成为最小10°且最大35°的圆周角度(θ1)的长度，

所述第二区域处的所述轴承合金层在与所述分割平面平行的任意截面中都具有：所述轴承合金层的厚度在包括所述半分割推力轴承的径向中央的范围内恒定的等厚部；以及所述轴承合金层的厚度在与所述内径侧端面相邻的范围内比所述等厚部的厚度小的减厚部，并且

所述第三区域处的所述轴承合金层在与所述分割平面平行的任意截面中都具有：所述轴承合金层的厚度在包括所述半分割推力轴承的径向中央的范围内恒定的等厚部；以及所述轴承合金层的厚度在与所述内径侧端面相邻的范围内比所述等厚部的厚度大的增厚部或所述等厚部，并且

所述第四区域处的所述轴承合金层在包括所述半分割推力轴承的轴线的任意径向截面中都具有：所述轴承合金层的厚度在包括所述半分割推力轴承的径向中央的范围内恒定的等厚部；以及所述轴承合金层的厚度在与所述内径侧端面相邻的范围内比所述等厚部的厚度大的增厚部或所述等厚度。

2.根据权利要求1所述的半分割推力轴承，其特征在于，

所述第二区域及所述第三区域处的所述轴承合金层在与所述分割平面平行的任意截面中都还具有所述轴承合金层的厚度在与所述外径侧端面相邻的范围内比所述等厚部的厚度大的增厚部。

3.根据权利要求1或2所述的半分割推力轴承，其特征在于，

与所述分割平面垂直地测定出的从所述第二区域与所述第三区域的边界至所述第三区域与所述第四区域的边界的第三区域长度(L3)在所述内径侧端面处是从所述分割平面至所述第三区域与所述第四区域的边界的推力释放部长度(LT)的5～25％。

4.根据权利要求1或2所述的半分割推力轴承，其特征在于，

与所述分割平面垂直地测定出的从所述第一区域与所述第二区域的边界至所述第二区域与所述第三区域的边界的第二区域长度(L2)在所述内径侧端面处是从所述分割平面至所述第三区域与所述第四区域的边界的推力释放部长度(LT)的10～40％。

5.根据权利要求1或2所述的半分割推力轴承，其特征在于，

所述第四区域处的所述轴承合金层在包括所述半分割推力轴承的轴线的任意径向截面中都还具有所述轴承合金层的厚度在与所述外径侧端面相邻的范围内比所述等厚部的厚度大的增厚部。

6.根据权利要求1或2所述的半分割推力轴承，其特征在于，

所述周向端部区域的内径侧端面的曲率中心位于与所述第四区域的内径侧端面的曲率中心不同的位置。

7.一种轴承装置，该轴承装置是内燃机的曲柄轴用轴承装置，其特征在于，具有：

曲柄轴；

一对半分割轴承，所述一对半分割轴承对所述曲柄轴的轴颈部进行支承，且各半分割轴承具有与所述半分割轴承的两个周向端面相邻地形成于内周面侧的两个挤压释放部；

轴承外壳，保持所述一对半分割轴承的保持孔贯穿形成于所述轴承外壳；以及

至少一个半圆环形状的半分割推力轴承，所述半分割推力轴承是权利要求1或2所述的半分割推力轴承，与所述保持孔相邻且配置于所述轴承外壳的轴线方向端面，以承受所述曲柄轴的轴线方向力；

在所述轴承装置中，

所述周向端部区域长度(L)比所述半分割轴承的轴线方向端部处的所述挤压释放部的挤压释放部长度大。

8.根据权利要求7所述的轴承装置，其特征在于，

所述半分割推力轴承的内径侧端面处的所述周向端部区域长度(L)是所述半分割轴承的轴线方向端部处的所述挤压释放部长度的1.5倍以上。

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