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HINTERGRUND DER ERFINDUNG
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(1) GEBIET DER ERFINDUNG
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Die Erfindung der vorliegenden Anmeldung bezieht sich auf ein Hauptlager zur Lagerung einer Kurbelwelle eines Verbrennungsmotors.
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(2) BESCHREIBUNG DES STANDS DER TECHNIK
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Eine Kurbelwelle eines Verbrennungsmotors wird gelagert in einem Kurbelwellenlagerabschnitt davon durch ein Zylinderblockunterteil des Verbrennungsmotors über ein Hauptlager, hergestellt aus einem Paar Lagerhalbschalen. Für das Hauptlager wird ein Schmieröl, das abgegeben wird von einer Ölpumpe, zugeführt zu einer Schmierölnut, die gebildet ist entlang einer inneren Umfangsfläche des Hauptlagers durch eine Durchtrittsöffnung, die gebildet ist in einer Wand des Hauptlagers, von einer Ölverteilung, die in einer Zylinderblockwand gebildet ist. Des Weiteren ist ein erster Schmierölpfad gebildet durch Durchdringen in einer Durchmesserrichtung des Kurbelwellenlagerabschnitts und beide Endöffnungen des ersten Schmierölpfads stehen in Verbindung mit der Schmierölnut des Hauptlagers. Des Weiteren ist ein zweiter Schmierölpfad, der durch einen Kurbelarmabschnitt hindurchgeht, gebildet durch Abzweigen von dem ersten Schmierölpfad in dem Kurbelwellenlagerabschnitt, und der zweite Schmierölpfad steht in Verbindung mit einem dritten Schmierölpfad, der gebildet ist durch Durchdringen in der Durchmesserrichtung eines Kurbelzapfens.
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Auf diese Weise passiert das Schmieröl, das zugeführt wird in die Schmierölnut, die gebildet ist an der inneren Umfangsfläche des Hauptlagers, durch die Durchtrittsöffnung aus der Ölverteilung in der Zylinderblockwand durch den ersten Schmierölpfad, den zweiten Schmierölpfad und den dritten Schmierölpfad und wird zugeführt zwischen einer Gleitoberfläche des Kurbelzapfens und einem Pleuelstangenlager aus einer Austrittsöffnung, die geöffnet ist in einem terminalen Ende von dem dritten Schmierölpfad (zum Beispiel siehe
JP-A-8-277831 ).
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Das Schmieröl, das zugeführt wird zu der Schmierölnut des Hauptlagers von der Ölverteilung in der Zylinderblockwand, ist wahrscheinlicherweise begleitet von Restfremdstoffen, die erzeugt werden zum Beispiel zum Zeitpunkt der Bearbeitung der jeweiligen Komponenten. Die Fremdstoffe beschädigen wahrscheinlicherweise Gleitoberflächen zwischen dem Kurbelwellenlagerabschnitt und dem Hauptlager und Gleitflächen zwischen dem Kurbelzapfen und dem Pleuelstangenlager und müssen deshalb schnell nach außen abgegeben werden von dem Fluss des Schmieröls.
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Demzufolge ist herkömmlicherweise ein Hauptlager zur Lagerung einer Kurbelwelle eines Verbrennungsmotors bereitgestellt worden, bei dem eine innere Umfangsfläche von jedem halbzylindrischen Lager, das das Hauptlager bildet, gebildet ist aus zwei Arten von kreisförmigen Bögen mit verschiedenen Krümmungen, nämlich einer ersten gekrümmten Oberfläche (einem Hauptzylinderabschnitt), umfassend einen Umfangsmittelabschnitt, und einer zweiten gekrümmten Oberfläche (einem Anstoßaussparungsabschnitt), wobei eine axiale Nut gebildet ist über die gesamte Länge in der Breitenrichtung der beiden anstoßenden Endflächen der halbzylindrischen Lager, wobei die zweite gekrümmte Oberfläche gebildet ist in einem Bereich von 20° bis 50° als Umfangswinkel (θ), gemessen von einer Umfangsstirnfläche von jedem der halbzylindrischen Lager, und eine Anzahl feiner Umfangsnuten ist gebildet in der zweiten gekrümmten Oberfläche (
1 und
5 von
JP-A-2011-58568 ), so dass Fremdstoffe, die das Schmieröl begleiten und in eine Schmierölnut von einem der halbzylindrischen Lager eintreten, geführt werden und verteilt werden in einem Zwischenraum, der gebildet wird durch die zweite gekrümmte Oberfläche und eine Oberfläche der Kurbelwelle, danach abgegeben werden an das Äußere des Hauptlagers von der axialen Nut, und daran gehindert werden, eine innere Umfangsoberflächenposition von dem anderen halbzylindrischen Lager zu erreichen und lokal eingebettet zu werden und sich anzusammeln in der gleichen inneren Umfangsoberfläche (Paragraph 11 von JP-A-2011-58568).
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ZUSAMMENFASSUNG DER ERFINDUNG
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Jedoch ist der Lagerspalt zwischen der inneren Umfangsfläche (der ersten gekrümmten Oberfläche und der zweiten gekrümmten Oberfläche) eines Gleitlagers (Halblagers) und einer Wellenoberfläche herkömmlicherweise klein eingestellt worden. Zum Beispiel ist im Fall des in der
JP-A-2011-58568 beschriebenen Hauptlagers der Bildungsbereich der zweiten gekrümmten Oberfläche möglichst groß, nämlich auf 20° oder mehr als ein Minimum, eingestellt worden hin zu der Mittelabschnittsseite von der Umfangsstirnfläche des Halblagers und die Differenz zwischen der Lagerwandstärke W1 in dem Umfangsmittelabschnitt und der Lagerwandstärke W2 in dem Umfangsendabschnitt eines Halblagers 10 ist 5 bis 30 μm. Deshalb weist das Hauptlager folgende Probleme auf.
- (1) Auf der stromaufwärts liegenden Seite des Spaltbereichs wird der Spalt zwischen der zweiten gekrümmten Oberfläche auf der Umfangsmittelabschnittsseite des Halblagers von dem Umfangsmittelabschnitt von der zweiten gekrümmten Oberfläche und der Wellenbereichsoberfläche der Kurbelwelle zu eng bezüglich der Größe der Fremdstoffe, die in die Ölnut eintreten. Des Weiteren wird „der Druck von dem Öl, das die Wellenoberfläche begleitet und zu der Umfangsendabschnittsseite in dem Spalt zwischen der zweiten gekrümmten Oberfläche und der Wellenoberfläche fließt > der Druck des Öls in der Ölnut” etabliert, und die Fremdstoffe werden schwierig zu verteilen, während sie zu dem Spalt fließen zwischen der zweiten gekrümmten Oberfläche und der Wellenoberfläche von der Ölnut. Des Weiteren werden (einige der) Fremdstoffe, die abgegeben werden in den Spalt in die zweite gekrümmte Oberfläche hineingedrückt durch die Wellenabschnittsoberfläche der Kurbelwelle und sammeln sich an.
- (2) Des Weiteren ist in dem Bildungsbereich der zweiten gekrümmten Oberfläche eine zunehmende Rate des Spalts pro Einheitsumfangswinkel hin zu der Umfangsendabschnittsseite von der Umfangsmittelabschnittsseite des Halblagers klein, und deshalb begleitet auf einer stromabwärts gelegenen Seite des Spaltbereichs das Öl mit einem hohen Druck in dem Spalt zwischen der zweiten gekrümmten Oberfläche an der Umfangsmittelabschnittsseite von dem Halblager und der Wellenoberfläche (nämlich an der stromaufwärts gelegenen Seite des Spaltbereichs) die Wellenoberfläche und wird zugeführt zu dem Spalt zwischen der zweiten gekrümmten Oberfläche an der Umfangsendabschnittsseite von dem Halblager und der Wellenoberfläche (nämlich der stromabwärts gelegenen Seite des Spaltbereichs). Deshalb neigt an der stromabwärts gelegenen Seite des Spaltbereichs „der Druck des Öls, das die Wellenoberfläche begleitet und zu der Umfangsendabschnittsseite in dem Spalt zwischen der zweiten gekrümmten Oberfläche und der Wellenoberfläche fließt, > der Druck des Öls in der Ölnut” auch dazu, etabliert zu werden. Demzufolge fließen, wie in 14A gezeigt, von den Fremdstoffen in der Ölnut nur einige der Fremdstoffe zu dem Spalt zwischen der zweiten gekrümmten Oberfläche an der Umfangsendabschnittsseite des Halblagers und der Oberfläche des Wellenabschnitts und die meisten der Fremdstoffe gelangen weiter zu der Umfangsendabschnittsseite der Ölnut und treten leicht ein in die innere Umfangsoberfläche des anderen Halblagers. Des Weiteren, durch den Druck des Öls, welches die Wellenoberfläche begleitet und zu der Umfangsendabschnittsseite in dem Spalt zwischen der zweiten gekrümmten Oberfläche und der Wellenoberfläche wie oben beschrieben fließt, passieren einige der Fremdstoffe, die aus dem Spalt herausfließen, auch über die axiale Nut und werden leicht dazu gezwungen, zu der inneren Umfangsfläche des anderen Halblagers zu fließen, wie in den 14A und 14B gezeigt.
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Demgemäß ist es eine Aufgabe der Erfindung der vorliegenden Anmeldung ein Hauptlager für eine Kurbelwelle eines Verbrennungsmotors bereitzustellen, das hervorragend ist bezüglich der Effizienz der Ausscheidung von Fremdstoffen.
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Um die voranstehend beschriebene Aufgabe zu lösen, wird gemäß einem Aspekt der Erfindung der vorliegenden Anmeldung ein Hauptlager bereitgestellt zur Lagerung einer Kurbelwelle eines Verbrennungsmotors, umfassend erste und zweite Lagerhalbschalen, die durch Anstoßen der jeweiligen Umfangsstirnflächen davon zu einer zylindrischen Form kombiniert werden, wobei
die ersten und zweiten Lagerhalbschalen so ausgebildet sind, dass sie zusammen eine axiale Nut bilden, die sich über die gesamte Länge des Hauptlagers in axialer Richtung an einer inneren Umfangsseite jedes Anschlagabschnitts erstreckt, wenn die ersten und zweiten Lagerhalbschalen kombiniert sind,
jede Lagerhalbschale einen Hauptzylinderabschnitt aufweist, umfassend einen Umfangsmittelabschnitt der Lagerhalbschale, und Anstoßaussparungsabschnitte, die gebildet sind über die gesamten Längen in der axialen Richtung an beiden Endabschnitten der Lagerhalbschale in der Umfangsrichtung, und zwar in einer solchen Weise, dass die Wandstärke des Anstoßaussparungsabschnitts dünner wird als die des Hauptzylinderabschnitts, und wobei sich jeder Anstoßaussparungsabschnitt von der Umfangsstirnfläche der Lagerhalbschale hin zu dem Umfangsmittelabschnitt erstreckt mit einem Zentralwinkel von nicht weniger als 3° aber nicht mehr als 15°,
in jedem Anstoßaussparungsabschnitt eine Mehrzahl von Anstoßaussparungsnuten gebildet ist, die sich in der Umfangsrichtung über die gesamte Länge des Anstoßaussparungsabschnitts erstrecken, so dass sie mit den axialen Nuten in Verbindung stehen,
die erste Lagerhalbschale eine Ölnut aufweist, die an einer inneren Umfangsfläche davon gebildet ist, so dass sie sich in der Umfangsrichtung über mindestens die gesamte Länge des Hauptzylinderabschnitt erstreckt, und
die erste Lagerhalbschale des Weiteren einen Übergangsbereich aufweist, der gebildet ist mindestens zwischen dem Anstoßaussparungsabschnitt an der Vorderseite in der Rotationsrichtung der Kurbelwelle und dem Hauptzylinderabschnitt, und zwar in einer solchen Weise, dass die Wandstärke des Übergangsbereichs dünner wird von dem Hauptzylinderabschnitt hin zu dem Anstoßaussparungsabschnitt, und der Übergangsbereich weist eine nach innen vorstehende gekrümmte Fläche in einer vorstehenden Form auf, die nach innen in der radialen Richtung, von der axialen Richtung der Lagerhalbschale aus gesehen, vorsteht.
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Bei dem voranstehend beschriebenen Hauptlager weist der Anstoßaussparungsabschnitt in Verbindung mit dem Übergangsbereich bevorzugt eine Tiefe von 0,002 mm bis 0,030 mm in der radialen Richtung an der Verbindungsposition auf.
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Des Weiteren weist bei dem voranstehend beschriebenen Hauptlager der Übergangsbereich bevorzugt eine Länge von 1 mm bis 4 mm in der Umfangsrichtung auf.
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Des Weiteren weist bei dem voranstehend beschriebenen Hauptlager jede Anstoßaussparungsnut bevorzugt eine Tiefe von 1 μm bis 20 μm in der radialen Richtung und eine Breite von 0,05 mm bis 0,5 mm in der axialen Richtung auf.
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Des Weiteren sind bei dem voranstehend beschriebenen Hauptlager, wenn die ersten und zweiten Lagerhalbschalen kombiniert werden, die in den Anstoßaussparungsabschnitten der ersten Lagerhalbschale gebildeten Anstoßaussparungsnuten bevorzugt versetzt in der axialen Richtung gegenüber den jeweils in dem Anstoßaussparungsabschnitt der zweiten Lagerhalbschale gebildeten Anstoßaussparungen, und zwar um einen Betrag der Null als Minimum übersteigt und weniger ist als die Breite der Anstoßaussparungsnut als Maximum.
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Des Weiteren weist bei dem voranstehend beschriebenen Hauptlager jede axiale Nut bevorzugt eine Tiefe von 0,1 mm bis 1 mm in der radialen Richtung und eine Breite von 0,3 mm bis 2,0 mm in der Umfangsrichtung auf.
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Des Weiteren kann bei dem voranstehend beschriebenen Hauptlager der Übergangsbereich die nach innen vorstehende gekrümmte Oberfläche auf der von dem Anstoßaussparungsabschnitt entfernten Seite aufweisen und kann des Weiteren eine nach außen vorstehende gekrümmte Oberfläche in einer vorstehenden Form aufweisen, die nach außen in der radialen Richtung hervorsteht, und zwar auf der dem Anstoßaussparungsabschnitt nahen Seite.
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Des Weiteren kann bei dem voranstehend beschriebenen Hauptlager mindestens ein Umfangsendabschnitt der Ölnut an der Vorderseite in der Rotationsrichtung der Kurbelwelle in dem Anstoßaussparungsabschnitt angeordnet sein.
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Gemäß der Erfindung der vorliegenden Anmeldung ist der Übergangsbereich gebildet zwischen dem Anstoßaussparungsabschnitt und dem Hauptzylinderabschnitt von mindestens einer der Lagerhalbschalen und dadurch weicht der Endabschnitt der Anstoßaussparung an der Umfangsmittelabschnittsseite der Lagerhalbschale zu der Außendurchmesserseite der Lagerhalbschale hin ab, verglichen mit dem herkömmlichen Lager.
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Deshalb (A) wird in dem stromaufwärtsseitigen Bereich der Anstoßaussparung ein Spaltraum gebildet, in dem ein Fremdstoff FM in der Ölnut beweglich ist zu dem Aussparungsspalt, und zwar in der Nähe des Verbindungsbereichs des Übergangsbereichs 73 und der Ölnut 41a (10B), und (B) das Öl in dem Aussparungsspalt zwischen der Hauptwellenoberfläche der Kurbelwelle und der Anstoßaussparungsoberfläche reduziert sich auch im Druck in dem stromaufwärts gelegenen Bereich. Insbesondere, wenn das Öl, das einen hohen Druck hat in dem Spalt zwischen der Hauptzylinderoberfläche und der Wellenoberfläche, sich voranbewegt hinein in den Aussparungsspaltraum der Erfindung der vorliegenden Anmeldung, der ein großes Spaltvolumen aufweist (wo das Spaltvolumen sich abrupt erhöht), reduziert sich der Druck des Öls gleichzeitig abrupt. Deshalb verteilen sich die Fremdstoffe in der Ölnut ebenfalls, während sie speziell zu dem Aussparungsspalt fließen von einem Spalt zwischen dem Übergangsbereich und der Wellenoberfläche zusammen mit dem Öl (10A).
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Die Fremdstoffe, die sich verteilen und in den Aussparungsspalt fließen, werden geführt durch vertiefte Bereiche der Mehrzahl der Anstoßaussparungsnuten 74, die die Anstoßaussparungsoberfläche bilden, werden zugeführt zu der axialen Nut 77, mit der die Anstoßaussparungsnuten in Verbindung stehen an der Umfangsendabschnittsseite der Lagerhalbschalen und werden des Weiteren abgegeben an die Außenseite über Öffnungen von beiden Endabschnitten der axialen Nuten an beiden Endabschnitten in der axialen Richtung des Hauptlagers.
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Bei der Erfindung der vorliegenden Anmeldung, wenn das Öl, das einen hohen Druck hat in dem Spalt zwischen dem Hauptzylinderabschnitt und der Wellenoberfläche, sich voranbewegt in den Aussparungsspalt hinein, der ein großes Spaltvolumen aufweist (das Spaltvolumen erhöht sich abrupt), reduziert sich der Druck des Öls gleichzeitig abrupt. Des Weiteren kollidieren die Ölflüsse, die in den Aussparungsspalt hineinfließen aus dem Übergangsbereich 73 von 10A (die durch die Pfeile gezeigten Ölflüsse) mit dem nicht gezeigten Ölfluss der zu dem Aussparungsspalt fließt von der Spaltseite zwischen dem Hauptzylinderabschnitt und der Wellenoberfläche, der die Wellenoberfläche begleitet, und bewegt sich geradeaus in der Umfangsrichtung des Lagers auf solche Weise, dass sie sich miteinander in dem Aussparungsspalt treffen. Deshalb wird in dem Aussparungsspalt der Fluss des Öls, der in der Umfangsrichtung des Lagers fließt, geschwächt. Als Ergebnis davon verursachen die Fremdstoffe, die hinausfließen in den Aussparungsspalt der Erfindung der vorliegenden Anmeldung kaum das Problem, dass die Fremdstoffe über die axiale Nut passieren durch den Druck des Öls, das die Wellenoberfläche begleitet und hinfließt zu der Umfangsendabschnittsseite in dem Spalt zwischen der Aussparungsoberfläche (den Anstoßaussparungsnuten) und der Wellenoberfläche, und gezwungen werden zu der inneren Umfangsoberfläche der anderen Lagerhalbschale zu fließen.
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Des Weiteren ist gemäß der Erfindung der vorliegenden Anmeldung der Bildungsbereich des Anstoßaussparungsabschnitts von 3° bis 15° einschließlich als der Umfangswinkel (θ) beginnend von der Umfangsstirnfläche der Lagerhalbschale. Der Grund dafür ist, dass, wenn der Bildungsbereich der Anstoßaussparung weniger als 3° ist als der Umfangswinkel (θ) von der Umfangsstirnfläche der Lagerhalbschale, die Fremdstoffe in der Ölnut schwer zu verteilen sind und hinausfließen zu dem Aussparungsspalt (die Kapazität des Aussparungsspalts ist so schmal, dass, wenn das Öl, das einen hohen Druck hat in dem Spalt zwischen dem Hauptzylinderabschnitt und der Wellenoberfläche, sich voranbewegt in den Spaltraum, die Wirkung der Verringerung des Drucks des Öls ungenügend wird), wohingegen, wenn der Umfangswinkel (θ) 15° übersteigt, die Fremdstoffe über die axiale Nut hinaus passieren und leicht in die innere Umfangsoberfläche der anderen Lagerhalbschale eindringen.
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Genauer gesagt kollidieren Ölflüsse (durch die Pfeile gezeigte Ölflüsse), die in die Anstoßaussparung hinein aus dem Übergangsbereich in 10A fließen, mit einem Ölfluss, der zu dem Aussparungsspalt fließt von einer Spaltseite zwischen dem Hauptzylinderabschnitt und der Wellenoberfläche (nicht gezeigt), begleitet die Wellenoberfläche und bewegt sich geradeaus in der Umfangsrichtung des Lagers in solcher Weise, dass sie sich miteinander in dem Aussparungsspalt treffen. Deshalb wird, in dem Aussparungsspalt, der Fluss des Öls, der in der Umfangsrichtung des Lagers fließt, geschwächt. Wenn der Bildungsbereich der Anstoßaussparung einen Umfangswinkel θ von 15° übersteigt, erhöht sich das Öl, das verringert ist in der Geschwindigkeit der geraden Bewegung in der Umfangsrichtung auf der stromaufwärts gelegenen Seite des Aussparungsspalts, in der Geschwindigkeit der geraden Bewegung in der Umfangsrichtung des Lagers wieder in der Nähe des Umfangsendabschnitts der Lagerhalbschale in dem Aussparungsspalt bis das Öl die Wellenoberfläche begleitet, und es wird zugeführt zu der Umgebung des Umfangsendabschnitts der Lagerhalbschale in dem Aussparungsspalt, wodurch die Fremdstoffe über die axiale Nut hinaus passieren und sich leicht in die innere Umfangsoberfläche der anderen Lagerhalbschale hinein fortbewegen.
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KURZE BESCHREIBUNG DER ZEICHNUNGEN
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1 ist eine Querschnittsansicht einer Kurbelwelle eines Verbrennungsmotors im Schnitt durch einen Wellenabschnitt und einen Kurbelzapfenabschnitt.
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2 ist eine Frontansicht einer Lagerhalbschale gemäß einer Ausführungsform der Erfindung der vorliegenden Anmeldung.
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3 ist eine Ansicht von unten einer Lagerhalbschale gemäß einer Ausführungsform der Erfindung der vorliegenden Anmeldung.
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4 ist eine Ansicht von unten der anderen Lagerhalbschale gemäß einer Ausführungsform der Erfindung der vorliegenden Anmeldung.
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5 ist eine Frontansicht eines Hauptlagers in einem Zustand, in dem ein Paar von Lagerhalbschalen zusammengebaut ist.
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6 ist eine vergrößerte Frontansicht, die die Form in der Umgebung einer Anstoßaussparung erläutert.
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7 ist eine Entwicklung, die spezifische Dimensionen erläutert durch Entwicklung eines Hauptzylinderabschnitts in planarer Art und Weise bezüglich der Form in der Umgebung der Anstoßaussparung.
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8 ist eine Querschnittsansicht von Anstoßaussparungsnuten.
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9 ist eine Querschnittsansicht einer axialen Nut.
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10A ist eine Ansicht, betrachtet von der Lagerinnenseite, zur Erläuterung des Betriebs des Hauptlagers der Erfindung der vorliegenden Anmeldung.
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10B ist eine Frontansicht zur Erläuterung des Betriebs des Hauptlagers der Erfindung der vorliegenden Anmeldung.
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11 ist eine erläuternde Ansicht, die die Positionsbeziehung von gepaarten Anstoßaussparungsnuten erläutert.
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12 ist eine Frontansicht von einer Lagerhalbschale gemäß einer anderen Ausführungsform der Erfindung der vorliegenden Anmeldung.
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13 ist eine Ansicht, betrachtet von der Lagerinnenseite, zur Erläuterung eines Paars von Lagerhalbschalen gemäß einer anderen Ausführungsform der Erfindung der vorliegenden Anmeldung.
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14A ist eine Ansicht, betrachtet von der Lagerinnenseite, zur Erläuterung des Betriebs eines Hauptlagers nach dem Stand der Technik.
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14B ist eine Frontansicht zur Erläuterung des Betriebs eines Hauptlagers nach dem Stand der Technik.
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GENAUE BESCHREIBUNG DER ERFINDUNG
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Nachfolgend werden Ausführungsformen der Erfindung der vorliegenden Anmeldung unter Bezugnahme auf die Zeichnungen beschrieben. Es ist zu beachten, dass zur Erleichterung des Verständnisses der Ausführungsformen die Anstoßaussparungen erläutert werden, indem sie in den Zeichnungen hervorgehoben werden.
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[Ausführungsformen]
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(Vollständige Konfiguration der Lagervorrichtung)
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Wie in 1 gezeigt ist, umfasst eine Lagervorrichtung 1 nach jeder der vorliegenden Ausführungsformen einen Wellenabschnitt 6, der gelagert ist durch einen unteren Teil eines Zylinderblocks 8, einen Kurbelzapfen 5, der integral gebildet ist mit dem Wellenabschnitt 6 und sich um den Wellenabschnitt 6 dreht und eine Pleuelstange 2, die die Auf- und Abbewegung von einem Verbrennungsmotor auf den Kurbelzapfen 5 überträgt. Die Lagervorrichtung 1 umfasst des Weiteren ein Hauptlager 4, das den Wellenabschnitt 6 rotierbar lagert, und ein Pleuelstangenlager 3, das den Kurbelzapfen 5 rotierbar lagert, als Gleitlager, die eine Kurbelwelle lagern.
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Es ist zu beachten, dass, obgleich eine Kurbelwelle eine Mehrzahl von Wellenabschnitten 6 und eine Mehrzahl von Kurbelzapfen 5 aufweist, die Erläuterung nachfolgend anhand der Darstellung eines Wellenabschnitts 6 und eines Kurbelzapfens 5 vorgenommen wird, um die Erläuterung zu erleichtern. In der 1 ist die Positionsbeziehung in der Tiefenrichtung der Zeichnungsseite so, dass sich der Wellenabschnitt 6 auf der Rückseite der Zeichnung und sich der Kurbelzapfen 5 auf der Vorderseite davon befindet.
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Der Wellenabschnitt 6 ist drehbar gelagert durch ein Zylinderblockunterteil 81 eines Verbrennungsmotors über das Hauptlager 4, das konfiguriert ist durch ein Paar von Lagerhalbschalen 41 und 42. In der Lagerhalbschale 41, die sich an der Oberseite in der 1 befindet, ist eine Ölnut 41a gebildet über die gesamte Länge der inneren Umfangsfläche. Des Weiteren weist der Wellenabschnitt 6 einen Schmierölpfad 6a auf, der in der Durchmesserrichtung durchdringt und, wenn sich der Wellenabschnitt 6 in der Richtung des Pfeils X dreht, kommen alternierend Öffnungen an beiden Enden des Schmierölpfads 6a mit der Ölnut 41a des Hauptlagers 4a in Verbindung.
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Der Kurbelzapfen 5 ist drehbar gelagert durch das Pleuellagergehäuse 21 (ein pleuelstangenseitiges Pleuellagergehäuse 22 und ein deckelseitiges Pleuellagergehäuse 23) der Pleuelstange 2 über das Pleuellager 3, welches konfiguriert ist durch ein Paar von Halblagern 31 und 32.
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Wie voranstehend beschrieben, wird für das Hauptlager 4 ein Schmieröl, das abgegeben wird von einer Ölpumpe, zugeführt zu der Ölnut 41a, die gebildet ist entlang der inneren Umfangsfläche des Hauptlagers 4, und zwar durch eine Durchgangsöffnung, die gebildet ist in einer Wand des Hauptlagers 4, und zwar von einer Ölverteilung, die in einer Zylinderblockwand gebildet ist.
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Des Weiteren ist der erste Schmierölpfad 6a gebildet, um den Wellenabschnitt 6 in der Durchmesserrichtung zu durchdringen und die Öffnung an beiden Enden des ersten Schmierölpfads 6a steht in Verbindung mit der Schmierölnut 41a. Ein zweiter Schmierölpfad 5a, der von dem ersten Schmierölpfad 6a des Wellenabschnitts 6 abzweigt und durch einen Kurbelarmabschnitt (nicht gezeigt) passiert, ist gebildet und der zweite Schmierölpfad 5a steht in Verbindung mit einem dritten Schmierölpfad 5b, der gebildet ist, um den Kurbelzapfen 5 in der Durchmesserrichtung zu durchdringen.
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Auf diese Weise passiert das Schmieröl durch den ersten Schmierölpfad 6a, den zweiten Schmierölpfad 5a und den dritten Schmierölpfad 5b und wird zugeführt zu einem Spalt, der gebildet ist zwischen dem Kurbelzapfen 5 und dem Pleuelstangenlager 3, und zwar von einer Austrittsöffnung 5c in dem Endbereich des dritten Schmierölpfads 5b.
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(Konfiguration der Lagerhalbschalen)
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Das Hauptlager 4 der vorliegenden Ausführungsform ist gebildet durch Anstoßen von Endflächen in der Umfangsrichtung der beiden Lagerhalbschalen 41 und 42 und Zusammenbauen der beiden Lagerhalbschalen 41 und 42 zu einer insgesamt zylindrischen Form (siehe 5). Jede der Lagerhalbschalen 41 (42) wird gebildet zu einer halbzylindrischen Form durch ein Bimetall, das gebildet ist durch Binden einer Lagerlegierung, und zwar auf dünne Art und Weise an eine Stahlplatte, wie in 2 gezeigt. Die Lagerhalbschale 41 umfasst einen Hauptzylinderabschnitt 71, der gebildet ist durch Einschließen eines mittleren Abschnitts in der Umfangsrichtung, Anstoßaussparungsabschnitte 70 und 70, die gebildet sind an beiden Endabschnitten in der Umfangsrichtung, und Übergangsbereiche 73 und 73, die angeordnet sind zwischen dem Hauptzylinderabschnitt 71 und den Anstoßaussparungsabschnitten 70 und 70, und die in solcher Weise gebildet sind, dass die Wandstärke davon zu den Anstoßaussparungsabschnitten 70 und 70 hin dünner wird.
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(Ausführungsform 1)
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Wie sich aus den 3 und 5 ergibt, ist die Ölnut 41, die gebildet ist an der inneren Umfangsfläche der Lagerhalbschale 41, gebildet, um sich über den mittleren Abschnitt in der Umfangsrichtung zu erstrecken und offen zu den beiden Endoberflächen 72 in der Umfangsrichtung der Lagerhalbschale 41. Die Tiefe der Ölnut 41a ist konstant über die gesamte Länge in der Umfangsrichtung der Ölnut 41a. Es ist zu beachten, dass in dem Hauptzylinderabschnitt 71 sich die hier erwähnte Tiefe der Ölnut 41a bezieht auf die Tiefe einer Ölnutbodenoberfläche von der inneren Umfangsoberfläche des Hauptzylinderabschnitts 71, wohingegen in dem Anstoßaussparungsabschnitt 70 und dem Übergangsbereich 73 sich die Tiefe der Ölnut 41a bezieht auf eine Tiefe von einer virtuellen inneren Umfangsoberfläche 71v in dem Fall, in dem der Anstoßaussparungsabschnitt 70 und der Übergangsbereich 73 nicht gebildet sind.
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Wie sich aus der 3 ergibt, ist die Ölnut 41a angeordnet in der Mitte der Breite in der axialen Richtung der Lagerhalbschale 41. Eine Durchgangsöffnung (nicht gezeigt), die die Lagerhalbschale 41 in der radialen Richtung durchdringt, ist gebildet in einem Bodenabschnitt der Ölnut 41a und das Öl wird zugeführt in die Ölnut 41a durch die Durchgangsöffnung von der Ölverteilung in der Wand des Zylinderblocks. Die Breite der Ölnut 41a hängt ab von den Spezifikationen des Verbrennungsmotors und beträgt etwa 4 bis 7 mm im Fall eines kompakten Verbrennungsmotors für einen Personenkraftwagen, zum Beispiel, und die Tiefe der Ölnut 41a beträgt etwa 0,5 bis 1,5 mm.
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Es ist zu beachten, dass die Ölnut 41a nicht beschränkt ist auf Ausführungsform 1 und die Breite und die Tiefe der Ölnut können zu einem Maximum gebildet werden in der Umgebung des mittleren Abschnitts in der Umfangsrichtung der Lagerhalbschale 41 und werden graduell kleiner hin zu der Seite der Umfangsendoberfläche 72 der Lagerhalbschale 41, oder können zu einem Minimum gebildet werden in der Umgebung des mittleren Abschnitts in der Umfangsrichtung der Lagerhalbschale 41 und werden graduell größer hin zu der Seite der Umfangsendoberfläche 72 der Lagerhalbschale 41.
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Während des Weiteren bei Ausführungsform 1 eine Ölnut nicht gebildet ist an einer inneren Umfangsoberfläche der Lagerhalbschale 42 an einer unteren Seite, kann eine partielle Nut, die sich in der Umfangsrichtung erstreckt, gebildet sein an der inneren Umfangsoberfläche der Lagerhalbschale 42, so dass sie sich fortsetzt zu der Ölnut 41a der Lagerhalbschale 41.
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Es ist zu beachten, dass bei der Erfindung der vorliegenden Anmeldung der Übergangsbereich 73 an einer Vorderseite in der Rotationsrichtung der Kurbelwelle der Lagerhalbschale 41 an einer oberen Seite eine wesentliche Komponente ist, wohingegen der Übergangsbereich 73 an der Rückseite keine essentielle Komponente ist und der Übergangsbereich 73 an der Vorderseite in der Rotationsrichtung der Kurbelwelle der Lagerhalbschale 42 an der unteren Seite und der Übergangsbereich 73 an der Rückseite sind ebenfalls keine wesentlichen Komponenten.
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Bei der Ausführungsform 1 umfassen die Lagerhalbschalen 41 und 42 die Übergangsbereiche 73 und 73 an sowohl der Vorderseite als auch der Rückseite. Anders als bei Ausführungsform 1 können an der Rückseite in der Rotationsrichtung der Kurbelwelle 6 der Lagerhalbschale 41 der Anstoßaussparungsabschnitt 70 und der Hauptzylinderabschnitt 71 gebildet sein, so dass sie direkt miteinander verbunden sind, ohne den Übergangsbereich 73 zu bilden. Des Weiteren können, ohne die Übergangsbereiche 73 in der Lagerhalbschale 42 an der unteren Seite zu bilden, die Anstoßaussparungsabschnitte 70 und der Hauptzylinderabschnitt 71 gebildet sein, um direkt miteinander verbunden zu sein. Es ist zu beachten, dass „der Übergangsbereich 73 an der Vorderseite in der Rotationsrichtung der Kurbelwelle 6” den Übergangsbereich 73 bedeutet, den ein optionaler Punkt an der Oberfläche des Wellenabschnitts 6, der rotiert, passiert, und zwar unter den Übergangsbereichen 73, die angeordnet sind in den Umgebungen der beiden Enden, wenn Aufmerksamkeit gerichtet wird auf die beiden Lagerhalbschalen 41 oder 42.
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Wenn die Übergangsbereiche 73 gebildet sind sowohl an der Vorderseite als auch an der Rückseite in der Rotationsrichtung der Kurbelwelle in der Lagerhalbschale 41, kann eine Gemeinsamkeit der Bearbeitungsschritte für die innere Umfangsoberfläche an beiden Endabschnitten in der Umfangsrichtung der Lagerhalbschale 41 erreicht werden und wenn der Übergangsbereich 73 gebildet wird in der Lagerhalbschale 42, kann auch eine Gemeinsamkeit der Bearbeitungsschritte für die inneren Umfangsoberflächen der Lagerhalbschale 41 und der Lagerhalbschale 42 erreicht werden.
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Der Hauptzylinderabschnitt 71 weist eine halbzylindrische Oberfläche auf, die den Hauptteil der inneren Umfangsoberfläche der Lagerhalbschale 41 (oder 42) einnimmt, und die halbzylindrische Oberfläche bildet eine Hauptgleitoberfläche zwischen der halbzylindrischen Oberfläche und einer korrespondierenden Welle. Der Übergangsbereich 73, der eine Wandstärke hat, die graduell abnimmt hin zu dem Anstoßaussparungsabschnitt 70, ist vorgesehen angrenzend an den Hauptzylinderabschnitt 71, wie dies in den 6 und 7 gezeigt ist. Mit anderen Worten ist in dem Übergangsbereich 73 eine geneigte gekrümmte Oberfläche gebildet, die sich annähert an die korrespondierende Wellenseite, und zwar von einer inneren Oberfläche des Anstoßaussparungsabschnitts 70 hin zu einer inneren Oberfläche des Hauptzylinderabschnitts 71.
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Der Übergangsbereich 73, gesehen aus der axialen Richtung der Lagerhalbschale 41 (oder 42) ist hergestellt aus einer nach innen hervorstehenden gekrümmten Oberfläche, die nach innen in der radialen Richtung der Lagerhalbschale 41 (oder 42) vorsteht. Das heißt, die Neigung der geneigten gekrümmten Oberfläche des Übergangsbereichs 73 zu der virtuellen inneren Umfangsoberfläche 71v der Lagerhalbschale 41, gesehen aus der axialen Richtung der Lagerhalbschale 41 (oder 42), wird am größten an der Position der Verbindung zu dem Anstoßaussparungsabschnitt 70, und wird am kleinsten in der Position der Verbindung zu dem Hauptzylinderabschnitt 71, und der Übergangsbereich 73 verbindet sich glatt mit dem Hauptzylinderabschnitt 71.
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Es ist zu beachten, dass der Übergangsbereich gebildet werden kann aus einer ebenen Oberfläche und in diesem Fall ein gewinkelter Bereich (ein gewinkelter Kantenbereich) gebildet wird an dem Ort der Verbindung des Hauptzylinderabschnitts 71 und des Übergangsbereichs. Der gewinkelte Bereich kontaktiert eine Wellenabschnittsoberfläche der Kurbelwelle und eine Beschädigung tritt leicht auf. Der Übergangsbereich wird gebildet durch die geneigte gekrümmte Oberfläche wie bei der Erfindung der vorliegenden Anmeldung, wodurch ein solches Problem kaum auftritt.
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Es ist zu beachten, dass eine innere Oberflächenform des Übergangsbereichs 73 eine solche Form sein kann, dass die Fremdstoffe in der Ölnut hineinfließen in einen Verbindungsbereich des Übergangsbereichs 73 und der Ölnut 41a, zu einem Aussparungsspalt (ein Spalt, gebildet durch die innere Oberfläche des Übergangsbereichs 73, die innere Oberfläche des Anstoßaussparungsabschnitts 70 und die virtuelle Umfangsoberfläche). Zum Beispiel kann die innere Oberflächenform eine nach außen vorstehende gekrümmte Oberfläche umfassen, die zu einer äußeren Durchmesserseite hin vorsteht, oder kann eine zusammengesetzte gekrümmte Oberfläche in einer S-Form sein mit einer nach außen vorstehenden gekrümmten Oberfläche an einer dem Anstoßaussparungsbereich 70 nahen Seite und einer nach innen vorstehenden gekrümmten Oberfläche an einer von dem Anstoßaussparungsabschnitt 70 entfernten Seite.
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Nachfolgend werden unter Bezugnahme auf die 7 spezifische Dimensionen des Anstoßaussparungsabschnitts 70 und des Übergangsbereichs 73 beschrieben. 7 ist eine Entwicklung, bei der die innere Umfangsfläche des Hauptzylinderabschnitts 71 entwickelt ist als eine flache Oberfläche (eine gerade Linie in einem Querschnitt).
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Eine Tiefe D1 an der Umfangsstirnfläche einer Anstoßaussparung 70c kann gleich sein wie bei einer herkömmlichen Anstoßaussparung. Obwohl die Tiefe D1 abhängig ist von den Spezifikationen eines Verbrennungsmotors, beträgt die Tiefe D1 etwa 0,01 bis 0,05 mm, zum Beispiel, in dem Fall eines kompakten Verbrennungsmotors für einen Personenkraftwagen. Des Weiteren ist die Anstoßaussparung 70c bevorzugt gebildet von dem Endabschnitt in der Umfangsrichtung der Lagerhalbschale zu einem Bereich von einem Umfangswinkel θ von 3° bis 15° einschließlich, hin zu einer Mittelabschnittsseite in der Umfangsrichtung, für eine Abgabeoperation der Fremdstoffe an den Aussparungsspalt von der Ölnut 41a (siehe 2 und 7).
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Eine Tiefe D2 an der Position der Anstoßaussparung 70 in Verbindung zu dem Übergangsbereich 73 kann eingestellt werden auf 0,002 bis 0,030 mm. Wenn die Tiefe D2 in diesem Bereich liegt, wird (A) in dem stromaufwärtsseitigen Bereich der Anstoßaussparung ein Spaltraum gebildet, in dem ein Fremdstoff FM in der Ölnut beweglich ist zu dem Aussparungsspalt, und zwar in der Nähe des Verbindungsbereichs des Übergangsbereichs 73 und der Ölnut 41a (10B), und (B) das Öl in dem Aussparungsspalt zwischen der Hauptwellenoberfläche der Kurbelwelle und der Anstoßaussparungsoberfläche reduziert sich auch in Druck in dem stromaufwärts gelegenen Bereich, wodurch sich die Fremdstoffe in der Ölnut auch verteilen und speziell zu dem Aussparungsspalt fließen, und zwar von einem Spalt zwischen dem Übergangsbereich und der Wellenoberfläche zusammen mit dem Schmieröl (10A).
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Es ist zu beachten, dass wenn die Tiefe D2 weniger als 0,002 mm beträgt, der Spalt zu klein wird als dass die Fremdstoffe in der Ölnut hindurchtreten könnten und die Wirkung der Reduzierung des Drucks des Öls in dem Aussparungsspalt sich ebenfalls verringert. Deshalb sind die Fremdstoffe in der Ölnut schwer zu verteilen und dem Aussparungsspalt zuzuführen. Wenn die Tiefe D2 0,030 mm überschreitet, wird der Spalt (der Spalt, der gebildet wird durch die innere Oberfläche des Anstoßaussparungsabschnitts 70 und die virtuelle innere Umfangsoberfläche 71v) der Anstoßaussparung 70c in dem Endabschnitt in der Breitenrichtung der Lagerhalbschale 41 (oder 42) groß, und deshalb wird die an den beiden Endabschnitten in der Lagerbreitenrichtung der Lagerhalbschale 41 (oder 42) nach außen austretende Menge des Schmieröls groß.
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Eine Länge L2 in der Umfangsrichtung des Übergangsbereichs 73 gemäß Ausführungsform 1 liegt in einem Bereich von 1 bis 4 mm und liegt mehr bevorzugt im Bereich von 2 bis 3 mm.
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Der Anstoßaussparungsabschnitt 70 ist ein Bereich abnehmender Wandstärke, der in den beiden an die Endoberflächen 72 angrenzenden Bereichen gebildet ist (siehe 5), und zwar in der Umfangsrichtung der Lagerhalbschalen 41 und 42, und zwar in solcher Weise, dass die Wandstärke dünner wird als der Hauptzylinderabschnitt 71. Die Anstoßaussparungsabschnitte 70 werden vorgesehen mit dem Ziel der Bildung von Anstoßaussparungen 70c, die eine Positionsverschiebung und Deformation der anstoßenden Endoberflächen (der Endoberflächen 72 in der Umfangsrichtung) absorbieren, und zwar in einem Zustand, in dem die beiden Lagerhalbschalen 41 und 42 zusammengebaut sind zu einem Zylinderblockunterteil 81 und einem Lagerdeckel 82 (zum Beispiel siehe SAE J506 (Punkt 3.26 und Punkt 6.4), DIN1497 (Abschnitt 3.2), JIS D3102).
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Der Anstoßaussparungsabschnitt 70 gemäß Ausführungsform 1 wird in solcher Weise gebildet, dass die Tiefe D1 an der Position der Endoberfläche 72 tiefer wird als die Tiefe D2 an der Position der Verbindung zu dem Übergangsbereich 73, wie dies in den 6 und 7 gezeigt ist. Dabei bezieht sich die Tiefe der Anstoßaussparung 70c auf den Abstand von der virtuellen inneren Umfangsoberfläche 71v, welche erhalten wird durch Verlängern der inneren Umfangsoberfläche des Hauptzylinderabschnitts 71 über den Anstoßaussparungsabschnitt 70 hinaus zu der Oberfläche des Anstoßaussparungsbereichs 70.
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Die innere Oberfläche des Anstoßaussparungsabschnitts 70 gemäß der vorliegenden Ausführungsform wird gebildet durch eine nach außen vorstehende gekrümmte Oberfläche in einer nach außen vorstehenden Form, und zwar in der radialen Richtung von jeder der Lagerhalbschalen 41 und 42. Das heißt, die Neigung der inneren Oberfläche des Anstoßaussparungsabschnitts 70 bezüglich der virtuellen inneren Umfangsoberfläche 71v der Lagerhalbschalen 41 und 42, wenn diese gesehen werden aus der axialen Richtung der Lagerhalbschale 41, ist maximal an der Position der Verbindung zu dem Übergangsbereich 73, ist minimal an der Position der Endoberfläche 72 und ist im Wesentlichen parallel zu der virtuellen inneren Umfangsoberfläche 71v.
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Es ist zu beachten, dass die Formen des Hauptzylinderabschnitts 71, des Anstoßaussparungsabschnitts 70 und des Übergangsbereichs 73, die voranstehend beschrieben wurden, messbar sind durch gewöhnliche Formmessinstrumente, zum Beispiel ein Rundheizmessinstrument. Das heißt, in einem Zustand, in dem das Lager zusammengebaut ist zu dem eigentlichen Lagergehäuseabschnitt in einem Zylinderblockunterteil oder dem ähnlichen Gehäuse, kann die Form der inneren Oberfläche des Lagers kontinuierlich in der Umfangsrichtung gemessen werden.
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In dem Anstoßaussparungsabschnitt 70 ist eine Mehrzahl von Anstoßaussparungsnuten 74 und 75 gebildet, und zwar über die gesamte Länge in der Umfangsrichtung der inneren Umfangsoberflächen der Anstoßaussparungsabschnitte 70, um sich parallel zu erstrecken mit der Umfangsrichtung des Lagers, wie dies in den 3 und 4 gezeigt ist. Die Mehrzahl der Anstoßaussparungsnuten 74 und 75 ist parallel zueinander angeordnet in der Breitenrichtung der Lagerhalbschalen 41 und 42 und ist über die gesamte Breite gebildet. Demgemäß ist ein flacher Bereich an der inneren Umfangsoberfläche der Anstoßaussparungsabschnitte nicht vorhanden (mit Ausnahme des Bildungsbereichs der Ölnut 41a der Lagerhalbschale 41). Alle der Mehrzahl der Anstoßaussparungsnuten 74 und 75 sind mit der gleichen Nutbreite und Nuttiefe gebildet und sind auch mit der gleichen Nutbreite und Nuttiefe über die gesamte Länge in der Umfangsrichtung der Umfangsoberfläche des Anstoßaussparungsabschnitts 70 gebildet.
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Genauer beschrieben ist die Anstoßaussparungsnut 74, gebildet in einer Kreisbogenform (einer Form, bei der ein Kreisbogenabschnitt auf einer Rückseite ist), und zwar mit einer vorbestimmten Nutbreite WG und einer vorbestimmten Nuttiefe DG, wie dies in 8 gezeigt ist. Mit anderen Worten sind die einzelnen Anstoßaussparungsnuten 74 jeweils in einer U-Form geschnittene Nuten, die parallel zueinander in konstanten Abständen (WG) in der Breitenrichtung angeordnet sind, und bilden als ganzes einen Querschnitt in einer Sägezahnform oder einer flachen Kammform. Dabei bezieht sich die Nutbreite WG auf den Abstand in der Breitenrichtung der Lagerhalbschalen 41 und 42 zwischen den Spitzen von nebeneinander liegenden Spitzenbereichen und die Nuttiefe DG bezieht sich auf den Abstand in der Richtung senkrecht zu der inneren Umfangsoberfläche von der Spitze zu dem Tiefpunkt eines Talbereichs. Insbesondere weist die Anstoßaussparungsnut 74 bevorzugt eine Nutbreite WG von 0,05 bis 0,5 mm und eine Nuttiefe DG von 1 bis 20 μm auf.
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Gemäß der Erfindung der vorliegenden Anmeldung sind, wie in 10A gezeigt ist, die Mehrzahl der Anstoßaussparungsnuten 74 über die gesamte Länge in der Umfangsrichtung der inneren Umfangsoberfläche des Anstoßaussparungsabschnitts 70 gebildet, um sich parallel mit der Umfangsrichtung des Lagers zu erstrecken. Wenn unter den Anstoßaussparungsnuten 74 der Lagerhalbschale 41 an der oberen Seite von 10A, zum Beispiel, die Anstoßaussparungsnuten 74 an der rechten Seite der Zeichnungsseite von der Ölnut 41a und die Anstoßaussparungsnuten an der linken Seite der Zeichnungsseite geneigt sind hin zu dem Mittelabschnitt (der Ölnut 41a) in der axialen Richtung der Lagerhalbschale 41 (geneigt bezüglich der Umfangsrichtung des Lagers) anstelle der Umfangsrichtung, werden, anders als bei der Erfindung der vorliegenden Anmeldung, Fremdstoffe, die in den Aussparungsspalt abgegeben werden, wieder zu dem Mittelabschnitt (der Seite der Ölnut 41a) zugeführt, und zwar in der axialen Richtung der Lagerhalbschale, und deshalb sind sie schwierig an die Außenseite des Lagers abzugeben. Zum Beispiel, wenn unter den Anstoßaussparungsnuten 74 der Lagerhalbschale 41 an der oberen Seite in 10A die Anstoßaussparungsnuten 74 an der rechten Seite der Zeichnungsseite von der Ölnut 41 und die Anstoßaussparungsnuten an der linken Seite der Zeichnungsseite geneigt sind hin zu dem Endabschnitt in der axialen Richtung der Lagerhalbschale 41, wird die aus der Lagerhalbschale 41 nach außen austretende Menge des Öls groß.
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Wie in den 3, 4, 6, 7 und 9 gezeigt ist, sind in den Anstoßaussparungsabschnitten 70 geneigte Oberflächen 76, die sich kontinuierlich in der axialen Richtung der Lagerhalbschalen 41 und 42 erstrecken, gebildet, an inneren Endkanten in der Umfangsrichtung der Lagerhalbschalen 41 und 42. Das heißt, eine axiale Nut 77 ist gebildet entlang der inneren Kanten der Umfangsstirnflächen 72 und sie stoßen aneinander an und über die gesamte Länge der Breite in der axialen Richtung des Hauptlagers, und zwar in einem Zustand in dem die beiden Lagerhalbschalen 41 und 42 zu einer zylindrischen Form kombiniert sind. Es ist zu beachten, dass, anders als bei der Ausführungsform 1, die geneigte Oberfläche 76 gebildet werden kann an nur einer Stirnfläche in der Umfangsrichtung von den beiden Umfangsstirnflächen 72, die aneinander anstoßen. In dem Fall, wenn die beiden Lagerhalbschalen 41 und 42 zu einer zylindrischen Form kombiniert sind, bildet die geneigte Oberfläche 76 die axiale Nut 77, und zwar in Kooperation mit der anderen Umfangsstirnfläche 72.
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Insbesondere weist die axiale Nut 77 bevorzugt eine Nutbreite WJ von 0,3 bis 2 mm in der Umfangsrichtung in dem kombinierten Zustand und eine Nuttiefe DJ in der radialen Richtung von 0,1 bis 1 mm auf. Die Dimensionen der axialen Nut 77, damit diese ein Ausgabepfad für Fremdstoffe sein kann, können festgelegt werden unter Berücksichtigung der Größen der Fremdstoffe, die in das Schmieröl eindringen, und werden nicht beeinflusst durch die Größe des Lagers. Es ist zu beachten, dass 9 die Nut mit einem V-förmigen Querschnitt als die axiale Nut 77 zeigt, die Querschnittsform ist jedoch nicht hierauf beschränkt, solange Fremdstoffe abgegeben werden können.
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Die axiale Nut 77 wird so gebildet, dass sie tiefer ist als die Anstoßaussparungsnut 74. Deshalb öffnet sich eine Öffnung der Anstoßaussparungsnut 74 an dem Endabschnitt in der Umfangsrichtung zu einer inneren Oberfläche (der geneigten Oberfläche 76) der axialen Nut 77. Das Schmieröl und die Fremdstoffe, die dadurch fließen, dass sie durch die innere Oberfläche der vertieften Abschnitte der Anstoßaussparungsnut 74 geführt werden, bewegen sich deshalb in der axialen Nut 77 voran und ein Ölfluss zu der axialen Richtung wird deshalb in der axialen Nut 77 leicht gebildet. Deshalb werden die Fremdstoffe, die sich in die axiale Nut 77 zusammen mit dem Schmieröl voranbewegen, leicht aus dem Lager abgegeben.
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Wie in den 10A und 10B gezeigt ist, passieren übrigens einige der Fremdstoffe FM die in den Aussparungsspalt der Lagerhalbschale 41 aus der Ölnut 41a abgegeben werden, manchmal über die axiale Nut 77 hinaus und bewegen sich fort in den Aussparungsspalt der anderen Lagerhalbschale 42 hinein. Deshalb werden die Anstoßaussparungsnuten 74 und 75 bevorzugt wie folgt ausgebildet.
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In dem Anstoßaussparungsabschnitt 70 der anderen Lagerhalbschale 42, die kombiniert wird mit der einen Lagerhalbschale 41, wird die Mehrzahl der Anstoßaussparungsnuten 75, die in der Umfangsrichtung fortlaufen, vorgesehen. Bei der vorliegenden Ausführungsform wird, wie in 11 gezeigt, die Mehrzahl der Anstoßaussparungsnuten 74 der einen Lagerhalbschale 41 der vorliegenden Ausführungsform jeweils versetzt um eine Hälfte der Nutbreite WG, und zwar in der Breitenrichtung, und bezüglich der Mehrzahl der Anstoßaussparungsnuten 75 der anderen Lagerhalbschale 42. Das heißt, in den Anschlagsabschnitten der Umfangsstirnflächen der beiden Lagerhalbschalen 41 und 42, d. h. an einer Verbindungsposition der einen Anstoßaussparungsnut 74 und der anderen Anstoßaussparungsnut 75 (eigentlich sind sie nicht direkt verbunden, weil die axiale Nut 76 vorhanden ist), ist der Talabschnitt (eine Öffnung in einer vertieften Form der Anstoßaussparungsnut) von der einen Anstoßaussparungsnut 74 so angeordnet, dass er korrespondiert mit dem Gipfelabschnitt (der vortretenden Form, die gebildet wird zwischen zwei nebeneinander liegenden Umfangsnuten 74) von der anderen Anstoßaussparungsnut 75.
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Da die Fremdstoffe an der Verbindungsposition der Anstoßaussparungsnut 74 und der Anstoßaussparungsnut 75 einen Widerstand erfahren, bewegen sich die Fremdstoffe, die in der Anstoßaussparungsnut 74 der einen Lagerhalbschale 41 fließen, demgemäß kaum in die Anstoßaussparungsnut 75 der anderen Lagerhalbschale 42 weiter und sie werden gleichzeitig leicht an die Außenseite des Lagers abgegeben durch den Ölfluss, der zu der Endabschnittsseite in der Lagerbreitenrichtung in der axialen Nut 77 fließt. Es ist zu beachten, dass das Öl ebenfalls einen Widerstand erfährt an der Verbindungsposition der Anstoßaussparungsnut 74 und der Anstoßaussparungsnut 75 und ebenfalls von der Anstoßaussparungsnut 74 zu der Anstoßaussparungsnut 75 fließt.
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(Ausführungsform 2)
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Wie in den 12 und 13 gezeigt ist, ist, anders als bei der einen Lagerhalbschale 41 gemäß Ausführungsform 1, die Ölnut 41a in solcher Weise gebildet, dass die Tiefe von der Hauptzylinderoberfläche maximal wird in dem Mittelabschnitt in der Umfangsrichtung der Lagerhalbschale 41 und graduell kleiner wird hin zu den beiden Endabschnitten in der Umfangsrichtung. Beide Endabschnitte in der Umfangsrichtung der Ölnut 41a sind angeordnet in dem Anstoßaussparungsabschnitt 70 und an der Vorderseite von dem Endabschnitt in der Umfangsrichtung der Ölnut 41a ist eine Oberfläche des Anstoßaussparungsabschnitts 70 mit einer Mehrzahl von Anstoßaussparungsnuten gebildet. Die übrige Konfiguration ist die gleiche wie die Konfiguration der Lagerhalbschale 41 gemäß Ausführungsform 1.
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Bei Ausführungsform 2 ist, wie in 13 gezeigt, in dem Anstoßaussparungsabschnitt 70 der anderen Lagerhalbschale 42 die mit der einen Lagerhalbschale 41 kombiniert wird, eine Mehrzahl von Anstoßaussparungsnuten 75 vorgesehen, die sich in der Umfangsrichtung erstrecken. Die Mehrzahl der Anstoßaussparungsnuten 74 auf der Umfangsvorderseite der Ölnut 41a der einen Lagerhalbschale 41 gemäß der vorliegenden Ausführungsform ist jeweils versetzt um die Hälfte der Nutbreite WG in der Breitenrichtung, und zwar bezüglich der Mehrzahl der Anstoßaussparungsnuten 75 der anderen Lagerhalbschale 42. Die Fremdstoffe, die in der Ölnut 41a verbleiben und in den Anstoßaussparungsnuten 74 der einen Lagerhalbschale 41 fließen, bewegen sich deshalb kaum in die Anstoßaussparungsnuten 75 der anderen Lagerhalbschale 42 weiter und werden durch den Fluss des Öls, der zu der Endabschnittsseite in der Lagerbreitenrichtung in der axialen Nut 77 fließt, leicht an die Außenseite des Lagers abgegeben.
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Während jede der Ausführungsformen 1 und 2 das Beispiel zeigt, bei dem die Mehrzahl der Anstoßaussparungsnuten 74 der einen Lagerhalbschale 41 jeweils versetzt ist um die Hälfte der Nutbreite WG in der Breitenrichtung bezüglich der Mehrzahl der Anstoßaussparungsnuten 75 der anderen Lagerhalbschale 42, ist die Erfindung der vorliegenden Anmeldung nicht hierauf beschränkt. Die Mehrzahl der Anstoßaussparungsnuten 74 kann versetzt sein innerhalb eines Bereichs, der Null übersteigt und weniger ist als die Nutbreite WG in der Breitenrichtung, und zwar bezüglich der Mehrzahl der Anstoßaussparungsnuten 75 in der anderen Lagerhalbschale 42. Mit anderen Worten können die Anstoßaussparungsnut 74 einerseits und die Anstoßaussparungsnut 75 andererseits angeordnet sein, indem die Positionen der jeweiligen Mittelabschnitte in den Nutbreiten versetzt sind in der Breitenrichtung, und zwar in einem Bereich, der Null übersteigt und weniger ist als die Nutbreite WG als Maximum, und zwar an der Verbindungsposition. Mehr bevorzugt sind die Anstoßaussparungsnut 74 einerseits und die Anstoßaussparungsnut 75 andererseits in solcher Weise angeordnet, dass die jeweiligen Positionen der Mittelbereiche in den Nutbreiten versetzt sind in der Breitenrichtung der Lagerhalbschale 41 in einem Bereich von mindestens 10% der Nutbreite WG bis einschließlich 50% der Nutbreite WG als Maximum, und zwar an der Verbindungsposition. Die Anstoßaussparungsnut 74 und die Anstoßaussparungsnut 75 können jedoch miteinander übereinstimmen, obwohl die Abgabeleistung für Fremdstoffe geringfügig verringert ist.
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Obgleich die Ausführungsformen der Erfindung der vorliegenden Anmeldung im Detail unter Bezugnahme auf die Zeichnungen beschrieben worden sind, ist die spezifische Konfiguration nicht auf die Ausführungsformen beschränkt und Veränderungen der Ausgestaltung sind von der Erfindung der vorliegenden Anmeldung umfasst, soweit nicht von dem Grundprinzip der Erfindung der vorliegenden Anmeldung abgewichen wird.
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Zum Beispiel ist bei jeder Ausführungsform der Fall beschrieben, bei dem die Mehrzahl der Anstoßaussparungsnuten 74 nur in dem Anstoßaussparungsabschnitt 70 vorgesehen ist, eine Mehrzahl von Umfangsnuten kann jedoch an der Hauptzylinderoberfläche vorgesehen werden. Des Weiteren kann eine Mehrzahl von Umfangsnuten vorgesehen werden in dem Übergangsbereich 73. Des Weiteren kann ein Bereich vorgesehen werden, in dem die Lagerwandstärke abnimmt (ein ballig gedrehter Abschnitt), und zwar an der inneren Umfangsoberflächenseite der beiden Endabschnitte in der axialen Richtung der Lagerhalbschalen 41 und 42.
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ZITATE ENTHALTEN IN DER BESCHREIBUNG
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Zitierte Patentliteratur
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- JP 8-277831 A [0003]
- JP 2011-58568 A [0005, 0006]
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Zitierte Nicht-Patentliteratur
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- SAE J506 (Punkt 3.26 und Punkt 6.4) [0063]
- DIN1497 (Abschnitt 3.2) [0063]
- JIS D3102 [0063]
