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Technisches Gebiet
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Die vorliegende Erfindung betrifft eine Lagerhalbschale für eine Kurbelwelle eines Verbrennungsmotors, wobei an beiden Umlaufendbereichen der inneren Umlaufoberfläche der Lagerhalbschale Anstoßaussparungen (auch bezeichnet als Freilegungsbereiche) gebildet sind.
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Hintergrund der Erfindung
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Ein zylindrisches Gleitlager besteht aus zwei zusammengebauten Lagerhalbschalen und wird herkömmlicherweise verwendet als Gleitlager für den Lagerzapfenbereich oder den Kurbelzapfenbereich einer Kurbelwelle eines Verbrennungsmotors. Um dem Gleitlager Schmieröl zuzuführen wird das Öl zunächst von außerhalb des Gleitlagers für den Lagerzapfenbereich zugeführt, in eine Ölnut auf der inneren Umlaufoberfläche des Gleitlagers und dann der Gleitoberfläche des Gleitlagers für den Lagerzapfenbereich zugeführt. Das Öl wird dann durch einen inneren Ölkanal der Kurbelwelle geführt und der Gleitoberfläche des Gleitlagers für den Kurbelzapfenbereich zugeführt (siehe zum Beispiel
JP-A-08-277831 ).
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Bei den herkömmlichen Gleitlagern für den Lagerzapfenbereich oder den Kurbelzapfenbereich einer Kurbelwelle ist eine Anstoßaussparung gebildet an der inneren Umlaufoberfläche der Lagerhalbschale. Obwohl es zu einer Verschiebung oder Deformation kommen kann, wenn die Endoberflächen der beiden Lagerhalbschalen aneinanderstoßen, wenn die Lagerhalbschalen in ein Lagergehäuse eingesetzt werden, werden die Verschiebung oder die Deformation aufgrund der Anstoßaussparung absorbiert. In der vorliegenden Beschreibung bezeichnet der Begriff „Anstoßaussparung” einen Bereich nahe der Umlaufendoberfläche einer Lagerhalbschale mit einer verminderten Wanddicke, die sich zu der Umlaufendoberfläche hin allmählich verringert. (Hierfür wird auch die gleichbedeutende Bezeichnung Freilegungsbereich verwendet.) Der Krümmungsmittelpunkt der inneren Umlaufoberfläche des Lagers in dem Bereich mit verringerter Wanddicke unterscheidet sich von dem der inneren Umlaufoberfläche des Lagers in anderen Bereichen, wie definiert in SAE J506 (siehe Punkte 3.26 und 6.4), DIN1497 (siehe Abschnitt 3.2) und JIS D3102 (siehe Punkt 2.4).
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Des Weiteren ist ein Gleitlager vorgeschlagen worden, bei dem nicht nur Anstoßaussparungen sondern auch Abschrägungen gebildet sind, in den Umlaufendbereichen der inneren Umlaufoberflächen der Lagerhalbschalen, sodass Fremdstoffe ausgeschieden werden durch einen Zwischenraum zwischen der Anstoßaussparung und der Kurbelwellenoberfläche sowie zwischen der Abschrägung und der Kurbelwellenoberfläche, um zu verhindern, dass Fremdstoffe in dem Öl, das dem Gleitlager zugeführt wird, auf die Gleitoberfläche des Gleitlagers gelangen (siehe zum Beispiel
JP-A-2005-69283 ).
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Zusammenfassung der Erfindung
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In neuerer Zeit werden Ölpumpen für Verbrennungsmotoren kleiner dimensioniert, sodass die Gleitlagern zugeführte Menge an Schmieröl kleiner geworden ist. Demgemäß wurde der Lagerspalt zwischen der Kurbelwellenoberfläche und der inneren Umlaufoberfläche (Gleitfläche) des Gleitlagers kleiner, um die aus dem Lagerspalt nach außen austretende Menge an Schmieröl zu verringern. Wenn das Schmieröl an der inneren Umlaufoberfläche des Gleitlagers Fremdstoffteilchen enthält, und diese kleiner sind als der Lagerspalt, treten die Fremdstoffteilchen zusammen mit dem Öl aus dem Lager aus, selbst wenn sie in den Lagerspalt geraten. Die Fremdstoffteilchen werden somit kaum in die innere Umlaufoberfläche des Gleitlagers aufgenommen, sodass sie kaum einen Einfluss auf die Leistungsfähigkeit des Lagers haben.
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Wenn die an der inneren Umlaufoberfläche des Gleitlagers auftretenden Fremdstoffteilchen andererseits größer sind als der Lagerspalt, werden die Fremdstoffteilchen abgegeben aus dem Ölzufuhrkanal in den Anstoßaussparungsbereich mit größerem Lagerspalt, wenn an der inneren Umlaufoberfläche der Lagerhalbschale eine Anstoßaussparung gebildet ist. Einige Fremdstoffteilchen werden im Bereich der Anstoßaussparung nach außen abgegeben, das heißt in dem Anstoßspalt zwischen der Anstoßaussparungsoberfläche und der Kurbelwellenoberfläche und sie werden sodann ausgetragen mit dem Öl, das aus dem Anstoßspalt von beiden Breitenendbereichen der Lagerhalbschale austritt. Allerdings fließen verbleibende Fremdstoffteilchen zu der inneren Umlaufoberfläche der Lagerhalbschale zusammen mit dem Öl, das entlang der Oberfläche der rotierenden Kurbelwelle in der Rotationsrichtung der Kurbelwelle fließt.
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Bei der Anstoßaussparung, die gebildet ist in dem Umlaufendbereich der Lagerhalbschale, an der Rückseite der relativen Rotationsrichtung der Kurbelwelle, wird der Anstoßspalt jedoch in Richtung der Vorderseite der relativen Rotationsrichtung der Kurbelwelle kleiner. Somit werden die Fremdstoffteilchen, die zu der inneren Umlaufoberfläche der Lagerhalbschale hin fließen, in Kontakt gebracht mit der Kurbelwellenoberfläche in einem Bereich, in dem der Anstoßspalt kleiner ist, und dadurch in die Anstoßaussparungsoberfläche oder die innere Umlaufoberfläche der Lagerhalbschale angrenzend an die Anstoßaussparung hineingedrückt. In neuerer Zeit ist insbesondere der Lagerspalt kleiner dimensioniert worden. Somit wird leicht ein Bereich gebildet, in dem eine große Menge an Fremdstoffteilchen eingelagert wird, und zwar an der Anstoßaussparungsoberfläche in dem Umlaufendbereich der inneren Umlaufoberfläche der Lagerhalbschale an der Rückseite der relativen Rotationsrichtung der Kurbelwelle oder an der inneren Umlaufoberfläche der Lagerhalbschale, angrenzend an die Anstoßaussparung. Wenn, wie voranstehend beschrieben, lokal der Bereich entsteht, in dem eine große Menge an Fremdstoffteilchen eingelagert ist, kann es zu einem Festfressen bzw. einer Reibverschweißung an der inneren Umlaufoberfläche der Lagerhalbschale kommen, und zwar aufgrund der Hitze, die entsteht, wenn die Fremdstoffteilchen und die Kurbelwellenoberfläche in Kontakt miteinander kommen.
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Wenn, wie in der
JP-A-2005-69283 beschrieben, nicht nur eine Anstoßaussparung, sondern auch eine axiale Nut (eine Abschrägung) gebildet sind in dem Umlaufendbereich der inneren Umlaufoberfläche der Lagerhalbschale, werden die meisten Fremdstoffteilchen in den Anstoßaussparungsbereich hinein abgegeben, bewegen sich jedoch zusammen mit dem Öl, das entlang der Oberfläche der rotierenden Kurbelwelle in der Rotationsrichtung der Kurbelwelle fließt, über die axiale Nut hinweg. Somit bewegen sich die in den Anstoßspalt hinein abgegebenen Fremdstoffteilchen leicht in den Bereich hinein, in dem der Anstoßspalt kleiner ist auf der Rückseite der relativen Rotationsrichtung der Kurbelwelle. So wie in dem Fall, dass nur die Anstoßaussparung gebildet ist in dem Umlaufendbereich der inneren Umlaufoberfläche der Lagerhalbschale, werden die Fremdstoffteilchen in die Anstoßaussparungsoberfläche hineingedrückt durch die Kurbelwellenoberfläche, sodass lokal auf der Lagerhalbschale ein Bereich gebildet wird, in dem die Fremdstoffteilchen eingebettet sind.
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Die vorliegende Erfindung ist im Hinblick auf die voranstehend beschriebenen Umstände gemacht worden und es ist eine Aufgabe der vorliegenden Erfindung, eine Lagerhalbschale für eine Kurbelwelle eines Verbrennungsmotors bereitzustellen, die eine verbesserte Fähigkeit aufweist, Fremdstoffteilchen abzugeben.
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Um die voranstehend genannte Aufgabe zu lösen, stellt die vorliegende Erfindung eine Lagerhalbschale für eine Kurbelwelle eines Verbrennungsmotors bereit, umfassend Anstoßaussparungen an beiden Umlaufendbereichen der inneren Umlaufoberfläche der Lagerhalbschale, wobei die Lagerhalbschale des Weiteren umfasst: eine axiale Nut, mindestens an einer Position angrenzend an eine Anstoßaussparung an der Rückseite der relativen Rotationsrichtung der Kurbelwelle und auch angrenzend an die innere Umlaufoberfläche der Lagerhalbschale, wobei sich die axiale Nut entlang der gesamten Breite der inneren Umlaufoberfläche der Lagerhalbschale erstreckt. Bei der vorliegenden Erfindung ist eine axiale Nut gebildet, mindestens in einer Position angrenzend an die Anstoßaussparung, die gebildet ist in dem Umlaufendbereich an der inneren Umlaufoberfläche der Lagerhalbschale an der Rückseite der relativen Rotationsrichtung der Kurbelwelle und auch angrenzend an die innere Umlaufoberfläche der Lagerhalbschale, und die axiale Nut erstreckt sich entlang der gesamten Breite der inneren Umlaufoberfläche der Lagerhalbschale. Fremdstoffteilchen, die in den Anstoßspalt (d. h. den Spalt zwischen der Anstoßaussparungsoberfläche und der Kurbelwellenoberfläche) hinein abgegeben werden aus einem Ölzufuhrkanal, fließen somit hin zu der axialen Nut zusammen mit Öl, das entlang der Oberfläche der rotierenden Kurbelwelle fließt. Wenn das in der Rotationsrichtung der Kurbelwelle fließende Öl in dem Anstoßspalt die axiale Nut erreicht, wird der Fluss aufgeteilt in einen Lagerspalt (das ist ein Spalt zwischen der Kurbelwellenoberfläche und der inneren Umlaufoberfläche des Gleitlagers) und der axialen Nut. Wenn die Fremdstoffteilchen, die in den Anstoßspalt hinein abgegeben werden, größer sind als der Lagerspalt, treten die Fremdstoffteilchen in die axiale Nut ein. Da die axiale Nut gebildet ist in einem Bereich wo der Anstoßspalt am kleinsten ist und angrenzend an die innere Umlaufoberfläche der Lagerhalbschale, werden die in den Anstoßspalt hinein abgegebenen Fremdstoffteilchen kaum in die Anstoßaussparungsoberfläche eingebettet. Die Fremdstoffteilchen können dadurch wirksam nach außen abgegeben werden über den Breitenendbereich der Lagerhalbschale, zusammen mit dem durch die axiale Nut fließenden Öl.
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Bei einer Ausführungsform der Erfindung weist die axiale Nut bevorzugt eine Tiefe von 0,1 mm bis 0,5 mm auf. Da die in dem Öl enthaltenen Fremdstoffteilchen eine maximale Größe von etwa 0,1 mm aufweisen, muss die Tiefe der axialen Nut 0,1 mm oder mehr betragen, sodass die Fremdstoffteilchen in die axiale Nut eintreten können. Wenn die axiale Nut jedoch zu tief ist, erhöht sich die Menge des aus der axialen Nut austretenden Öls. Deshalb beträgt die Tiefe der axialen Nut bevorzugt 0,5 mm oder weniger.
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In einer Ausführungsform der Erfindung weist die axiale Nut bevorzugt eine Breite von 0,1 mm bis 2 mm auf. Da die in dem Öl enthaltenen Fremdstoffteilchen eine maximale Größe von etwa 0,1 mm aufweisen, muss die Breite der axialen Nut 0,1 mm oder mehr betragen, sodass die Fremdstoffteilchen in die axiale Nut eintreten können. Wenn die axiale Nut jedoch zu breit ist, erhöht sich die Menge des aus der axialen Nut austretenden Öls. Deshalb beträgt die Breite der axialen Nut bevorzugt 2 mm oder weniger.
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Bei einer Ausführungsform der Erfindung umfasst die Lagerhalbschale bevorzugt eine axiale Nut an Positionen angrenzend an die Anstoßaussparungen, sowohl an der Vorderseite als auch an der Rückseite der relativen Rotationsrichtung der Kurbelwelle, und auch angrenzend an die innere Umlaufoberfläche der Lagerhalbschale. Mit dieser Ausgestaltung kann der Fall verhindert werden, dass, wenn die Lagerhalbschale in ein Lagergehäuse eingesetzt wird, die Lagerhalbschale so eingesetzt wird, dass die axiale Nut nur an der Vorderseite der relativen Rotationsrichtung der Kurbelwelle angeordnet ist.
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Kurze Beschreibung der Zeichnungen
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1 ist eine Seitenansicht eines Gleitlagers, umfassend ein Paar Lagerhalbschalen, durch das der Lagerzapfenbereich einer Kurbelwelle gelagert wird.
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2 ist eine Draufsicht auf die obere Lagerhalbschale des Gleitlagers der 1.
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3 ist eine Draufsicht auf die untere Lagerhalbschale des Gleitlagers der 1.
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4 ist eine Seitenansicht eines Gleitlagers, umfassend ein Paar Lagerhalbschalen, durch das der Kurbelzapfenbereich einer Kurbelwelle gelagert wird.
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5 ist eine Draufsicht auf die obere Lagerhalbschale des Gleitlagers der 4.
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6 ist eine Draufsicht auf die untere Lagerhalbschale des Gleitlagers der 4.
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7A ist eine Seitenansicht des Gleitlagers zur Erläuterung des Mechanismus der Abgabe von Fremdstoffteilchen in dem Gleitlager für den Kurbelzapfenbereich.
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7B ist eine Draufsicht des Gleitlagers zur Erläuterung des Mechanismus der Abgabe von Fremdstoffteilchen in dem Gleitlager für den Kurbelzapfenbereich.
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8A ist eine Seitenansicht des Gleitlagers zur Erläuterung des Mechanismus der Abgabe von Fremdstoffteilchen in dem Gleitlager für den Kurbelzapfenbereich.
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8B ist eine Draufsicht des Gleitlagers zur Erläuterung des Mechanismus der Abgabe von Fremdstoffteilchen in dem Gleitlager für den Kurbelzapfenbereich.
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9 ist eine Querschnittsansicht einer axialen Nut.
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10 ist eine Seitenansicht des Gleitlagers, bei dem zwei axiale Nuten gebildet sind in jeder der beiden Lagerhalbschalen, die einen Kurbelzapfenbereich einer Kurbelwelle lagern.
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11 ist eine Seitenansicht einer Lagerhalbschale zur Erläuterung des Bereichs, in dem die axiale Nut in der Lagerhalbschale gebildet ist.
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Genaue Beschreibung der Erfindung
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Nachfolgend werden Ausführungsformen der vorliegenden Erfindung unter Bezugnahme auf die 1 bis 11 erläutert. 1 ist eine Seitenansicht eines Gleitlagers 1, umfassend ein Paar Lagerhalbschalen 2' und 3, das einen Lagerzapfenbereich einer Kurbelwelle 10 lagert. 2 ist eine Draufsicht auf die obere Lagerhalbschale 2' des Gleitlagers 1 der 1. 3 ist eine Draufsicht auf die untere Lagerhalbschale 3 des Gleitlagers 1 der 1. 4 ist eine Seitenansicht des Gleitlagers 1, umfassend ein Paar Lagerhalbschalen 2 und 3, das einen Kurbelzapfenbereich einer Kurbelwelle 10 lagert. 5 ist eine Draufsicht auf die obere Lagerhalbschale 2 des Gleitlagers 1 der 4. 6 ist eine Draufsicht auf die untere Lagerhalbschale 3 des Gleitlagers 1 der 4. Die 7A und 7B und 8A und 8B sind jeweils eine Seitenansicht bzw. eine Draufsicht auf das Gleitlager 1 zur Erläuterung des Mechanismus zur Abgabe von Fremdstoffen 11 in dem Gleitlager 1 für einen Kurbelzapfenbereich. 9 ist eine Querschnittsansicht einer axialen Nut 6. 10 ist eine Seitenansicht eines Gleitlagers 1, wobei zwei axiale Nuten 6 gebildet sind in jeder der beiden Lagerhalbschalen 2 und 3, die den Kurbelzapfenbereich der Kurbelwelle 10 lagern. 11 ist eine Seitenansicht der Lagerhalbschale 2 oder 3 zur Erläuterung des Bereichs, in dem die axiale Nut in der Lagerhalbschale 2 oder 3 gebildet ist. Es ist zu beachten, dass die oben genannten Zeichnungen das Gleitlager 1 gemäß den Ausführungsformen schematisch illustrieren, und jeder Bereich kann zum Verständnis seiner Konfiguration, Struktur oder dergleichen vergrößert oder weggelassen sein.
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Zunächst wird eine erste Ausführungsform, bei der eine erfindungsgemäße Lagerhalbschale 3 auf den Lagerzapfenbereich der Kurbelwelle 10 angewendet ist, unter Bezugnahme auf die 1 bis 3 beschrieben. Wie in der 1 gezeigt ist, ist das Gleitlager 1, das die Kurbelwelle 10 eines Verbrennungsmotors rotierbar lagert, in einer zylindrischen Form ausgebildet, durch Kombinieren der oberen und der unteren Lagerhalbschale 2' und 3, die jeweils eine halbierte Form haben. Um Lagereigenschaften, wie zum Beispiel Beständigkeit gegenüber Festfressen, zu erhalten, sind die inneren Umlaufoberflächen 2a und 3a der Lagerhalbschalen 2' und 3 ausgekleidet mit einem Gleitmaterial, wie zum Beispiel einer Kupferlegierung, einer Aluminiumlegierung und einer Zinn- oder Bleilegierung auf einem Stahlstützmetall und des Weiteren beschichtet mit einer Zinn- oder Bleilegierung, einem synthetischen Harz oder dergleichen, falls notwendig.
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Wie in der 2 gezeigt ist, ist eine Ölnut 4 zum Zuführen von Schmieröl zwischen die Lagerhalbschalen 2', 3 und die Kurbelwelle 10, die von den Lagerhalbschalen 2' und 3 gelagert wird, gebildet an der inneren Umlaufoberfläche 2a der oberen Lagerhalbschale 2' über den gesamten Umfang und im Wesentlichen in der Mitte der Breite. Die Ölnut 4 ist gebildet mit einer konstanten Tiefe oder einer graduell abnehmenden oder zunehmenden Tiefe in einem vorbestimmten Bereich des Umlaufs. Ein Zufuhrloch 4a zur Aufnahme des Öls von außerhalb ist in der Ölnut 4 gebildet, radial durch die obere Lagerhalbschale 2'.
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Wie in den 2 und 3 gezeigt ist, ist eine Anstoßaussparung 5 herausgeschnitten, um eine konkave Form zu bilden an beiden Umlaufendbereichen an jeder der inneren Umlaufoberflächen 2a und 3a der Lagerhalbschalen 2' und 3, und zwar entlang der gesamten Breite. Wenn die beiden Lagerhalbschalen 2' und 3 wie in der 1 gezeigt zusammengesetzt werden, um eine zylindrische Form zu bilden, bilden die Anstoßaussparungen 5 einen Anstoßspalt 7 zwischen den Anstoßaussparungen 5 und der Oberfläche der Kurbelwelle 10, sodass Verschiebungen oder Deformationen an den anstoßenden Enden der Lagerhabschalen 2' und 3' absorbiert werden und ein lokales Anstoßen gegen die Kurbelwelle 10 verhindert wird. Die Anstoßaussparung 5 an den Umlaufendbereich der beiden Lagerhalbschalen 2' und 3' an der Rückseite der relativen Rotationsrichtung der Kurbelwelle 10 ist so ausgebildet, dass der Anstoßspalt 7 kleiner wird hin zu der Vorderseite der relativen Rotationsrichtung der Kurbelwelle 10. Die Anstoßaussparung 5 am Umlaufendbereich der beiden Lagerhalbschalen 2' und 3' an der Vorderseite der relativen Rotationsrichtung der Kurbelwelle 10 ist so ausgebildet, dass der Anstoßspalt 7 hin zu der Rückseite der relativen Rotationsrichtung der Kurbelwelle 10 kleiner wird.
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Gemäß der ersten Ausführungsform ist die axiale Nut 6 in einer V-Form ausgeschnitten in der unteren Lagerhalbschale 3 entlang der gesamten Breite, sodass sie sich erstreckt angrenzend an die Anstoßaussparung 5 an dem Umlaufendbereich auf der Rückseite der relativen Rotationsrichtung der Kurbelwelle 10 und angrenzend an die innere Umlaufoberfläche 3a der unteren Lagerhalbschale 3, so wie dies in den 1 und 3 gezeigt ist.
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In der unteren Lagerhalbschale 3 mit der oben genannten Konfiguration werden die Fremdstoffteilchen 11 in den Anstoßspalt 7 hinein abgegeben, aus der Ölnut 4 der oberen Lagerhalbschale 2' (siehe 7A, 7B, 8A und 8B) und sie fließen zu der axialen Nut 6 hin, und zwar zusammen mit dem Öl das entlang der Oberfläche der rotierenden Kurbelwelle 10 fließt. Wenn das in der Rotationsrichtung der Kurbelwelle 10 fließende Öl in dem Anstoßspalt 7 die axiale Nut 6 erreicht, wird der Fluss aufgeteilt in einen Lagerspalt 8 zwischen der Oberfläche der Kurbelwelle 10 und den inneren Umlaufoberflächen 2a, 3a der Lagerhalbschalen 2' und 3 und die axiale Nut 6. Wenn die in den Anstoßspalt 7 hin abgegebenen Fremdstoffteilchen 11 größer sind als der Lagerspalt 6, treten die Fremdstoffteilchen 11 in die axiale Nut 6 ein. Da die axiale Nut 6 gebildet ist in einem Bereich wo der Anstoßspalt 7 am kleinsten ist und angrenzend an die innere Umlaufoberfläche 3a der unteren Lagerhalbschale 3, werden die in den Anstoßspalt 7 hinein abgegebenen Fremdstoffteilchen 11 kaum in die Anstoßaussparung 5 eingebettet und sie können wirksam nach außen abgegeben werden über den Breitenendbereich der unteren Lagerhalbschale 3, zusammen mit dem durch die axiale Nut 6 fließenden Öl.
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Nachfolgend wird eine zweite Ausführungsform beschrieben, bei der die erfindungsgemäßen Lagerhalbschalen 2 und 3 angewendet sind auf den Kurbelzapfenbereich der Kurbelwelle 10, und zwar unter Bezugnahme auf die 4 bis 8. Den Elementen mit der gleichen Funktion wie in der ersten Ausführungsform sind dabei jeweils die gleichen Bezugszeichen zugeordnet. Ein Ölloch 10a öffnet sich an der Oberfläche der Kurbelwelle 10, um Schmieröl zuzuführen zwischen den Lagerhalbschalen 2 und 3 und der durch die Lagerhalbschalen 2 und 3 gelagerten Kurbelwelle 10, und zwar durch einen inneren Ölkanal der Kurbelwelle 10, so wie dies in 4 gezeigt ist.
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Gemäß der zweiten Ausführungsform ist eine axiale Nut 6 ausgeschnitten, um eine V-Form zu bilden, in jeder der beiden Lagerhalbschalen 2 und 3, und zwar entlang der gesamten Breite und angrenzend an die Anstoßaussparung 5 in dem Umlaufendbereich jeder der inneren Umlaufoberflächen 2a und 3a der Lagerhalbschalen 2 und 3 auf der Rückseite der relativen Rotationsrichtung der Kurbelwelle 10, so wie dies in den 4 bis 6 gezeigt ist. Wie oben beschrieben wurde, ist die axiale Nut 6 bei der zweiten Ausführungsform nicht nur gebildet an der inneren Umlaufoberfläche 3a der unteren Lagerhalbschale 3, sondern auch an der inneren Umlaufoberfläche 2a der oberen Lagerhalbschale 2. Obwohl bei der zweiten Ausführungsform beide der Lagerhabschalen 2 und 3 die axiale Nut 6 enthalten, kann auch nur eine der beiden Lagerhalbschalen 2 und 3 die axiale Nut 6 enthalten.
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Bei den Lagerhalbschalen 2 und 3 mit der oben beschriebenen Konfiguration werden das Öl und die Fremdstoffteilchen 11 in dem inneren Ölkanal der Kurbelwelle 10 in den Anstoßspalt 7 hinein abgegeben aus dem Ölloch 10a, das sich an der Oberfläche der Kurbelwelle 10 öffnet, so wie dies in den 7A und 7B gezeigt ist. Die in den Anstoßspalt 7 hinein abgegebenen Fremdstoffteilchen 11 fließen hin zu der axialen Nut 6, und zwar zusammen mit dem entlang der Oberfläche der rotierenden Kurbelwelle 10 in der Rotationsrichtung der Kurbelwelle 10 fließenden Öl. Die Fremdstoffteilchen 11 erreichen die axiale Nut 6 etwas später als sie das Ölloch 10a erreichen. Wenn das sich an der Oberfläche der Kurbelwelle 10 öffnende Ölloch 10a durch die axiale Nut 6 hindurch geht, wird ein großer Bereich des Öllochs 10a durch die innere Umlaufoberfläche 3a der unteren Lagerhalbschale 3 blockiert, so wie dies in den 8A und 8B gezeigt ist. Dadurch wird die Fließgeschwindigkeit des durch die axiale Nut 6 fließenden Öls kurzfristig sehr hoch. Die Fremdstoffteilchen 11, die die axiale Nut etwas später erreichen als das Ölloch 10a, können dadurch schnell nach außen abgegeben werden über den Breitenendbereich der unteren Lagerhalbschale 3, und zwar aufgrund des schnellen Ölflusses in der axialen Nut 6. Bei der zweiten Ausführungsform, bei der die erfindungsgemäßen Lagerhalbschalen 2 und 3 auf den Kurbelzapfenbereich der Kurbelwelle 10 angewendet werden, wird die Ölfließgeschwindigkeit in der axialen Nut 6, wie oben beschrieben, kurzfristig schnell. Dadurch können die Fremdstoffteilchen 11, die die axiale Nut 6 erreichen, wirksamer abgegeben werden als bei der ersten Ausführungsform, bei der die erfindungsgemäße Lagerhalbschale 3 auf den Lagerzapfenbereich der Kurbelwelle 10 angewendet wird.
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Wenn die axiale Nut 6, anders als bei den erfindungsgemäßen Lagerhalbschalen 2 und 3, nicht gebildet ist an der Grenze zwischen der Anstoßaussparung 5 und jeder der inneren Umlaufoberflächen 2a und 3a der Lagerhalbschalen 2 und 3, verteilt sich das aus dem Ölloch 10a fließende Öl über den gesamten Anstoßspalt 7, wenn das Ölloch 10a durch die Anstoßaussparung 5 geht. Deshalb kann das Öl nicht schnell genug fließen, um die Fremdstoffteilchen 11 fortzutragen zu dem Breitenendbereich der Lagerhalbschalen 2 und 3. Wenn zum Beispiel, anders als bei den erfindungsgemäßen Lagerhalbschalen 2 und 3, eine Vielzahl von axialen Nuten 6 gebildet ist nahe der Grenze zwischen der Anstoßaussparung 5 und jeder der inneren Umlaufoberflächen 2a und 3a der Lagerhalbschalen 2 und 3, erhöht sich die aus der Vielzahl der axialen Nuten 6 an das äußere der Lagerhalbschalen 2 und 3 abgegebene Ölmenge zu stark. Wenn das sich in der Oberfläche der Kurbelwelle 10 öffnende Ölloch 10a durch die Mehrzahl der axialen Nuten 6 hindurch geht, verteilt sich das aus dem Ölloch 10a fließende Öl über die Mehrzahl der axialen Nuten 6. Deshalb kann das Öl nicht kurzfristig schnell in der Mehrzahl der axialen Ölnuten 6 fließen, sodass sich die Fähigkeit der Abgabe von Fremdstoffteilchen aus der Mehrzahl der axialen Nuten 6 verringert.
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Wie in der 9 gezeigt ist, ist die Querschnittsform der axialen Nut 6 eine V-Form. Die Tiefe D und die Breite W derselben können 0,1 mm oder mehr betragen, sodass Fremdstoffteilchen 11 in die axiale Nut 6 eintreten können, da die in dem Öl enthaltenen Fremdstoffteilchen 11 eine maximale Größe von etwa 0,1 mm aufweisen. Wenn die Tiefe D der axialen Nut 6 zu tief oder die Breite der axialen Nut 6 zu breit ist, erhöht sich die aus der axialen Nut 6 austretende Ölmenge zu stark. Deshalb beträgt die Tiefe D der axialen Nut 6 bevorzugt 0,5 mm oder weniger und die Breite W der axialen Nut 6 beträgt bevorzugt 2 mm oder weniger. Die Tiefe D der axialen Nut 6 wird berechnet auf der Grundlage des Abstands von der virtuellen inneren Umlaufoberfläche (der gestrichelten Linie in 9) der Lagerhalbschalen 2 und 3, unter der Annahme, dass die Anstoßaussparung 5 und die axiale Nut 6 an den inneren Umlaufoberflächen 2a und 3a der Lagerhalbschalen 2 und 3 nicht gebildet wären. Die Querschnittsform der axialen Nut 6 ist bei der vorliegenden Ausführungsform nicht auf eine V-Form beschränkt, und sie kann jede beliebige Form aufweisen, wie z. B. eine invertierte Trapezform oder eine U-Form.
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Gemäß der Ausführungsform ist die Nut 6 nur gebildet an einer Position angrenzend an die Anstoßaussparung 5 in dem Umlaufendbereich jeder der inneren Umlaufoberflächen 2a und 3a der Lagerhalbschalen 2 und 3, und zwar auf der Rückseite der relativen Rotationsrichtung der Kurbelwelle 10 und an jeder der inneren Umlaufoberflächen 2a und 3a der Lagerhalbschalen 2 und 3. Die axiale Nut 6 kann jedoch auch gebildet sein in ähnlicher Form, an einer Position angrenzend an die Anstoßaussparung 5, und zwar gebildet in dem Umlaufendbereich jeder der inneren Umlaufoberflächen 2a und 3a der Lagerhalbschalen 2 und 3, und zwar nicht nur an der Rückseite sondern auch an der Vorderseite der relativen Rotationsrichtung der Kurbelwelle 10, so wie dies in 10 gezeigt ist. Dadurch kann beim Zusammenbau der Lagerhalbschalen 2 und 3 zu einem Lagergehäuse der Fall verhindert werden, dass die Lagerhalbschalen 2 und 3 so zusammengesetzt werden, dass die axialen Nuten 6 nur an der Vorderseite der relativen Rotationsrichtung der Kurbelwelle 10 an den inneren Umlaufoberflächen 2a und 3a der Lagerhalbschalen 2 und 3 angeordnet sind.
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Gemäß der vorliegenden Ausführungsform ist die axiale Nut 6 am meisten bevorzugt so gebildet, dass die Mitte in der Breitenrichtung der axialen Nut 6 der Grenze zwischen der Anstoßaussparung 5 und jeder der inneren Umlaufoberflächen 2a und 3a der Lagerhalbschalen 2 und 3 entspricht. Bei der Herstellung der axialen Nut 6 tritt jedoch unvermeintlicherweise ein Maßfehler auf, da die Bearbeitungsgenauigkeit der verwendeten Werkzeuge begrenzt ist. Der unvermeidliche Maßfehler wird bei der vorliegenden Erfindung deshalb toleriert. Genauer gesagt wird eine Verschiebung einer Linie, verbindend die Breitenmitte der axialen Nut 6 und die Mitte der Lagerhalbschalen 2 und 3, toleriert, in einem Bereich von –2° bis +2° von einem Winkel θ, der definiert ist durch eine Linie, verbindend die Grenze zwischen der virtuellen Anstoßaussparung 5, erhalten wenn die axiale Nut 6 nicht gebildet ist in den Lagerhalbschalen 2 und 3 und den inneren Umlaufoberflächen 2a und 3a der Lagerhalbschalen 2 und 3, und die Mitte der Lagerhalbschalen 2 und 3 und einer Linie, verbindend die Umlaufendoberflächen der Lagerhalbschalen 2 und 3 und die Mitte der Lagerhalbschalen 2 und 3, so wie dies in 11 gezeigt ist.
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ZITATE ENTHALTEN IN DER BESCHREIBUNG
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Zitierte Patentliteratur
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- JP 08-277831 A [0002]
- JP 2005-69283 [0004]
- JP 2005-69283 A [0008]
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Zitierte Nicht-Patentliteratur
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- SAE J506 [0003]
- DIN1497 [0003]
- JIS D3102 [0003]