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DE102024102177A1 - Axialhalblager - Google Patents

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DE102024102177A1
DE102024102177A1 DE102024102177.2A DE102024102177A DE102024102177A1 DE 102024102177 A1 DE102024102177 A1 DE 102024102177A1 DE 102024102177 A DE102024102177 A DE 102024102177A DE 102024102177 A1 DE102024102177 A1 DE 102024102177A1
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DE
Germany
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oil groove
inclined surfaces
axial
half bearing
land portion
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Pending
Application number
DE102024102177.2A
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English (en)
Inventor
Seiji Sano
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Daido Metal Co Ltd
Original Assignee
Daido Metal Co Ltd
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
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Publication date
Application filed by Daido Metal Co Ltd filed Critical Daido Metal Co Ltd
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Abstract

In einem Axialhalblager (8) für eine Kurbelwelle umfasst eine Gleitoberfläche (81) mindestens zwei Ölnuten (81a), die sich in einer Radialrichtung erstrecken, Pad-Oberflächen (84), die sich an beiden Umfangsseiten jeder Ölnut befinden, eine erste geneigte Oberfläche (85F), die auf einer vorwärtigen Seite der Ölnut in einer Drehrichtung der Kurbelwelle ausgebildet ist, und eine zweite geneigte Oberfläche (85R), die an einer rückwärtigen Seite der Ölnut in der Drehrichtung ausgebildet ist. Jede der ersten und zweiten geneigten Oberflächen weist eine Umfangslänge auf, die entlang der Radialrichtung variiert, und umfasst einen Stegabschnitt (RP) an einer radialen Position, an der die Umfangslänge minimal ist. Die axiale Dicke jeder der ersten und zweiten geneigten Oberfläche ist an dem Stegabschnitt in der Radialrichtung maximal und wird von dem Stegabschnitt zu einem radial inneren Ende hin und zu einem radial äußeren Ende hin kleiner.

Description

  • HINTERGRUND DER ERFINDUNG
  • (1) Gebiet der Erfindung
  • Die vorliegende Erfindung betrifft ein halbringförmiges Axialhalblager mit einer Gleitoberfläche zum Aufnehmen einer Axialkraft einer Kurbelwelle eines Verbrennungsmotors.
  • (2) Beschreibung des Standes der Technik
  • Eine Kurbelwelle eines Verbrennungsmotors ist an einem Zapfenabschnitt davon durch einen Zylinderblockunterabschnitt des Verbrennungsmotors über ein Hauptlager drehbar gelagert, das durch Kombinieren eines Paars von Halblagern zu einer zylindrischen Form konfiguriert wird. Eines oder beide des Paars von Halblagern werden in Kombination mit einem Axialhalblager zum Aufnehmen einer Axialkraft der Kurbelwelle verwendet. Das Axialhalblager ist an einer oder beiden von zwei in einer axialen Richtung weisenden Endflächen des Halblagers vorgesehen.
  • Das Axialhalblager nimmt eine in der Axialrichtung der Kurbelwelle erzeugte Axialkraft auf. Das heißt, das Axialhalblager ist dazu angeordnet, die axiale Krafteinleitung in die Kurbelwelle zu einem Zeitpunkt zu tragen, zu dem die Kurbelwelle und ein Getriebe durch eine Kupplung verbunden sind.
  • Wie oben beschrieben, ist eine Kurbelwelle eines Verbrennungsmotors an einem Zapfenabschnitt davon durch einen Zylinderblockunterabschnitt des Verbrennungsmotors über ein Hauptlager gelagert, das aus einem Paar von Halblagern besteht. Schmieröl wird in eine Schmierölnut gespeist, die entlang der Innenumfangsoberfläche des Hauptlagers von einer Ölgalerie in einer Zylinderblockwand durch ein Durchgangsloch in einer Wand des Hauptlagers ausgebildet ist. Auf diese Weise wird das Schmieröl in die Schmierölnut des Hauptlagers zugeführt und anschließend einem Axialhalblager zugeführt.
  • Inzwischen wurden in den letzten Jahren Kurbelwellen aufgrund der Gewichtseinsparung von Verbrennungsmotoren im Durchmesser reduziert und somit die Steifigkeit im Vergleich zu herkömmlichen Kurbelwellen verringert. Dementsprechend kommt es während des Betriebs eines Verbrennungsmotors leicht zu einer Biegung in einer Kurbelwelle, und die Vibration der Kurbelwelle neigt dazu, sich zu erhöhen. Daher berührt eine Gleitoberfläche eines Axialhalblagers direkt eine Druckringoberfläche der Kurbelwelle, was das Auftreten von Beschädigungen, wie z.B. Festfressen, erleichtert. Als Maßnahme dagegen wurde eine Technik zum Bereitstellen einer Vielzahl von Pad-Abschnitten auf der Gleitoberfläche des Axialhalblagers und zum Bereitstellen einer Ölnut und einer geneigten Oberfläche zwischen den Pad-Abschnitten vorgeschlagen, wodurch ein Hochdruckölfilm in einem Freiraum zwischen der geneigten Oberfläche und der Druckringoberfläche während des Betriebs des Verbrennungsmotors ausgebildet wird und es für die Gleitoberfläche des Axialhalblagers schwierig wird, die Druckringoberfläche der Kurbelwelle direkt zu berühren (siehe z.B. JP 2017-172607 A ).
  • Es wurde auch eine Technik zum Ausbilden von sich umfangsmäßig erstreckenden schmalen Nuten auf einer Gleitoberfläche eines Axialhalblagers vorgeschlagen, um in einer Radialrichtung hintereinander angeordnet zu sein, wodurch der gesamten Gleitoberfläche Öl zugeführt wird, um das Festfressen der Gleitoberfläche zu verhindern (siehe z.B. JP 2001 - 323928 A ).
  • KURZDARSTELLUNG DER ERFINDUNG
  • Selbst wenn jedoch die Technik der JP 2017-172607 A oder der JP 2001-323928 A eingesetzt wird, kommen die Gleitoberfläche des Axialhalblagers und die Druckringoberfläche der Kurbelwelle in direkten Kontakt miteinander, wenn die Vibration der Kurbelwelle wie oben beschrieben groß wird, und es war daher schwierig, das Auftreten eines Festfressens des Axialhalblagers zu verhindern.
  • Es ist daher eine Aufgabe der vorliegenden Erfindung, ein Axialhalblager für eine Kurbelwelle eines Verbrennungsmotors bereitzustellen, das das Auftreten von Festfressen während des Betriebs des Verbrennungsmotors einschränken kann.
  • Gemäß der vorliegenden Erfindung wird ein halbringförmiges Axialhalblager zum Aufnehmen einer Axialkraft einer Kurbelwelle eines Verbrennungsmotors bereitgestellt, wobei das Axialhalblager eine Gleitoberfläche zum Aufnehmen der Axialkraft und eine Rückoberfläche auf einer dieser gegenüberliegenden Seite umfasst und eine Axialrichtung, eine Umfangsrichtung und eine Radialrichtung definiert, wobei die Gleitoberfläche Folgendes umfasst:
    • mindestens zwei Ölnuten, die sich jeweils radial von einem radial inneren Ende zu einem radial äußeren Ende der Gleitoberfläche mit einer konstanten Breite erstrecken;
    • eine Vielzahl von Pad-Oberflächen, die sich auf beiden Seiten jeder Ölnut in der Umfangsrichtung befinden und eine axiale Dicke von der Rückoberfläche zur Pad-Oberfläche aufweisen, die konstant ist;
    • mindestens zwei erste geneigte Oberflächen, wobei jede erste geneigte Oberfläche zwischen der Ölnut und der Pad-Oberfläche ausgebildet ist, um sich auf einer vorwärtigen Seite der Ölnut in einer Drehrichtung der Kurbelwelle zu befinden, und eine axiale Dicke von der Rückoberfläche zu der ersten geneigten Oberfläche aufweist, die in der Umfangsrichtung von einer Pad-Oberflächenseite zu einer Ölnutseite hin allmählich kleiner wird; und
    • mindestens zwei zweite geneigte Oberflächen, wobei jede zweite geneigte Oberfläche zwischen der Ölnut und der Pad-Oberfläche ausgebildet ist, um sich auf einer rückwärtigen Seite der Ölnut in Drehrichtung der Kurbelwelle zu befinden, und eine axiale Dicke von der Rückoberfläche zur zweiten geneigten Oberfläche aufweist, die in der Umfangsrichtung von der Pad-Oberflächenseite zur Ölnutseite hin allmählich kleiner wird, wobei
    • jede der ersten geneigten Oberflächen und der zweiten geneigten Oberflächen eine Umfangslänge aufweist, die entlang der Radialrichtung variiert, und einen Stegabschnitt umfasst, der sich umfangsmäßig an einer radialen Position erstreckt, an der die Umfangslänge minimal ist, wobei die Umfangslänge jeder der ersten geneigten Oberflächen und der zweiten geneigten Oberflächen so ausgebildet ist, dass sie vom Stegabschnitt zum radial inneren Ende hin entlang der Radialrichtung größer wird und vom Stegabschnitt zum radial äußeren Ende hin entlang der Radialrichtung größer wird,
    • die axiale Dicke jeder der ersten geneigten Oberflächen und der zweiten geneigten Oberflächen so ausgebildet ist, dass sie an dem Stegabschnitt in der Radialrichtung maximal ist, vom Stegabschnitt zum radial inneren Ende hin kleiner wird und vom Stegabschnitt zum radial äußeren Ende hin kleiner wird, und
    • die Stegabschnitte der ersten geneigten Oberfläche und der zweiten geneigten Oberfläche, die sich auf beiden Seiten jeder Ölnut in der Umfangsrichtung befinden, an der gleichen radialen Position auf einer Außenseite relativ zu einer Mittellinie des Axialhalblagers in der Radialrichtung ausgebildet sind.
  • Gemäß der vorliegenden Erfindung kann in jeder der ersten und zweiten geneigten Oberflächen eine Umfangslänge (L3) des Stegabschnitts zwischen 50 % und 90 % einer Umfangslänge (L1) an dem radial inneren Ende betragen.
  • Gemäß der vorliegenden Erfindung kann in jeder der ersten und zweiten geneigten Oberflächen eine axiale Tiefe (D3) von der Pad-Oberfläche zu dem Stegabschnitt an einer zu der Ölnut benachbarten Position zwischen 50 % und 90 % einer axialen Tiefe (D1) von der Pad-Oberfläche zu dem radial inneren Ende an einer zu der Ölnut benachbarten Position betragen.
  • Ferner können gemäß der vorliegenden Erfindung die erste geneigte Oberfläche und die zweite geneigte Oberfläche auf beiden Seiten der Ölnut in der Umfangsrichtung symmetrisch in Bezug auf eine Mittellinie der Ölnut in einer Breitenrichtung ausgebildet sein.
  • KURZE BESCHREIBUNG DER VERSCHIEDENEN ANSICHTEN DER ZEICHNUNGEN
    • 1 ist eine perspektivische Explosionsansicht einer Lagervorrichtung;
    • 2 ist eine Vorderansicht eines Axialhalblagers gemäß einer Ausführungsform der vorliegenden Erfindung;
    • 3 ist eine Schnittansicht des Axialhalblagers in 2 entlang einer Mittellinie A-A in einer Radialrichtung davon;
    • 4 ist eine vergrößerte Ansicht, die eine Nähe einer Ölnut des Axialhalblagers in 2 veranschaulicht;
    • 5 ist eine Schnittansicht des Axialhalblagers in 2 entlang einer Linie B-B;
    • 6 ist eine Schnittansicht des Axialhalblagers in 2 entlang einer Linie C-C;
    • 7 ist eine Vorderansicht einer Lagervorrichtung, die ein Halblager und ein Axiallager umfasst;
    • 8 ist eine Querschnittsansicht der Lagervorrichtung in 7;
    • 9A ist eine Ansicht zur Erläuterung der Wirkung des Axialhalblagers gemäß der vorliegenden Erfindung;
    • 9B ist eine Ansicht zur Erläuterung der Wirkung des Axialhalblagers gemäß der vorliegenden Erfindung;
    • 10A ist eine Ansicht zur Erläuterung der Wirkung eines Axialhalblagers gemäß einem Stand der Technik; und
    • 10B ist eine Ansicht zur Erläuterung der Wirkung des Axialhalblagers gemäß einem Stand der Technik.
  • BESCHREIBUNG DER AUSFÜHRUNGSFORMEN
  • Nachfolgend werden eine Ausführungsform der vorliegenden Erfindung und ihre Vorteile unter Bezugnahme auf die beigefügten schematischen Zeichnungen detailliert beschrieben. Es ist zu beachten, dass die nachstehend gezeigte Ausführungsform lediglich veranschaulichend ist und die vorliegende Erfindung nicht einschränkt.
  • (Gesamtkonfiguration der Lagervorrichtung)
  • Zunächst wird die Gesamtkonfiguration einer Lagervorrichtung 1, die ein erfindungsgemäßes Axialhalblager 8 umfasst, anhand der 1, 7 und 8 beschrieben. Wie in den 1, 7 und 8 veranschaulicht, ist ein Lagerloch (Halteloch) 5, das ein kreisförmiges Loch ist, das zwischen beiden Seitenoberflächen durchgebohrt ist, in einem Lagergehäuse 4 ausgebildet, das durch Anbringen eines Lagerdeckels 3 an dem unteren Abschnitt eines Zylinderblocks 2 konfiguriert ist, und Aufnahmesitze 6, 6, die ringförmige Ausnehmungen sind, sind an Umfangsrändern an den Seitenoberflächen des Lagerlochs 5 ausgebildet. Halblager 7, 7, die einen Zapfenabschnitt 11 einer Kurbelwelle drehbar lagern, sind zu einer zylindrischen Form kombiniert und in das Lagerloch 5 eingepasst. Axialhalblager 8, 8, die über einen Druckring 12 der Kurbelwelle eine Axialkraft f (siehe 8) aufnehmen, sind ringförmig kombiniert und in die Aufnahmesitze 6, 6 eingepasst.
  • Wie in 7 veranschaulicht, ist in dem Halblager 7, das ein Hauptlager bildet, eine Schmierölnut 71 in der Innenumfangsoberfläche des Halblagers 7 auf der Seite des Zylinderblocks 2 (Oberseite) ausgebildet, und ein Durchgangsloch 72, das in eine Außenumfangsoberfläche von der Schmierölnut 71 durchgebohrt ist, ist ausgebildet. Zusätzlich kann die Schmierölnut 71 auch sowohl in jeder der oberen als auch der unteren Halblager ausgebildet sein. Darüber hinaus sind im Halblager 7 an beiden Umfangsenden und benachbart zu den Anschlagoberflächen der Halblager 7 Quetschentlastungen 73 ausgebildet.
  • In der Lagervorrichtung 1 wird Öl, das unter Druck gesetzt und von einer Ölpumpe (nicht dargestellt) abgegeben wurde, der Schmierölnut 71 in der Innenumfangsoberfläche des Halblagers 7 durch das Durchgangsloch 72 zugeführt, das in der Wand des Halblagers 7 von einem internen Ölpfad des Zylinderblocks 2 durchgebohrt ist. Ein Teil des in die Schmierölnut 71 zugeführten Öls wird der Innenumfangsoberfläche des Halblagers 7 zugeführt, ein Teil des Öls tritt in eine Öffnung eines nicht dargestellten internen Ölpfades in der Kurbelwelle auf der Oberfläche des Zapfenabschnitts 11 ein und wird einer Kurbelzapfenseite zugeführt, und ein Teil des Öls fließt von beiden Enden des Halblagers 7, 7 in der Breitenrichtung durch einen Freiraum zwischen der Oberfläche der Quetschentlastungen 73 jedes eines Paars der Halblager 7, 7, das das Hauptlager bildet, und der Oberfläche des Zapfenabschnitts 11 der Kurbelwelle nach außen ab. Das Öl, das von beiden Enden jedes der Halblager 7 in der Breitenrichtung nach außen ausgeflossen ist, fließt hauptsächlich in einen Freiraum, der von der Oberfläche des Druckrings 12 der Kurbelwelle, dem Aufnahmesitz 6 des Gehäuses, der Innendurchmesseroberfläche des Axialhalblagers 8 und der Oberfläche des Zapfenabschnitts 11 der Kurbelwelle umgeben ist, und fließt dann in eine Ölnut 81a in einer Gleitoberfläche 81 des Axialhalblagers 8. Das Öl, das in die Ölnut 81a geflossen ist, fließt zu einer ersten geneigten Oberfläche 85F der Gleitoberfläche 81 des Axialhalblagers 8 und einer Pad-Oberfläche 84 in dieser Reihenfolge, folgend der Oberfläche des rotierenden Druckrings 12.
  • Im Allgemeinen trägt ein Axiallager eine Axialkraft f von der Kurbelwelle durch Erzeugung von Druck im Öl zwischen der Gleitoberfläche 81 des Axiallagers und der Oberfläche des Druckrings 12 der Kurbelwelle.
  • Wenn die Vibration, die aus der Biegung der Kurbelwelle resultiert, während des Betriebs des Verbrennungsmotors zunimmt, wiederholt die Oberfläche des Druckrings 12 der Kurbelwelle den Vorgang des Annäherns und den Vorgang des Trennens, während sie ihren Neigungswinkel zur Gleitoberfläche 81 des Axialhalblagers ändert oder beim Undulieren.
  • Dabei wird die Konfiguration eines Axialhalblagers 18 des Stands der Technik mit einer Vielzahl von geneigten Oberflächen und Pad-Oberflächen auf einer Gleitoberfläche 181 und dessen Wirkung anhand der 10A und 10B beschrieben. 10A ist eine Vorderansicht, in der die Gleitoberflächenseite des Axialhalblagers 18 zu sehen ist, und 10B ist eine Ansicht, die von einem Pfeil Y2 in 10A aus gesehen wird, wobei ein Pfeil X eine Drehrichtung des Druckrings 12 angibt und ein weißer Pfeil den Ölfluss angibt.
  • Die Gleitoberfläche 181 des Axialhalblagers 18 des Stands der Technik umfasst eine Vielzahl von Pad-Oberflächen 184, eine Vielzahl von geneigten Oberflächen 185F, 185R und eine Vielzahl von Ölnuten 81a. Jede der Pad-Oberflächen 184 ist so ausgebildet, dass die axiale Dicke zwischen der Pad-Oberfläche 184 und der Rückoberfläche des Axialhalblagers 18 fest oder konstant ist. Jede der Ölnuten 81a ist zwischen den Pad-Oberflächen 184 ausgebildet, um sich radial von der Mitte des Axialhalblagers 18 zu erstrecken. Die Vielzahl von geneigten Oberflächen 185F, 185R umfasst eine erste geneigte Oberfläche 185F, die so ausgebildet ist, dass die axiale Dicke von dem Umfangsende der Pad-Oberfläche 184 auf der rückwärtigen Seite in einer Drehrichtung X der Kurbelwelle zu der Ölnut 81a hin abnimmt, und eine zweite geneigte Oberfläche 185R, die so ausgebildet ist, dass die axiale Dicke von dem Umfangsende der Pad-Oberfläche 184 auf der vorwärtigen Seite in der Drehrichtung X der Kurbelwelle zu der Ölnut 81a hin abnimmt. Die axiale Dicke jeder der ersten geneigten Oberfläche 185F und der zweiten geneigten Oberfläche 185R ist so ausgebildet, dass sie entlang der Radialrichtung des Axialhalblagers konstant ist. Die Umfangslänge jeder der ersten geneigten Oberfläche 185F und der zweiten geneigten Oberfläche 185R nimmt allmählich von einem radial inneren Ende 181i des Axialhalblagers 18 zu einem äußeren Ende 181o davon hin zu. Jede von der Pad-Oberfläche 184, der ersten geneigten Oberfläche 185F und der zweiten geneigten Oberfläche 185R ist flach ausgebildet. Durch diese Konfiguration wird zwischen der ersten geneigten Oberfläche 185F und der Oberfläche des Druckrings 12 ein keilförmiger Freiraum ausgebildet, der sich in der Drehrichtung X des Druckrings 12 zu der vorwärtigen Seite hin allmählich verengt (siehe 10B).
  • Bei dem Axialhalblager 18 des Stands der Technik fließt, wenn die aus der Biegung der Kurbelwelle resultierende Vibration während des Betriebs des Verbrennungsmotors zunimmt, so dass die Oberfläche des Druckrings 12 der Kurbelwelle nahe an der Gleitoberfläche ist, das Öl zwischen der Ölnut 81a, der ersten geneigten Oberfläche 185F und der zweiten geneigten Oberfläche 185R, und der Oberfläche des Druckrings 12 zur Umfangsendseite hin des keilförmigen Freiraums auf der vorwärtigen Seite in der Drehrichtung X zwischen der ersten geneigten Oberfläche 185F und der Oberfläche des Druckrings 12, und zwar folgend der Oberfläche des rotierenden Druckrings 12. Dieses Öl kommt als Reaktion auf eine hydrodynamische Wirkung, wenn es durch den keilförmigen Freiraum fließt, unter hohem Druck, und es wird ein Ölfilm gebildet, der den maximalen Druck in der Nähe des Umfangsendes des keilförmigen Freiraums aufweist (in der Nähe einer gestrichelten Ellipse A2 in 10A und eines gestrichelten Kreises A2 in 10B).
  • Bei dem Axialhalblager 18 des Stands der Technik war jedoch der Druck des Ölfilms, der maximal wird in der Nähe des Umfangsendes des keilförmigen Freiraums zwischen der ersten geneigten Oberfläche 185F und der zweiten geneigten Oberfläche 185R, und der Oberfläche des Druckrings 12 (in der Nähe der gestrichelten Ellipse A2 in 10A und des gestrichelten Kreises A2 in 10B) unzureichend, und die Ölmenge, die aus dem keilförmigen Freiraum der Pad-Oberfläche 184 zugeführt wurde, war ebenfalls unzureichend. Daher kommt die Gleitoberfläche 181 (die Pad-Oberfläche 184) des Axialhalblagers 18 leicht in direkten Kontakt mit der Oberfläche des Druckrings 12 der Kurbelwelle, und es kann leicht zu einem Festfressen des Axialhalblagers 18 kommen.
  • Die Gründe hierfür werden im Folgenden detailliert beschrieben.
  • Wenn das Öl durch den keilförmigen Freiraum zwischen der ersten geneigten Oberfläche 185F und der Oberfläche des Druckrings 12 fließt, erfährt das Öl eine hydrodynamische Wirkung und fließt gleichzeitig in der Umfangsrichtung in dem keilförmigen Freiraum zwischen der ersten geneigten Oberfläche 185F und der Oberfläche des Druckrings 12, folgend der Oberfläche des rotierenden Druckrings 12, und erfährt daher eine Zentrifugalwirkung.
  • Wie oben beschrieben, ist bei dem Axialhalblager 18 des Stands der Technik die Tiefe des keilförmigen Freiraums (die axiale Tiefe zu der zweiten geneigten Oberfläche 185R von einer virtuellen Pad-Oberfläche, in der sich die Pad-Oberfläche 184 über die zweite geneigte Oberfläche 185R erstreckt) entlang der Radialrichtung an beliebigen Positionen in der Umfangsrichtung konstant, und die Umfangslänge des keilförmigen Freiraums nimmt von dem radial inneren Ende 181i des Axialhalblagers 18 zu dem radial äußeren Ende 181o hin kontinuierlich zu. Das heißt, die Querschnittsfläche (Querschnittsfläche zwischen der virtuellen Pad-Oberfläche und der ersten geneigten Oberfläche) des keilförmigen Freiraums entlang der Umfangsrichtung nimmt vom radial inneren Ende 181i zum radial äußeren Ende 181o hin kontinuierlich zu, und der Öldurchlasswiderstand für den Ölfluss, der als Reaktion auf eine Zentrifugalwirkung von der Seite des radial inneren Endes 181i zur Seite des radial äußeren Endes 181o hin verläuft, ist klein. Somit fließt das Öl, das in der Umfangsrichtung des keilförmigen Freiraums auf der ersten geneigten Oberfläche 185F fließt, leicht zum radial äußeren Ende 181o hin, bevor das Umfangsende des keilförmigen Freiraums erreicht wird, und fließt daher leicht aus dem radial äußeren Ende 181o des keilförmigen Freiraums nach außen. Wenn die Menge des Öls, das zu dem Umfangsende des keilförmigen Freiraums fließt, klein ist, ist es schwierig, dass der Druck des Öls hoch wird, und die Menge des Öls, das von dem Umfangsende des keilförmigen Freiraums zu einem Freiraum zwischen der Pad-Oberfläche 184 und der Oberfläche des Druckrings 12 fließt, ist kleiner.
  • Einem solchen Problem des Standes der Technik begegnet die vorliegende Erfindung. Nachfolgend wird ein Beispiel für die Konfiguration des erfindungsgemäßen Axialhalblagers beschrieben.
  • (Konfiguration des Axialhalblagers)
  • Die Konfiguration des Axialhalblagers 8 gemäß einer Ausführungsform der vorliegenden Erfindung ist in den 2 bis 7 veranschaulicht. Das Axialhalblager 8 ist als halbringförmige flache Platte durch ein Bimetall ausgebildet, das durch Verbinden einer dünnen Lagerlegierungsschicht mit einer Stahlrückmetallschicht erhalten wird. Das Axialhalblager 8 umfasst die Gleitoberfläche 81, die die Oberfläche der Lagerlegierungsschicht ist und sich auf der Seite zum Lagern des Druckrings 12 befindet, und eine Rückoberfläche 82, die die Oberfläche der Rückmetallschicht gegenüber der Seite ist, mit der die Lagerlegierungsschicht verbunden ist. Insbesondere umfasst die Gleitoberfläche 81 die Vielzahl von Pad-Oberflächen 84, eine Vielzahl von geneigten Oberflächenabschnitten 85F, 85R und die Vielzahl von Ölnuten 81a. Es ist zu beachten, dass die gesamte Oberfläche der Ölnut 81a nicht unbedingt mit der Lagerlegierungsschicht bedeckt sein muss.
  • 2 ist eine Vorderansicht des Axialhalblagers 8 gemäß einer Ausführungsform der vorliegenden Erfindung. 3 veranschaulicht einen Schnitt des Axialhalblagers 8 in 2 entlang der Mittellinie A-A in der Radialrichtung. 4 ist eine vergrößerte Ansicht, die die Nähe der Ölnut 81a des Axialhalblagers in 2 veranschaulicht. 5 veranschaulicht einen Schnitt des Axialhalblagers in 2 entlang der Linie B-B. 6 veranschaulicht einen Schnitt des Axialhalblagers in 2 entlang der Linie C-C. Es ist zu beachten, dass ein Pfeil X in 2 die Drehrichtung der Kurbelwelle (oder der Oberfläche des Druckrings 12) angibt.
  • In jeder der Pad-Oberflächen 84 ist die axiale Dicke T zwischen der Pad-Oberfläche 84 und der Rückoberfläche 82 konstant, d.h. die Pad-Oberfläche 84 ist parallel zur Rückoberfläche 82. Jede der Pad-Oberflächen 84 ist im Wesentlichen teilweise ringförmig geformt. Obwohl die drei Pad-Oberflächen 84 in der vorliegenden Ausführungsform in der Gleitoberfläche 81 des Axialhalblagers 8 in der Umfangsrichtung beabstandet angeordnet sind, kann die Anzahl der Pad-Oberflächen 84 mehr als drei betragen, und im Allgemeinen sind drei bis fünf Pad-Oberflächen ausgebildet.
  • Jede der Vielzahl von Ölnuten 81a ist zwischen den Pad-Oberflächen 84 angeordnet, um sich radial (d.h. diametral) von einem radial inneren Ende 81i zu einem radial äußeren Ende 81o der Gleitoberfläche 81 zu erstrecken. In der vorliegenden Ausführungsform sind zusätzlich zu den zwei Ölnuten 81a zwischen den Pad-Oberflächen 84 Teilölnuten 81a benachbart zu beiden Umfangsendflächen 83, 83 des Axialhalblagers 8 ausgebildet, so dass die Ölnut 81a in jedem Anschlagabschnitt ausgebildet ist, der gebildet wird, wenn die zwei Axialhalblager 18 kombiniert werden.
  • Als bestimmte Abmessungen der Ölnut 81a im Falle ihrer Verwendung für eine Kurbelwelle eines kleinen Verbrennungsmotors, wie etwa eines Personenkraftwagens (der Durchmesser eines Zapfenabschnitts beträgt etwa 30 bis 100 mm), beträgt eine Nutbreite W1 der Ölnut 81a 2 bis 7 mm, kann eine Tiefe DG der Ölnut 81a 0,2 bis 1 mm betragen, und in der vorliegenden Ausführungsform ist deren Querschnitt entlang der Umfangsrichtung im Wesentlichen ringförmig (siehe 3). Hier ist die Tiefe DG der Ölnut 81a als die axiale Länge des Axialhalblagers 8 von der Pad-Oberfläche 84 bis zum tiefsten Abschnitt der Ölnut 81a definiert. Es ist zu beachten, dass die oben beschriebenen Abmessungen lediglich veranschaulichend sind und die jeweiligen Abmessungen nicht auf diese Bereiche beschränkt sind.
  • Ein geneigter Oberflächenabschnitt ist zwischen der Pad-Oberfläche 84 und der Ölnut 81a angeordnet. In der Umfangsrichtung umfasst der geneigte Oberflächenabschnitt eine erste geneigte Oberfläche 85F, die dazu ausgebildet ist, die axiale Dicke in Richtung der Ölnut 81a hin von dem Umfangsende der Pad-Oberfläche 84, die sich auf der rückwärtigen Seite in der Drehrichtung X der Kurbelwelle befindet, zu verringern und eine minimale Dicke Ts an einer zu der Ölnut 81a benachbarten Position aufzuweisen, und eine zweite geneigte Oberfläche 85R, die dazu ausgebildet ist, die axiale Dicke in Richtung der Ölnut 81a hin von dem Umfangsende der Pad-Oberfläche 84, die sich auf der vorwärtigen Seite in der Drehrichtung X der Kurbelwelle befindet, zu verringern und die minimale Dicke Ts an einer zu der Ölnut 81a benachbarten Position aufzuweisen. Wie später beschrieben, ist in der vorliegenden Ausführungsform jede der ersten geneigten Oberflächen 85F und der zweiten geneigten Oberflächen 85R als eine gekrümmte Oberfläche ausgebildet.
  • Es versteht sich, dass der Pfeil X die Drehrichtung der Kurbelwelle (oder des Druckrings 12) in 2 angibt, jedoch ist die Drehrichtung X des Druckrings 12 relativ zu den Axialhalblagern 8, 8, die auf dem linken Aufnahmesitz 6 in dem Papier einschließend 8 angeordnet sind, entgegengesetzt zu der Drehrichtung X des Druckrings 12 relativ zu den Axialhalblagern 8, 8, die auf dem rechten Aufnahmesitz 6 in diesem Papier angeordnet sind. In dem Axialhalblager 8, das auf der Seite angeordnet ist, in der die Drehrichtung entgegengesetzt (Drehung nach links) zu derjenigen des Druckrings 12 ist, der in den 2 und 7 veranschaulicht ist, bildet die erste geneigte Oberfläche 85F in den 2 und 7 die zweite geneigte Oberfläche 85R und die zweite geneigte Oberfläche 85R in den 2 und 7 bildet die erste geneigte Oberfläche 85F.
  • Bei Betrachtung aus der axialen Richtung (d.h. bei Betrachtung aus einer Richtung senkrecht zu dem Papier von 4) weisen die erste geneigte Oberfläche 85F und die zweite geneigte Oberfläche 85R jeweils eine Umfangslänge L zwischen einer zu der Ölnut 81a benachbarten Position und einer zu der Pad-Oberfläche 84 benachbarten Position auf. Wie in 4 veranschaulicht, variiert die Umfangslänge L jeder der ersten geneigten Oberfläche 85F und der zweiten geneigten Oberfläche 85R entlang der Radialrichtung des Axialhalblagers 8 und ist über die Radialrichtung nicht konstant. Darüber hinaus weisen die erste geneigte Oberfläche 85F und die zweite geneigte Oberfläche 85R jeweils einen Stegabschnitt RP auf, der sich in der Umfangsrichtung an einer radialen Position erstreckt, wie durch eine gestrichelte Linie in 4 angegeben, die eine minimale Umfangslänge L3 aufweist, und der Stegabschnitt RP jeder einer Vielzahl der ersten geneigten Oberflächen 85F und der zweiten geneigten Oberflächen 85R ist an der gleichen radialen Position des Axialhalblagers 8 ausgebildet. Die Umfangslänge L jeder der ersten geneigten Oberflächen 85F und der zweiten geneigten Oberflächen 85R nimmt vom Stegabschnitt RP zum radial inneren Endes 81i hin sukzessive zu und nimmt vom Stegabschnitt RP zum radial äußeren Endes 81o hin sukzessive zu. Der Stegabschnitt RP befindet sich auf einer radial äußeren Seite einer Mittellinie M des Axialhalblagers 8 in der Radialrichtung.
  • Eine Umfangslänge L1 jeder der ersten geneigten Oberflächen 85F und der zweiten geneigten Oberflächen 85R an dem radial inneren Ende 81i ist in dem vorliegenden Beispiel größer als eine Umfangslänge L2 an dem radial äußeren Ende 81o, jedoch kann, ohne darauf beschränkt zu sein, die Umfangslänge L1 jeder der ersten geneigten Oberflächen 85F und der zweiten geneigten Oberflächen 85R an dem radial inneren Ende 81i kleiner als die Umfangslänge L2 an dem radial äußeren Ende 81o sein, oder die Umfangslänge L1 jeder der ersten geneigten Oberflächen 85F und der zweiten geneigten Oberflächen 85R an dem radial inneren Ende 81i kann die gleiche wie die Umfangslänge L2 an dem radial äußeren Ende 81o sein. Darüber hinaus kann die Umfangslänge L jeder der ersten geneigten Oberflächen 85F und der zweiten geneigten Oberflächen 85R allmählich größer werden, während eine leichte Zunahme und Abnahme vom Stegabschnitt RP zum radial inneren Ende 81i hin wiederholt werden, und kann auch allmählich größer werden, während eine leichte Zunahme und Abnahme vom Stegabschnitt RP zum radial äußeren Ende 81o hin wiederholt werden.
  • Die axiale Dicke der ersten geneigten Oberfläche 85F, die als die axiale Länge von der Rückoberfläche des Axialhalblagers 8 definiert ist, und die Tiefe der ersten geneigten Oberfläche 85F, die als die axiale Länge von der Pad-Oberfläche 84 definiert ist, werden nachstehend unter Bezugnahme auf 5 beschrieben.
  • 5 veranschaulicht einen Schnitt (den B-B-Schnitt in 2) des Axialhalblagers 8, der durch die erste geneigte Oberfläche 85F in der Radialrichtung verläuft. Die axiale Dicke der ersten geneigten Oberfläche 85F ist an dem Stegabschnitt RP maximal (T3), nimmt sukzessive (T1) vom Stegabschnitt RP zum radial inneren Ende 81i hin ab und nimmt sukzessive vom Stegabschnitt RP zum radial äußeren Ende 81o hin ab. Mit anderen Worten ist die axiale Tiefe der ersten geneigten Oberfläche 85F an dem Stegabschnitt RP minimal (D3), nimmt sukzessive vom Stegabschnitt RP zum radial inneren Ende 81i hin zu (D1) und nimmt sukzessive vom Stegabschnitt RP zum radial äußeren Ende 81o hin zu (D2).
  • In gleicher Weise in Bezug auf die zweite geneigte Oberfläche 85R ist die axiale Dicke der zweiten geneigten Oberfläche 85R an dem Stegabschnitt RP maximal (T3), nimmt sukzessive vom Stegabschnitt RP zum radial inneren Ende 81i hin ab (T1) und nimmt sukzessive vom Stegabschnitt RP zum radial äußeren Ende 81o hin ab. Mit anderen Worten ist die axiale Tiefe der zweiten geneigten Oberfläche 85R an dem Stegabschnitt RP minimal (D3), nimmt sukzessive vom Stegabschnitt RP zum radial inneren Ende 81i hin zu (D1) und nimmt sukzessive vom Stegabschnitt RP zum radial äußeren Ende 81o hin zu (D2) (siehe 6).
  • Die axiale Tiefe D1 jeder der ersten geneigten Oberflächen 85F und der zweiten geneigten Oberflächen 85R an dem radial inneren Ende 81i ist im vorliegenden Beispiel die gleiche wie die axiale Tiefe D2 an dem radial äußeren Ende 81o, jedoch kann, ohne darauf beschränkt zu sein, die axiale Tiefe D1 jeder der ersten geneigten Oberflächen 85F und der zweiten geneigten Oberflächen 85R an dem radial inneren Ende 81i größer als die axiale Tiefe D2 an dem radial äußeren Ende 81o sein, oder die axiale Tiefe D1 jeder der ersten geneigten Oberflächen 85F und der zweiten geneigten Oberflächen 85R an dem radial inneren Ende 81i kann kleiner als die axiale Tiefe D2 an dem radial äußeren Ende 81o sein. Darüber hinaus können die Tiefe der ersten geneigten Oberfläche 85F und die axiale Tiefe der zweiten geneigten Oberfläche allmählich größer werden, während eine leichte Zunahme und Abnahme vom Stegabschnitt RP zum radial inneren Ende 81i hin wiederholt werden, und können auf die gleiche Weise allmählich größer werden, während eine leichte Zunahme und Abnahme vom Stegabschnitt RP zum radial äußeren Ende 81o hin wiederholt werden.
  • Die axiale Tiefe D1 jeder der ersten geneigten Oberflächen 85F und der zweiten geneigten Oberflächen 85R an einer Position benachbart zu der Ölnut 81a und dem radial inneren Ende 81i und die axiale Tiefe D2 jeder der ersten geneigten Oberflächen 85F und der zweiten geneigten Oberflächen 85R an einer Position benachbart zu der Ölnut 81a und dem radial äußeren Ende 81o können 5 bis 30 µm betragen. Darüber hinaus kann die axiale Tiefe D3 des Stegabschnitts RP jeder der ersten geneigten Oberflächen 85F und der zweiten geneigten Oberflächen 85R an einer Position benachbart zu der Ölnut 81a 50 % bis 90 % der axialen Tiefe D1 jeder der ersten geneigten Oberflächen 85F und der zweiten geneigten Oberflächen 85R an einer Position benachbart zu der Ölnut 81a und dem radial inneren Ende 81i betragen.
  • Ferner kann die axiale Tiefe D2 jeder der ersten geneigten Oberflächen 85F und der zweiten geneigten Oberflächen 85R an einer Position benachbart zu der Ölnut 81a und dem radial äußeren Ende 81o 80 % bis 120 % der axialen Tiefe D1 jeder der ersten geneigten Oberflächen 85F und der zweiten geneigten Oberflächen 85R an einer Position benachbart zu der Ölnut 81a und dem radial inneren Ende 81i betragen.
  • Die Umfangslänge L1 jeder der ersten geneigten Oberflächen 85F und der zweiten geneigten Oberflächen 85R an dem radial inneren Ende 81i kann eine Umfangslänge sein, die einem Umfangswinkel von 5° bis 25° des Axialhalblagers 8 entspricht, und die Umfangslänge L3 des Stegabschnitts RP jeder der ersten geneigten Oberflächen 85F und der zweiten geneigten Oberflächen 85R kann 50 % bis 90 % der Umfangslänge L1 an dem radial inneren Ende 81i betragen. Die Umfangslänge L2 jeder der ersten geneigten Oberflächen 85F und der zweiten geneigten Oberflächen 85R an dem radial äußeren Ende 81o kann 80 % bis 120 % der Umfangslänge L1 an dem radial inneren Ende 81i betragen.
  • Es ist zu beachten, dass die oben beschriebenen Abmessungen lediglich veranschaulichend sind und die jeweiligen Abmessungen nicht auf diese Bereiche beschränkt sind.
  • Ferner sind die erste geneigte Oberfläche 85F und die zweite geneigte Oberfläche 85R in dem vorliegenden Beispiel in Bezug auf eine Mittellinie GC der Ölnut 81a in ihrer Breitenrichtung symmetrisch ausgebildet, können aber ansonsten in Bezug auf die Mittellinie GC der Ölnut 81a in der Breitenrichtung asymmetrisch sein.
  • Die Gründe, warum es schwierig ist, dass es bei dem Axialhalblager 8 der vorliegenden Erfindung zu einem Festfressen kommt, werden im Folgenden anhand der 9A und 9B geschrieben. 9A ist eine vergrößerte Ansicht, die die Nähe der Ölnut 81a des Axialhalblagers 8 veranschaulicht, und 9B ist eine Ansicht, die von dem Pfeil Y1 in 9A aus gesehen wird, wobei ein Pfeil X die Drehrichtung des Druckrings 12 angibt und ein weißer Pfeil den Ölfluss angibt.
  • Wie oben beschrieben, fließt, wenn die aus der Biegung der Kurbelwelle resultierende Vibration während des Betriebs des Verbrennungsmotors zunimmt und sich die Oberfläche des Druckrings 12 der Gleitoberfläche nähert, Öl zwischen der Ölnut 81a, der ersten geneigten Oberfläche 85F und der zweiten geneigten Oberfläche 85R und der Oberfläche des Druckrings 12 hin zu der Umfangsendseite des keilförmigen Freiraums auf der vorwärtigen Seite in der Drehrichtung zwischen der ersten geneigten Oberfläche 85F und der Oberfläche des Druckrings 12, und zwar folgend der Oberfläche des rotierenden Druckrings 12. Zu diesem Zeitpunkt neigt das Öl dazu, aufgrund einer Zentrifugalwirkung in Richtung des radial äußeren Endes 8o hin zu fließen.
  • (Einwirkung durch den radial inneren Bereich des Stegabschnittes)
  • Gemäß der vorliegenden Erfindung weist die erste geneigte Oberfläche 85F den Stegabschnitt RP auf, der sich auf einer radial äußeren Seite in Bezug auf die Mittellinie M des Axialhalblagers 8 in der Radialrichtung befindet und eine minimale Umfangslänge aufweist, und eine axiale Tiefe D der ersten geneigten Oberfläche 85F ist an dem Stegabschnitt RP in der Radialrichtung des Axialhalblagers 8 minimal und nimmt sukzessive vom Stegabschnitt RP zum radial inneren Ende hin 81i zu. Daher ändert sich in einem Bereich zwischen dem Stegabschnitt RP der ersten geneigten Oberfläche 85F und dem radial inneren Ende 81i eine Sektion (Querschnittsfläche) des keilförmigen Freiraums in der Umfangsrichtung zwischen der ersten geneigten Oberfläche 85F und der Oberfläche des rotierenden Druckrings 12, um sukzessive vom radial inneren Ende 81i zum Stegabschnitt RP hin entlang der Radialrichtung abzunehmen. Somit ist der Öldurchlasswiderstand für den Ölfluss von der Seite des radial inneren Endes 81i zu der Seite des radial äußeren Endes 81o aufgrund einer Zentrifugalwirkung groß.
  • Eine solche Änderung der Querschnittsfläche des keilförmigen Freiraums (in der Radialrichtung) hält das Öl in dem keilförmigen Freiraum zwischen einem Bereich der ersten geneigten Oberfläche 85F zwischen dem Stegabschnitt RP und dem radial inneren Ende 81i und der Oberfläche des rotierenden Druckrings 12 davon ab, in Richtung der Seite des radial äußeren Endes 81o zu fließen, selbst wenn eine Zentrifugalwirkung aufgenommen wird, so dass die Ölmenge, die in Richtung der Umfangsendseite des keilförmigen Freiraums auf der vorwärtigen Seite in der Drehrichtung fließt, groß wird. Dementsprechend erfährt eine große Ölmenge eine hydrodynamische Wirkung in dem keilförmigen Freiraum in der Nähe des Umfangsendes des Stegabschnitts RP (ein gestrichelter Kreis A1 in 9A), und der Druck eines Ölfilms, der in der Nähe des Umfangsendes des keilförmigen Freiraums ausgebildet wird, wird höher als bisher. Die große Ölmenge fließt weiter zu einem Freiraum zwischen der Pad-Oberfläche 84 und der Oberfläche des Druckrings 12, so dass es schwierig ist, dass ein Kontakt zwischen der Pad-Oberfläche 84 und der Oberfläche des Druckrings 12 erfolgt.
  • (Einwirkung durch den radial äußeren Bereich des Stegabschnittes)
  • Ein Bereich zwischen dem Stegabschnitt RP der ersten geneigten Oberfläche 85F und dem radial äußeren Ende 81o trägt zu einem Druckanstieg des Ölfilms in dem keilförmigen Freiraum in der Nähe des Umfangsendes des vorstehend beschriebenen Stegabschnitts RP (des gestrichelten Kreises A1) bei. Insbesondere wird, während der Druck des Ölfilms in einem Bereich am höchsten wird, der den Stegabschnitt RP und einen Bereich auf der Seite des radial inneren Endes 81i der ersten geneigten Oberfläche 85F benachbart zu dem Stegabschnitt RP umfasst, wie in 9A veranschaulicht, ein ausreichender Anstieg des Drucks des Ölfilms dadurch erreicht, dass der Ölfilm auch in einem Bereich zwischen dem Stegabschnitt RP und dem radial äußeren Ende 81o der ersten geneigten Oberfläche 85F gestützt wird (oder eine hydrodynamische Wirkung erfährt).
  • Wenn beispielsweise im Gegensatz zum vorliegenden Beispiel der Stegabschnitt RP der ersten geneigten Oberfläche 85F an dem radial äußeren Ende 81o der Gleitoberfläche 81 ausgebildet ist, fließt eine größere Ölmenge zu dem keilförmigen Freiraum in der Nähe des Umfangsendes des Stegabschnitts RP. Da jedoch keine Oberfläche vorhanden ist, die erforderlich ist, um dem Öl eine hydrodynamische Wirkung auf einer radial äußeren Seite von dem Stegabschnitt RP zu verleihen (um den Ölfilm zu stützen), wird der Druck des Ölfilms an der Position des Stegabschnitts RP Null, der Druck des Ölfilms steigt selbst an einer Position benachbart zum Stegabschnitt RP nicht ausreichend an, und es geschieht leicht, dass die Pad-Oberfläche 84 und die Oberfläche des Druckrings 12 der Kurbelwelle in direkten Kontakt miteinander kommen.
  • Wie oben wurde das Axialhalblager gemäß der vorliegenden Erfindung mit den spezifischen Beispielen beschrieben. In der obigen Beschreibung wird zwar das Beispiel verwendet, bei dem ein Paar von Axialhalblagern zu einer ringförmigen Form kombiniert ist, um konfiguriert zu sein, damit eine Axialkraft einer Kurbelwelle eines Verbrennungsmotors aufgenommen wird, das Axialhalblager gemäß der vorliegenden Erfindung kann jedoch allein zum Aufnehmen einer Axialkraft einer Kurbelwelle eines Verbrennungsmotors verwendet werden.
  • Ferner kann das Axialhalblager gemäß der vorliegenden Erfindung aus einem Bimetall gebildet sein, das aus einer Rückmetallschicht und einer Lagerlegierung wie oben beschrieben besteht, oder kann nur aus einer Lagerlegierung ohne eine Rückmetallschicht gebildet sein. In diesem Fall versteht es sich, dass die Oberfläche, die die Oberfläche des Druckrings 12 berührt, als Gleitoberfläche dient und die gegenüberliegende Oberfläche als Rückoberfläche dient.
  • Des Weiteren ist das Axialhalblager gemäß der vorliegenden Erfindung nicht auf eine halbringförmige Form beschränkt, bei der die Umfangslänge einem Umfangswinkel von 180° entspricht, und kann eine im Wesentlichen halbringförmige Form aufweisen, bei der die Umfangslänge leicht kleiner als 180° des Umfangswinkels ist. Darüber hinaus kann bei dem erfindungsgemäßen Axialhalblager die an beide Umfangsendflächen 83 angrenzende Ölnut in eine schrägflächenförmige Druckentlastung geändert werden, oder die an die Umfangsendfläche 83 angrenzende Konfiguration der Ölnut braucht nicht vorgesehen zu werden. Eine Vorsprungskonfiguration, die von der Außenumfangsoberfläche des Axialhalblagers zu der radial äußeren Seite vorsteht, kann vorgesehen sein, um eine falsche Montage des Axialhalblagers zu verhindern und die Drehung zu stoppen.
  • ZITATE ENTHALTEN IN DER BESCHREIBUNG
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  • Zitierte Patentliteratur
    • JP 2017172607 A [0005, 0007]
    • JP 2001 [0006]
    • JP 323928 A [0006]
    • JP 2001323928 A [0007]

Claims (4)

  1. Halbringförmiges Axialhalblager (8) zum Aufnehmen einer Axialkraft (f) einer Kurbelwelle eines Verbrennungsmotors, wobei das Axialhalblager (8) eine Gleitoberfläche (81) zum Aufnehmen der Axialkraft (f) und eine Rückoberfläche (82) auf einer dieser gegenüberliegenden Seite umfasst und eine Axialrichtung, eine Umfangsrichtung und eine Radialrichtung definiert, wobei die Gleitoberfläche (81) umfasst: mindestens zwei Ölnuten (81a), die sich jeweils radial von einem radial inneren Ende (81i) zu einem radial äußeren Ende (81o) der Gleitoberfläche (81) mit einer konstanten Breite erstrecken; eine Vielzahl von Pad-Oberflächen (84), die sich auf beiden Seiten jeder Ölnut (81a) in der Umfangsrichtung befinden und eine axiale Dicke von der Rückoberfläche (82) zu der Pad-Oberfläche (84) aufweisen, die konstant ist; mindestens zwei erste geneigte Oberflächen (85F), wobei jede erste geneigte Oberfläche (85F) zwischen der Ölnut (81a) und der Pad-Oberfläche (84) ausgebildet ist, um sich auf einer vorwärtigen Seite der Ölnut (81a) in einer Drehrichtung der Kurbelwelle zu befinden, und eine axiale Dicke von der Rückoberfläche (82) zu der ersten geneigten Oberfläche (85F) aufweist, die in der Umfangsrichtung von einer Pad-Oberflächenseite zu einer Ölnutseite hin allmählich kleiner wird; und mindestens zwei zweite geneigte Oberflächen (85R), wobei jede zweite geneigte Oberfläche (85R) zwischen der Ölnut (81a) und der Pad-Oberfläche (84) ausgebildet ist, um sich auf einer rückwärtigen Seite der Ölnut (81a) in Drehrichtung der Kurbelwelle zu befinden, und eine axiale Dicke von der Rückoberfläche (82) zur zweiten geneigten Oberfläche (85R) aufweist, die in der Umfangsrichtung von der Pad-Oberflächenseite zur Ölnutseite hin allmählich kleiner wird, dadurch gekennzeichnet, dass jede der ersten geneigten Oberflächen (85F) und der zweiten geneigten Oberflächen (85R) eine Umfangslänge (L1; L2) aufweist, die entlang der Radialrichtung variiert, und einen Stegabschnitt (RP) umfasst, der sich umfangsmäßig an einer radialen Position erstreckt, an der die Umfangslänge (L1; L2) minimal ist, wobei die Umfangslänge (L1; L2) jeder der ersten geneigten Oberflächen (85F) und der zweiten geneigten Oberflächen (85R) so ausgebildet ist, dass sie vom Stegabschnitt (RP) zum radial inneren Ende (81i) hin entlang der Radialrichtung größer wird und vom Stegabschnitt (RP) zum radial äußeren Ende (81o) hin entlang der Radialrichtung größer wird, die axiale Dicke jeder der ersten geneigten Oberflächen (85F) und der zweiten geneigten Oberflächen (85R) so ausgebildet ist, dass sie an dem Stegabschnitt (RP) in der Radialrichtung maximal ist, vom Stegabschnitt (RP) zum radial inneren Ende (81i) hin kleiner wird und vom Stegabschnitt (RP) zum radial äußeren Ende (81o) hin kleiner wird, und die Stegabschnitte (RP) der ersten geneigten Oberfläche (85F) und der zweiten geneigten Oberfläche (85R), die sich auf beiden Seiten jeder Ölnut (81a) in der Umfangsrichtung befinden, an der gleichen radialen Position auf einer Außenseite relativ zu einer Mittellinie (M) des Axialhalblagers (8) in der Radialrichtung ausgebildet sind.
  2. Axialhalblager (8) nach Anspruch 1, wobei in jeder der ersten geneigten Oberflächen (85F) und der zweiten geneigten Oberflächen (85R) eine Umfangslänge (L3) des Stegabschnitts (RP) 50 % bis 90 % einer Umfangslänge (L1) an dem radial inneren Ende (81i) beträgt.
  3. Axialhalblager (8) nach Anspruch 1, wobei in jeder der ersten geneigten Oberflächen (85F) und der zweiten geneigten Oberflächen (85R) eine axiale Tiefe (D3) von der Pad-Oberfläche (84) zum Stegabschnitt (RP) an einer zu der Ölnut (81a) benachbarten Position 50 % bis 90 % einer axialen Tiefe (D1) von der Pad-Oberfläche (84) zu dem radial inneren Ende (81i) an einer zu der Ölnut (81a) benachbarten Position beträgt.
  4. Axialhalblager (8) nach einem der Ansprüche 1 bis 3, wobei die erste geneigte Oberfläche (85F) und die zweite geneigte Oberfläche (85R) auf beiden Seiten der Ölnut (81a) in der Umfangsrichtung symmetrisch in Bezug auf eine Mittellinie (GC) der Ölnut (81a) in einer Breitenrichtung ausgebildet sind.
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Families Citing this family (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP7412467B2 (ja) * 2022-02-16 2024-01-12 大同メタル工業株式会社 半割スラスト軸受

Citations (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2001323928A (ja) 2000-05-15 2001-11-22 Daido Metal Co Ltd スラスト軸受
JP2017172607A (ja) 2016-03-18 2017-09-28 大豊工業株式会社 ワッシャ

Family Cites Families (9)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2003222123A (ja) 2002-01-25 2003-08-08 Mitsubishi Heavy Ind Ltd テーパランドスラスト軸受およびそれを備えた回転機械
JP2008144864A (ja) 2006-12-11 2008-06-26 Nok Corp スラスト軸受
JP2014163402A (ja) 2013-02-21 2014-09-08 Daido Metal Co Ltd 半割スラスト軸受および軸受装置
JP6100215B2 (ja) * 2014-08-04 2017-03-22 大同メタル工業株式会社 半割スラスト軸受、及びそれを用いた軸受装置
JP2017180594A (ja) 2016-03-29 2017-10-05 大豊工業株式会社 ワッシャ
JP6674812B2 (ja) 2016-03-29 2020-04-01 大豊工業株式会社 ワッシャ
WO2019015753A1 (de) * 2017-07-19 2019-01-24 Konzelmann Gmbh Hydrodynamisch wirkendes lager
JP6767349B2 (ja) * 2017-11-30 2020-10-14 大豊工業株式会社 スラストワッシャ
JP7604294B2 (ja) * 2021-03-24 2024-12-23 大同メタル工業株式会社 内燃機関のクランク軸用の半割スラスト軸受および軸受装置

Patent Citations (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2001323928A (ja) 2000-05-15 2001-11-22 Daido Metal Co Ltd スラスト軸受
JP2017172607A (ja) 2016-03-18 2017-09-28 大豊工業株式会社 ワッシャ

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