本發(fā)明涉及一種軸承構造,例如涉及一種在多連桿式活塞曲柄機構中的曲軸的軸承構造。
背景技術:
例如,在專利文獻1中,作為內燃機中的活塞曲柄機構而公開了一種多連桿式活塞曲柄機構,該多連桿式活塞曲柄機構具有:下連桿,其支撐于曲軸的曲柄銷;上連桿,其將該下連桿的一端部和活塞連結;以及控制連桿,其將下連桿的另一端部和控制軸的偏心軸部連結。
在這樣的多連桿式活塞曲柄機構中,需要分別將曲軸和控制軸支撐為可旋轉。因此在專利文獻1中公開了如下軸承構造,即,在氣缸體的隔板與主軸承蓋之間對曲軸進行支撐,并且在主軸承蓋的下側安裝控制軸軸承蓋,在主軸承蓋與控制軸軸承蓋之間對控制軸進行支撐。
并且,上述的控制軸軸承蓋構成了由將多個軸承蓋沿內燃機前后方向延伸而成的梁部連結成梯子狀的軸承梁式支承(bearing beam)構造,形成了將潤滑油從在梁部內形成的油道分別供給至控制軸軸承部的結構。
然而,在如該專利文獻1這樣經(jīng)過梁部內而對控制軸軸承部進行潤滑油供給的結構中,必須將控制軸軸承蓋設為軸承梁式支承構造,設計的自由度小。
專利文獻1:日本特開2004-116434號公報
技術實現(xiàn)要素:
本發(fā)明涉及的軸承構造具有:軸瓦,其將第1軸可旋轉地支撐于由缸體和第1軸承蓋構成的第1軸軸承部;以及第2軸軸承部,其將第2軸可旋轉地進行支撐。并且,軸瓦具有:軸瓦平面部,其利用內周面整體將所述第1軸可旋轉地進行支撐;軸瓦油槽部,其在內周面的整個長度上形成有沿著周向的油槽;第1油孔,其一端在所述油槽處開口,另一端與缸體內油通路的下端連通,該缸體內油通路從缸體的油道到達至所述第1軸軸承部;以及第2油孔,其一端在所述油槽處開口,另一端與蓋內油通路的上端連通,該蓋內油通路從所述第1軸軸承部到達至第2軸軸承部。
根據(jù)本發(fā)明,潤滑油從缸體的油道經(jīng)由第1軸軸承部而向第2軸軸承部進行供給,因此第2軸軸承部的設計自由度變高。
附圖說明
圖1是示意地表示應用本發(fā)明的多連桿式活塞曲柄機構的概略結構的說明圖。
圖2是表示本發(fā)明涉及的軸承構造的概況的剖視圖。
圖3是表示曲軸軸承部及控制軸軸承部的油路的詳情的剖視圖。
圖4是在主軸承蓋形成的曲軸軸承部的斜視圖。
圖5是主軸瓦的斜視圖。
圖6是沿圖2的A-A線的剖視圖。
圖7是沿圖2的B-B線的剖視圖。
具體實施方式
下面,基于附圖對本發(fā)明的一個實施例詳細地進行說明。
圖1是示意地表示應用本發(fā)明的多連桿式活塞曲柄機構1的概略結構的說明圖。該多連桿式活塞曲柄機構1具有:下連桿3,其可旋轉地安裝于曲柄銷2;上連桿5,其將該下連桿3和活塞4連結;控制軸7,其作為設置有偏心軸部6的第2軸;以及控制連桿8,其將偏心軸部6和下連桿3連結。
作為第1軸的曲軸9可旋轉地支撐于由作為缸體的氣缸體10和作為第1軸承蓋的主軸承蓋11構成的、作為第1軸軸承部的曲軸軸承部12。
上連桿5的一端經(jīng)由活塞銷13而可旋轉地與活塞4連結,另一端經(jīng)由第1連結銷14而可旋轉地與下連桿3的一端部連結。
控制連桿8的一端經(jīng)由第2連結銷15而可旋轉地與下連桿3的另一端部連結,另一端可旋轉地與偏心軸部6連結。
控制軸7在曲軸9的下側與曲軸9平行地進行配置,該控制軸7可旋轉地支撐于由主軸承蓋11和作為第2軸承蓋的控制軸軸承蓋16構成的、作為第2軸軸承部的控制軸軸承部17。該控制軸7由未圖示的致動器驅動而進行旋轉,其旋轉位置受到控制。此外,上述致動器例如可以為電動機,也可以為油壓驅動式的致動器。
在該多連桿式活塞曲柄機構1中,如果控制軸7因為上述致動器而進行旋轉,則偏心軸部6的中心位置發(fā)生變化,控制連桿8的另一端的擺動支撐位置發(fā)生變化。并且,如果控制連桿8的擺動支撐位置發(fā)生變化,則氣缸18內的活塞4的行程發(fā)生變化,活塞4在活塞上止點(TDC)處的位置變高或變低。由此,能夠改變內燃機壓縮比。
如圖2所示,主軸承蓋11通過3根螺釘22、23、24而安裝于氣缸體10的下緣,詳細地說是安裝于各氣缸間的隔板21的下緣。另外,控制軸軸承蓋16安裝于主軸承蓋11的下緣。詳細地說,3根螺釘22~24之中的2根螺釘23、24將主軸承蓋11及控制軸軸承蓋16兩者貫穿,以所謂的緊固在一起的方式將主軸承蓋11及控制軸軸承蓋16固定于氣缸體10。如圖2所示,2根螺釘23、24穿過分別成為圓形的開口部的、曲軸軸承部12及控制軸軸承部17的兩側。主軸承蓋11與隔板21的接合面以及主軸承蓋11與控制軸軸承蓋16的接合面相互平行,均沿著與氣缸18的中心軸線L正交的平面。
此外,作為螺釘22~24,可以為具有頭部的通常的螺釘,或者也可以為與螺母組合使用的雙頭螺栓。
下面,說明針對曲軸軸承部12及控制軸軸承部17的潤滑油的供給系統(tǒng)。
如圖2所示,在氣缸體10的內部形成有沿氣缸列方向呈直線狀延伸的油道25。該油道25位于控制連桿8側的裙部上緣部附近,經(jīng)由油供給通路26而連通至未圖示的油泵的噴出側。
該油道25連接著缸體內油通路27。缸體內油通路27經(jīng)過隔板21的內部而從油道25向曲軸軸承部12供給潤滑油。缸體內油通路27是從氣缸體10下面?zhèn)冗M行鉆孔加工而成的直線狀的油通路,以從油道25指向呈圓形的曲軸軸承部12的頂部的方式,相對于氣缸18的中心軸線L而傾斜。
另外,在主軸承蓋11的內部,形成有將供給至曲軸軸承部12的潤滑油的一部分供給至控制軸軸承部17的蓋內油通路28。
蓋內油通路28是對主軸承蓋進行鉆孔加工而成的直線狀的油通路,上端在曲軸軸承部12的控制連桿8側的側部開口,下端在呈圓形的控制軸軸承部17的頂部開口。蓋內油通路28相對于氣缸18的中心軸線L而傾斜。
在這里,如圖2所示,在使氣缸18的中心軸線L直立的姿態(tài)下,曲軸軸承部12的中心和控制軸軸承部17的中心在左右方向上稍微偏移。具體地說,控制軸軸承部17的中心位于與曲軸軸承部12的中心相比稍微偏向圖2中的右側即控制連桿8側的位置。
此外,從圖2等清楚可知,控制軸7的直徑(詳細地說是軸頸部的直徑)與曲軸9的直徑(詳細地說是軸頸部的直徑)相比是小的直徑。
下面,使用圖3~圖7,說明曲軸軸承部12及控制軸軸承部17中的油路。此外,為了便于圖示,圖3是將曲軸軸承部12和控制軸軸承部17靠近地進行描繪的,因此,蓋內油通路28比原本的尺寸短。
如圖3所示,曲軸軸承部12由在隔板21形成的、剖面為半圓形的氣缸體側軸承面31和在主軸承蓋11形成的、剖面為半圓形的主軸承蓋側軸承面32而構成。
缸體內油通路27的下端在氣缸體側軸承面31處開口。在主軸承蓋側軸承面32處,如圖3、圖4所示,在其周向的一端側形成有沿著周向的主軸承蓋側油槽34。如圖4所示,主軸承蓋側油槽34位于曲軸軸承部12的軸向的中心。蓋內油通路28的上端在該主軸承蓋側油槽34處開口。此外,圖4中的36為用于插入螺釘24的螺孔。
并且,在由這樣的氣缸體側軸承面31和主軸承蓋側軸承面32構成的曲軸軸承部12處,安裝有作為軸瓦的主軸瓦41。即,曲軸9隔著該主軸瓦41而可旋轉地支撐于曲軸軸承部12。
如圖3及圖5所示,主軸瓦41具有:作為軸瓦平面部的主軸瓦平面部42,其利用內周面整體將曲軸支撐為可旋轉;以及作為軸瓦油槽部的主軸瓦油槽部44,其在內周面的整個長度上形成有沿著周向的主軸瓦側油槽43。換言之,主軸瓦41由在內周面形成有主軸瓦側油槽43的主軸瓦油槽部44和在內周面未形成主軸瓦側油槽43的主軸瓦平面部42構成。如圖6及圖7所示,主軸瓦側油槽43位于主軸瓦41的軸向(圖6、圖7中的上下方向)的中心。
主軸瓦41由對開狀的一對作為軸瓦部件的主軸瓦部件45、46構成。作為上部軸瓦部件的上部主軸瓦部件45呈半圓筒形狀,被安裝為不會相對于氣缸體側軸承面31而進行旋轉。作為下部軸瓦部件的下部主軸瓦部件46呈半圓筒形狀,被安裝為不會相對于主軸承蓋側軸承面32而進行旋轉。
此外,在曲軸軸承部12的內周面與主軸瓦41的外周面之間,為了防止主軸瓦41的旋轉而設置有例如呈爪狀的卡合部等,但省略圖示。
在上部主軸瓦部件45的內周面,在整個長度上形成有沿著該內周面的周向延伸的主軸瓦側油槽43。即,上部主軸瓦部件45僅由上述的主軸瓦油槽部44構成。
在上部主軸瓦部件45的與缸體內油通路27的下端開口部27a相對應的位置處形成有開口而構成第1油孔48。第1油孔48形成于周向的中心位置,一端在主軸瓦側油槽43處開口,另一端與缸體內油通路27的下端連通。
此外,上部主軸瓦部件45形成為夾著周向的中心位置而形狀對稱,因此在安裝時即便不考慮方向,第1油孔48也會處于所期望的位置,向氣缸體側軸承面31的安裝作業(yè)變得容易。
下部主軸瓦部件46的周向的一端部及另一端部成為主軸瓦油槽部44,其余的部分成為主軸瓦平面部42。
在下部主軸瓦部件46的與在主軸承蓋側軸承面32形成的主軸承蓋側油槽34相對應的位置處形成有開口而構成第2油孔49。
在本實施例中,在下部主軸瓦部件46的周向的兩端的主軸瓦油槽部44處分別形成有第2油孔49。即,下部主軸瓦部件46在夾著周向的中心位置而對稱的2個部位處分別開口而構成第2油孔49,該下部主軸瓦部件46形成為夾著周向的中心位置而形狀對稱。
因此,下部主軸瓦部件46在安裝時即便不考慮方向,2個第2油孔49之中的一者也會處于所期望的位置,向氣缸體側軸承面31的安裝作業(yè)變得容易。此外,2個第2油孔49之中的另一者不與主軸承蓋側油槽34連通。
控制軸軸承部17由在主軸承蓋11形成的、剖面為半圓形的主軸承蓋側軸承面51和在控制軸軸承蓋16形成的、剖面為半圓形的控制軸軸承蓋側軸承面52構成。
蓋內油通路28的下端在主軸承蓋側軸承面32處開口。
并且,在由這樣的主軸承蓋側軸承面51和控制軸軸承蓋側軸承面52構成的控制軸軸承部17處,安裝有控制軸軸瓦53。即,控制軸7隔著控制軸軸瓦53而可旋轉地支撐于控制軸軸承部17。
如圖3所示,在控制軸軸瓦53的內周面,在內周面的整個長度上形成有沿著周向的油槽54。該油槽54位于控制軸軸瓦53的軸向的中心。
控制軸軸瓦53由對開狀的一對控制軸軸瓦部件55、55構成。一對控制軸軸瓦部件55、55作為部件是相同的結構。
控制軸軸瓦部件55呈半圓筒形狀,被安裝為不會相對于主軸承蓋側軸承面51及控制軸軸承蓋側軸承面52而進行旋轉。
控制軸軸瓦部件55在周向的中心位置處形成有開口而構成第3油孔56。該第3油孔56的一端在油槽54處開口。另外,第3油孔56也形成為位于控制軸軸瓦部件55的軸向的中心,因此無論怎樣安裝2個控制軸軸瓦53,上側的第3油孔56都一定與蓋內油通路28吻合。
即,控制軸軸瓦部件55形成為夾著周向的中心位置而形狀對稱,因此在安裝時即便不考慮方向,第3油孔56也會處于所期望的位置,向主軸承蓋側軸承面51及控制軸軸承蓋側軸承面52的安裝作業(yè)變得容易。
另外,在控制軸軸承部17的內周面與控制軸軸瓦53的外周面之間,為了防止控制軸軸瓦53的旋轉而設置有例如呈爪狀的卡合部等,但省略了圖示。
在上述這樣的結構中,油道25內的高壓的潤滑油經(jīng)由缸體內油通路27而向曲軸軸承部12進行供給。在曲軸軸承部12處,潤滑油從主軸瓦41的第1油孔48被引導至內周側的主軸瓦側油槽43,對曲軸9和主軸瓦41的滑動面進行潤滑。
供給至主軸瓦側油槽43的潤滑油的一部分從曲軸軸承部12下部的第2油孔49被引導至外周側的主軸承蓋側油槽34。導入至主軸承蓋側油槽34的潤滑油進入至蓋內油通路28并向控制軸軸承部17進行供給。
在控制軸軸承部17處,潤滑油從控制軸軸瓦53的第3油孔56被引導至內周側的油槽54,經(jīng)由油槽54,在整個周長上對控制軸7和控制軸軸瓦53的滑動面可靠地進行潤滑。
這樣,在本實施例中,潤滑油從氣缸體10的油道25經(jīng)由曲軸軸承部12而向控制軸軸承部17進行供給,因此未必需要將控制軸軸承蓋16設為上述的軸承梁式支承構造,設計的自由度變高,并且油路的結構變得簡單。
另外,未在主軸瓦41的內周面的整個周長上形成主軸瓦側油槽43,因此主軸瓦41的剛性相對地提高,進而能夠使曲軸軸承部12的剛性相對地提高。因此,即便隨著內燃機的高輸出化而來自曲軸9的載荷輸入增大,也能夠確保曲軸軸承部12所要求的剛性。
在燃燒循環(huán)中燃燒壓力成為最大時,曲軸9承受箭頭F1(參照圖3)方向的載荷。在下部主軸瓦部件46處,主軸瓦油槽部44配置在從氣缸軸線方向向下(圖3中的向下)這樣的載荷方向F1偏離后的周向位置處。因此,能夠利用在曲軸9和主軸瓦41的滑動面處的面壓相對地變小的主軸瓦平面部42,承受在燃燒壓力成為最大時作用于曲軸9的載荷。即,能夠避免在燃燒壓力成為最大時由主軸承蓋側油槽34引起的滑動面的面壓增加的影響。
另外,在上述的實施例中,下部主軸瓦部件46形成為夾著周向的中心位置而形狀對稱,但也可以僅將下部主軸瓦部件46的周向的一端部側設為主軸瓦油槽部44。在該情況下,以主軸瓦油槽部44位于蓋內油通路28側的方式,將下部主軸瓦部件46安裝于氣缸體側軸承面31即可。