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HINTERGRUND DER ERFINDUNG
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(1) GEBIET DER ERFINDUNG
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Die vorliegende Erfindung bezieht sich auf ein Drucklager, welches eine axiale Kraft einer Kurbelwelle einer Verbrennungsmaschine aufnimmt, sowie auf eine Lagervorrichtung für deren Verwendung.
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(2) BESCHREIBUNG DES ARTVERWANDTEN STANDS DER TECHNIK
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Die Kurbelwelle einer Verbrennungsmaschine ist an einem Lagerzapfenabschnitt der Kurbelwelle mittels eines Hauptlagers, welches durch Zusammenfügen von Lagerhälften zu einer zylindrischen Form ausgestaltet ist, drehbar an einem unteren Zylinderblockbereich der Verbrennungsmaschine gelagert.
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Ein oder beide Paare an Lagerhälften werden in Kombination mit einer Drucklagerhälfte(n), welche die axiale Kraft der Kurbelwelle aufnimmt, verwendet. Die Drucklagerhälfte(n) wird auf einem oder beiden Endflächen der Lagerhälfte in axialer Richtung angeordnet.
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Die Drucklagerhälfte nimmt die axiale Kraft, welche an der Kurbelwelle auftritt, auf. Das bedeutet, dass die Drucklagerhälfte zum Zwecke des Lagerns der axialen Kraft, welche an der Kurbelwelle zu dem Zeitpunkt eingeht, an welchem die Kurbelwelle und das Getriebe durch eine Kupplung oder ähnliches verbunden sind, angeordnet ist.
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In Umgebungen der umlaufenden Enden der Drucklagerhälfte werden Druckaussparungen auf einer Seite einer Gleitfläche der Drucklagerhälfte derart ausgebildet, dass die Dicke eines Lagerelements hin zu den umlaufenden Endflächen dünner wird. Allgemein ist die Druckaussparung derart ausgebildet, dass deren Länge ausgehend von der umlaufenden Endfläche der Drucklagerhälfte zu der Gleitfläche und die Tiefe der umlaufenden Endfläche konstant unabhängig von der Position in radialer Richtung ausgebildet sind. Die Druckaussparung ist zum Aufnehmen einer Positionsverschiebung der angrenzenden Endflächen des Paares der Drucklagerhälften zu dem Zeitpunkt des Zusammenfügens der Drucklagerhälften zu einem zweigeteilten Lagergehäuse ausgebildet (siehe
10 in
JPAH11-201145 ).
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Die Kurbelwelle einer Verbrennungsmaschine ist an einem Lagerzapfenabschnitt der Kurbelwelle mittels eines Hauptlagers, welches aus einem Paar an Lagerhälften besteht, durch den unteren Zylinderblockbereich der Verbrennungsmaschine gelagert. Zu diesem Zeitpunkt wird Öl von einem Ölkanal innerhalb einer Zylinderblockwand zu einer Schmierölnut, welche entlang einer inneren Umlauffläche des Hauptlagers ausgebildet ist, durch eine Durchgangsbohrung in einer Wand des Hauptlagers geführt. Das Schmieröl wird auf diese Weise der Schmierölnut des Hauptlagers zugeführt und nachfolgend der Drucklagerhälfte zugeführt.
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Allgemein wird für eine Druckaussparung, welche eine axiale Kraft einer Kurbelwelle einer Verbrennungsmaschine aufnimmt, eine beschichtete Struktur verwendet, in welcher auf einer Fläche einer metallischen Rückseite aus Stahl eine tragende Legierungsschicht aus Aluminium oder eine tragende Legierungsschicht aus Kupfer ausgebildet ist. Ferner wird ein Drucklager vorgeschlagen, bei welchem durch Auftragen einer harzartigen Gleitschicht auf die tragende Legierungsschicht aus Aluminium oder auf die tragende Legierungsschicht aus Kupfer Verbesserungen bezüglich Formanpassungsfähigkeit, Ermüdungswiderstand oder Tragfähigkeitskapazität erzielt werden können (siehe
JPAH07-238936 ). Als Gleitschichtmaterial wird ein Material verwendet, bei dem ein fester Schmierstoff einem Harz beigefügt wird, wobei das Harz durch Polymerlegieren eines hitzeresistenten Harzes wie beispielsweise Polyamidimid, aufweisend eine hohe Festigkeit und einen exzellenten Widerstand, oder einem ähnlichen polyamiden Stoff erlangt wird (siehe
JP-A-2008-308595 ).
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In den letzten Jahren wurden zwischenzeitlich Ölpumpen zum Zuführen von Schmieröl von Verbrennungsmaschinen miniaturisiert, wodurch somit die Menge an Schmieröl, welches Lagern zugeführt wird, auch reduziert worden ist. Entsprechend ist die Ausflussmenge an dem Schmieröl von den Endflächen des Hauptlagers reduziert worden und die Zuführungsmenge des Schmieröls zu der Drucklagerhälfte strebt dazu geringer zu werden. Als Gegenmaßnahme hierzu wurde im Stand der Technik beispielsweise eine verbesserte Ölbeständigkeit für Schmieröl durch das Ausbilden einer Vielzahl feiner, benachbarter Furchen auf einer Gleitfläche einer Drucklagerhälfte bereitgestellt (siehe
JP-A-2001 -
323928 ). Ferner wurde vorgeschlagen, eine geneigte Fläche (Druckaussparung) auf der Gleitfläche der Drucklagerhälfte von einem Endbereich der Drucklagerhälfte in die umlaufende Richtung bis zu im Wesentlichen der halben Höhe eines oberen Bereichs auszubilden, und somit einen leichten Neigungswinkel der geneigten Fläche gegenüber der Gleitfläche zu erstellen (siehe
JP-A-2013-238277 ).
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EP 2 770 189 A1 beschreibt eine Drucklagerhälfte mit einer halbkreisförmigen Ringform zum Aufnehmen einer axialen Kraft einer Kurbelwelle einer Verbrennungsmaschine. Die Drucklagerhälfte umfasst Druckaussparungen, wobei die Druckaussparung auf einer Rückseite in einer Rotationsrichtung der Kurbelwelle oder beide Druckaussparungen so ausgebildet sind, dass eine Länge der Druckaussparung in einem inneren Endabschnitt in einer radialen Richtung der Drucklagerhälfte länger ist als eine Länge der Druckaussparung in einem äußeren Endabschnitt in der radialen Richtung der Drucklagerhälfte.
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US 2013 / 0 343 683 A1 beschreibt eine Lagerstruktur für eine Verbrennungsmaschine, bei der eine Rotationswelle einer Verbrennungsmaschine durch ein Radialgleitlager über Schmieröl gelagert ist und das Radialgleitlager durch eine Lagerhalteeinheit gehalten wird.
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GB 2 481 300 A beschreibt ein Halblager für eine Kurbelwelle einer Verbrennungsmaschine. Das Halblager enthält Quetschaussparungen an beiden Umfangsendabschnitten einer inneren Umfangsfläche davon. Das Halblager umfasst ferner eine axiale Nut an einer Position neben einer Quetschaussparung auf einer Rückseite einer relativen Rotationsrichtung der Kurbelwelle und neben der inneren Umfangsfläche des Halblagers. Die axiale Nut erstreckt sich entlang einer gesamten Breite der inneren Umfangsfläche des Halblagers.
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DE 10 2013 203 128 A beschreibt ein Gleitlager für das Lager einer Kurbelwelle eines Verbrennungsmotors. Das Gleitlager besteht aus einem Paar halbzylindrischer Elemente. Eine Anstoßaussparung ist gebildet in der inneren Umlaufoberfläche des halbzylindrischen Lagers und eine zylindrische Hauptoberfläche ist gebildet in einem Bereich neben der Anstoßaussparung. Die Anstoßaussparung umfasst eine nach außen konvex gewölbte Oberfläche und eine nach innen konvex gewölbte Oberfläche.
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KURZE ZUSAMMENFASSUNG DER ERFINDUNG
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Zur Reduktion des Gewichts von Verbrennungsmaschinen wurden in den letzten Jahren ferner die Schaftdurchmesser von Kurbelwellen verringert, wodurch die Kurbelwellen nun somit eine geringere Steifigkeit gegenüber konventionellen Kurbelwellen aufweisen. Somit passiert es einfach, dass sich die Kurbelwellen zu einem Betriebszeitpunkt der Verbrennungsmaschinen biegen, und Vibrationen der Kurbelwellen neigen dazu sich zu vergrößern. Bei einem direkten Inkontaktbringen einer Gleitfläche in der Umgebung eines umlaufenden Zentralbereichs der Drucklagerhälfte mit einer Druckringfläche der Kurbelwelle erfolgt ein Schaden (Reibverschweißen) somit entsprechend einfach.
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JP-A-2001-323928 offenbart einen Aufbau, welcher ein Schmieröl zu der im Wesentlichen gesamten Fläche der Lagerfläche durch das Bereitstellen von Ölnuten auf der Gleitfläche zuführt. Selbst wenn jedoch der Stand der Technik nach
JP-A-2001-323928 und
JP-A-2013-238277 angewendet wird, sofern die Vibration aufgrund von Biegung der Kurbelwelle wie oben beschrieben groß ist, ist es insbesondere schwierig ein Kontaktieren zwischen der Gleitfläche in der Nähe des umlaufenden Zentralbereichs der Drucklagerhälfte und dem Druckring der Kurbelwelle zu vermeiden.
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Derweil ist das Schmieröl, welches zu der Gleitfläche einer Drucklagerhälfte zugeführt wird, ein Schmieröl, welches hauptsächlich aus einem Stoßaussparungs-Zwischenbereich (Zwischenbereich zwischen einer Stoßaussparungsfläche und einer Lagerzapfenabschnittsfläche einer Kurbelwelle) auf einer Hinterseite der Lagerhälfte in der Drehrichtung der Kurbelwelle ausfließt. Bei einer Drucklagerhälfte wird üblicherweise das Schmieröl, welches in den Zwischenbereich auf einer Innendurchmesserseite (oder dem Zwischenbereich zwischen einer Druckaussparungsfläche und einer Druckringfläche) der Druckaussparung auf der Hinterseite in der Drehrichtung der Kurbelwelle fließt, lediglich teilweise der Seite der Gleitfläche zugeführt, und eine beträchtliche Menge an Schmieröl fließt von dem Zwischenbereich auf einer äußeren Durchmesserseite der Druckaussparung nach außen. Somit wird die Zuführung des Schmieröls auf der Gleitfläche auf der zentralen Seite der Drucklagerhälfte in der umlaufenden Richtung unzureichend und es besteht die Möglichkeit des Eintretens eines Schadens auf einer harzartigen Gleitschicht, welche die Gleitfläche der Drucklagerhälfte bildet.
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Somit ist es eine Aufgabe der vorliegenden Erfindung eine Drucklagerhälfte sowie eine Lagervorrichtung bereitzustellen, in welchen während eines Betriebs einer Verbrennungsmaschine ein Schaden kaum erfolgt.
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Um die obige Aufgabe zu erreichen, wird gemäß eines Aspekts der vorliegenden Erfindung eine Drucklagerhälfte in einer halbkreisförmigen Ringform zum Aufnehmen einer axialen Kraft einer Kurbelwelle einer Verbrennungsmaschine bereitgestellt, wobei die Drucklagerhälfte durch eine tragende Legierungsschicht und eine harzartige Gleitschicht, oder durch eine Metallrückschicht, eine tragende Legierungsschicht und eine harzartige Gleitschicht ausgestaltet ist, wobei die harzartige Gleitschicht eine Gleitfläche formt, welche eine axiale Kraft aufnimmt, wobei die Drucklagerhälfte Druckaussparungen aufweist, welche auf beiden umlaufenden Endbereichen einer Gleitfläche auf einer Seite, welche die oben beschriebene axiale Kraft aufnimmt, angrenzend ausgebildet sind, sodass eine Wanddicke der Drucklagerhälfte zu den umlaufenden Endbereichen hin dünner wird, wobei zumindest die Druckaussparung auf einer Hinterseite in einer Drehrichtung der Kurbelwelle eine Druckaussparungslänge aufweist, welche von einem inneren Endbereich hin zu einem äußeren Endbereich in eine radiale Richtung der Drucklagerhälfte größer wird.
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Hierbei stellt die Kurbelwelle ein Element dar, welches einen Lagerzapfenabschnitt, einen Kurbelzapfenabschnitt und einen Kurbelarm aufweist. Ferner ist die Drucklagerhälfte ein Element, welches eine Form aufweist, die durch Aufteilen einer kreisförmigen Ringform in im Wesentlichen Hälfen erlangt wird, wobei aber nicht beabsichtigt ist, dass die Hälften als Hälften im strengen Sinne zu verstehen sind.
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Die Drucklagerhälfte der vorliegenden Erfindung ist eine Drucklagerhälfte in einer halbkreisförmigen Ringform, welche die axiale Kraft der Kurbelwelle der Verbrennungsmaschine aufnimmt. Die Druckaussparung auf der Hinterseite in der Drehrichtung der Kurbelwelle oder beide Druckaussparungen sind derart ausgebildet, dass die Druckaussparungslänge am inneren Endbereich in der radialen Richtung der Drucklagerhälfte kürzer ist als die Druckaussparungslänge an dem äußeren Endbereich in der radialen Richtung der Drucklagerhälfte. Durch diesen Aufbau wird eine große Menge an Schmieröl auf die Gleitfläche nahe des zentralen Bereichs in der umlaufenden Richtung der Drucklagerhälften geführt. Sogar wenn eine Biegung an der Kurbelwelle zu einem Betriebszeitpunkt der Verbrennungsmaschine erfolgt und die Vibration groß wird, sind somit die Gleitfläche der Drucklagerhälfte und die Druckringfläche der Kurbelwelle kaum miteinander in direktem Kontakt, und eine Beschädigung auf der harzartigen Gleitschicht, welche die Gleitfläche der Drucklagerhälfte bildet, erfolgt kaum.
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Figurenliste
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- 1 stellt eine perspektivische Explosionsansicht einer Lagervorrichtung dar;
- 2 stellt eine Querschnittsansicht einer Drucklagerhälfte nach Ausführungsform 1 dar;
- 3 stellt eine Vorderansicht einer Drucklagerhälfte nach Ausführungsform 1 dar;
- 4 stellt eine Seitenansicht einer Druckaussparung der Drucklagerhälfte, gesehen von einem Pfeil YI aus 3, dar;
- 5 stellt eine Seitenansicht der Druckaussparung der Drucklagerhälfte, gesehen von einem Pfeil YO aus 3, dar;
- 6 stellt eine Vorderansicht einer Lagerhälfte und eines Drucklagers dar;
- 7 stellt eine Querschnittsansicht der Lagervorrichtung dar;
- 8 stellt eine partielle Vorderansicht der Lagervorrichtung zum Erläutern einer Betriebsweise der vorliegenden Erfindung dar;
- 9 stellt eine partielle Vorderansicht der Lagerhälfte und des Drucklagers, gesehen von einer inneren, umlaufenden Flächenseite aus 8, zum Erläutern der Betriebsweise der vorliegenden Erfindung dar;
- 10 stellt eine Vorderansicht einer Drucklagerhälfte nach Ausführungsform 2 dar;
- 11 stellt eine Seitenansicht der Druckaussparung, gesehen von einem Pfeil YO aus 10, dar;
- 12 stellt eine Seitenansicht der Druckaussparung, gesehen von einem Pfeil YO aus 10, dar;
- 13 stellt eine Ansicht dar, welche eine Endfläche in einer umlaufenden Richtung der Druckaussparung, gesehen von einem Pfeil YE aus 10, zeigt;
- 14 stellt eine Vorderansicht einer Druckaussparung nach Ausführungsform 3 dar;
- 15 stellt eine Ansicht dar, welche die Endfläche in einer umlaufenden Richtung der Druckaussparung, gesehen von einem Pfeil YE aus 12, zeigt;
- 16 stellt eine Vorderansicht einer Druckaussparung aus Ausführungsform 4 dar;
- 17 stellt eine Seitenansicht der Druckaussparung, gesehen von einem Pfeil YI aus 16, dar;
- 18 stellt eine Seitenansicht der Druckaussparung, gesehen von einem Pfeil YO aus 16, dar;
- 19 stellt eine Seitenansicht einer Druckaussparung einer andern Form dar, welche 17 entspricht;
- 20 stellt eine Seitenansicht der Druckaussparung der anderen Form dar, welche 18 entspricht;
- 21 stellt eine Vorderansicht einer Lagerhälfte nach Ausführungsform 5 dar;
- 22 stellt eine Unteransicht der Lagerhälfte, gesehen von einer Innenseite in einer radialen Richtung aus 21, dar;
- 23 stellt eine Vorderansicht einer Stoßaussparung der Lagerhälfte nach Ausführungsform 5 dar, gesehen von einer Vorderseite;
- 24 stellt eine Vorderansicht einer Drucklagerhälfte einer andern Form dar;
- 25 stellt eine Seitenansicht einer Druckaussparung der anderen Form dar;
- 26 stellt eine Vorderansicht dar, welche einen angrenzenden Teil der Drucklagerhälfte einer anderen Form zeigt; und
- 27 stellt eine Vorderansicht einer Drucklagerhälfte in einer anderen Form dar.
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DETAILLIERTE BESCHREIBUNG DER ERFINDUNG
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Hiernach werden Ausführungsformen der vorliegenden Erfindung mit Bezugnahme auf die Zeichnungen beschrieben.
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[Ausführungsform 1]
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(Gesamter Aufbau der Lagervorrichtung)
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Zunächst wird ein gesamter Aufbau einer Lagervorrichtung 1, aufweisend eine Drucklagerhälfte 8, der vorliegenden Erfindung unter Verwendung der 1, 6 und 7 beschrieben. Wie in den 1, 6 und 7 dargestellt ist, ist eine Lagerbohrung (Aufnahmebohrung) 5, welche ein kreisförmiges Loch darstellt, das zwischen beiden Seitenflächen eindringt, in einem Lagergehäuse 4 gebildet, welches durch Anfügen eines Lagerverschlusses 3 an einem niedrigeren Teil eines Zylinderblocks 2 ausgestaltet ist, und nimmt die Aufnahmen 6 und 6 auf, welche konkave Bereiche in einer kreisförmigen Ringform darstellen, die an einer umlaufenden Kante der Lagerbohrung 5 in der Seitenfläche ausgebildet sind. Lagerhälften 7 und 7, welche drehbar einen Lagerzapfenabschnitt 11 einer Kurbelwelle lagern, sind zu einer zylindrischen Form zusammengefügt und sind zu der Lagerbohrung 5 angepasst. Drucklagerhälften 8 und 8, welche eine axiale Kraft f (siehe 7) mittels eines Druckrings 12 der Kurbelwelle aufnehmen, sind zu einer kreisförmigen Ringform zusammengefügt und an die aufnehmenden Aufnahmen 6 und 6 angepasst.
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Wie in 6 dargestellt, ist eine Schmierölnut 71 auf einer inneren umlaufenden Fläche der Lagerhälfte 7 auf einer Seite eines Zylinderblocks 2 (einer oberen Seite) der Lagerhälften 7, welche das Hauptlager ausgestalten, ausgebildet und eine Durchgangsbohrung 72, welche in eine äußere Umlauffläche eindringt, ist in der Schmierölnut 71 ausgebildet (siehe 21 und 22). Es ist zu beachten, dass die Schmierölnuten sowohl in den oberen Lagerhälften, als auch in den unteren Lagerhälften ausgebildet sein können.
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Ferner sind Stoßaussparungen 73 und 73 an beiden umlaufenden Endbereichen der Lagerhälften 7 ausgebildet, welche angrenzend zu den Angrenzungsflächen der Lagerhälften 7 angeordnet sind (siehe 6). Die Stoßaussparung 73 stellt einen Bereich reduzierter Wanddicke da, welcher derart ausgebildet ist, dass die Wanddicke eines Bereichs, welcher an die umlaufende Endfläche der Lagerhälfte 7 angrenzt, hin zu der umlaufenden Endfläche kontinuierlich dünner wird. Die Stoßaussparungen 73 sind zum Zwecke des Aufnehmens einer positionsmäßigen Verschiebung und einer Deformation von angrenzenden Flächen bei Zusammenfügen des Paares an Lagerhälften 7 und 7 ausgebildet.
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(Aufbau einer Drucklagerhälfte)
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Nachfolgend wird ein Aufbau einer Drucklagerhälfte 8 nach Ausführungsform 1 unter Verwendung von 2 bis 5 beschrieben. Zunächst ist die Drucklagerhälfte 8 der vorliegenden Ausführungsform in einer flachen Scheibe in einem halbkreisförmigen Ringform aus einem Bimetall ausgebildet, innerhalb welcher eine dünne, tragende Legierungsschicht 16 auf einer Metallrückschicht 14 aus Stahl befestigt ist, wonach eine harzartige Gleitschicht 18 auf der tragenden Legierungsschicht 16 ausgebildet ist. Die Drucklagerhälfte 8 weist eine Gleitfläche 81 (tragfähige Fläche) auf, welche in einem zentralen Bereich durch die harzartige Gleitschicht 18 ausgebildet ist, sowie Druckaussparungen 82 und 82 in Bereichen, welche an die Endflächen 83 und 83 auf beiden Seiten in der umlaufenden Richtung angrenzen. Um die Speicherung von Schmieröl zu verbessern, sind zwei Ölnuten 81a und 81a auf der Gleitfläche 81 zwischen den Druckaussparungen 82 und 82 auf beiden Seiten ausgebildet.
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Die harzartige Gleitschicht 18 ist aus einem harzartigen Bindemittel und einem festen Schmiermittel ausgebildet. Während die geläufigen Harze als harzartige Bindemittel verwendet werden können, ist es bevorzugt eines oder mehrere aus Polyamidimid, Polyimid und Polybenzimidazol mit hoher Hitzeresistenz zu verwenden. Ferner kann das harzartige Bindemittel eine harzartige Zusammensetzung sein, welche durch Mischen eines hoch hitzebeständigen Harzes, bestehend aus einem oder mehreren aus Polyamidimid, Polyimid und Polybenzimidazol, und einem Harz von 1 bis 25 Volumenprozent, bestehend aus einem oder mehreren aus Polyamid, Epoxid und Polyethersulfon oder einer harzartigen Zusammensetzung erlangt durch deren Polymer-Legieren, erlangt wird. Für ein festes Schmiermittel ist es möglich Molybdändisulfid, Wolframdisulfid, Graphit, Polytetrafluorethylen, Bohrnitrid oder dergleichen zu verwenden. Der Anteil der Zufügung des festen Schmiermittels zur harzartigen Gleitschicht ist vorzugsweise zwischen 20 und 80 Volumenprozent. Um den Verschleißwiderstand der harzartigen Gleitschicht zu verbessern, können sich harte Partikel, erstellt aus einem keramischen Material, einer intermetallische Verbindung oder dergleichen eines Anteils von 0,1 bis 10 Volumenprozent in der harzartigen Gleitschicht befinden.
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Zum Ausbilden der harzartigen Gleitschicht 18 auf einer Gleitflächenseite der Drucklagerhälfte 8 wird eine Verbindung der harzartigen Gleitschicht, welche in einem organischen Lösungsmittel gelöst ist, auf die tragende Legierungsschicht 16 der Drucklagerhälfte durch ein Sprayverfahren angewandt, wobei das organische Lösungsmittel durch Erwärmen getrocknet wird, und wobei dann die harzartige Zusammensetzung durch Erwärmen ausgebacken wird. Jedoch ist das Formverfahren der harzartigen Gleitschicht 18 nicht auf das Sprayverfahren beschränkt und die harzartige Gleitschicht 18 kann durch ein anderes gewöhnliches Verfahren, wie beispielsweise ein Wälzbeschichtungsverfahren ein Druckverfahren oder dergleichen, ausgebildet sein.
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Es ist zu verstehen, dass ein harzartiges Gleitmaterial, welches dieselbe Zusammensetzung wie die harzartige Gleitschicht aufweist, nicht nur auf die Gleitfläche 81, welche die axiale Kraft der Kurbelwelle aufnimmt, sondern auch auf eine Fläche der Druckaussparung 82, eine Fläche der Ölnut 81a, eine äußere radiale Fläche der Drucklagerhälfte, eine innere radiale Fläche davon und dergleichen angewandt werden kann. In den unten beschriebenen Ausführungsformen 1 bis 4 wird beispielsweise das harzartige Gleitmaterial auch auf die Flächen der Druckaussparungen 82, 82 der Drucklagerhälfte 8 und auf die Flächen der Ölnuten 81a, 81a angewandt.
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Die Dicke der harzartigen Gleitschicht 18 beträgt 1 bis 30 µm, vorzugsweise 2 bis 20 µm und besonders vorzugsweise 3 bis 8 µm.
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Die Druckaussparungen 82 stellen wanddickenreduzierte Bereiche dar, welche in Bereichen ausgebildet sind, die an beide umlaufenden Endflächen auf einer Seite einer Gleitfläche 81 angrenzen, sodass deren Wanddicken hin zu den Endflächen kontinuierlich dünner werden und sich entlang einer gesamten Länge in einer radialen Richtung der umlaufenden Endflächen der Drucklagerhälfte 8 erstrecken. Die Druckaussparungen 82 werden zum einfachen positionsmäßigen Verschieben der umlaufenden Endflächen 83 und 83 des Paares an Drucklagerhälften 8 und 8 ausgebildet, was durch positionsmäßiges Verschieben oder desgleichen zu einem Zeitpunkt des Zusammenfügens der Drucklagerhälften 8 zu einem zweigliedrigem Lagergehäuse 4 verursacht wird.
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In der vorliegenden Ausführungsform wird eine Fläche der Druckaussparung 82 durch eine flache Fläche ausgestaltet, kann aber auch durch eine gekrümmte Fläche ausgestaltet sein. Die Fläche kann durch eine einzelne flache Fläche ausgestaltet sein oder kann durch Zusammenfügen einer Vielzahl flacher Flächen ausgestaltet sein. Ferner kann die Fläche durch eine einzelne gekrümmte Fläche ausgestaltet sein oder kann durch Zusammenfügen einer Vielzahl an gekrümmten Flächen ausgestaltet sein. Ferner kann die Fläche der Druckaussparung 82 durch Zusammenführung einer flachen Fläche und einer gekrümmten Fläche ausgestaltet sein. Zu beachten ist, dass die oben beschriebene „einzelne gekrümmte Fläche“ einer gekrümmten Fläche entspricht, welche durch einen einzigen Kurvenradius definiert ist.
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Wie in 3 gezeigt ist, weist die Druckaussparung 82 der vorliegenden Ausführungsform verschiedene Längen an einem radialen inneren Endbereich und einem radialen äußeren Endbereich der Fläche der Druckaussparung 82 auf. Das bedeutet, dass eine Druckaussparungslänge L1 im radial inneren Endbereich kleiner als eine Druckaussparungslänge L2 im radial äußeren Endbereich (nämlich variiert die Druckaussparung 82 in der Länge derart, dass die Länge von dem radialen inneren Endbereich hin zu dem radialen äußeren Endbereich größer wird).
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Hierbei ist unter der Druckaussparungslänge eine Länge zu verstehen, welche ausgehend von einer flachen Fläche (zweitgeteilte flache Fläche), die durch beide Endflächen 83 der Drucklagerhälfte 8 verläuft, in eine senkrechten Richtung gemessen wird. Insbesondere wird, wie bei L1, die Druckaussparungslänge an dem inneren Endbereich durch eine Länge ausgehend von der zweigeteilten flachen Fläche zu einem Punkt, an welchem die Fläche der Druckaussparung 82 eine innere umlaufende Kante der Gleitfläche 81 kreuzt, definiert. Ferner wird wie bei L2 die Druckaussparungslänge an dem äußeren Endbereich durch eine Länge ausgehend von der halben flachen Fläche zu einem Punkt, an welchem die Fläche der Druckaussparung 82 eine äußere umlaufende Kante der Gleitfläche 81 kreuzt, definiert.
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4 zeigt eine Seitenfläche in der Umgebung des Endbereichs in der umlaufenden Richtung der Drucklagerhälfte 8, gesehen von einer inneren Seite (in einer Richtung gesehen von einem Pfeil YI in 3). In ähnlicher Weise zeigt 5 eine Seitenfläche in der Umgebung des Endbereichs in der umlaufenden Richtung der Drucklagerhälfte 8, gesehen von einer Außenseite (in einer Richtung gesehen von einem Pfeil YO in 3).
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Wie von 4 und 5 zu verstehen ist, ist die Fläche der Druckaussparung 82 der Drucklagerhälfte 8 geformt, um eine konstante Tiefe RD in der axialen Richtung ausgehend von dem inneren Endbereich in der radialen Richtung zu dem äußeren Endbereich in der radialen Richtung der Druckaussparung 82 der Drucklagerhälfte 8 an der umlaufenden Endfläche 83 zu erhalten.
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Hierbei ist unter der Tiefe RD ein Abstand in der radialen Richtung von einer flachen Fläche, aufweisend die Gleitfläche 81 der Drucklagerhälfte 8, zu der Fläche der Druckaussparung 82 zu verstehen. In anderen Worten gesagt stellt die Tiefe RD ein Abstand dar, welcher ausgehend von einer virtuellen Gleitfläche senkrecht gemessen ist, sobald die Gleitfläche 81 auf die Druckaussparung 82 erstreckt wird und an der virtuellen Gleitfläche festgestellt ist. Entsprechend wird die Tiefe RD durch eine Länge, ausgehend von der Fläche der Druckaussparung 82 zu der Gleitfläche 81, an der umlaufenden Endfläche 83 der Drucklagerhälfte 8 definiert.
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Ferner ist ein axiale Schnittfläche A1 eines Druckaussparungs-Zwischenbereichs an dem inneren Endbereich der Drucklagerhälfte 8 derart ausgebildet, dass er kleiner ist als eine axiale Schnittfläche A2 eines Druckaussparungs-Zwischenbereichs an dem äußeren Endbereich. Hierbei ist unter dem Druckaussparungs-Zwischenbereich ein Raum zu verstehen, welcher durch die Fläche der Druckaussparung 82, die flache Fläche (die virtuelle Gleitfläche), erlangt durch das sich Erstrecken der Gleitfläche 81, eine flache Fläche (virtuelle Endfläche), erlangt durch das sich Erstrecken der umlaufenden Endfläche 83, eine halbzylindrische Fläche, welche eine innere umlaufende Fläche des Drucklagers 8 bildet und eine halbzylindrische Fläche, welche eine äußere umlaufende Fläche des Drucklagers 8 bildet, umgeben ist.
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Unter der axialen Schnittfläche A1 des Druckaussparungs-Zwischenbereichs ist eine Fläche eines Bereichs an dem inneren Endbereich der Gleitfläche 81 der Drucklagerhälfte 8 zu verstehen, die, gesehen von der radialen Richtung der Drucklagerhälfte 8, durch die Fläche der Druckaussparung 82, eine virtuelle Erstreckungslinie ausgebildet durch das Erstrecken der Gleitfläche 81 auf die Druckaussparung 82 und eine virtuelle Erstreckungslinie ausgebildet durch das Erstrecken der umlaufenden Endfläche 83 von der Drucklagerhälfte 8 zu dem Druckaussparungs-Zwischenbereich umgeben ist. In ähnlicher Weise ist unter der axialen Schnittfläche A2 des Druckaussparungs-Zwischenbereichs eine Fläche eines Bereichs an dem äußeren Endbereich der Gleitfläche 81 der Drucklagerhälfte 8 zu verstehen, die, gesehen von der radialen Richtung der Drucklagerhälfte 8, durch die Fläche der Druckaussparung 82, eine virtuelle Erstreckungslinie ausgebildet durch das Erstrecken der Gleitfläche 81 auf die Druckaussparung 82 und eine virtuelle Erstreckungslinie ausgebildet durch das Erstrecken der umlaufenden Endfläche 83 der Drucklagerhälfte 8 zu dem Druckaussparungs-Zwischenbereich umgeben ist.
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Bezüglich spezifischen Dimensionen der Druckaussparung 82 können im Fall der Verwendung in einer Kurbelwelle (aufweisend einen Durchmesser eines Lagerzapfenabschnitts von ungefähr 30-100 mm) einer kompakten Verbrennungsmaschine, beispielsweise eines Passagiergefährts oder ähnlichem, die nachfolgenden Dimensionen angenommen werden. Das bedeutet, dass die Tiefe RD ausgehend von der Gleitfläche 81 zu der Druckaussparung 82 an der umlaufenden Endfläche der Drucklagerhälfte 8 im Bereich von 0,1 mm bis 1,0 mm festgesetzt werden kann und vorzugsweise im Bereich von 0,15 mm bis 0,5 mm festgesetzt werden kann. Ferner wird die Druckaussparungslänge L1 an dem inneren Endbereich in der radialen Richtung im Bereich von 0,5 mm bis 15 mm festgesetzt und die Druckaussparungslänge L2 an dem äußeren Endbereich in der radialen Richtung kann im Bereich von 2,5 mm bis 25 mm festgesetzt werden. Vorzugsweise wird die Druckaussparungslänge L1 im Bereich von 0,5 mm bis 5 mm festgesetzt und die Druckaussparungslänge L2 wird im Bereich von 2,5 mm bis 10 mm festgesetzt. Zu beachten ist, dass diese Dimensionen lediglich beispielhaft sind und die Dimensionen nicht zu den oben genannten Dimensionsbereichen beschränkt sind.
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Die numerischen Wertebereiche der Druckaussparungslänge L1 und der Druckaussparungslänge L2, welche oben beschrieben sind, überlappen teilweise miteinander. Dies ist jedoch darin begründet, dass bei zunehmender Größe des Lagers das Erfordernis einer größer werdenden Druckaussparungslänge besteht. Entsprechend sollten die Druckaussparungslängen L1 und L2 derart festgesetzt werden, dass die Formel L1<L2 im zugehörigen numerischen Wertebereich erfüllt ist.
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(Betrieb)
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Als nächstes wird der Betrieb der Drucklagerhälfte 8 der vorliegenden Ausführungsform unter Verwendung von 6 und 7 beschrieben.
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(Ölzuführungsbetrieb)
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In der Lagervorrichtung 1 läuft das Schmieröl, welches unter Druck steht und von einer Ölpumpe (nicht dargestellt) ausgelassen wird, durch die Durchgangsbohrung 72, welche durch die Wand der Lagerhälften 7, ausgehend von einer inneren Öldurchführung des Zylinderblocks 2, dringt, und wird der Schmierölnut 71 auf der inneren umlaufenden Fläche der Lagerhälfte 7 zugeführt. Ein Teil des Schmieröls, welches in die Schmierölnut 71 geführt wird, wird zu der inneren umlaufenden Fläche der Lagerhälften 7 geführt, ein Teil des Schmieröls wird für einen internen Öldurchgang der Kurbelwelle, der auf einer Fläche des Lagerzapfenabschnitts bereitgestellt ist, durch eine Öffnung (nicht dargestellt) zu einer Kurbelzapfenseite geführt, und der andere Teil des Schmieröls fließt ausgehend von beiden axialen Enden der Lagerhälften 7 und 7 durch einen Zwischenbereich zwischen den Flächen der Stoßaussparungen 73 des Paares an Lagerhälften 7 und 7 nach außen, wobei die Paare an Lagerhälften 7 und 7 das Hauptlager und die Fläche des Lagerzapfenabschnitts 11 der Kurbelwelle ausgestalten.
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In der vorliegenden Ausführungsform ist die Lagerhälfte 7 koaxial mit der Drucklagerhälfte 8 angeordnet und eine flache Fläche, welche beide umlaufenden Endflächen der Lagerhälfte 7, welche das Hauptlager ausgestalten, aufweist, ist mit der flachen Fläche, einschließend beide umlaufenden Endflächen der Drucklagerhälften 8, parallel ausgebildet, sodass die Positionen der Stoßaussparungen 73 den Positionen der Druckaussparungen 82 entsprechen. Entsprechend fließt das Schmieröl, welches von beiden axialen Enden des Hauptlagers (die Lagerhälften 7) nach außen fließt, in Zwischenbereiche (Druckaussparungs-Zwischenbereiche) zwischen den Flächen der Druckaussparungen 82 der Drucklagerhälfte 8 und der Fläche des Druckrings 12 der Kurbelwelle.
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Hiernach wird ein Betrieb der Druckaussparung auf einer Hinterseite in einer drehbaren Richtung der Kurbelwelle beschrieben, in welchem die Auswirkung der vorliegenden Erfindung bei Inbetriebnahme auffallender ist.
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In der Druckaussparung 82 der Drucklagerhälfte 8 nach der vorliegenden Ausführungsform ist die Druckaussparungslänge L1 an dem inneren Endbereich in der radialen Richtung der Druckaussparung 82 kleiner erstellt als die Druckaussparungslänge L2 an dem äußeren Endbereich in der radialen Richtung. Somit wird das Schmieröl, welches von den Stoßaussparungs-Zwischenbereich der Lagerhälfte 7 nach außen fließt, davon abgehalten, in die Druckaussparungs-Zwischenbereiche zu fließen, da die Druckaussparungslänge L1 klein ist.
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Genauer wird das Schmieröl in dem Stoßaussparungs-Zwischenbereich der Lagerhälften 7 zu einer Vorderseite in der Lagerzapfendrehrichtung geführt, während es die Lagerzapfenabschnittsfläche mitbewegt, aber der Stoßaussparungs-Zwischenbereich wird hin zu der Vorderseite in der Lagerzapfendrehrichtung im Volumen kleiner, wodurch eine Menge des Schmieröls, welches von dem Stoßaussparungs-Zwischenbereich nach außen fließt, in einem kleinen Volumenbereich groß wird. Da die Stoßaussparungslänge größer als die Druckaussparungslänge ist, fließt das Schmieröl, welches aus dem kleinen Volumenbereich herausfließt, derweil kaum in den Druckaussparungs-Zwischenbereich (siehe 8 und 9).
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Gemäß der vorliegenden Erfindung wird ferner die Schnittfläche A1 des Druckaussparungs-Zwischenbereichs an dem inneren Endbereich der Drucklagerhälfte 8 als klein festgelegt, wodurch ein mengenbezogene Öffnung zum Abhalten einer Menge des Schmieröls, welches in den Druckaussparungs-Zwischenbereich fließt, ausgebildet wird. Somit fließt das Schmieröl, welches vom Fließen in den Druckaussparungs-Zwischenbereich abgehalten wird, hauptsächlich in einen Zwischenbereich, welcher umgeben ist durch die Druckringfläche der Kurbelwelle, eine Aufnahmefläche des Gehäuses, eine Innendurchmesserfläche der Drucklagerhälfte und die Lagerzapfenabschnittsfläche der Kurbelwelle. Das Schmieröl, welches in diesen Zwischenbereich fließt, wird in der umlaufenden Richtung zu der Vorderseite geführt, während es die drehende Lagerzapfenabschnittsfläche und die Druckringfläche mit bewegt, und während dieses Intervalls wird eine Zentrifugalkraft auf das Schmieröl ausgeübt, wodurch das Schmieröl in eine Aussparung zwischen der Gleitfläche der Drucklagerhälfte und der Druckringfläche des Zwischenbereichs fließt, wodurch eine große Menge an Schmieröl zu der Gleitfläche 81 in der Umgebung des Zentralbereichs in der Umlaufrichtung der Drucklagerhälfte zugeführt wird.
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Gemäß der vorliegenden Erfindung wird ferner die Druckaussparungslänge L2 in dem äußeren Endbereich der Drucklagerhälfte 8 als vergleichsweise lang festgelegt.
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Sobald die umlaufende Endfläche 83 des Paares an Drucklagerhälften 8 sich in axialer Richtung durch Zusammenfügung mit dem zweigeteilten Lagergehäuse voneinander verschieben, kontaktiert die Gleitfläche 81 in den Bereichen, welche an die Druckaussparung 82 der Drucklagerhälfte 8 angrenzen, im Allgemeinen in leichter Weise die Druckringfläche der Kurbelwelle. In den vergangenen Jahren ist das Ausmaß der Biegung der Kurbelwelle ferner zur Zeit des Betriebs der Verbrennungsmaschine aufgrund der Reduktion der Steifigkeit der Kurbelwelle groß geworden, wodurch die Gleitfläche 81 in den Bereichen, die zu den Druckaussparungen 82 der Drucklagerhälften 8 angrenzen, in einfacherer Weise den Druckring kontaktiert, und zwar in einem Bereich der Gleitfläche 81, welche näher am Außendurchmesser-Seitenendbereich liegt. Gemäß der vorliegenden Erfindung weist die Druckaussparung 82 jedoch eine Druckaussparungslänge auf, welche in einem Bereich, welcher dem Außendurchmesser-Seitenendbereich näher ist, größer ist, wodurch ein ausreichender Zwischenbereich gebildet ist. Somit erfolgt kaum Kontakt zwischen der Gleitfläche in dem Bereich, welcher an die Druckaussparung 82 angrenzt, und der Druckringfläche.
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Durch Erlangen der zugehörigen, oben beschriebenen Wirkungen, kontaktieren die Gleitfläche 81 der Drucklagerhälfte 8 und die Kurbelwelle sich gegenseitig kaum.
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Zum Zeitpunkt des Betriebs der Verbrennungsmaschine, besonders unter Betriebsbedingungen, in welchen sich die Kurbelwelle bei hoher Geschwindigkeit dreht, erfolgt eine Biegung (Biegung in der axialen Richtung) der Kurbelwelle, und die Vibration der Kurbelwelle wird groß. Durch die große Vibration tritt in periodischer Weise die große Kraft f in der Kurbelwelle auf, welche hin zu der Gleitfläche 81 der Drucklagerhälfte 8 gerichtet ist. Die Gleitfläche 81 der Drucklagerhälfte 8 nimmt diese axiale Kraft f auf.
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Falls die Druckaussparungslänge der Drucklagerhälfte entlang der radialen Richtung einfach klein gemacht wird, um den Einfluss des Schmieröls in den Druckaussparungs-Zwischenbereich zu vermeiden, sodass die Fläche des Druckaussparungs-Zwischenbereichs an der inneren Durchmesserseite der Drucklagerhälfte klein erstellt wird, entsteht dort in dieser Verbindung das Problem, dass die äußere Durchmesserseite der Gleitfläche, welche an den umlaufenden Endbereich der Drucklagerhälfte angrenzt, die Druckringfläche wie oben beschrieben kontaktiert.
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Sofern die Druckaussparungslänge durch die gesamte Länge in der radialen Richtung, wie in
JP-A-2013-238277 beschrieben, groß erstellt wird, wird ferner die Menge an Schmieröl, welches in den Druckaussparungs-Zwischenbereich fließt, groß, und somit wird die Zuführung des Schmieröls zu der Gleitfläche nahe des Zentralbereichs in der umlaufenden Richtung der Drucklagerhälfte unzureichend.
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Andererseits wird der Einfluss des Schmieröls in den Druckaussparungs-Zwischenbereich an der Hinterseite in der Drehrichtung der Kurbelwelle wie oben beschrieben vermieden, selbst wenn die axiale Kraft f der Kurbelwelle auf die Drucklagerhälfte 8 der vorliegenden Erfindung einwirkt, wodurch somit eine große Menge an Schmieröl zu der Gleitfläche 81 nahe des Zentralbereichs in der umlaufenden Richtung der Drucklagerhälfte 8 geführt wird. Durch diese große Menge an Schmieröl werden die Gleitfläche 81 der Drucklagerhälfte 8 und die Fläche des Druckrings 12 der Kurbelwelle kaum miteinander in direkten Kontakt gebracht.
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(Wirkungen)
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Als nächstes werden Wirkungen der Drucklagerhälfte 8 der vorliegenden Ausführungsform beschrieben.
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Die Drucklagerhälfte 8 der vorliegenden Ausführungsform weist die Druckaussparungen 82 und 82 auf. Die Druckaussparung(en) 82 auf der Hinterseite oder beiden Seiten in der Drehrichtung des Lagerzapfenabschnitts 11 ist derart ausgebildet, dass die Druckaussparungslänge L1 an dem inneren Endbereich in der radialen Richtung der Drucklagerhälfte 8 minimal ist und kleiner ist als die Druckaussparungslänge L2 an dem äußeren Endbereich in der radialen Richtung der Drucklagerhälfte 8. Somit fließt kaum Schmieröl in den Druckaussparungs-Zwischenbereich durch die verhältnismäßig kleine Druckaussparungslänge L1 an der inneren Seite. Das Schmieröl, welches nicht in den Druckaussparungs-Zwischenbereich fließt, wird zu der Gleitfläche 81 nahe des umlaufenden Endbereichs der Drucklagerhälfte 8 geführt.
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Wie in 3 und 6 dargestellt ist zu bemerken, dass die vorliegende Ausführungsform den Fall darstellt, in welchem die Druckaussparungen, welche den Aufbau der vorliegenden Erfindung aufweist, an beiden umlaufenden Endbereichen der Drucklagerhälfte 8 ausgebildet sind, aber die vorliegende Erfindung ist nicht hierauf beschränkt. Sofern die Druckaussparung zumindest an der Hinterseite in der Drehrichtung der Kurbelwelle dazu ausgebildet ist den Aufbau der vorliegenden Erfindung aufzuweisen, kann eine betriebsgemäße Wirkung der vorliegenden Erfindung erlangt werden.
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Hierbei bedeutet „die Druckaussparung auf der Hinterseite in der Drehrichtung der Kurbelwelle“, dass eine der Druckaussparungen 82 an beiden Endbereichen angeordnet ist, durch welche jeder Punkt des Druckrings 12 der drehenden Kurbelwelle zunächst schreitet, während Sorgfalt an der einzelne Drucklagerhälfte 8 angewandt wird.
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Durch Ausbilden der Druckaussparungen, aufweisend den Aufbau der vorliegenden Erfindung an beiden vorderen und hinteren Seiten der Drucklagerhälfte 8 in der Drehrichtung der Kurbelwelle, werden dort jedoch derartige Wirkungen bereitgestellt, dass die Drucklagerhälfte 8 auf der Eingabeseite der axialen Kraft f, und dass die Drucklagerhälfte 8 auf der entgegengesetzten Seite einen gemeinsamen Aufbau aufweisen können und eine fehlerhafte Anordnung vermieden werden kann.
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[Ausführungsform 2]
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Unter Verwendung von 10 bis13 wird eine Drucklagerhälfte 8A, aufweisend Druckaussparungen 821 einer von Ausführungsform 1 abweichenden Form, beschrieben. Zu beachten ist, dass dieselben oder äquivalente Teile wie im zu Ausführungsform 1 beschriebenen Inhalt durch Zuweisen derselben Bezugszeichen erläutert werden.
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(Aufbau)
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Zunächst wird ein Aufbau beschrieben. Der gesamte Aufbau der Lagervorrichtung 1 der vorliegenden Erfindung ist ähnlich zu dem aus Ausführungsform 1. Der Aufbau der Drucklagerhälfte 8A ist im Wesentlichen auch ähnlich zu Ausführungsform 1, abgesehen von den Formen der Druckaussparungen 821 und 821.
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In der Druckaussparung 821 der Drucklagerhälfte 8A nach Ausführungsform 2 wird an der umlaufenden Endfläche 83 eine Druckaussparungstiefe RD2 an einem äußeren Endbereich in eine radiale Richtung der Druckaussparung 821 tiefer erstellt als eine Druckaussparungstiefe RD1 an einem inneren Endbereich in der radialen Richtung. Somit kommt eine Umgebung eines Außendurchmesser-Seitenendbereichs der Gleitfläche 81, welche zu der Druckaussparung 821 der Drucklagerhälfte 8A angrenzt, erst recht kaum mit dem Druckring in direkten Kontakt.
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Im Falle der Verwendung für eine Kurbelwelle (ein Durchmesser eines Lagerzapfenabschnitts von ungefähr 30 bis 100 mm) einer kompakten Verbrennungsmaschine eines Passagiergefährts oder ähnlichem können beispielsweise die nachfolgenden Dimensionen als spezifische Dimensionen der Druckaussparung 821 angenommen werden. Das bedeutet, dass die Druckaussparungstiefe RD1 an dem inneren Endbereich in der radialen Richtung, die ausgehend von der Gleitfläche 81 zu der Druckaussparung 821 an dem umlaufenden Endbereich der Drucklagerhälfte 8A gemessen wird, zwischen 0,05 mm und 0,5 mm festgestellt werden kann, und die Druckaussparungstiefe RD2 an dem äußeren Endbereich in der radialen Richtung zwischen 0,3 mm und 1,0 mm festgestellt werden kann. Es ist zu beachten, dass diese Dimensionen lediglich Beispiele sind und die Dimensionen nicht zu diesen Dimensionsbereichen beschränkt sind. Die Dimensionen der Druckaussparungslänge L1 an dem inneren Endbereich und der Druckaussparungslänge L2 an dem äußeren Endbereich sind ferner identisch mit denen, die in Bezug auf Ausführungsform 1 beschrieben sind.
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Die numerischen Wertebereiche der Druckaussparungstiefe RD 1 und der Druckaussparungstiefe RD 2, welche oben beschrieben sind, überlappen teilweise miteinander. Dies ist jedoch darin begründet, dass die Größe des Lagers größer wird, sofern die Druckaussparungslänge größer zu werden bedarf. Entsprechend sollten die Druckaussparungstiefen RD1 und RD2 so festgelegt werden, dass die Formel RD1<RT2 in dem zugehörigen numerischen Wertbereich erfüllt ist.
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[Ausführungsform 3]
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Hiernach wird unter Verwendung von 14 und 15 eine Drucklagerhälfte 8B, aufweisend Druckaussparung 822 einer von Ausführungsformen 1 und 2 unterschiedliche Form, beschrieben. Zu beachten ist, dass dieselben oder äquivalente Teile wie im zu obigen Ausführungsformen beschriebenen Inhalt durch Zuweisen derselben Bezugszeichen erläutert werden.
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(Aufbau)
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Zunächst wird der Aufbau beschrieben. Der gesamte Aufbau der Lagervorrichtung der vorliegenden Erfindung ist zu dem aus Ausführungsform 1 ähnlich. Der Aufbau der Drucklagerhälfte 8B ist im Wesentlichen auch zu den Aufbauten aus Ausführungsformen 1 und 2 ähnlich, abgesehen von den Formen der Druckaussparungen 822 und 822.
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Jedoch ist die Druckaussparung 822 der Drucklagerhälfte 8B der vorliegenden Ausführungsform durch eine gekrümmte Fläche ausgestaltet, wie es in 14 und 15 dargestellt ist. Die gekrümmte Fläche ist derart ausgebildet, dass ein Druckaussparungs-Zwischenbereich größer ist als derjenige der flachen Flächen, beschrieben in Ausführungsformen 1 und 2. Anders gesagt ist die gekrümmte Fläche in konkaver Weise ausgehend von einer Seite einer Gleitfläche 81 zu einer entgegengesetzten Flächenseite (einer Flächenrückseite) ausgespart (siehe 15).
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Anders als oben dargestellt sind die Beziehung zwischen den Druckaussparungslängen L1 und L2, die Beziehung zwischen den Druckaussparungstiefen RD1 und RD2 und die Beziehung zwischen Schnittflächen A1 und A2 des Druckaussparungs-Zwischenbereichs ähnlich zu den Beziehungen aus Ausführungsformen 1 und 2.
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Es ist zu bemerken, dass andere Aufbauten und betriebsgemäße Wirkungen von Ausführungsform 3 im Wesentlichen ähnlich zu den Aufbauten und betriebsgemäßen Wirkungen aus Ausführungsformen 1 und 2 sind, weswegen somit eine diesbezügliche Erläuterung weggelassen wird.
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[Ausführungsform 4]
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Unter Verwendung von 16 bis 18 wird hiernach eine Drucklagerhälfte 8C, aufweisend Druckaussparungen 823 einer von Ausführungsformen 1 bis 3 unterschiedlichen Form, beschrieben. Zu beachten ist, dass dieselben oder äquivalente Teile wie im zu obigen Ausführungsformen beschriebenen Inhalt durch Zuweisen derselben Bezugszeichen erläutert werden.
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(Aufbau)
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Zunächst wird der Aufbau beschrieben. Der gesamte Aufbau der Lagevorrichtung der vorliegenden Erfindung ist zu dem gesamten Aufbau aus Ausführungsform 1 ähnlich. Der Aufbau der Drucklagerhälfte 8C ist im Wesentlichen auch zu dem Aufbau aus Ausführungsform 1 ähnlich, abgesehen von den Formen der Druckaussparungen 823 und 823.
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In der Drucklagerhälfte 8C der vorliegenden Ausführungsform ist jedoch - wie in 16 bis 18 dargestellt - die Druckaussparung(en) 823 auf der Hinterseite oder beiden Seiten in der Drehrichtung der Kurbelwelle durch eine flache Fläche und eine gekrümmte Fläche ausgestaltet.
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In der vorliegenden, in 17 und 18 dargestellten Ausführungsform ist die Druckaussparung 823 durch eine flache Fläche 823a, welche an einer Gleitflächenseite angrenzt, und durch eine gekrümmte Fläche 823b, welche zu der umlaufenden Endfläche 23 der Drucklagerhälfte angrenzt, ausgestaltet. Die gekrümmte Fläche 823b ist ausgehend von einer Seite einer Gleitfläche 81 hin zu einer entgegengesetzten Flächenseite (einer Flächenrückseite) in konkaver Weise ausgespart.
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In der vorliegenden Ausführungsform sind die Beziehung zwischen den Druckaussparungslängen L1 und L2 und der Druckaussparungstiefe RD in der umlaufenden Endfläche, die über die gesamte Länge in der radialen Richtung konstant ist, identisch mit der aus Ausführungsform 1.
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Ferner ist eine Druckaussparungslänge L1' eines Bereichs, welcher der gekrümmten Fläche 823b (eine Länge, welche in senkrechter Richtung von einer flachen Fläche, aufweisend die Endfläche 83 der Drucklagerhälfte 8, gemessen wird) entspricht, ausgehend von einem Innendurchmesser-Endbereich zu einem Außendurchmesser-Endbereich konstant (siehe 16). Die Druckaussparungslänge L1' der gekrümmten Teilflächen ist vorzugsweise zwischen 0,3 mm und 5 mm und ist mehr vorzugsweise zwischen 0,3 mm und 3 mm. Ferner wird die Beziehung zwischen der Druckaussparungslänge L1 an dem inneren Endbereich der Druckaussparung 823 und die Druckaussparungslänge L1' des entsprechenden Bereichs der gekrümmten Fläche 823b derart festgelegt, dass die Druckaussparungslänge L1' der gekrümmten Teilfläche identisch oder geringer als 50% gegenüber der Druckaussparungslänge L1 ist, und vorzugsweise identisch oder weniger als 25 % ist. Auf diese Weise wird besonders eine Wirkung des Vermeidens eines Einflusses des Schmieröls zu dem Druckaussparungs-Zwischenbereich verstärkt.
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Bezüglich der flachen Fläche 823a der Druckaussparung 823 ist eine Druckaussparungstiefe RD', ausgehend von der Gleitfläche 81 an einer Position, welche diese zu der gekrümmten Fläche 823b verbindet, zwischen dem inneren Endbereich und dem äußeren Endbereich der Drucklagerhälfte konstant (siehe 17 und 18). Die Druckaussparungstiefe RD' der flachen Fläche 823a beträgt vorzugsweise zwischen 0,005 und 0,2 mm und beträgt besonders vorzugsweise zwischen 0,005 und 0,1 mm.
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Die Druckaussparungslänge des Bereichs, welcher dem Bereich der gekrümmten Fläche 823b entspricht, wird durch die vorliegende Ausführungsform nicht beschränkt und kann ausgehend von dem inneren Endbereich der Drucklagerhälfte 8C hin zu dem äußeren Endbereich länger oder kürzer ausgestaltet sein. Der Bereich, der flachen Fläche 823a entspricht, kann durch eine gekrümmte Fläche erstellt sein, welche in einer konvexen Weise mit einem Kurvenradius R ausgehend von der Flächenrückseite hin zu der Gleitflächenseite 81 angehoben wird, wie es in 19 und 20 dargestellt ist. Ferner kann die Druckaussparungstiefe RD' der flachen Teilfläche 823a der Druckaussparung 823 ausgehend von dem inneren Endbereich der Drucklagerhälfte 8C hin zu dem äußeren Endbereich tiefer erstellt sein.
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(Betriebsgemäße Wirkungen)
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Wie in 16 bis 18 dargestellt ist, ist die Fläche der Druckaussparung durch die gekrümmte Fläche, welche an die umlaufende Endfläche angrenzt, und die flache Fläche, welche an die Gleitfläche angrenzt, ausgestaltet.
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Das Problem für den Fall, in welchen die Positionen der umlaufenden Endbereich des Paares an Drucklagerhälften verschoben sind, wird somit durch einen Zwischenbereichsraum, welcher durch die gekrümmte Fläche, aufweisend eine ausreichende Druckaussparungstiefe RD ähnlich zu den anderen Ausführungsformen, ausgebildet ist, gelöst.
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In dem Druckaussparungs-Zwischenbereich, welcher durch den inneren Endbereich der Drucklagerhälfte gebildet ist, wird ferner die axiale Schnittfläche besonders in dem Bereich der flachen Fläche klein. Somit kann die Schnittfläche A1 des gesamten Druckaussparungs-Zwischenbereichs in dem inneren Endbereich der Drucklagerhälfte kleiner erstellt werden als die Schnittflächen in den anderen Ausführungsformen.
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Entsprechend kann die Drucklagerhälfte aus Ausführungsform 4 wirkungsvoll den Einfluss des Schmieröls, welches ausgehend von dem Stoßaussparungs-Zwischenbereich der Lagerhälfte ausfließt in den Druckaussparungs-Zwischenbereich, vermeiden und besitzt daraus resultierend exzellente Eigenschaften in Bezug auf die Zuführung des Schmieröls zu der Gleitfläche in der Umgebung des Zentralbereichs in der umlaufenden Richtung der Drucklagerhälfte.
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Es ist zu bemerken, dass eine ähnliche betriebsgemäße Wirkung bereitgestellt werden kann, sobald die flache Fläche 823a aus 17 und 18 zu einer gekrümmten Fläche 823a', welche - wie in 19 und 20 gezeigt - ausgehend von der Flächenrückseite hin zu der Gleitflächenseite eine konvexe Form aufweist, geändert wird.
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Wie oben beschrieben kann ferner die Druckaussparung 823 auch durch eine flache Fläche und eine flache Fläche (also zwei flache Flächen) ausgestaltet sein. Wie beispielsweise aus der in 16 bis 18 dargestellten Druckaussparung 823 ersichtlich, kann die gekrümmte Teilfläche 823b zu einer flachen Fläche (eine flache Fläche, welche durch Verbinden beider Enden der gekrümmten Fläche 823b, welche in den 17 und 18 mit einer gerade Linien dargestellt ist, gebildet ist) geändert sein. In diesem Aufbau kann auch eine zu der obigen Beschreibung ähnliche betriebsgemäße Wirkung bereitgestellt sein.
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Es ist zu bemerken, dass der andere Aufbau und eine betriebsgemäße Wirkung aus Ausführungsform 4 im Wesentlichen ähnlich zu den Aufbauten und den betriebsgemäßen Wirkungen aus Ausführungsformen 1-3 sind, weswegen somit eine diesbezügliche Erörterung weggelassen wird.
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[Ausführungsform 5]
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Unter Verwendung von 3 bis 7, 21 und 22 wird als nächstes die Lagervorrichtung 1, aufweisend die Drucklagerhälfte der vorliegenden Erfindung, beschrieben. Zu beachten ist, dass dieselben oder äquivalente Teile wie im zu obigen Ausführungsformen beschriebenen Inhalt durch Zuweisen derselben Bezugszeichen erläutert werden.
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In der vorliegenden Ausführungsform wird die Lagervorrichtung 1, aufweisend die in Ausführungsform 1 beschriebene Drucklagerhälfte 8, beschrieben, jedoch ist die Erfindung hierauf nicht beschränkt und es ist der Tatsache Aufmerksamkeit zu schenken, dass selbst die Lagervorrichtung 1, aufweisend die Drucklagerhälften 8A bis 8C aus Ausführungsformen 2 bis 4, die betriebsgemäße Wirkung aufweist, welche der nachfolgenden betriebsgemäßen Wirkung ähnlich ist.
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Wie in 6 und 7 gezeigt, weist die Lagervorrichtung 1 der vorliegenden Ausführungsform das Lagergehäuse 4, aufweisend den Zylinderblock 2 und den Lagerverschluss 3, die zwei Lagerhälften 7 und 7, welche den Lagerzapfenabschnitt 11 der Kurbelwelle drehbar lagern, und die vier Lagerhälften 8, 8, 8 und 8, die mittels des Druckrings 12 der Kurbelwelle eine axiale Kraft aufnehmen, auf.
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Die Lagerbohrung 5 wird in dem Zylinderblock 2 und dem Lagerverschluss 3, welche das Lagergehäuse 4 ausgestalten, an einen gemeinsamen Bereich als Aufnahmebohrung ausgebildet, welcher das Paar an Lagerhälften 7 und 7 aufnimmt, sodass diese hierdurch eindringen.
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Die Lagerhälften 7 weisen die Stoßaussparungen 73 und 73 an beiden Endbereichen in der umlaufenden Richtung der inneren umlaufenden Fläche auf. Wie in 21 und 22 dargestellt ist, weist ferner die Lagerhälfte 7, welche auf der Seite des Zylinderblocks 2 angeordnet ist, die Schmierölnut 71, welche entlang der umlaufenden Richtung in der Umgebung des Zentrums in der breiten Richtung (der axialen Richtung) ausgebildet ist, und die Durchgangsbohrung 72, welche ausgehend von der Schmierölnut 71 auf der inneren, umlaufenden Flächenseite in die äußeren umlaufende Fläche eindringt, auf.
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In der axialen Richtung des Paares an Lagerhälften 7 und 7 werden auf beiden Seiten zwei Paare an Drucklagerhälften 8, 8, 8 und 8 angeordnet. Die Drucklagerhälfte 8 ist in einer halbkreisförmigen Ringform ausgebildet, wobei der äußere Durchmesser der Lagerhälfte 7 und der äußere Durchmesser der Drucklagerhälfte 8 im Wesentlichen koaxial angeordnet sind, wobei eine horizontale Fläche, welche durch beide umlaufenden Endflächen der Lagerhälften 7 führt, und eine horizontale Fläche HR, welche durch beide umlaufenden Endflächen der Drucklagerhälfte 8 führt, im Wesentlichen parallel zueinander angeordnet sind.
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Wie in 6 gezeigt, sind die Stoßaussparung 73 der Lagerhälfte 7 und die Druckaussparung 82 der Drucklagerhälften 8 zueinander eins zu eins angepasst. Das bedeutet, dass der Stoßaussparungs-Zwischenbereich der Lagerhälfte 7 und der Druckaussparungs-Zwischenbereich der Drucklagerhälfte 8 gesehen in der umlaufenden Richtung im Wesentlichen in derselben Winkelposition angeordnet sind.
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Wie in Ausführungsform 1 beschrieben, wird in der Drucklagerhälfte 8 die Druckaussparungslänge L1 an dem inneren Endbereich in der radialen Richtung kürzer erstellt als die Druckaussparungslänge L2 an dem äußeren Endbereich in der radialen Richtung. Ferner ist die axiale Schnittfläche A1 des Druckaussparungs-Zwischenbereichs in dem inneren Endbereich kleiner erstellt als die axiale Schnittfläche A2 des Druckaussparungs-Zwischenbereichs in dem äußeren Endbereich.
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Die Drucklagerhälfte 8 der vorliegenden Erfindung weist ferner die nachfolgende Beziehung zu der Lagerhälften 7 auf, und zwar zusätzlich zu der oben beschriebenen Beziehung zu der Druckaussparungslänge L1 und der Druckaussparungslänge L2 sowie der Beziehung zu der Schnittfläche A1 und der Schnittfläche A2.
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Unter Verwendung von 4 und 23 wird zunächst die Beziehung der axialen Schnittfläche des Druckaussparungs-Zwischenbereichs und der radialen Schnittfläche des Druckaussparungs-Zwischenbereichs beschrieben. In der Drucklagerhälfte 8 der vorliegenden Erfindung ist die axiale Schnittfläche A1 des Druckaussparungs-Zwischenbereichs an dem inneren Endbereich in der radialen Richtung der Druckaussparung 82 kleiner erstellt als der radiale Schnittfläche AC des Stoßaussparungs-Zwischenbereichs der Stoßaussparung 73 der zugehörigen Lagerhälfte 7.
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Hierbei entspricht die axiale Schnittfläche A1 des Druckaussparungs-Zwischenbereichs dem oben Beschriebenen und die radiale Schnittfläche AC des Stoßaussparungs-Zwischenbereichs bezieht sich auf eine Fläche in einem Bereich, welcher - gesehen von dem axialen Bereich der Lagerhälfte 7 - an dem Endbereich der Lagerhälfte 7 umgeben ist durch die Fläche der Stoßaussparung 73, durch eine virtuelle Erstreckungslinie ausgebildet durch das Erstrecken der Gleitfläche 75 der Lagerhälfte 7 auf die Stoßaussparung 73, und durch eine horizontale Linie, welche die umlaufenden Endflächen 74 der Lagerhälfte 7 an den beiden diesbezüglichen Endbereichen verbindet.
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Als nächstes wird die Beziehung der Längen beschrieben. Bei der Drucklagerhälfte 8 der vorliegenden Erfindung wird die Druckaussparungslänge L1 an dem inneren Endbereich in der radialen Richtung der Druckaussparung 82 kürzer ausgebildet als eine Stoßaussparungslänge CL der Stoßaussparung 73 der zugehörigen Lagerhälfte 7.
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Hierbei entspricht die Stoßaussparungslänge CL der Länge der Stoßaussparung 73 an dem Endbereich in der axialen Richtung auf einer Seite, auf welcher die Drucklagerhälfte 8 angeordnet ist, und entspricht einer Höhe ausgehend von einer horizontalen Fläche zu einer oberen Kante der Stoßaussparung 73 zu einem Zeitpunkt, sobald die Lagerhälfte 7 auf der horizontalen Fläche derart angeordnet ist, dass beide umlaufenden Endflächen 74 und 74 der Lagerhälften 7 als niedrigere Endflächen erstellt sind (siehe 21). Es ist zu bemerken, dass in der vorliegenden Ausführungsform die Stoßaussparungslänge CL entlang der gesamten axialen Richtung konstant ist, aber abgesehen davon die Stoßaussparungslänge in der axialen Richtung der Lagerhälfte 7 geändert werden kann.
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Gemäß des Aufbaus der vorliegenden Erfindung fließt kaum Schmieröl, welches aus dem Zwischenbereich der Stoßaussparung 73 der Lagerhälfte 7 (eine Öffnung der Stoßaussparung 73 an dem Endbereich in der axialen Richtung der Lagerhälfte 7) ausfließt, in den Druckaussparungs-Zwischenbereich der Drucklagerhälfte 8. Sobald die Druckaussparungslänge L1 länger als die Stoßaussparungslänge CL wird, fließt andererseits Schmieröl, welches aus dem Zwischenbereich der Stoßaussparung 73 der Lagerhälfte 7 ausfließt, in einfacher Weise in den Druckaussparungs-Zwischenbereich der Drucklagerhälfte 8.
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Das Schmieröl, welches aus dem Zwischenbereich der Stoßaussparung der Lagerhälfte 7 ausfließt, wird vom Einfließen in den Druckaussparungs-Zwischenbereich der Drucklagerhälfte 8 abgehalten und fließt somit hauptsächlich in den Zwischenbereich, welcher durch die Druckringfläche der Kurbelwelle, durch die Aufnahmefläche des Gehäuses, durch die Innendurchmesserfläche der Drucklagerhälfte und durch die Lagerzapfenabschnittsfläche der Kurbelwelle umgeben ist (siehe 8 und 9). Das Schmieröl, welches in diesen Zwischenbereich fließt, wird zu der Vorderseite in der umlaufenden Richtung geführt, während es den drehenden Lagerzapfenabschnitt und die Druckringfläche mitbewegt, wobei während dieses Zeitabschnitts eine Zentrifugalkraft auf das Schmieröl einwirkt, und wobei das Schmieröl von diesem Zwischenbereich in den Zwischenbereich zwischen Gleitfläche der Drucklagerhälfte und der Druckringfläche fließt und der Gleitfläche in der Umgebung des Zentralbereichs in der umlaufenden Richtung der Drucklagerhälfte zugeführt wird.
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Bei der Lagervorrichtung 1 der vorliegenden Erfindung fließt das Schmieröl, welches aus dem Stoßaussparungs-Zwischenbereich der Lagerhälften 7 ausfließt, wie oben beschrieben kaum in den Druckaussparungs-Zwischenbereich der Drucklagerhälfte 8 auf der Hinterseite in der Drehrichtung der Kurbelwelle. Somit wird eine große Menge an Schmieröl zu der Seite der Gleitfläche 81 in der Umgebung des Zentralbereichs in der umlaufenden Richtung der Drucklagerhälfte 8 geführt. Durch diese große Menge an Schmieröl kommt die Gleitfläche 81 der Drucklagerhälfte 8 und die Fläche des Druckrings 12 der Kurbelwelle kaum in direkten Kontakt miteinander.
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Im Falle der Kurbelwelle (der Durchmesser des Lagerzapfenabschnitts von ungefähr 30-100 mm) für eine kompakte Verbrennungsmaschine eines Passagiergefährts oder ähnlichem beträgt eine Tiefe der Stoßaussparung 73 an der Endfläche 74, die ausgehend von einer virtuellen Erstreckungsfläche, ausgebildet durch Erstrecken der Gleitfläche 75 auf die Stoßaussparung, gemessen ist, beispielsweise zwischen 0,01 und 0,1 mm als spezifischen Dimensionen der Stoßaussparung 73 der Lagerhälfte 7. Die Stoßaussparungslänge CL bedarf größer erstellt zu werden als die Druckaussparungslänge L1 an dem inneren Endbereich der Druckaussparung der Drucklagerhälfte 8, weswegen die Stoßaussparungslänge CL somit vorzugsweise 1,5 Mal größer oder mehr gegenüber der Druckaussparungslänge L1 ist. In dem Falle, dass die Stoßaussparung in einem Bereich eines umlaufenden Winkels von maximal 45° ausgehend von der Endfläche in der umlaufenden Richtung der Lagerhälfte gemacht ist, bedarf die Stoßaussparungslänge L1 gleich oder kleiner als die Höhe gemacht zu werden.
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Ferner kann die Stoßaussparung 73 der Lagerhälfte 7 eine Abschrägung aufweisen, welche an einem eckkantigen Bereich angebracht wird, an welchem die umlaufende Endfläche 74 der Lagerhälften 7 und die Stoßaussparung 73 miteinander verbunden sind. In diesem Fall weist die radiale Schnittfläche AC des Druckaussparungs-Zwischenbereichs der Lagerhälfte eine Fläche eines Zwischenbereichs durch die Abschrägung auf.
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In Ausführungsform 5 ist ein Beispiel dargestellt, welches sowohl der Beziehung der Schnittflächen als auch der Beziehung der Längen genügt. In der Lagervorrichtung der vorliegenden Erfindung kann jedoch lediglich eine der Beziehungen der Schnittflächen und der Längen erfüllt sein.
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Sobald das Ausmaß einer Biegung des Schafts zu einem Zeitpunkt des Betriebs der Verbrennungsmaschine groß ist, bedarf beispielsweise die Druckaussparungslänge groß erstellt zu sein, wodurch somit die Druckaussparungslänge L1 des inneren Endbereichs der Druckaussparung manchmal größer wird als die Stoßaussparungslänge CL der Lagerhälfte 7. In einem Fall wie diesem kann lediglich die Beziehung der Schnittflächen erfüllt sein. Jedoch kann besonders in einem Fall wie diesem (LI > CL) die Verwendung der Druckaussparungshälfte 8C bevorzugt sein, welche die Druckaussparung 823 aufweist, welche durch die flache Fläche 823a und die gekrümmte Fläche 823b wie in Ausführungsform 4 beschrieben festgelegt ist. Wie in 17 dargestellt, weist die flache Fläche 823a, welche an die Seite der Gleitfläche der Drucklagerhälfte angrenzt, eine schwache Neigung relativ zu der Gleitfläche 81 auf und ermöglicht somit der Druckaussparungslänge L1 an der inneren Durchmesserseite lang zu sein, während vermieden wird, dass die Fläche des Druckaussparungs-Zwischenbereich an dem inneren Endbereich groß wird. Somit wird das Schmieröl, welches aus dem Stoßaussparungs-Zwischenbereich der Lagerhälfte 7 herausfließt, davon abgehalten in den Druckaussparungs-Zwischenbereich zu fließen.
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Es ist ferner verständlich, dass, selbst wenn lediglich die Beziehung, nach welcher die Druckaussparungslänge L1 an dem inneren Endbereich der Drucklagerhälfte 8 kurzer erstellt ist als die Stoßaussparungslänge CL der Lagerhälften 7, erfüllt wird, das Schmieröl, welches aus einem Bereich des Stoßaussparungs-Zwischenbereichs der Lagerhälften 7, die unterhalb des oberen Kantenbereichs des inneren Endbereichs der Stoßaussparung des zugehörigen Lagers gebildet ist, kaum in den Druckaussparungs-Zwischenbereich fließt.
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Wie in 3 und 6 dargestellt ist, ist in der vorliegenden Ausführungsform zu bemerken, dass dort der Fall beschrieben ist, wonach die zuvor genannten Beziehungen zwischen den Druckaussparungen 82 und 82 an beiden umlaufenden Endbereichen der Drucklagerhälfte 8 und den Stoßaussparungen 73 und 73 an beiden umlaufenden Endbereichen der Lagerhälften 7 eingerichtet sein, aber die vorliegende Erfindung ist nicht hierauf beschränkt. In der vorliegenden Erfindung können die vorher genannten Beziehungen zumindest zwischen der Druckaussparung 82 auf der Hinterseite in der Drehrichtung der Kurbelwelle und der hierzu entsprechenden Stoßaussparung 73 eingerichtet sein.
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In der vorliegenden Ausführungsform wird ferner die Lagervorrichtung 1 des Typs beschrieben, nach welchem die Lagerhälften 7 und die Drucklagerhälften 8 voneinander getrennt sind, aber die vorliegende Erfindung ist nicht hierauf beschränkt und die vorliegende Erfindung kann auch zu der Lagervorrichtung 1 des Typs angewendet werden, nach welchem die Lagerhälften 7 und die Drucklagerhälfte 8 eingliedrig sind.
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Ausführungsformen 1 bis 5 der vorliegenden Erfindung werden detailliert wie oben mit Bezugszeichen zu den Zeichnungen beschrieben, aber die spezifischen Aufbauten sind nicht zu diesen Ausführungsformen beschränkt und Änderungen gegenüber diesen im Design, die nicht vom Wesensgehalt der vorliegenden Erfindung abweichen, sind in der vorliegenden Erfindung auch inkludiert.
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Wie in 24 und 25 dargestellt, kann die vorliegende Erfindung beispielsweise auch zu einer Drucklagerhälfte 8D angewandt werden, welche ein Überstandsabschnitt 88 aufweist, welcher zum Zwecke des Positionierens und Anhaltens einer Drehung in eine radiale Richtung nach außen übersteht. Ferner können auch Rückflächenaussparungen durch Bereitstellen von Abschrägungen T an beiden umlaufenden Endbereichen einer Rückfläche auf einer entgegenstehenden Seite von der Gleitfläche 81 der Drucklagerhälfte ausgebildet sein. Eine umlaufende Länge der Drucklagerhälfte 8D kann ferner durch eine vorbestimmte Länge S1 kürzer erstellt werden als die normale Drucklagerhälfte 8, welche in Ausführungsform 1 und dem Ähnlichen dargestellt ist. In der Drucklagerhälfte 8D kann ferner eine innere umlaufende Fläche in eine kreisbogenförmige Form mit einem Radius R1 in einer Umgebung des umlaufenden Endbereichs zurecht geschnitten werden.
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Sobald der kreisbogenförmige Zuschnitt mit dem Radius R1 wie oben ausgebildet ist, können die Druckaussparungslängen L1 und L2 und die Druckaussparungstiefen RD1 und RD2 der Druckaussparung 82 durch Längen und Tiefen unter Verwendung, wie bei den Bezugnahmen, einer Erstreckungslinie der oberen Kante der Druckaussparung 82 und einer Erstreckungsfläche der Fläche der Druckaussparung 82, die für den Falle ausgebildet sind, dass des kreisbogenförmigen Zuschnitts nicht ausgebildet ist, ausgedrückt werden.
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An dem Kantenbereich auf der äußeren Seite und dem Kantenbereich auf der inneren Seite in der radialen Richtung der Gleitflächenseite der Drucklagerhälfte können in ähnlicher Weise Abschrägungen entlang der umlaufenden Richtung ausgebildet sein. In diesem Fall können die Druckaussparungslängen und die Druckaussparungstiefen an dem inneren Endbereich und dem äußeren Endbereich durch die Druckaussparungslängen und die Druckaussparungstiefen an der Position des Innendurchmesser-Seitenendbereichs und des Außendurchmesser-Seitenendbereichs der Drucklagerhälfte ausgedrückt werden, die in diesem Fall nicht dazu ausgebildet sind eine Abschrägung auszubilden.
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Um eine fehlerhafte Anordnung zu vermeiden, werden ferner in lediglich einem oder zwei angrenzenden Bereichen eines Paares an Drucklagerhälften 8E umlaufende Endflächen der zugehörigen Drucklagerhälften 8E als wie in 26 dargestellte, geneigte Endflächen 83A ausgebildet, wodurch somit Angrenzungsbereiche der geneigten Endflächen ausgebildet werden können. In diesem Fall ist die geneigte Endflächen 83A zum geneigt werden durch einen vorbestimmten Winkel θ gegenüber einer flachen Fläche (die horizontale Fläche HR), welche durch die anderen umlaufenden Endflächen läuft, welche nicht geneigt sind, ausgebildet. Alternativ können die zugehörigen umlaufenden Endflächen in anderen Formen ausgebildet sein, beispielsweise in zugehörigen konkaven und konvexen Formen anstatt den geneigten Endflächen 83A.
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In jedem Fall versteht jedoch der Fachmann, dass die Druckaussparungslänge L1 durch eine Länge in der vertikalen Richtung, ausgehend von der horizontalen Fläche HR zu einem Punkt, an welchem die Fläche der Druckaussparung die innere umlaufende Kante der Gleitfläche 81 schneidet, definiert wird.
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Wie in 27 dargestellt, können ferner Ölnuten 81a auf der Gleitfläche 81 der Drucklagerhälfte 8 ausgebildet sein. Die Ölnut 81a kann in derselben Form wie der konkave Bereich ausgebildet sein, welcher als ein Paar der Druckaussparungen 82 der vorliegenden Erfindung ausgebildet ist, wobei jede der angrenzenden Bereiche des umlaufenden Endbereichs eines Paares an Drucklagerhälften 8 und 8 ist. Es ist zu bemerken, dass in der vorliegenden Ausführungsform das Beispiel, nach welchem die zwei Ölnuten 81a auf der Gleitfläche ausgebildet sind, dargestellt ist, aber die vorliegende Erfindung ist nicht darauf beschränkt und kann eine oder drei oder mehrere Ölnuten aufweisen.
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In den zuvor genannten Ausführungsformen wird ferner der Fall des Verwendens von vier Drucklagerhälften in der Lagervorrichtung beschrieben, aber die vorliegende Erfindung ist darauf nicht beschränkt und die wünschenswerte Wirkung kann durch Verwenden von mindestens einer Drucklagerhälfte der vorliegenden Erfindung erlangt werden. Ferner kann die Drucklagerhälfte in der Lagervorrichtung gemäß der vorliegenden Erfindung an einer Endfläche oder an beiden Endflächen in der axialen Richtung der Drucklagerhälfte, welche die Kurbelwelle drehbar stützt, einstückig ausgebildet sein.
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In den oben beschriebenen Ausführungsformen wird ferner die Drucklagerhälfte beschrieben, welche Druckaussparungen an beiden umlaufenden Endbereichen aufweist, aber die vorliegende Erfindung ist darauf nicht beschränkt. Der Aufbau der Druckaussparung gemäß der vorliegenden Erfindung kann an dem umlaufenden Endbereich der Drucklagerhälfte lediglich auf der Hinterseite in der Drehrichtung der Kurbelwelle angenommen werden und eine Druckaussparung, aufweisend einen gewöhnlichen Aufbau oder einen anderen Aufbau, kann lediglich an dem Endbereich auf der Vorderseite in der Drehrichtung der Kurbelwelle ausgebildet sein.
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Darüber hinaus wird in den oben beschriebenen Ausführungsformen die Drucklagerhälfte bestehend aus der Metallrückschicht, der tragenden Legierungsschicht und der harzartigen Gleitschicht beschrieben, aber die Erfindung ist nicht hierauf limitiert und kann durch eine Drucklagerhälfte, bestehend aus einer tragenden Legierungsschicht und einer harzartigen Gleitschicht, ersetzt werden.
