[发明专利]剖分外圈、使用剖分外圈的剖分滚动轴承和安装滚动轴承的构造及方法

说明书

技术领域

本发明涉及例如插入在内燃机的曲柄梢和连杆大头之间的剖分滚动轴承，且涉及在该滚动轴承内使用的剖分外圈，以及这种滚动轴承的构造和安装方法。

背景技术

在汽车或船舶发动机中，因为支承用于将活塞的往复运动转化为旋转运动的曲轴的轴承布置在配重之间或布置在配重和连杆大头之间，所以使用在周向方向上一分为二的剖分式轴承。

传统上，虽然滑动轴承已用作以上所述的支承轴承时，但近年来已存在对于消耗更少燃料的发动机的增加的需求。由于这些增加的需求，已建议使用在周向方向上剖分的轴承来替代滑动轴承，以降低旋转损失(例如，参考专利文献1)。

专利文献2描述了其中剖分式轴承插入在内燃机的曲柄销和连杆的大头部分之间的示例。此剖分式轴承具有剖分外圈，所述剖分外圈内接在连杆的大头部分的内周向表面内，且剖分式轴承具有多个滚子，所述多个滚子滚动地布置在剖分式轴承的内周表面和曲柄销的外周表面之间。剖分外圈构造为通过将每个形成为大体上半圆柱形形状的一对剖分外圈构件组合在一起而可剖分。剖分式轴承通过使用剖分外圈而能够在径向方向上剖分，所述剖分外圈可分开且可组装到曲柄销的相对于曲柄销的旋转轴线偏移的外周侧。

因为一对剖分外圈构件在其周向端部部分处相互对接，所以存在的风险是由于剖分外圈构件在轴向方向上的相互移动导致对准误差。因此，在周向方向上突出的成角度的突出部分形成在一个端部部分上，且与所述突出部分相对应的V形凹陷部分形成在相互对接的周向端部部分的另一个端部部分上，由此通过所述突出部分和凹陷部分的相互接合防止一对剖分外圈构件的轴向相对移动。

另外，在剖分式轴承中，当一组两个剖分外圈的周向端面相互邻接以形成配合表面时，可能在配合表面处发生外圈的面向的端部部分之间的径向对准误差，这是由于滚动轴承到具有其中容纳滚动轴承的支承孔的壳体内的组装误差所导致，或由于壳体的装配表面的加工情况所导致。其结果是可能存在其中在配合表面处形成径向向内突出的高度差异的情况。

然后，如在图17中示出的，在剖分外圈72a、72b之间的配合表面处产生沿径向方向(在图17中的竖直方向)的高度差异75的情况中，当滚子73在配合表面C附近在其处产生高度差异的剖分外圈之间滚动时，滚子73的周向表面与高度差异75的角部75a碰撞，这导致产生噪声或振动的风险。

然后，为抑制可能与滚子通过高度差异相关联而导致的噪声或振动，建议通过将放在配合表面附近的外圈的轨道表面径向向外地设置而形成“凹陷”或“侧缘”(例如，参考专利文献3)。

在专利文献3中描述的轴承中，V形突出部分设置在一个外圈的周向端部部分处，且V形凹陷部分设置在另一个外圈的周向端部部分处，周向端部部分形成配合表面。倾斜的表面(侧缘)形成在外圈的每个的形成外圈轨道表面的内周向表面侧上、在各外圈的周向端部部分处，以在径向厚度向外圈的每个的周向远端边缘逐渐减小的方向上倾斜。根据专利文献3中描述的轴承，发现即使在两个外圈的配合表面处产生径向对准误差的情况中，也能够通过形成倾斜的表面防止产生高度差异，其结果是抑制了噪声或振动的产生。

相关技术文献

专利文献

专利文献1：JP-A-2007-247828

专利文献2：JP-A-2005-90696

专利文献3：JP-A-2006-125606

发明内容

本发明要解决的问题

在以上所述的常规剖分式轴承中，因为剖分外圈构件的端部部分处的凹陷部分被切割以形成类似于V形的形状，所以容易在V形凹陷的底部部分处使应力集中。此外，因为剖分外圈以压配方式附接到连杆的大头部分的内周表面，所以应力在剖分外圈径向收缩的方向上施加到整个剖分外圈。因此，当剖分外圈附接到连杆的大头部分时，装配在凹陷部分内的三角形突出部分的顶点部分压靠在凹陷部分的底部部分上。此时应力集中在凹陷部分的底部部分处，由此裂纹从作为起始点的底部部分产生，在剖分外圈构件内沿周向方向延伸，这形成了剖分外圈的耐久性降低的原因。

另外，在专利文献3中描述的轴承中，“侧缘”由线性且逐渐地减小或增大外圈直径的倾斜表面形成。然而，作为如此形成的侧缘的替代，考虑到在配合表面的径向内侧边缘部分处形成圆弧形形状的曲面，所述曲面具有与外圈轨道表面的曲率相反的曲率。

然而，在以上所述的由倾斜表面和圆弧形曲面形成的“侧缘”中，因为滚子的速度矢量在形成了倾斜表面或圆弧形曲面的外圈轨道表面之间的边界的接合点处剧烈改变，所以不能充分抑制噪声或振动的产生。