曲軸推力軸承及包括該曲軸推力軸承的發(fā)動機(jī)的制作方法
【專利說明】曲軸推力軸承及包括該曲軸推力軸承的發(fā)動機(jī)
[0001]相關(guān)申請的交叉引用
[0002]本申請要求于2012年11月28日提交的第61/730，768號美國臨時申請的優(yōu)先權(quán)和權(quán)利，該臨時申請的內(nèi)容通過引用在完全并入本文以用于所有目的。
技術(shù)領(lǐng)域
[0003]本公開涉及改進(jìn)的、至曲軸推力軸承的供油。更具體地，本發(fā)明涉及曲軸推力軸承中的改進(jìn)的供油槽。
【背景技術(shù)】
[0004]推力軸承用于使內(nèi)燃機(jī)中的曲軸的軸向運動降至最小。用于潤滑推力軸承的選擇之一是將油送往推力軸承的表面，然后，允許油從軸承殼體自由排出?？梢允褂?60度的推力軸承，該推力軸承擬制從主軸承出現(xiàn)的油，從而潤滑推力軸承。然而，這是昂貴的選擇，并且與主軸承帽相關(guān)聯(lián)的、較低的180度軸承不能提供顯著的推力載荷支承。還可以將壓力油提供至上推力軸承，但是該選擇也很昂貴，并且需要附加的塊加工操作。因此，在這方面需要進(jìn)一步的改進(jìn)。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0005]本文公開了用于將油供給至用于曲軸的推力軸承的改進(jìn)設(shè)計，其中，推力軸承的軸向面包括一些槽，這些槽配置成用于在該軸承的表面上接收、保留和分配油。其他實施方式、形式、目標(biāo)、特征、優(yōu)勢、各方面以及益處將在以下描述和附圖中變得顯而易見。
[0006]提供該概要以介紹所選擇的、在下文的說明性實施方式中進(jìn)一步描述的創(chuàng)造。本概要并非旨在確定所要保護(hù)的主題的關(guān)鍵或本質(zhì)特征，也非旨在用于協(xié)助限制所要保護(hù)的主題的范圍。其他實施方式、形式、目的、特征、優(yōu)勢、各方面以及益處將在以下描述和附圖中變得顯而易見。
【附圖說明】
[0007]圖1是軸承組件的剖視圖，示出從主軸承之下至推力軸承的示例性油流。
[0008]圖2是帶有推力軸承的軸承組件的一部分的剖視圖，其中，推力軸承包括供油槽，該供油槽在推力軸承的外半徑處比在推力軸承的內(nèi)半徑處更寬且更深。
[0009]圖3是圖2中的推力軸承的主視圖。
[0010]圖4是根據(jù)另一實施方式的包括油槽的推力軸承的視圖，其中，油槽的橫截面積在推力軸承的外半徑處較大，并且逐漸減小至位于推力軸承的內(nèi)半徑處的較小的橫截面積。
【具體實施方式】
[0011]為了促進(jìn)理解本發(fā)明的原理，以下將參照附圖中示出的實施方式并且使用特定語言來描述這些實施方式。然而，應(yīng)理解的是，并非旨在由此來限制本發(fā)明的范圍，并且本文中還設(shè)想了所述實施方式中的任何修改和進(jìn)一步的改變、以及通常本領(lǐng)域技術(shù)人員會想到的、如本文所述的本發(fā)明的原理的任何進(jìn)一步應(yīng)用。
[0012]在常規(guī)設(shè)計中，可使用圍繞曲軸的360度推力軸承，從而為該軸承的上部提供足量的油。從主軸承出現(xiàn)的油由360度推力軸承困住，在推力軸承的內(nèi)半徑處被加壓并且通過寬度恒定的槽徑向向外流向外半徑，從而為推力軸承提供潤滑供應(yīng)。然而，360度推力軸承是較昂貴的選擇，并且該軸承的下部并不提供顯著的推力支承。圖1示出了現(xiàn)有技術(shù)的180度軸承組件150，其中，來自主軸承112的油并不由下軸承的擬制，并且不對上推力軸承120的內(nèi)半徑加壓。在這種情況下，上軸承120由通過重力流入寬度恒定的槽中的油來供油。由于寬度恒定的槽必須大到足以將重力供給的油從外徑向表面引入軸承120中，所以油并沒有顯著地保留在槽中，并且不足以供給軸承表面。還可以將壓力油直接從油槍提供至上推力軸承120，但是這個選擇也很昂貴，需要附加的塊加工操作。
[0013]如圖2至圖3所示，本公開的一個實施方式包括上半推力軸承10，上半推力軸承10具有推力軸承體16，推力軸承體16在其表面40中具有用于將諸如油的流體供給至推力軸承體16的表面的徑向供應(yīng)槽50。槽50配置成用于使?jié)櫥黧w通過重力從推力軸承的外半徑流向推力軸承的內(nèi)半徑，從而為推力軸承10提供潤滑。槽50的外徑向部分54較大，例如，在周向更寬和/或在軸向更深，從而允許油更易于流入槽中，并且當(dāng)槽50的內(nèi)徑向部分52相比于外徑向部分54更小時保持更多的油，從而在槽50中保留油或其他流體。槽50中保留的流體將提供可用于軸向傳輸至軸承間隙空間中的潤滑流體的儲藏，從而允許推力軸承10起到用于軸向曲軸載荷的支承以及定位的作用。流體供應(yīng)槽50具有周向?qū)挾萕、軸向深度D (在圖2示出)和徑向長度L。流體供應(yīng)槽50的長度L 一般對應(yīng)于位于推力軸承體16的徑向面向內(nèi)的表面32與徑向面向外的表面30之間的距離。一些實施方式可在徑向面向內(nèi)的表面32之前終止供應(yīng)槽50。
[0014]圖3示出了半推力軸承體16，其包括具有第一組徑向相對面和第二組徑向相對面40和42的半圓形配置，其中，第一組徑向相對面限定了徑向面向內(nèi)的表面32與徑向面向外的表面30，其中，第二組徑向相對面40和42的軸向面40包括多個槽50。供應(yīng)槽50在推力軸承體16的徑向面向外的表面30附近比在徑向面向內(nèi)的表面32處更寬且更深。供應(yīng)槽50的內(nèi)部徑向部分52比外部徑向部分54更淺且更窄。內(nèi)部徑向部分52和外部徑向部分54中的每個都延伸通過鄰近的相應(yīng)徑向面向內(nèi)的表面32和徑向面向外的表面30，并且在鄰近的相應(yīng)徑向面向內(nèi)的表面32和徑向面向外的表面30處開放。
[0015]在另一示例性實施方式中，如圖4所示，流體槽50’可逐漸變小，從而在槽的外徑向部分54’處比在槽的內(nèi)徑向部分52’處更寬且更深。如圖所示，槽50’的錐度可以是連續(xù)的，或包括從外徑向部分54’至內(nèi)徑向部分52’的可變部分。當(dāng)在發(fā)動機(jī)上進(jìn)行定向時，錐形槽配置輔助油或其他流體進(jìn)入槽50’中的重力供給。
[0016]每個槽50、50’均包括內(nèi)部徑向部分52、52’，內(nèi)部徑向部分52、52’具有小于或少于槽50、50’的外部徑向部分54、54’的開口的出口區(qū)域，從而在槽中保留油或其他流體。內(nèi)部徑向部分52、52’的這種較小的出口區(qū)域限制來自供應(yīng)槽50、50’的流體流，并且不允許油輕易或很容易地流出供應(yīng)槽50、50’。這就增強(qiáng)了以擦拭的方式從每個槽50、50’至軸承間隙中的供油，從而根據(jù)曲軸的推力負(fù)載支承的需要逐漸供給油或流體。
[0017]推力軸承10可包括多個油槽50和/或50’，每個油槽都具有較大的外部徑向開口54、54’以及較小的內(nèi)部徑向開口 52、52’，其中，外部徑向開口 54、54’用于將油重力供至至槽中，內(nèi)部徑向開口 52、52’用于在槽50中保留油或流體以供應(yīng)軸承表面。因而，恒定且連續(xù)的供油可用于通過使曲軸軸承表面旋轉(zhuǎn)而從槽50、50’提取到軸承間隙中。
[0018]本公開設(shè)想到了本發(fā)明的很多方面。例如，一個方面針對包括帶兩組相對面的半圓形軸承體的軸承組件。一組相對面包括徑向面向外的表面以及徑向面向內(nèi)的表面。第二組相對面包括軸向向外的相對面。軸承體具有沿軸向面向外的表面中的一個徑向延伸的一個或多