具有用于改进轴承油供应的表面特征的轴颈轴承制造技术

公开了轴颈轴承组件、轴颈轴承组件的制造方法和使用方法以及使用轴颈轴承组件的机动车辆。一种公开的减小摩擦轴颈轴承组件包括第一(上)轴承壳体插入件和第二(下)轴承壳体插入件。每个插入件安装在例如发动机缸体或活塞连杆的孔内，并且具有弧形内径(ID)表面。这些ID表面在其相对端处邻接，从而协同地限定出圆柱形通道，该圆柱形通道容纳轴(例如曲轴或曲柄销)的轴颈部分。第二插入件的内径和/或外径(OD)表面包括一个或多个轴向伸长的和/或一个或多个轴向成角度的凹槽，每个凹槽仅部分地延伸穿过壳体插入件的轴向宽度。下插入件可以制造成具有从插入件的相应边缘大致垂直地延伸的两个轴向伸长凹槽。

A journal bearing with improved surface characteristics for improving the bearing oil supply.

The manufacturing method and use method of journal bearing assembly and journal bearing component are disclosed, as well as the motor vehicle using the journal bearing assembly. An open friction reduction journal bearing assembly includes a first (upper) bearing housing insert and a second (lower) bearing housing insert. Each insert is mounted in a hole, such as an engine cylinder or piston connecting rod, and has an arc inner diameter (ID) surface. These ID surfaces are contiguous at their relative ends, thereby cooperating with a cylindrical channel that holds the shaft neck part of the shaft (such as a crankshaft or crank pin). The inner diameter and / or outer diameter (OD) surface of the second inserts include one or more axially elongated and / or one or more axially angled grooves, each of which extends only partially through the axial width of the shell insert. The lower insert can be made into two axial elongated grooves having a vertical extension from the corresponding edge of the insert.

【技术实现步骤摘要】
具有用于改进轴承油供应的表面特征的轴颈轴承
本公开总体上涉及减小摩擦轴承组件。更具体地，本公开的各方面涉及用于安装内燃机曲轴和活塞连杆的轴颈轴承。如今的成品机动车辆(如现代汽车)最初配备有用于推进车辆并为车载车辆电子装置供电的动力总成。包括车辆驱动系在内的而通常被错误归类为车辆驱动系的动力总成通常包括原动机，该原动机通过多档动力传动装置向车辆的最终驱动系统(例如后差速器、车轴和车轮)传递驱动动力。汽车通常是由往复式活塞型内燃机提供动力，其原因在于这种内燃机易于获得且成本相对较低，而且重量轻，总体效率高。作为一些非限制性示例，这种发动机包括两冲程和四冲程压缩点火(CI)柴油发动机、四冲程火花点火(SI)汽油发动机、六冲程结构以及旋转式发动机。另一方面，混合动力车辆使用可替代的动力源(诸如由蓄电池和燃料电池供给动力的电动机)来推进车辆，从而将因动力而依赖于发动机的程度降至最低，并由此提高了整体的燃料经济性。通常的顶置气门内燃机包括具有一系列汽缸孔的发动机缸体，每个汽缸孔具有可在其中往复运动的活塞。与发动机缸体的顶部表面联接的是与活塞和汽缸孔配合而形成可变容积燃烧室的汽缸盖。这些往复式活塞用于将点燃在燃烧室内压缩的燃料与空气混合物而产生的压力转换成旋转力，以便驱动曲轴。曲轴又将来自发动机的扭矩和旋转动力(例如通过飞轮、液力变矩器或离合器机构)传递到自动或手动变速器。最普遍的动力传动设计采用机械齿轮系(诸如离合器致动的行星齿轮组)来适应来自车辆原动机的扭矩和动力输出。驱动轴(或“传动轴”)将来自变速器的适当的扭矩和动力传递到差速器组件或分动箱，用于驱动车辆的车轮。许多内燃机结构采用各种各样的摩擦减小轴颈轴承来支撑发动机缸体中的曲轴，并且还将活塞连杆固定到曲柄销轴颈。轴颈轴承是一种滑动轴承，它采用两个相对的半圆形插入件(称为“轴承壳体半部”)，这些插入件保持在连杆或缸体的圆柱形孔中。孔的截面可以设置有可拆卸的盖，以便于将轴颈和轴承壳体组装在孔内。可以在两个半圆形插入件之间的分割线处形成凹部，有助于防止例如因为壳体在组装期间发生错位而造成的轴承组件的过度磨损。润滑剂供应通道可以形成在上轴承壳体中，并且通过流体管线连接到发动机的油道。润滑剂供应通道将油进给到轴承的内径表面，这样便在轴颈与轴承壳体的内面之间建立起润滑膜。
技术实现思路
本文公开了具有用于改进轴承油供应的表面特征的减小摩擦轴颈轴承组件、这种轴颈轴承组件的制造方法和使用方法、具有摩擦减小轴颈轴承组件的内燃机(ICE)组件、以及配备有这种发动机的机动车辆。作为示例而非限制性的，呈现出了独特的轴颈轴承设计，该轴颈轴承设计具有制造有表面特征的轴承壳体插入件，所述表面特征是设计成将油供应到被确定为易受气蚀影响的特定位置。表面气蚀是一种冲击疲劳，这种冲击疲劳例如可能是由于在快速压力变化的条件下轴承的油膜中气态或蒸汽态气泡的形成和破裂而引起的。所公开的轴承壳体表面特征改善了针对指定轴承表面的油供应，从而减少了气蚀的发生及程度。作为示例，下轴承壳体插入件的内径(ID)表面可以制造有凹入的、轴向伸长的和/或轴向成角度的油凹槽。对于某些设计来说，下轴承壳体插入件的外径(OD)表面可以制造有周向伸长的背侧油凹槽，该背侧油凹槽流体地联接到将油传递到ID表面的通孔。作为另一个示例，下轴承壳体插入件的ID表面可以制造有一对凹入的、周向伸长的油凹槽，该油凹槽在插入件的一端处经由V形集流凹槽连接在一起。至少一些所公开的概念的附带益处包括增加了针对具体指定的轴承表面的油供应，从而使液体气蚀的发生及程度最小化。这样做又有助于改善动态负荷承载能力和流体动力稳定性。所公开的轴颈轴承结构有助于减小噪音和振动，并减少由气蚀现象引起的表面损伤。例如，在发动机曲轴应用中，所公开的摩擦减小轴颈轴承组件有助于消除在一些发动机平台的怠速条件和其他操作条件下可能出现的滴答噪声。有利地，可以对所公开的轴颈轴承组件进行修改和改造，以用于各种各样的车辆及非车辆应用。本公开的各方面涉及具有表面特征的摩擦减小旋转型轴颈轴承组件，所述表面特征是设计成改进针对指定ID表面区域的轴承油供应，其中这些ID表面区域被确定为易于受到气蚀的影响。例如，公开了一种用于支撑穿过孔的轴的轴颈轴承组件。在本示例中，轴颈轴承组件包括安装在孔内并且具有第一弧形内径(ID)表面的第一(上)轴承壳体插入件。第二轴承壳体插入件安装在孔内并与第一插入件并置，使得第二插入件的第二弧形ID表面在其相对端处与第一ID表面的相对端邻接，从而协同地限定出在其中接收轴的轴颈部分的轴承通道。第二轴承壳体插入件的内径和/或外径(OD)表面包括一个或多个轴向伸长的和/或一个或多个轴向成角度的凹入凹槽，该凹入凹槽部分地但不是全部地延伸穿过壳体插入件的轴向宽度。例如，第二ID表面可以制造有两个轴向伸长的凹槽，每一个凹槽从第二轴承壳体插入件的相应边缘大致垂直地延伸。作为另一选择，第二ID表面可以制造有两个轴向成角度的凹槽，每一个凹槽以倾斜角度从第二轴承壳体插入件的相应边缘延伸。本公开的其他方面涉及具有往复活塞式发动机的机动车辆，其中该往复活塞式发动机采用了摩擦减小旋转型轴颈轴承组件。如本文所用，“机动车辆”可以包括任何相关的车辆平台，诸如乘客车辆(内燃机、混合动力电动、全电动、燃料电池、燃料电池混合动力、完全或部分自主等)、商用车辆、工业车辆、履带式车辆、越野和全地形车辆(ATV)、农场设备、船只、飞机、火车等。在一个示例中，提出了一种机动车辆，该机动车辆包括具有发动机舱的车身以及装在发动机舱内的内燃机(ICE)组件。此ICE组件包括油底壳、具有一个或多个曲轴孔的发动机缸体以及穿过曲轴孔的曲轴。继续上述示例，机动车辆还包括一个或多个轴颈轴承组件，该轴颈轴承组件由与下壳体插入件互连的上壳体插入件组成。上壳体插入件形成有安装在曲轴孔内的单件式半圆形本体。上壳体插入件的半圆形本体具有弧形内径表面，该弧形内径表面包括从ICE组件的油底壳接收油的周向伸长通道。与其对应部分相同的是，下壳体插入件也形成有安装在曲轴孔内的单件式半圆形本体。下壳体插入件的本体具有弧形ID表面，该弧形ID表面在其相对端处与第一ID表面的相对端邻接，从而协同地限定出在其中接收发动机曲轴的轴颈部分的圆柱形轴承通道。下壳体插入件的ID和/或OD表面包括一个或多个轴向伸长的和/或轴向成角度的凹入凹槽，该凹入凹槽仅部分地延伸穿过插入件的轴向宽度。每个凹槽有助于将由下壳体插入件接收的油从油底壳传递到第二ID表面的一个或多个预定表面区域。本公开的其他方面涉及摩擦减小旋转型轴颈轴承组件的制造方法和使用方法。例如，公开了一种用于制造轴颈轴承组件的方法，该轴颈轴承组件用于可旋转地支撑穿过孔的轴。该方法以任何顺序并且以与任何所公开特征的任何组合包括：制造第一轴承壳体插入件，该第一轴承壳体插入件构造为安装在孔内并且包括第一弧形内径表面；以及制造第二轴承壳体插入件，该第二轴承壳体插入件构造为安装在孔内并且包括第二弧形ID表面，该第二弧形ID表面在其相对端处与第一ID表面的相对端邻接，从而协同地在其中接收轴的轴颈部分。第二轴承壳体插入件的ID和/或OD表面制造有一个或多个轴向伸长的和/或一个或多个轴向成角度的凹入凹槽，该凹本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种用于可旋转地支撑穿过孔的轴的轴颈轴承组件，所述轴颈轴承组件包括：第一轴承壳体插入件，所述轴承壳体插入件构造为安装在所述孔内并具有第一弧形内径(ID)表面；第二轴承壳体插入件，所述第二轴承壳体插入件构造为安装在所述孔内并且具有第二弧形ID表面，所述第二弧形ID表面在其相对端处与所述第一ID表面的相对端邻接，从而协同地在其中容纳所述轴的轴颈部分，其中所述第二轴承壳体插入件的所述第二ID表面或第二外径(OD)表面中的至少一个包括轴向伸长或轴向成角度的凹入凹槽，所述凹入凹槽仅部分地延伸穿过所述第二轴承壳体插入件的轴向宽度。

【技术特征摘要】
2017.01.10 US 15/4026531.一种用于可旋转地支撑穿过孔的轴的轴颈轴承组件，所述轴颈轴承组件包括：第一轴承壳体插入件，所述轴承壳体插入件构造为安装在所述孔内并具有第一弧形内径(ID)表面；第二轴承壳体插入件，所述第二轴承壳体插入件构造为安装在所述孔内并且具有第二弧形ID表面，所述第二弧形ID表面在其相对端处与所述第一ID表面的相对端邻接，从而协同地在其中容纳所述轴的轴颈部分，其中所述第二轴承壳体插入件的所述第二ID表面或第二外径(OD)表面中的至少一个包括轴向伸长或轴向成角度的凹入凹槽，所述凹入凹槽仅部分地延伸穿过所述第二轴承壳体插入件的轴向宽度。2.根据权利要求1所述的轴颈轴承组件，其中所述第二轴承壳体插入件的所述第二ID表面包括轴向伸长的凹入凹槽，所述凹入凹槽仅部分地延伸穿过所述第二轴承壳体插入件的所述轴向宽度。3.根据权利要求2所述的轴颈轴承组件，其中所述轴向伸长的凹入凹槽包括从所述第二轴承壳体插入件的第一边缘大致垂直地延伸的第一轴向伸长凹槽以及从所述第二轴承壳体插入件的第二边缘大致垂直地延伸的第二轴向伸长凹槽。4.根据权利要求3所述的轴颈轴承组件，其中相对于所述第二轴承壳体插入件的所述第二ID表面，所述第一轴向伸长凹槽和所述第二轴向伸长凹槽大致平行并且彼此周向地间隔开。5.根据权利要求4所述的轴...

【专利技术属性】
技术研发人员：F·史，杨波，J·B·费希尔，Q·A·威尔逊，M·萨拉，
申请(专利权)人：通用汽车环球科技运作有限责任公司，
类型：发明
国别省市：美国,US