JP5330517B2 - 軸受カバー - Google Patents

Description

本発明は、軸受カバーに加えて軸受ブロックを備える分割軸受装置用の軸受カバーであって、軸受装置が組み立てられた状態にあるときに、軸受カバーが軸受ブロックの協働取付面に対向する取付面を有し、少なくとも一つの突起が取付面に備わると共に取付面から突出し、突起が軸受ブロックの協働取付面に押し込まれる軸受カバー、及び軸受カバーとそれに対向する軸受ブロックとを有する対応する軸受装置に関する。

特許文献１は、ハウジング内の分割軸受装置、特に、往復ピストン機械用のクランクシャフトスライド軸受を開示し、この装置は、軸受ブロックと、異なる硬さを有する材料で作られた軸受カバーとを備え、軸受カバーは鉄鋼材料で作られて軸受ブロック上に取り付けられ、また、軸受カバーは取付面から突出してシャープエッジの鋭い突起を有し、突起は軸受カバーが最初に組み立てられるときの力を適用することによって軽金属で作られた軸受ブロックの協働する取付面に押し込まれ、軸受カバーの取付面には溝が備わっている。突起は、切断輪郭又は角錐形状に基づいており、５０゜〜１１０゜の切断角を有する。軸受カバーの取付面からの高さは０．２５ｍｍ〜１．５ｍｍの間である。溝は、突起の側面に隣接し、取付面内に設けられており、０．１５ｍｍ〜０．３ｍｍの半径を有している。これらの溝は軸受ブロックの材料に適応するために役立ち、軸受ブロックは突起が軸受ブロックに押し込まれるときに力を受ける。

欧州特許第１０７５６０５号明細書

本発明の目的は、軸受カバーと分割軸受装置を提供することであり、それによって、軸受カバーを軸受ブロックにより効果的に取り付けることができる。

本発明の目的は、上述した軸受カバーに基づいて達成される。少なくとも一つの突起が取付面上において突起の延長部分の全域において変化する断面を有し、及び／又は円錐形状又は載頭円錐形状又は角錐形状又は載頭角錐形状である。

本発明の有利な効果は、軸受ブロック上での軸受カバーの座りの正確性が改善されるものである。これは、単に、従来技術より周知である効果をもたらすものではなく、より大きな横方向の力に耐えることができる。より効果的に耐えることが出来るように軸受の軸方向の垂直力を可能にし、軸受装置上に作用する力がより良く制御され得ることを可能にする。突起は、円錐形状又は載頭円錐形状又は角錐形状又は載頭角錐形状であり、好ましくは、取付面上に分布するこれらの突起が複数存在する。したがって、本発明により提供される軸受カバーは、軸受装置の軸方向において確実な係合を可能にする。さらに、軸受カバーは正しい方向で軸受ブロックに組み立てられることを確実にする。変化する断面を有する突起は、より良好な中心合わせに役立ち、軸受装置が組み立てられるとき、軸受カバーが傾くことを防ぐ。

生産に関して、この実施形態の変形例として、突起が変化する幅及び／又は高さを有することが好ましく、また、突起は取付面の幅方向でテーパ状の断面を有することが好ましい。

発明の一実施形態に基づいて、少なくとも二つの突起が取付面に備わり、二つの突起の断面の傾斜は対向方向に延びると共に互いに相補的であり、長手方向の力がその方向で吸収される。

突起は三角形状の断面を有し、それによって、軸受ブロックを組み立てるときの取り付け作用を改善する。言い換えると、軸受ブロックに突起を押し込むとき、突起により得られる力のより良い制御が可能になる。

これに関して、軸受ブロックに軸受カバーを容易に固定するために、少なくとも部分的に丸みを有する突起にすることも可能である。

この効果を改善するために、丸みのある領域は、０．０１ｍｍの下限と１０ｍｍの上限の範囲から選択される半径を有してもよい。本質的に、突起の先端が丸い領域を備える場合、焼結技術を使用する軸受カバーの生産中に、この領域を小さく又は調整することを可能にし、大きな機械的力が、軸受ブロックの協働取付面に押されるこの領域に与えられる。

これに関して、丸みのある領域が、０．０２ｍｍの下限と４ｍｍの上限の範囲、好ましくは０．１ｍｍの下限と２ｍｍの上限の範囲から選択された半径を有してもよい。

軸受カバーの突起が軸受ブロックの協働取付面に押されることを改善するために、取付面の幅方向に延びる一つ又は複数の突起が少なくとも一つの側面は、取付面に向かって傾斜する傾き角を有し、傾き角は９０゜の下限と１６０゜の上限の範囲から選択される。

この効果を改善するために、傾き角は１００゜の下限と１４５゜の上限の範囲、特に、１１５゜の下限と１３０゜の上限の範囲から選択される。

他の選択は、一つ又は複数の突起が二つの側面の少なくとも一つの領域で補正部分を備えるようにすることであり、軸受ブロックの協働取付面に対して素材部分が押されやすくなる。

本発明の補正部分は、断面の輪郭において不連続性、例えば、水平面に対する面の傾き角の変化を意味する。

他の実施形態及びこの効果の更なる改善に関して、補正部分は側面に切欠き又は凹みを形成し、協働取付面の少なくとも幾つかの力を受ける素材部分に適応する。”山の範囲”と類似する輪郭が形成され、軸受ブロックに対する軸受カバーの取り付けを改善する。したがって、より大きな力、特に、横方向の力と長手方向の力に耐えるために使用される。

より明確な理解のために、以下で、本発明は添付された図面を参照してより詳細に説明される。

分割軸受装置の断面図である。 軸受カバーの取付面を示す図である。 突起の断面図である。 他の実施形態における突起の断面図である。 他の実施形態における突起の断面図である。 一実施形態における突起の断面図である。 一実施形態における突起の断面図である。 軸受カバーの突起を有する取付面をある角度から見た図である。 変化する幅の突起を有する軸受カバーの平面図である。 鋸歯状の突起を有する軸受カバーを示す断面図である。 鋸歯状の異なる突起を有する軸受カバーを示す断面図である。 断面視波状の突起を有する軸受カバーを示す断面図である。 変化する幅を有する突起を備えた軸受カバーを示す平面図である。

異なる実施形態で記載される同じ部品は、同じ参照符号及び同じ構成要素名で示され、同じ参照符号又は構成要素名で表される同じ部品を意味することに関して、記載を通じて示される開示は置換可能である。さらに、先端、底、側面など、説明の目的で使用される位置は、説明される図面に関係して使用され、他の位置が説明される場合において新しい位置によって置換可能である。

説明における数値範囲に関する全ての図は、ありとあらゆる部分範囲を意味するものとして解釈されるべきであり、その場合、例えば、１〜１０の範囲は１の下限と１０の許容範囲の全ての部分範囲を含むものとして理解されるべきであり、すなわち、１又はそれより大きい下限で始まり、１０又はそれより小さい上限で終わる部分範囲、例えば、１から１．７、又は３．２から８．１まで、又は５．５から１０までの範囲を含む。

図１は、例えば、往復ピストンエンジンのハウジングに使用される分割軸受装置１を示す。この軸受装置１は軸受ブロック２と軸受カバー３とを備え、例えば、クランクシャフト用の摩擦軸受を成す。軸受カバー３はその二つの遠位端領域のそれぞれに取付面５を有し、軸受ブロック２は取付面５に対向する端部領域に協働取付面６を有する。個々の取付面５からは、少なくとも一つの突起７が突出し、軸受装置が軸受ブロック２と軸受カバー３とをクランプすることによって組み立てられるとき、軸受ブロック２の協働取付面６に押し込まれる。軸受ブロック２を軸受カバー３にクランプするために、貫通孔８がそれぞれの遠位端領域に備わる。図示しないが、貫通孔８にボルトがあるとき、ナットを使用して取付動作が行われる。軸受ブロック２又は軸受カバー３内の貫通孔８は連続的なものでなくてもよく、代わりに、雌ねじを有する止まり孔としてもよい。

図１の点線によって示される部分には、軸受カバー３の複数の遠位端領域が示され、軸受ブロック２の方向に延びると共に、軸受ブロック２の側面の回りに延びる。

図示する実施形態における突起７は、貫通孔８の横で摩擦軸受４から離れている側の取付面５上に配置されるが、貫通孔８の横で摩擦軸受４に対向する側の取付面５上に配置してもよい。

少なくとも突起７は、軸受ブロック２の協働取付面６の領域内の材料より硬い材料で作られており、これらの突起７は、軸受ブロック２と軸受カバー３とを押しながら取り付けることによって、協働取付面６に押し込まれる。しかしながら、軸受カバー３全体がより硬い材料で作られることが好ましい。例えば、軸受カバー３は鉄鋼材料で作られ、軸受ブロック２は軽金属から作られる。特に、軸受カバー３は焼結材料から作られる。

摩擦軸受４は、軸受ブロック２と軸受カバー３の対応する面を直接的に被覆することによって作られており、周知の半割りの摩擦軸受を使用してもよい。

軸受カバー３の取付面５の領域を示し、二つの突起７が個々の取付面５に備わる実施形態を示す図２から明らかであるように、複数の突起７は、軸受装置１の軸方向に延びる取付面５の幅１０の方向における断面９がテーパー状であり、言い換えると、突起７の断面が、幅１０の方向における縦の長さの全域に渡って、突起７の一端から他端に向かう方向でより小さくなる。図１で示される実施形態において、断面９を見ると、二つの突起７が二つの取付面５の方に向かって傾斜している。言い換えると、断面が、取付面５を表す図２で示された実施形態より、対向する方向に傾斜している。この断面のテーパは、二つの突起７を有する二つの取付面５の幅１０の全域に渡って、同一方向に向かうようにしてもよい。

この場合において、図２の実施形態で示されるように、高さ１１が、取付面５の幅１０の方向における突起７の長さ１２の全域で、除々に小さくなるようにしてもよい。したがって、一方において、これは、突起７の根本幅１３（図３）を長さ１２の全域で、除々に小さくしてもよい。他方において、側面１５を取付面５に向かって傾斜させる傾き角１４を、突起７の長さ１２の全域で、除々に大きくしてもよい。これらについての変更を選択することも可能であり、例えば、突起１２の長さ１２の全域で、変化する根本幅１３、変化する傾き角１４又は変化する根本幅１３、変化する高さ１１又は変化する傾き角１４、変化する高さ１１又は変化する根本幅１３、変化する高さ１１及び変化する傾き角１４としてもよい。

さらに、図１には個々の取付面５において一つの突起が示されているが、図２では個々の取付面５において二つの突起が示されており、軸受カバー３の個々の取付面５において二つ以上の突起７、例えば、互いに隣接する二つの突起７を設けることも可能であり、３〜６個以上のこのような突起７を、軸受カバー３の取付面５に設けてもよいことに留意されたい。

したがって、長さ１２の全域で断面９が変化するこれらの突起７は、軸受ブロック２と軸受カバー３との間で良好な接続をもたらし、軸方向に配置される軸受装置１に作用する横方向の力だけではなく縦方向の力にも耐えることができる。

側面１５を取付面５に向かって傾斜させる傾き角１４は、９０゜の下限と１６０゜の上限の範囲から選択される。

例えば、長さ１２の全域で傾き角１４の変化は、１ｃｍ当たり５゜の下限と１ｃｍ当たり１２０゜の上限の範囲から選択してもよい。

高さ１１は４ｍｍの最大値を有してもよい。

突起７の長さ１２の全域で高さ１１の変化は、１ｃｍ当たり０ｍｍの下限と１ｃｍ当たり４ｍｍの上限の範囲から選択することでき、例えば、１ｃｍ当たり１ｍｍの下限と１ｃｍ当たり３ｍｍの上限の範囲から選択してもよい。

根本幅１３は１０ｍｍの最大値を有してもよい。

突起７の長さ１２の全域で根本幅１３の変化は、１ｃｍ当たり０ｍｍの下限と１ｃｍ当たり１０ｍｍの上限の範囲から選択することができ、例えば、１ｃｍ当たり１ｍｍの下限と１ｃｍ当たり８ｍｍの上限、又は１ｃｍ当たり２ｍｍの下限と１ｃｍ当たり５ｍｍの上限の範囲から選択してもよい。

図１〜３の突起７のカッターナイフ形状又は断面三角形状に加えて、本発明の範囲内において、図４に示すように、少なくとも三角形状の先端が丸みを有するようにしてもよい。丸みを有する領域の半径１６は、０．０１ｍｍの下限と４ｍｍの上限の範囲から選択してもよい。突起７の丸みを有する領域の半径１６が、長さ１２（図２）の全域で変化するように、例えば除々に大きく又は小さくなるように形成してもよい。突起７の長さ１２の全域での半径１６は、所定の範囲内で変化するように、例えば、長さ１２の全域での半径１６の変化は、１ｃｍ当たり０．０２ｍｍの下限と１ｃｍ当たり３ｍｍの上限の範囲から選択してもよい。

この場合において、上述した本発明の実施形態に関する突起７の寸法の変化は連続的であるということを指摘すべきである。しかしながら、本発明の範囲内において、これらの変化は、不連続的に、周期的に又は一周期で変化するようにしてもよい。

突起７の少なくとも一つの側面は、例えば、外側の側面又は内側の側面で摩擦軸受４により近い側面、又は両方の側面が、反りを備えることもでき、この場合、反りの半径は、ｂ／２の下限、すなわち、反りを有する面の幅の半分と、４ｍｍの上限の範囲から選択してもよい。

図５に示すように、及び上述した従来技術のように、本発明で提案された軸受カバー１（図１）は、突起７に加えて、それに隣接する溝状の切欠き１７を取付面５に備えてもよい。軸受ブロック２に対する軸受カバー３の組立中において、力を受けた少なくとも材料の一部分が切欠き７に入るようにしてもよい。切欠きの断面は必ずしも丸くする必要はなく、三角形状、四角形状、矩形状又は台形状の溝にしてもよい。この場合において、切欠きのコーナ領域は丸い領域を備えてもよい。

図６に示すように、長い突起７は、側面１８の領域において補正部分１９を備えてもよい。補正部分１９は、側面１８を取付面５に向かって傾斜させる傾き角１４が補正部分１９の領域において変化する。言い換えると、補正部分１９は、断面９から見た突起７が、協働取付面６（図１）に向かう方向で取付面５から延びる少なくとも部分的に対称な台形形状と、そこから延びる三角形状とを備える結果として、より大きくなる。これは、組立中に材料が力を受けることを改良し、軸受ブロック２（図１）の協働取付面６に突起７を押し込むことを改良するのに役立つ。形成された傾き角２０は、９０゜の下限と１７０゜の上限の範囲から選択される。

これに関して、図６に示す実施形態は、突起７の底領域がより大きな傾き角１４を有し、先端領域、すなわち補正部分１９が底領域の傾き角１４より小さい傾き角２０を有し、底領域が緩斜面となり、先端領域が急斜面となる。

図７に示されるように、本発明の範囲内において、側面１８に切欠き２１又は凹みを形成するために、”山の範囲”と類似する突起７の断面になるように、突起７の補正部分１９を十分に大きくしてもよい。切欠き２１の深さは、０．０１ｍｍの下限と２ｍｍの上限の範囲から選択してもよい。この深さ２１は、取付面５に垂直に測定される。

取付面５に対する補正部分１９の高さ２３は、０．０１ｍｍの下限と３ｍｍの上限の範囲、例えば、０．０１ｍｍの下限と２ｍｍの上限の範囲から選択される。

複数の補正部分１９が二つの側面１８に設けられる場合、異なる高さ２３で、例えば、外側の補正部分１９を摩擦軸受４に近い内側の補正部分１９より高くしてもよい。

図８は、突起７が例えば図２に示されたように長くなく、分離した突起７を備えた本発明の実施形態を示す。突起７は、例えば円錐状又は載頭円錐状とすることができ、又は図８の取付面５の底部分に示されるように、四角錐形状又は載頭四角錐形状としてもよい。これらの突起７の幾つかは取付面５に配置される。四角錐形状の突起７の場合において、図８に示すように、突起７が補正部分１９を備えることもでき、この場合において、四角錐の先端の側面は、載頭四角錐の側面よりも取付面５に対してより大きい傾き角を有する。

この実施形態でも、切欠き１７が取付面５において突起７の回りに備わり、突起７が軸受ブロック２（図１）の協働取付面６で押されたときに、突起７によって押された材料を受け入れる。

本発明の変形において、突起７（図７）の側面に切欠き２１を備えることも、当然に可能である。

幾つかの異なる分離した突起７が図８に示すように提供されることは必ずしも必要ではなく、これは、単に、本発明の説明を明確にするために意図されたものである。

図９は、軸受カバー３の取付面５の領域を詳細に示す平面図である。突起７の幾つかの異なる実施形態が示されている。

図９の左側部分において、突起７は長さ１２の全域で周期的に変化する幅２４を示す。従って、幅広領域２５と網状領域２６とが交互に配置されている。破線で示すように、この破線７は任意的に丸い領域を備えたカッターナイフに類似する。

この配列は、発明の範囲から離れることなしに、領域２５，２６の幅２４によって、図９に示す例とは異なるものに、例えば１周期の配列としてもよい。さらに、領域２５，２６の長さは、突起７の長さ１２の方向に示すものと異なるようにしてもよい。幅２４に関しても種々の態様を選択可能である。平面図に示すように、図示されたものとは異なる円錐角を有する領域の間で円錐状の移行部を設けてもよい。

図９の左側部分において、突起７は幅広領域２５で台２７を有し、台２７は平らな状態で延びている。しかしながら、台２７の代わりに、この領域において、少なくとも四角錐形状の構成を備えることも可能である。

図１０は、断面９の他の実施形態、すなわち、突起７の断面変化を示す。この場合において、側面から断面９を見ると、変化する高さ１１が示され、鋸歯形状は、第１の逃げ面２８と、それに隣接し、そこから少なくとも略垂直にする下がる第２の逃げ面とを備えている。第２の逃げ面２９は、第１の逃げ面２８に向かう方向に傾斜してもよく、一種の背部切開を形成する。

少なくとも個々の歯は異なる高さ１１にしてもよい。網状部分を、取付面５（図１）と平行に延びる複数の歯の間に設けることもでき、複数の歯は互いとは間隔を開けて離れ、言い換えると、分離して配置してもよい。この実施形態において、側面は、上述したように、取付面５の方向に傾斜してもよい。

さらに、図１１は、第２の逃げ面２９は垂直ではないが、取付面５（図１）に対して異なる角度で配置されている歯の実施形態を示す。

図１２は、突起７の高さ１１を波状に変化させたものを示すが、本発明は特定の波形状に制限されるものではなく、特に、高さ１１を突起７の長さ１２（図２）の全域で不連続的又は周期的に変化するようにしてもよい。

図１３は、突起７が幅２４によって波形状に変化することを示し、図１３の左側部分において、破線で示すように、任意的に丸い先端を備えたカッターナイフ形状としてもよい。

図１３の左側に示すように、この波形状は鏡面を備えてもよく、又は、図１３の右側部分で示すように、蛇形状でもよい。また、幾つかの領域２５はより大きな幅２４を備えてもよい。

取付面５には異なる幾何学形状の幾つかの突起７を備えてもよく、例えば、先端領域で丸みを有する長いカッターナイフ形状の突起７を、図８に示すように分離した突起７と共に備えてもよい。

軸受カバー３の二つの取付面５を同一にしてもよいことに留意されたい。

例示された実施形態は、軸受カバー３の可能な変形態様を示し、本発明は特に示された特別の態様に制限されるものではなく、個々の変形態様は異なる態様で実施してもよく、可能な変形態様は開示された技術の分野で当業者に明らかな範囲内にあることに、留意されたい。

最後に、軸受カバー３の構造をより明瞭に理解するために、軸受カバー３及びその構成部品が一定の倍率、拡大倍率、縮小倍率で示されていることに留意されたい。

１ 軸受装置
２ 軸受ブロック
３ 軸受カバー
４ 摩擦軸受
５ 取付面
６ 協働取付面
７ 突起
８ 孔
９ 断面
１０ 幅
１１ 高さ
１２ 長さ
１３ 根本幅
１４，２０ 傾き角
１５，１８ 側面
１６ 半径
１７，２１ 切欠き
１９ 補正部分
２２ 深さ
２３ 高さ
２４ 幅
２５，２６ 領域
２７ 台
２８，２９ 逃げ面

Claims (10)

1. 軸受カバー（３）に加えて軸受ブロック（２）を備える分割軸受装置用の軸受カバーであって、
   軸受装置（１）が組み立てられた状態にあるときに軸受ブロック（２）の協働取付面に対向する取付面（５）を有し、少なくとも一つの突起（７）が、取付面（５）に備わると共に、軸受ブロック（２）の協働取付面（６）に押される取付面（５）から突出する軸受カバー（３）において、
   少なくとも一つの突起（７）は、取付面上で突起（７）の長さ全域に渡って変化する断面（９）を有し、突起（７）は取付面（５）の幅（１０）の方向において見たときにテーパ形状断面（９）を有する、ことを特徴とする軸受カバー（３）。
2. 突起（７）の幅（２４）及び／又は高さ（１１）は突起（７）の長さ全域に渡って変化する、ことを特徴とする請求項１に記載の軸受カバー（３）。
3. 少なくとも二つの突起（７）が個々の取付面（５）に備わり、断面が対向方向に傾斜して延びると共に相補的である、ことを特徴とする請求項１に記載の軸受カバー（３）。
4. 突起（７）が三角形状断面（９）を有する、ことを特徴とする請求項１〜３の何れか１項に記載の軸受カバー（３）。
5. 突起（７）は少なくとも部分的に丸みを有する、ことを特徴とする請求項１〜４の何れか１項に記載の軸受カバー（３）。
6. 丸みを有する領域は、０．０１ｍｍの下限と４ｍｍの上限の範囲から選択された半径を有する、ことを特徴とする請求項５に記載の軸受カバー（３）。
7. 一つ又は複数の突起（７）の少なくとも一つの側面（１５）であって、取付面（５）の幅方向に延びる側面（１５）は、取付面（５）の方に向かって傾斜し、９０゜の下限と１６０゜の上限の範囲から選択される傾き角（１４）を有する、ことを特徴とする請求項１〜６の何れか１項に記載の軸受カバー（３）。
8. 一つ又は複数の突起（７）は、二つの側面（１８）の少なくとも一つの領域に補正部分（１９）を備える、ことを特徴とする請求項１〜７の何れか１項に記載の軸受カバー（３）。
9. 補正部分（１９）が側面（１８）に切欠き（２１）又は凹みを備える、ことを特徴とする請求項８に記載の軸受カバー（３）。
10. 軸受カバー（３）と、軸受カバー（３）に対向する軸受ブロック（２）とを備えた軸受装置（１）において、
    軸受カバー（３）が請求項１〜９の何れか１項に記載の軸受カバー（３）である、ことを特徴とする軸受装置（１）。

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