JP6414823B2 - 非対称形の微細な湾曲構造を有する軸受を具えるクランクシャフトおよびクランクドライブ - Google Patents
非対称形の微細な湾曲構造を有する軸受を具えるクランクシャフトおよびクランクドライブ Download PDFInfo
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Description
文献US5725314Aは、内壁および外壁を有する円筒体と、内壁に沿った複数の溝と、溝と流体を受けるよう接続している複数のくさび形の凹部を有する流体軸受について言及している。したがって、くさび形の凹部と溝は、軸受の1の面に多数の微細な溝を形成する。くさび型の凹部は内壁の円周にそって幅広部を有しているが、どの実施例も軸受の内面または外面に微細な構造を具えてはおらず、軸受面に部分的に適用されているだけであり、示されている溝と微細な溝が最大の機械的負荷の低減をもたらすことになる。
10 クランクシャフト
11 連結ロッド
12 ピストン
13 ラジアル軸受
14 クランクハウジング
15 ラジアル軸受
16 ラジアル軸受
17 軸受の内面
18 軸受の外面
19 微細な湾曲構造
20 第1の凹部区画
21 底点
22 第2の凹部区画
23 回転方向
24 内側の軸受パートナー
25 外側の軸受パートナー
26 深さ
27 軸方向の長さ
28 軸方向の幅
29 軸受要素
30 シャフト軸
31 潤滑剤の隙間
32 クランクジャーナル
33 ピストンピン
34 往復運動方向
L1 第1の凹部区画の長さ
L2 第2の凹部区画の長さ
L3 軸受の面の長さ
d1 外径
d2 内径
z クリアランス
Claims (23)
- クランクシャフト(10)と、少なくとも1の連結ロッド(11)と、少なくとも1のピストン(12)を有するクランクドライブ(1)において、前記クランクシャフト(10)が、クランクハウジング(14)内で前記クランクシャフト(10)を支持する少なくとも1のラジアル軸受(13)と、
前記連結ロッド(11)を前記クランクシャフト(10)に連結する少なくとも1のラジアル軸受(15)と、
少なくとも1のラジアル軸受(16)を有する前記連結ロッド(11)と前記ピストン(12)との連結部と、を具え、
これらの軸受(13、15、16)が、軸受の内面(17)および/または軸受の外面(18)を具え、
前記軸受の面(17、18)の少なくとも一方に複数の微細な湾曲構造(19)が設けられ、当該微細な湾曲構造(19)は、
前記ラジアル軸受(13、15、16)の軸方向の長さ(27)のほぼ全体にわたって延在する軸方向の幅(28)を有して、各々の微細な湾曲構造(19)が潤滑剤用のくさび形の領域を提供するように構成されており、
前記微細な湾曲構造(19)は非対称形であるとともに、この非対称形が、
前記軸受の面(17、18)と前記微細な湾曲構造(19)の底点(21)との間の第1の凹部区画(20)と、
前記底点(21)と前記軸受の面(17、18)との間の第2の凹部区画(22)とを有しており、
前記複数の微細な湾曲構造(19)の間には、前記軸受の面(17、18)の部分が設けられていることを特徴とするクランクドライブ。 - 請求項1のクランクドライブが、内燃機関のクランクドライブであることを特徴とするクランクドライブ。
- 請求項1または2に記載のクランクドライブ(1)において、
前記第1の凹部区画(20)が、向かい合う軸受パートナー(24、25)の回転方向に関して、前記第2の凹部区画(22)の長さ(L2)よりも短いことを特徴とするクランクドライブ。 - 請求項1乃至3のいずれか1項に記載のクランクドライブ(1)において、
前記微細な湾曲構造(19)の前記軸受の面(17、18)より下の底点(21)の深さ(26)が、
前記第1(20)および第2の凹部区画(22)の合計の長さ(L1、L2)に対して、50分の1以下であることを特徴とするクランクドライブ。 - 請求項1乃至3のいずれか1項に記載のクランクドライブ(1)において、
前記微細な湾曲構造(19)の前記軸受の面(17、18)より下の底点(21)の深さ(26)が、
前記第1(20)および第2の凹部区画(22)の合計の長さ(L1、L2)に対して、100分の1以下であることを特徴とするクランクドライブ。 - 請求項1乃至3のいずれか1項に記載のクランクドライブ(1)において、
前記微細な湾曲構造(19)の前記軸受の面(17、18)より下の底点(21)の深さ(26)が、
前記第1(20)および第2の凹部区画(22)の合計の長さ(L1、L2)に対して、500分の1以下であることを特徴とするクランクドライブ。 - 請求項1乃至3のいずれか1項に記載のクランクドライブ(1)において、
前記微細な湾曲構造(19)の前記軸受の面(17、18)より下の底点(21)の深さ(26)が、
前記第1(20)および第2の凹部区画(22)の合計の長さ(L1、L2)に対して、1000分の1以下であることを特徴とするクランクドライブ。 - 請求項3または請求項3に従属する請求項4乃至7のいずれか1項に記載のクランクドライブ(1)において、
前記軸受パートナー(24、25)の間にクリアランス(z)が設けられており、前記微細な湾曲構造(19)の深さ(26)が、前記クリアランス(z)の1%から50%であることを特徴とするクランクドライブ。 - 請求項3または請求項3に従属する請求項4乃至7のいずれか1項に記載のクランクドライブ(1)において、
前記軸受パートナー(24、25)の間にクリアランス(z)が設けられており、前記微細な湾曲構造(19)の深さ(26)が、前記クリアランス(z)の2.5%から20%であることを特徴とするクランクドライブ。 - 請求項1乃至9のいずれか1項に記載のクランクドライブ(1)において、
前記微細な湾曲構造(19)の深さ(26)が、1μmから8μmであることを特徴とするクランクドライブ。 - 請求項1乃至9のいずれか1項に記載のクランクドライブ(1)において、
前記微細な湾曲構造(19)の深さ(26)が、4μmであることを特徴とするクランクドライブ。 - 請求項1乃至11のいずれか1項に記載のクランクドライブ(1)において、
隣接する複数の微細な湾曲構造(19)の間の前記軸受の面(17、18)の長さ(L3)が、前記第1(20)および第2の凹部区画(22)の合計の長さ(L1、L2)よりも、20%短いか長いことを特徴とするクランクドライブ。 - 請求項1乃至11のいずれか1項に記載のクランクドライブ(1)において、
隣接する複数の微細な湾曲構造(19)の間の前記軸受の面(17、18)の長さ(L3)が、前記第1(20)および第2の凹部区画(22)の合計の長さ(L1、L2)よりも、10%短いか長いことを特徴とするクランクドライブ。 - 請求項1乃至11のいずれか1項に記載のクランクドライブ(1)において、
隣接する複数の微細な湾曲構造(19)の間の前記軸受の面(17、18)の長さ(L3)が、前記第1(20)および第2(22)の凹部区画の長さ(L1、L2)の合計の長さと同じであることを特徴とするクランクドライブ。 - 請求項1乃至14のいずれか1項に記載のクランクドライブ(1)において、
前記第1(20)および第2の凹部区画(22)合計の長さ(L1、L2)が、1mmから7mmであることを特徴とするクランクドライブ。 - 請求項1乃至14のいずれか1項に記載のクランクドライブ(1)において、
前記第1(20)および第2の凹部区画(22)合計の長さ(L1、L2)が、2mmから5mmであることを特徴とするクランクドライブ。 - 請求項1乃至14のいずれか1項に記載のクランクドライブ(1)において、
前記第1(20)および第2の凹部区画(22)合計の長さ(L1、L2)が、2.7mmであることを特徴とするクランクドライブ。 - クランクドライブ(1)用のクランクシャフト(10)であって、
クランクハウジング(14)内で前記クランクシャフト(10)を支持する、少なくとも1のラジアル軸受(13)の内側の軸受パートナー(24)と、
連結ロッド(11)を前記クランクシャフト(10)に連結する、少なくとも1のラジアル軸受(15)の内側の軸受パートナー(24)と、を具え、
これらの前記内側の軸受パートナー(24)は、複数の微細な湾曲構造(19)が設けられた軸受の外面(18)を有し、前記微細な湾曲構造(19)は、
前記ラジアル軸受(13、15、16)の軸方向の長さ(27)のほぼ全体にわたって延在する軸方向の幅(28)を有して、各々の微細な湾曲構造(19)が潤滑剤用のくさび形の領域を提供するように構成されており、
前記微細な湾曲構造(19)は非対称形であるとともに、この非対称形が、
前記軸受の外面(18)と前記微細な湾曲構造(19)の底点(21)との間の第1の凹部区画(20)と、
前記底点(21)と前記軸受の外面(18)との間の第2の凹部区画(22)と、を有しており、
前記複数の微細な湾曲構造(19)の間には、前記軸受の外面(18)の部分が設けられていることを特徴とするクランクシャフト。 - 請求項18に記載のクランクシャフト(10)が、内燃機関のクランクドライブ用のクランクシャフトであることを特徴とするクランクシャフト。
- クランクドライブ(1)またはクランクシャフト(10)、少なくとも1の連結ロッド(11)、および/または少なくとも1のピストン(12)に用いるラジアル軸受(13、15、16)において、前記軸受(13、15、16)が、
クランクハウジング(14)内で前記クランクシャフト(10)を支持する少なくとも1のラジアル軸受(13)を構成し、および/または、
前記連結ロッド(11)を前記クランクシャフト(10)に連結する少なくとも1のラジアル軸受(15)を構成し、および/または、
前記連結ロッド(11)を前記ピストン(12)に連結する少なくとも1のラジアル軸受(16)を構成し、
これらの軸受(13、15、16)が、軸受の内面(17)および/または軸受の外面(18)を具え、
これらの軸受の面(17、18)の少なくとも一方に複数の微細な湾曲構造(19)が設けられ、当該微細な湾曲構造は、
前記ラジアル軸受(13、15、16)の軸方向の長さ(27)のほぼ全体にわたって延在する軸方向の幅(28)を有して、各々の微細な湾曲構造(19)が潤滑剤用のくさび形の領域を提供するように構成されており、
前記微細な湾曲構造(19)は非対称形であるとともに、この非対称形が、
前記軸受の面(17、18)と前記微細な湾曲構造(19)の底点(21)との間の第1の凹部区画(20)と、
前記底点(21)と前記軸受の面(17、18)との間の第2の凹部区画(22)と、を有しており、
前記複数の微細な湾曲構造(19)の間には、前記軸受の面(17、18)の部分が設けられていることを特徴とするラジアル軸受。 - 請求項20に記載のラジアル軸受が、内燃機関のクランクドライブ(1)に用いるラジアル軸受(13、15、16)であることを特徴とするラジアル軸受。
- 請求項20または21に記載のラジアル軸受(13、15、16)において、請求項1乃至17のいずれか1項にかかるクランクドライブ(1)に用いることを特徴とするラジアル軸受。
- 請求項1乃至17のいずれか1項にかかるクランクドライブ(1)に用いられる軸受(13、15、16)のうちの少なくとも1つを構成することを特徴とする軸受要素(29)。
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