(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
内燃機関用の主軸受（２０）であって、
第１シェル端部（３６）と第２シェル端部（３８）との間に周方向に延在する上方内面（３２）を備える上方シェル（２２）と、
第３シェル端部（４８）と第４シェル端部（５０）との間に周方向に延在する下方内面（４６）を備える下方シェル（２４）とを含み、
前記上方シェル（２２）の前記第１シェル端部（３６）は、前記下方シェル（２４）の第３シェル端部（４８）に当接し、前記上方シェル（２２）の前記第２シェル端部（３８）は、前記下方シェル（２４）の前記第４シェル端部（５０）に当接し、
前記上方シェル（２２）および前記下方シェル（２４）は、前記内面（３２，４６）に沿って周方向に延在する油供給溝（２６）を含み、
前記上方シェル（２２）は、前記油供給溝（２６）から斜めに延在する油幹線溝（２８）を含み、
前記上方シェル（２２）は、前記油幹線溝（２８）から前記油供給溝（２６）に沿って延在する少なくとも１つの油分布溝（３０）を含む、主軸受。
【請求項２】
前記油供給溝（２６）と前記油幹線溝（２８）とは、それらの間で９０度未満の第１角度（α1）を形成する、請求項１に記載の主軸受（２０）。
【請求項３】
前記油幹線溝（２８）は、前記上方シェル（２２）の前記第１シェル端部（３６）に位置する前記油供給溝（２６）から延在する、請求項２に記載の主軸受（２０）。
【請求項４】
前記油幹線溝（２８）と前記第１シェル端部（３６）とは、それらの間で第２角度（α2）を形成し、前記第２角度（α2）は、前記第１角度（α1）より小さい、請求項３に記載の主軸受（２０）。
【請求項５】
前記第１角度（α1）は、２０°〜６０°である、請求項４に記載の主軸受（２０）。
【請求項６】
前記第２角度（α2）は、１０°〜５０°である、請求項４に記載の主軸受（２０）。
【請求項７】
前記上方シェル（２２）は、第１側縁部（４０）と第２側縁部（４２）との間に径方向に延在し、前記油幹線溝（２８）は、前記第１側縁部（４０）から離間して配置される幹線溝遠位端（７０）まで延在する、請求項１に記載の主軸受（２０）。
【請求項８】
前記油分布溝（３０）のうち１つは、前記幹線溝遠位端（７０）に位置する前記油幹線溝（２８）から延在する、請求項７に記載の主軸受（２０）。
【請求項９】
前記油分布溝（３０）のうち２つは、前記油幹線溝（２８）から、前記上方シェル（２２）の前記油供給溝（２６）に沿ってかつ平行であるように延在する、請求項１に記載の主軸受（２０）。
【請求項１０】
前記上方シェル（２２）は、シェル長さ（Ｌs）を有し、前記油分布溝（３０）の各々は、前記シェル長さ（Ｌs）の半分以下の分布溝長さ（ｌdist）を有する、請求項１に記載の主軸受（２０）。
【請求項１１】
前記油分布溝（３０）は、前記上方シェル（２２）の前記油供給溝（２６）から離間して配置され、かつ、前記油供給溝（２６）にほぼ平行である、請求項１に記載の主軸受（２０）。
【請求項１２】
前記油供給溝（２６）は第１深さ（ｄ1）で凹み、前記油幹線溝（２８）は第２深さ（ｄ2）で凹み、前記油分布溝（３０）は第３深さ（ｄ3）で凹み、前記第２深さ（ｄ2）と第３深さ（ｄ3）とは、前記第１深さ（ｄ1）より小さい、請求項１に記載の主軸受（２０）。
【請求項１３】
前記油供給溝（２６）は、供給溝幅（Ｗsupply）を有し、前記油幹線溝（２８）は、前記供給溝幅（Ｗsupply）より小さい幹線溝幅（Ｗstem）有する、請求項１に記載の主軸受（２０）。
【請求項１４】
前記油供給溝（２６）は、供給溝幅（Ｗsupply）を有し、前記油分布溝（３０）の各々は、前記供給溝幅（Ｗsupply）より小さい分布溝幅（Ｗdist）有する、請求項１に記載の主軸受（２０）。
【請求項１５】
前記上方シェル（２２）の前記油供給溝（２６）と前記下方シェル（２４）の前記油供給溝（２６）とは、周方向に整列され、かつ、流体連通している、請求項１に記載の主軸受（２０）。
【請求項１６】
前記油供給溝（２６）、前記油幹線溝（２８）および前記油分布溝（３０）は、互いに流体連通している、請求項１に記載の主軸受（２０）。
【請求項１７】
前記上方内面（３２）は、前記第１シェル端部（３６）から前記第２シェル端部（３８）に延在する凹形状を有し、前記下方シェル（２４）の前記下方内面（４６）は、前記第３シェル端部（４８）から前記第４シェル端部（５０）に延在する凹形状を有する、請求項１に記載の主軸受（２０）。
【請求項１８】
前記上方シェル（２２）は、前記油供給溝２６に沿って配置され、前記上方外面（３４）から前記上方シェル（２２）を貫通して前記上方内面（３２）まで延在する油注入口（６４）を含む、請求項１に記載の主軸受（２０）。
【請求項１９】
前記油供給溝（２６）は、前記油注入口（６４）と流体連通している、請求項１８に記載の主軸受（２０）。
【請求項２０】
前記上方シェル（２２）および前記下方シェル（２４）は、前記シェル端部（３６，３８，４８，５０）で一体に固定される、請求項１に記載の主軸受（２０）。
【請求項２１】
内燃機関用の主軸受（２０）であって、
第１シェル端部（３６）と前記第１シェル端部（３６）の反対側にある第２シェル端部（３８）との間に周方向に延在するシェル長さ（Ｌs）を有する上方内面（３２）を備える上方シェル（２２）を含み、
前記上方シェル（２２）は、第１側縁部（４０）と第２側縁部（４２）との間で径方向に延在し、
第３シェル端部（４８）と第４シェル端部（５０）との間に周方向に延在する下方内面（４６）を備える下方シェル（２４）を含み、
前記上方シェル（２２）の前記第１シェル端部（３６）は、前記下方シェル（２４）の第３シェル端部（４８）に当接し、前記上方シェル（２２）の前記第２シェル端部（３８）は、前記下方シェル（２４）の前記シェル端部（５０）に当接し、
前記上方シェル（２２）および前記下方シェル（２４）は、前記内面（３２，４６）に沿って周方向に延在する油供給溝（２６）を含み、
前記油供給溝（２６）は、前記上方内面（３２）の前記シェル長さ（Ｌs）に沿って延在し、かつ、前記第１側縁部（４０）と前記第２側縁部（４２）との間の中央に配置され、
前記上方シェル（２２）は、前記第１シェル端部（３６）に位置する前記油供給溝（２６）から、前記第１側縁部（４０）から離間して配置される幹線溝遠位端（７０）まで斜めに延在する油幹線溝（２８）を含み、
前記油幹線溝（２８）は、前記油供給溝（２６）と前記油幹線溝（２８）との間に第１角度（α1）を有し、前記油幹線溝（２８）と前記第１シェル端部（３６）との間に第２角度（α2）を有し、
前記角度の各々は、鋭角であり、
前記上方シェル（２２）は、一対の油分布溝（３０）を含み、前記一対の油分布溝（３０）の各々は、前記油幹線溝（２８）から分布溝遠位端（７６）まで延在する分布溝長さ（ｌdist）を有し、
前記油分布溝（３０）の各々は、前記油供給溝（２６）にほぼ平行であり、かつ、前記油供給溝（２６）から離間して配置され、
前記分布溝長さ（ｌdist）は、前記シェル長さ（Ｌs）の半分以下であり、
前記油幹線溝（２８）と前記油分布溝（３０）とが前記上方内面（３２）に沿ったＦ字形を形成するように、前記油分布溝（３０）の一方は、前記幹線溝遠位端（７０）から延在し、前記油分布溝（３０）の他方は、前記油供給溝（２６）と前記幹線溝遠位端（７０）との間の前記油幹線溝（２８）から延在する、主軸受。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
発明の背景
１．発明の分野
本発明は、一般に、内燃機関用の軸受に関し、より具体的には、潤滑油を収容するための溝を備える主軸受に関する。
【背景技術】
【０００２】
２．従来技術の説明
主軸受は、内燃機関の回転クランク軸を支持する。エンジンの構成に応じて、このような軸受は、たとえば、付属ベルト張力に起因するラジアル負荷および燃焼圧力に起因するスラスト負荷などのさまざまな負荷を受けている。クランク軸が回転するときに、主軸受の内面における摩耗が著しく進行することがある。摩耗を低減するために、内燃機関は、主軸受の内面に潤滑油を供給する油ポンプを含むように設計されている。主軸受も、内面の長さに沿って潤滑油を分布するために、内面に沿って周方向に延在する油溝を含むように設計されている。しかしながら、エンジンが空転または停止すると、油ポンプも停止する。よって、潤滑油が内面から流出する。これにより、クランク軸は、適切に潤滑されていない内面に押付けられ、内面に顕著な摩耗を引起す。
【０００３】
エンジンが再起動すると、油ポンプも再起動する。よって、潤滑油が再び主軸受の内面に供給される。しかしながら、潤滑油が内面に沿って適切に分布されるまでは、短い遅延がある。したがって、短時間の間、クランク軸は、適切に潤滑されていない内面で回転し、内面に摩耗を引起こす。この遅延は、ハイブリッド自動車および電気自動車のエンジンなどのような、頻繁に起動したり停止したりするエンジンに対して特に問題になる。その理由は、繰返しの起動および停止は、繰返しの遅延を招き、徐々に顕著な摩耗を引起す。また、ハイブリッド自動車および電気自動車のクランク軸は、従来の自動車のクランク軸に比べて、起動時に通常の速度よりも高い速度で回転するため、主軸受がより多く摩耗される。
【０００４】
エンジン始動時に主軸受の内面の潤滑を改良するために、主軸受は、周方向油溝に加えて、補足の油溝を含むように設計されている。このような主軸受の例は、Ｏｎｏらに付与された米国特許第６４９１４３８号に開示されている。小野特許により開示された主軸受は、周方向油溝から斜めに延在する複数の分岐油溝を含む。エンジンが作動しているときに、潤滑油が周方向油溝にポンプされる。潤滑油は、分岐油溝に流れ込み、主軸受の内面に沿って流れる。エンジンが空転または停止しているときに、潤滑油は、主軸受の面から流出するが、その一部が分岐油溝内に溜まる。エンジンが再起動すると、クランク軸の回転に応じて、潤滑油は、分岐油溝から内面に流れる。このように、起動時に、油ポンプからより多くの量の潤滑油が内面に到達する前に、主軸受の内面は、ある程度の潤滑が与えられている。
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
しかしながら、特定の用途において、エンジンが空転または停止しているときまたは起動時に、Ｏｎｏ特許の分岐油溝は、クランク軸と内面との間に適切な潤滑を提供していない。また、Ｏｎｏ特許の分岐油溝は、主軸受の非溝面積を著しく低減し、よって主軸受の強度および耐負荷力を低減する。
【課題を解決するための手段】
【０００６】
発明の概要
要約すると、本発明は、内燃機関の主軸受を提供する。主軸受は、第１シェル端部と第２シェル端部との間に周方向に延在する上方内面を備える上方シェルと、第３シェル端部と第４シェル端部との間に周方向に延在する下方内面を備える下方シェルとを含む。上方シェルの第１シェル端部は、下方シェルの第３シェル端部に当接し、上方シェルの第２シェル端部は、下方シェルの第４シェル端部に当接する。上下シェルは、内面に沿って周方向に延在する油供給溝を含む。また、上方シェルは、油供給溝から斜めに延在する油幹線溝と、油幹線溝から油供給溝に沿って延在する少なくとも１つの油分布溝とを含む。
【０００７】
主軸受の油溝は、典型的に摩耗し易い領域に配置することができる。エンジン構成に応じて、この摩耗し易い領域は、エンジンが空転または停止している場合にクランク軸に直接接触する領域を含んでもよい。エンジンが作動しているときに、潤滑油が油ポンプによって主軸受の油供給溝に供給される。その潤滑油は、油供給溝から油幹線溝および油分布溝に流れ、上方内面の全面に流れる。油幹線溝および油分布溝は、摩耗し易い領域にかなりの量の潤滑油を案内している。
【０００８】
エンジンが空転または停止すると、潤滑油がシェルの内面から徐々に流出する。しかしながら、エンジンがかなり長い時間停止しない限り、残留量の潤滑油がすべての油溝に残存する。エンジンがかなり長い時間停止する場合には、潤滑油が下方シェルの油供給溝のみに残存する。エンジンが空転または停止しているときに、上方シェルの油幹線溝および油分布溝内に残存した潤滑油は、摩耗し易い領域を潤滑する。
【０００９】
起動時またはエンジンが再起動するときに、下方シェルの油供給溝に残存した潤滑油が、クランク軸の回転により上方内面に汲上げられる。上方内面に汲上げられた潤滑油は、油幹線溝および油分布溝に流込む。これらの溝は、潤滑油を直ちに摩耗し易い領域に導く。よって、エンジンが空転または停止している間にも、摩耗し易い領域が、遅延なく適切に潤滑される。
【００１０】
さらに、油溝の向きは、非溝表面積、すなわち油溝を含まない主軸受表面の面積が最大になるように、構成されている。このような油溝構成は、他の油溝構成を有する従来技術の主軸受よりも大きい非溝表面積を主軸受に与えることができる。非溝表面積は、優れた潤滑を提供しながら、主軸受に優れた強度および耐負荷力を維持させることができる。
【００１１】
よって、他の構成の油溝を含む先行技術の主軸受に比べて、主軸受は、より少ない摩耗を受けるため、より長い使用寿命を有する。主軸受をハイブリッド自動車および電気自動車に使用する場合、これらの自動車のエンジンが頻繁に起動したり停止したりするため、起動時の適切な潤滑は、特に有益である。また、従来の自動車のクランク軸に比べて、ハイブリッド自動車や電気自動車のクランク軸が起動時により高速で回転しているため、起動時の適切な潤滑は、これらの自動車において特に有益である。
【図面の簡単な説明】
【００１２】
【図１】例示的な実施形態に係る主軸受の上方シェルの斜視図である。
【図２】図１の上方シェルの平面図である。
【図３】油供給溝および油分布溝のプロファイルを示す図２の上方シェルの、矢印３の方向に沿った断面図である。
【図４】上方シェルの油幹線溝のプロファイルを示す図２の上方シェルの、矢印４の方向に沿った断面図である。
【図５】主軸受の下方シェルの斜視図である。
【図６】図５の下方シェルの平面図である。
【図７】油供給溝のプロファイルを示す図６の下方シェルの、矢印７の方向に沿った断面図である。
【図８】内燃機関のクランク軸を支持している主軸受の応用例の断面図である。
【発明を実施するための形態】
【００１３】
実施形態の詳細な説明
内燃機関の主軸受２０は、上方シェル２２と下方シェル２４とを含む。上方シェル２２は、上方シェルに沿って周方向に延在する油供給溝２６と、油供給溝２６から斜めに延在する油幹線溝２８と、油幹線溝２８から油供給溝２６に沿って延在する少なくとも１つの油分布溝３０とを有している。例示的な実施形態において、上方シェル２２は、各々が油供給溝２６に沿って延在する一対の油幹線溝２８を含む。図１および図２に示されるように、これらの油溝２６、２８、３０はともに、Ｆ字形を形成する。これらの油溝２６、２８、３０は、潤滑油（図示せず）を貯蔵し、油溝を含まないまたは他の構成の油溝を含む従来技術の主軸受２０に比べて、起動時およびエンジンが空転または停止しているときに主軸受２０に改良された潤滑を与える。別の利点は、起動時およびエンジンが空転または停止しているときに、油溝２６、２８、３０が適切な潤滑を提供するのに十分な潤滑油を維持しながら、上方内面３２の非溝表面積を最大にすることができることである。大きい非溝表面積は、主軸受２０に優れた強度および耐負荷力を維持させることができる。
【００１４】
図１に示されるように、主軸受２０の上方シェル２２は、第１シェル端部３６と第１シェル端部３６の反対側の第２シェル端部３８との間に延在する上方外面３４と上方内面３２とを有する。図３および図４に示されるように、上方シェル２２は、上方外面３４から上方内面３２まで延在するシェル厚さｔを有する。主軸受２０のシェル厚さｔおよび他の寸法は、エンジンの設計および摩耗し易い領域に応じて変更することができる。例示的な実施形態において、非溝領域、すなわち油溝２６、２８、３０が設けられていない領域のシェル厚さｔは、約２．０ｍｍ〜６．０ｍｍであって、好ましくは約３．０ｍｍである。図２に示されるように、上方シェル２２は、第１シェル端部３６から第２シェル端部３８まで周方向に延在するシェル長さＬｓを有する。例示的な実施形態において、シェル長さＬｓは、約５０ｍｍ〜約９０ｍｍであって、好ましくは約７０ｍｍである。上方シェル２２は、第１側縁部４０と第２側縁部４２との間に径方向に延在し、それらの間にシェル幅Ｗｓを形成する。例示的な実施形態において、シェル幅Ｗｓは、約１０ｍｍ〜約４０ｍｍであって、好ましくは約２３ｍｍである。
【００１５】
図５に示されるように、下方シェル２４は、第３シェル端部４８と第３シェル端部４８の反対側の第４シェル端部５０との間に延在する下方外面４４と下方内面４６とを有する。下方シェル２４は、第３側縁部５２と第４側縁部５４との間に径方向に延在し、それらの間にシェル幅Ｗｓを形成する。図７に示されるように、下方シェル２４は、下方外面４４から下方内面４６まで延在するシェル厚さｔを有する。図６に示されるように、下方シェル２４は、第３シェル端部４８から第４シェル端部５０まで周方向に延在するシェル長さＬｓと、第３側縁部５２と第４側縁部５４との間に延在するシェル幅Ｗｓとを有する。例示的な実施形態において、下方シェル２４は、油幹線溝２８と油分布溝３０とを含まないことを除いて、上方シェル２２と同じ寸法を有する。なお、別の実施形態において、下方シェル２４は、油幹線溝２８と油分布溝３０とを含んでもよい。
【００１６】
主軸受２０の応用例は、図８に示されている。図において、主軸受２０は、内燃機関のシリンダブロック５８内に配置されたクランク軸５６を支持している。上方シェル２２と下方シェル２４とは、シェル端部３６、３８、４８、５０で押し合わされ、互いに対して所定の向きに配置される。上方シェル２２の第１シェル端部３６は、下方シェル２４の第３シェル端部４８に当接し、上方シェル２２の第２シェル端部３８は、下方シェル２４の第４シェル端部５０に当接する。シェル２２、２４の各々は、シェル端部３６、３８、４８、５０の間において弓形である。シェル２２、２４の内面３２、４６は、互いに同一面
であり、シェル２２、２４の外面３４、４４は、互いに同一面である。シェル２２、２４の内面３２、４６は、それぞれの側縁部４０、４２、５２、５４の間において凹状断面を有し、シェル２２、２４の外面３４、４４は、それぞれの側縁部４０、４２、５２、５４の間において凸状断面を有する。上方シェル２２の第１側縁部４０は、下方シェル２４の第３側縁部５２と周方向に整列され、上方シェル２２の第２側縁部４２は、下方シェル２４の第４側縁部５４と周方向に整列される。
【００１７】
例示的な実施形態において、シェル２２、２４は、タブ６２を含む。これらのタブは、シェル２２、２４を互いに対しておよびシリンダブロック５８に対して所定の向きに便利に位置付けるために使用される。タブ６２は、製造工程中において内面３２、４６を外側に押すことにより形成され、その結果、内面３２、４６に凹み６０が形成される。凹み６０は、それぞれの内面３２、４６において径方向に凹んでいる。上方シェル２２の凹み６０は、第２シェル端部３８に位置し、下方シェル２４の凹み６０は、第４シェル端部５０に位置する。
【００１８】
図１、図２、図５および図６に示されるように、上方シェル２２および下方シェル２４は各々、外面３４、４４から横方向に延在しかつ対応するシェル２２、２４の凹み６０と垂直に整列されるタブ６２の１つを含む。上方シェル２２は、第２シェル端部３８でタブ６２を含み、下方シェル２４は、第４シェル端部５０でタブ６２を含む。シェル２２、２４が押し合わされると、シェル２２の凹み６０およびタブ６２は、シェル２４の凹み６０およびタブ６２と径方向に整列される。タブ６２は、シリンダブロック５８に収容されてもよく、シェル２２、２４がシリンダブロック５８内に適切に配置された後、剪断されてもよい。
【００１９】
図１に示されるように、主軸受２０の上方シェル２２は、上方外面３４から上方シェル２２を貫通して上方内面３２まで延在する少なくとも１つの油注入口６４を含む。図示されていないが、主軸受２０の下方シェル２４は、下方外面４４から下方シェル２４を貫通して下方内面４６まで延在する少なくとも１つの油注入口６４を含むこともできる。油ポンプ（図示せず）によって供給された潤滑油は、油注入口６４を介して、主軸受２０の内面３２、４６に流れる。
【００２０】
図１、図２、図５および図６に示されるように、主軸受２０の上方シェル２２および下方シェル２４の各々は、油供給溝２６を含む。油供給溝２６は、シェル２２、２４の内面３２、４６に径方向に凹み、対向するシェル端部３６、３８、４８、５０の間でシェル２２、２４に沿って周方向に連続して延在する。油供給溝２６は油注入口６４を通って延在するため、油注入口６４を介して供給された潤滑油は、油供給溝２６に沿って流れることができ、主軸受２０の内面３２、４６の全面に流れることができる。上方シェル２２と下方シェル２４とが押し合わされたときに、油供給溝２６は、互いに周方向に整列される。よって、上方シェル２２の油供給溝２６は、下方シェル２４の油供給溝２６と連続して流体連通する。シェル２２、２４の油供給溝２６は、対応する側縁部４０、４２、５２、５４から離間され、対応する側縁部間の中央に配置されている。各油供給溝２６は、内面３２、４６から供給溝底面６８まで延在する一対の供給溝側壁６６を含む。図３および図７に示されるように、供給溝側壁６６は、シェル２２、２４の側縁部４０、４２、５２、５４から内側方向に傾斜しており、供給溝底面６８は、ほぼ平坦である。油供給溝２６は、供給溝底部６８まで第１深さｄ１で凹む。第１深さｄ１は、エンジンの設計および所望の潤滑量に応じて変更することができる。例示的な実施形態において、第１深さｄ１は、約０．５ｍｍ〜約２．０ｍｍであって、好ましくは約１．０ｍｍである。また、油供給溝２６は、シェル端部３６、３８、４８、５０とほぼ平行に延在する供給溝幅Ｗsupplyを有する。供給溝幅Ｗsupplyを変更することもできる。例示的な実施形態において、供給溝幅Ｗsupplyは、約１．０ｍｍ〜約２．０ｍｍであって、好ましくは約１．５ｍｍである。
【００２１】
図１および図２に示されるように、上方シェル２２はまた、油供給溝２６から第１側縁部４０に向かって延在する油幹線溝２８を含む。油供給溝２６は、上方シェル２２の油幹線溝２８と流体連通しており、よって、潤滑油は、油供給溝２６から油幹線溝２８に流れることができる。油幹線溝２８は、第１シェル端部３６に位置する油供給溝２６から第１側縁部４０から離間している幹線溝遠位端７０まで延在する。油幹線溝２８は、油供給溝２６から幹線溝遠位端７０まで延在する幹線溝長さｌstemを有する。幹線溝長さｌstemは、エンジンの設計および所望の潤滑量に応じて変更することができる。例示的な実施形態において、幹線溝長さｌstemは、約１２ｍｍである。
【００２２】
図２に示されるように、油幹線溝２８が油供給溝２６に対して斜めに延在することにより、油供給溝２６と油幹線溝２８との間で第１角度α１を形成し、油幹線溝２８と第１シェル端部３６との間で第２角度α２を形成する。第１角度α１と第２角度α１とは、エンジンの設計および摩耗し易い領域に応じて変更することができる。なお、例示的な実施形態において、第１角度α１と第２角度α２とは、鋭角であり、第１角度α１は、第２角度α２より大きい。たとえば、第１角度α１は、約２０°〜約６０°であって、好ましくは約４０°であってもよく、第２角度α２は、約１０°〜約５０°であって、好ましくは約３０°であってもよい。
【００２３】
油幹線溝２８は、上方内面３２において径方向に凹み、上方内面３２から幹線溝底面７４まで延在する幹線溝側壁７２を含む。図４に示されるように、幹線溝側壁７２は、第１シェル端部３６および第２シェル端部３８から内側方向に傾斜しており、幹線溝底面７４は、ほぼ平坦である。油幹線溝２８は、幹線溝底面７４まで第２深さｄ２で凹む。第２深さｄ２は、油供給溝２６の第１深さｄ１より小さい。なお、第２深さｄ２は、エンジンの設計および所望の潤滑量に応じて変更することができる。例示的な実施形態において、第２深さｄ２は、約０．１ｍｍ〜約０．５ｍｍであって、好ましくは約０．３ｍｍである。油幹線溝２８は、上方シェル２２の第１側縁部４０および第２側縁部４２に対してわずかな角度で延在する幹線溝幅Ｗstemを有する。幹線溝幅Ｗstemは、供給溝幅Ｗsupplyより小さく、エンジンの設計および所望の潤滑量に応じて変更することができる。例示的な実施形態において、幹線溝幅Ｗstemは、約０．７ｍｍ〜約２．０ｍｍであって、好ましくは約１．２ｍｍである。
【００２４】
また、上方シェル２２は、油幹線溝２８から油供給溝２６に沿って延在する複数の油分布溝３０を含み。例示的な実施形態において、図１および図２に示されるように、上方シェル２２は、油溝２６、２８および３０がともに主軸受２０の上方内面３２にＦ字形を形成するように、一対の油分布溝３０を含む。なお、上方シェル２２は、１つの油分布溝３０または３つ以上の油分布溝３０を含むことができる。油分布溝３０は、潤滑油が油幹線溝２８から分布溝３０に流れるように、油幹線溝２８と流体連通しかつ互いに流体連通している。油分布溝３０は、油供給溝２６と平行に延在しており、油供給溝２６から離間している。また、油分布溝３０は、互いに離間している。油分布溝３０は、上方シェル２２の油供給溝２６と第１側縁部４０との間に配置されている。
【００２５】
油分布溝３０の各々は、油幹線溝２８から分布溝遠位端７６まで延在する。例示的な実施形態において、油分布溝３０の一方が幹線溝遠位端７０から延在し、油分布溝３０の他方が油供給溝２６と幹線溝遠位端７０との間で油幹線溝２８から延在する。図２に示されるように、油分布溝３０の各々は、油幹線溝２８から分布溝遠位端７６まで延在する分布溝長さｌdistを有する。油分布溝３０の分布溝長さｌdistは、エンジンの設計および所望の潤滑量に応じて変更することができる。例示的な実施形態において、分布溝長さｌdistは、シェル長さＬｓの約３分の１または半分未満に等しく、または約２０．０ｍｍ〜約３０．０ｍｍであって、好ましくは約２３．０ｍｍである。油分布溝３０の各々は、上方シ
ェル２２の第１シェル端部３６と第２シェル端部３８とにほぼ平行に延在する分布溝幅Ｗdistを有する。例示的な実施形態において、分布溝幅Ｗdistは、供給溝幅Ｗsupplyより小さく、幹線溝幅Ｗstemよりわずかに小さい。例示的な実施形態において、分布溝幅Ｗdistは、約０．５〜約１．５ｍｍであって、好ましくは約１．０ｍｍである。
【００２６】
油分布溝３０は、上方シェル２２の上方内面３２において径方向に凹む。油分布溝３０の各々は、上方内面３２から分布溝底面８０まで延在する分布溝側壁７８を含む。図３に示されるように、分布溝側壁７８は、第１側縁部４０および第２側縁部４２から内側方向に傾斜しており、分布溝底面８０は、ほぼ平坦である。油分布溝３０の各々は、分布溝底面８０まで第３深さｄ３で凹む。例示的な実施形態において、油分布溝３０の第３深さｄ３は、油供給溝２６の第１深さｄ１より小さく、油幹線溝２８の第２深さｄ２に等しい。
【００２７】
上述のように、主軸受２０の油溝２６、２８および３０は、好ましくは、上方内面３２に沿って摩耗し易い領域に配置される。エンジンの設計に依存するが、典型的には、この領域は、エンジンが空転または停止しているときにクランク軸５６に押さえられている部分を含む。たとえば、この摩耗し易い領域を最も良くカバーするように、上方内面３２に沿っている油溝２６、２８および３０の位置を第２シェル端部３８により近く移設してもよい。図１および図２に示された油溝２６、２８および３０のＦ字形設計は、クランク軸５６に一般的に接触されかつ摩耗し易い領域に優れた潤滑を与える。したがって、油溝２６、２８および３０は、上方内面３２の非溝表面の面積を最大にしながら、油溝２６、２８および３０が十分な量の潤滑油を含むことができ、よって溝主軸受２０が適切な強度および耐負荷力を与えるように、構成されている。
【００２８】
上述のように、図８に示された応用例は、内燃機関のクランク軸５６を支持する主軸受２０を含む。軸受キャップ８２が一対のボルト８４を介してシリンダブロック５８に固定され、主軸受２０およびクランク軸５６を収容するためのハウジングを提供する。タブ６２は、主軸受２０をシリンダブロック５８内に位置決めするために使用される。図８は、シリンダブロック５８のハウジング内に配置された主軸受２０と、下方シェル２４の下方内面４６に配置されたクランク軸５６とを示している。主軸受２０のシェル長さＬｓは、ハウジングの長さよりわずかに長い。したがって、組立てられた主軸受２０は、「クラッシュ・ハイト」を有し、フープ応力を生成して、主軸受２０のシェル２２および２４を互いに対して適所に保持する。
【００２９】
シリンダブロック５８は、油ポンプ（図示せず）から主軸受２０に隣接する開口部まで延在する油路８６を含む。潤滑油は、油ポンプによって提供され、油路８６を通って主軸受２０に近隣する空間内に流れる。主軸受２０の応用例では、油ポンプは、エンジンが動作しているときに潤滑油を提供するが、エンジンが空転または停止しているときに潤滑油を提供しない。潤滑油は、主軸受２０に隣接する空間から油注入口６４を介して主軸受２０の油溝２６、２８および３０に流れ、内面３２、４６の全面に流れる。上述のように、油溝２６、２８および３０は互いに流体連通しており、よって、油注入口６４を介して提供された潤滑油は、油供給溝２６から油幹線溝２８に流れ、油分布溝３０に流れることができる。しかしながら、油ポンプによって提供された潤滑油が主軸受２０の内面３２、４６に到達する前に、短い遅延がある。
【００３０】
エンジンが空転または停止すると、潤滑油が徐々にシェル２２、２４の側縁部５２、５４から流出する。エンジンがかなり長い時間停止しない限り、残留量の潤滑油がすべての油溝２６、２８および３０に残存する。エンジンがかなり長い時間停止する場合には、潤滑油が下方シェル２４の油供給溝２６のみに残存する。エンジンが空転または停止しているときに、上方シェル２２の油幹線溝２８および油分布溝３０内に残存した潤滑油は、摩耗し易い領域を潤滑する。
【００３１】
起動時またはエンジンが再起動するときに、下方シェル２４の油供給溝２６に残存した潤滑油が、クランク軸５６の回転により上方シェル２２の上方内面３２に汲上げられる。上方シェル２２に汲上げられた潤滑油は、油幹線溝２８および油分布溝３０に流込む。これらの溝２６、２８および３０は、潤滑油を直ちに摩耗し易い領域に導く。よって、エンジンが空転または停止している間にも、摩耗し易い領域が遅延なく適切に潤滑される。
【００３２】
よって、油溝を有しないまたは他の構成の油溝を有する先行技術の主軸受２０に比べて、主軸受２０は、より少ない摩耗を受けるため、より長い使用寿命を有する。主軸受２０をハイブリッド自動車および電気自動車に使用する場合、これらの自動車のエンジンが頻繁に起動したり停止したりするためおよびハイブリッド自動車や電気自動車のクランク軸５６が起動時により高速で回転しているため、起動時の適切な潤滑は、特に有益である。
【００３３】
明白なことは、上記の教示に照らして本発明に対し多くの修正および変形が可能であり、添付の特許請求の範囲内に含まれる、具体的に記載した方法と別の方法で、本発明を実施してもよい。
【図１】
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【図２】
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【図２Ａ】
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【図３】
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【図４】
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【図５】
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【図６】
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【図７】
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【図８】
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