(57)【要約】  本発明に係る１つの実施の形態においては、回転シャフトを取り巻く軸受を開示する。軸受は軸受の外部に連通する少なくとも１つの外部開口と；少なくとも１つの傾斜した内部空洞とを有し、各空洞は少なくとも１つの外部開口及び軸受の内部のうちの一方に連通する。別の実施の形態においては、回転シャフトの内部圧力通路内へ潤滑流体を押圧する方法を開示する。この方法は回転シャフトを取り巻くように第１の軸受を形成する工程を有し、第１の軸受は第１の軸受の外部に連通する少なくとも１つの外部開口と、少なくとも１つの傾斜した内部空洞とを有し、各空洞は、使用時に、潤滑流体が内部圧力通路内へ押圧されるように回転シャフトが回転するときに、少なくとも１つの傾斜した内部空洞内の潤滑流体が加圧されるように、少なくとも１つの外部開口及び第１の軸受の内部のうちの一方と連通する。【選択図】図１
2007537410.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
潤滑流体を通過させる軸受において、
上記軸受の内部と同軸受の外部との間を連通する少なくとも１つの開口を有し、同開口は、当該軸受が同軸受の内部と外部との間で１方向に潤滑流体を押圧するように作用するように、潤滑流体が上記開口を通って流れるときに潤滑流体の圧力を増大させるように形状づけられることを特徴とする軸受。
【請求項２】
少なくとも１つの開口は、潤滑流体を上記軸受の内部の方へ押圧するように作用するように、内表面上に傾斜した空洞を有することを特徴とする請求項１に記載の軸受。
【請求項３】
少なくとも１つの開口が、上記開口の片側における第１の長い傾斜部と当該開口の他側における第２の比較的短い傾斜部とを有する内部空洞を形成するように、２つの方向で傾斜することを特徴とする請求項２に記載の軸受。
【請求項４】
少なくとも１つの傾斜部が湾曲していることを特徴とする請求項２に記載の軸受。
【請求項５】
第１の傾斜部が長い曲率半径を有し、第２の傾斜部が比較的短い曲率半径を有することを特徴とする請求項４に記載の軸受。
【請求項６】
少なくとも１つの傾斜部が実質上平坦であることを特徴とする請求項２に記載の軸受。
【請求項７】
上記軸受がエンジンに設けられることを特徴とする請求項１に記載の軸受。
【請求項８】
上記軸受が内燃エンジンのクランクシャフトの主軸受であることを特徴とする請求項１に記載の軸受。
【請求項９】
上記軸受がオイルを上記主軸受の外部から上記クランクシャフトの内部圧力通路へ押圧するように作用することを特徴とする請求項８に記載の軸受。
【請求項１０】
軸受を通る潤滑流体の通過を促進する方法において、
上記軸受の内部と同軸受の外部との間を連通する複数の開口を形成する工程を有し、上記開口は、同開口の形状が当該軸受の内部と外部との間で１方向に潤滑流体を押圧するように作用するように、潤滑流体が当該開口を通って流れるときに潤滑流体の圧力を増大させるように形状づけられることを特徴とする方法。
【請求項１１】
複数の傾斜した開口を形成する工程を有することを特徴とする請求項１０に記載の方法。
【請求項１２】
長い曲率半径を有する第１の傾斜部及び短い曲率半径を有する第２の傾斜部を形成することにより上記複数の傾斜した開口の各々を形成する工程を有することを特徴とする請求項１１に記載の方法。
【請求項１３】
上記軸受の内表面上に上記傾斜した開口を形成する工程を有することを特徴とする請求項１１に記載の方法。
【請求項１４】
上記軸受が同軸受の内部へ潤滑流体を押圧するように作用することを特徴とする請求項１０に記載の方法。
【請求項１５】
上記軸受が同軸受の内部から出るように潤滑流体を押圧するように作用することを特徴とする請求項１０に記載の方法。
【請求項１６】
上記傾斜部又は各傾斜部が実質上平坦であることを特徴とする請求項１０に記載の方法。
【請求項１７】
上記軸受が内燃エンジンのクランクシャフトの主軸受であることを特徴とする請求項１０に記載の方法。
【請求項１８】
上記軸受が上記主軸受の外部から上記クランクシャフトの内部圧力通路へオイルを押圧するように作用することを特徴とする請求項１７に記載の方法。
【請求項１９】
軸受及び同軸受内で支持された回転可能なシャフトにおいて、
上記軸受が同軸受の外部に連通する少なくとも１つの外部開口を有し、当該軸受及び上記シャフトのうちの少なくとも一方が傾斜した空洞を有し、各空洞は、使用時に、潤滑流体が上記外部の開口と当該シャフトの内部との間で１方向に押圧されるように、当該少なくとも１つの外部開口及び該シャフトの内部のうちの一方と連通することを特徴とする軸受及びシャフト。
【請求項２０】
上記回転シャフトは、同シャフトが回転するときに上記少なくとも１つの傾斜した空洞内で加圧される潤滑流体を受け入れるための内部圧力通路を有することを特徴とする請求項１９に記載の軸受及びシャフト。  
【請求項２１】
上記軸受がクランクシャフトの主軸受であり、上記傾斜した空洞又は各傾斜した空洞がその内表面上に設けられることを特徴とする請求項１９に記載の軸受。
【請求項２２】
上記少なくとも１つの傾斜した空洞の各々が上記傾斜した空洞の短い部分の曲率半径よりも大きな曲率半径を有する長い部分を備えることを特徴とする請求項２１に記載の軸受。
【請求項２３】
上記軸受が、同軸受の半径方向の面の中心線の片側において、同中心線の他側におけるよりも多くの上記少なくとも１つの傾斜した空洞を有することを特徴とする請求項２１に記載の軸受。
【請求項２４】
上記軸受が上記中心線の片側での４つの傾斜した空洞と、当該中心線の他側での２つの傾斜した内部空洞とを有することを特徴とする請求項２３に記載の軸受。
【請求項２５】
上記軸受がシェル軸受であることを特徴とする請求項１９に記載の軸受。
【請求項２６】
上記軸受がスチール、金属合金、炭素繊維及びセラミック材料から選択された材料で構成されることを特徴とする請求項１９に記載の軸受。
【請求項２７】
回転シャフトを有するエンジンにおいて、
上記回転シャフト上の第１の軸受を有し、同第１の軸受が外部圧力通路に連通する少なくとも１つの外部開口と、少なくとも１つの傾斜した内部空洞とを有し、各空洞が上記少なくとも１つの外部開口及び上記第１の軸受の内部のうちの一方と連通し；
上記回転シャフトが回転するときに上記少なくとも１つの傾斜した内部空洞内で加圧される潤滑流体を受け取るための、当該回転シャフトの内部圧力通路を更に有し、同内部圧力通路が該回転シャフト上の第２の軸受に連通することを特徴とするエンジン。
【請求項２８】
上記回転シャフトが内燃エンジンのクランクシャフトであることを特徴とする請求項２７に記載のエンジン。
【請求項２９】
上記第１の軸受が上記クランクシャフトの主軸受であり、上記第２の軸受が当該クランクシャフトの大端軸受であることを特徴とする請求項２８に記載のエンジン。
【請求項３０】
上記少なくとも１つの傾斜した内部空洞の各々が当該傾斜した内部空洞の短い部分の曲率半径よりも大きな曲率半径を有する長い部分を備えることを特徴とする請求項２７に記載のエンジン。
【請求項３１】
上記第１の軸受が、同第１の軸受の半径方向の面内の中心線の片側において、同中心線の他側よりも一層多くの上記少なくとも１つの傾斜した内部空洞を有することを特徴とする請求項２７に記載のエンジン。
【請求項３２】
上記第１の軸受が上記中心線の片側での４つの傾斜した内部空洞と、当該中心線の他側での２つの傾斜した内部空洞とを有することを特徴とする請求項３１に記載のエンジン。
【請求項３３】
上記第１の軸受がシェル軸受であることを特徴とする請求項２７に記載のエンジン。
【請求項３４】
上記第１の軸受がスチール、金属合金、炭素繊維及びセラミック材料から選択された材料で構成されることを特徴とする請求項２７に記載のエンジン。
【請求項３５】
上記クランクシャフトが低圧ドリル加工部、中圧ドリル加工部及び高圧ドリル加工部から選択されたドリル加工部を有することを特徴とする請求項２８に記載のエンジン。
【請求項３６】
回転シャフトの内部圧力通路内へ潤滑流体を押圧する方法において、
上記回転シャフトを取り巻くように第１の軸受を形成する工程を有し、上記第１の軸受が同第１の軸受の外部に連通する少なくとも１つの外部開口と、少なくとも１つの傾斜した内部空洞とを有し、各空洞は、使用時に、潤滑流体が上記内部圧力通路内へ押圧されるように回転シャフトが回転するときに、上記少なくとも１つの傾斜した内部空洞内の潤滑流体が加圧されるように、上記少なくとも１つの外部開口及び当該第１の軸受の内部のうちの一方と連通することを特徴とする方法。
【請求項３７】
上記内部圧力通路が上記少なくとも１つの傾斜した内部空洞と上記回転シャフト上の第２の軸受との間を連通することを特徴とする請求項２６に記載の方法。
【請求項３８】
上記回転シャフトが内燃エンジンのクランクシャフトであることを特徴とする請求項３６に記載の方法。
【請求項３９】
上記第１の軸受が内燃エンジンのクランクシャフトの主軸受であり、上記第２の軸受が上記クランクシャフトの大端軸受であることを特徴とする請求項３７に記載の方法。
【請求項４０】
上記少なくとも１つの傾斜した内部空洞の各々が同傾斜した内部空洞の短い部分の曲率半径よりも大きな曲率半径を有する長い部分を備えることを特徴とする請求項３６に記載の方法。
【請求項４１】
上記第１の軸受が、同第１の軸受の半径方向の面内の中心線の片側において、同中心線の他側よりも一層多くの上記少なくとも１つの傾斜した内部空洞を有することを特徴とする請求項３６に記載の方法。
【請求項４２】
上記第１の軸受が上記中心線の片側での４つの傾斜した内部空洞と、当該中心線の他側での２つの傾斜した内部空洞とを有することを特徴とする請求項４１に記載の方法。
【請求項４３】
上記第１の軸受がシェル軸受であることを特徴とする請求項３６に記載の方法。
【請求項４４】
上記第１の軸受がスチール、金属合金、炭素繊維及びセラミック材料から選択された材料で構成されることを特徴とする請求項３６に記載の方法。  
【請求項４５】
上記内部圧力通路が低圧ドリル加工部、中圧ドリル加工部及び高圧ドリル加工部から選択されたドリル加工部を有することを特徴とする請求項３７に記載の方法。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は回転機械類において潤滑流体の圧力を回復させる新規な軸受及び方法、並びにそのような軸受を有するエンジンに関する。
【背景技術】
【０００２】
内燃エンジンのクランクシャフト上の軸受を潤滑するため、従来技術では、クランクシャフトの開口が軸受の開口を通過するように回転するときに、クランクシャフトの内部通路へオイルを伝達するクランクシャフトの主軸受の開口に対してオイルを通過させていた。主軸受は、典型的には、貫通する穴を備え、クランクシャフトへのオイルの流れを容易にするように溝付きの内部を有するシェル軸受である。主軸受を通過した後、入来するオイルはクランクシャフトの内部通路を通過し、大端軸受のような次の軸受に至る。大半の原因はクランクシャフトの旋回の効果のため、入来するオイルは外部の圧力通路と大端軸受との間で圧力降下を生じる；例えば、普通の自動車のエンジンにおいては、オイルは外部の圧力通路での６０ｐｓｉ（４バール）から大端軸受での３０ｐｓｉ（２バール）まで低下する圧力降下を生じることがある。
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００３】
従って、この圧力降下のため、大端軸受において所望のオイル圧力を達成するためには、外部のオイル通路は大きなオイル圧力を有しなければならない。それゆえ、外部の通路を加圧するために大きなポンプを使用しなければならず、これは、エンジンに対するコスト及び重量を増大させてしまう。このような問題を緩和するために、クランクシャフトの端部を通過させるようにオイルを強制する試みが行われたが、このような技術は厄介で、高価となることが分かった。
【課題を解決するための手段】
【０００４】
本発明に係る１つの実施の形態においては、潤滑流体を通過させる軸受が開示され、この軸受は軸受の内部と軸受の外部との間を連通する少なくとも１つの開口を有し、この開口は、軸受が軸受の内部と外部との間で１方向に潤滑流体を押圧するように作用するように、潤滑流体が開口を通って流れるときに潤滑流体の圧力を増大させるように形状づけられる。
【０００５】
別の関連する実施の形態においては、その開口又は各開口は、潤滑流体を軸受の内部の方へ押圧するように作用するように、内表面上に傾斜した空洞を有することができる。その開口又は各開口は内部空洞を形成するように２つの方向で傾斜することができ、この内部空洞は開口の片側における第１の長い傾斜部と、開口の他側における第２の比較的短い傾斜部とを有する。その開口又は各開口は湾曲することができる。第１の傾斜部は長い曲率半径を有することができ、第２の傾斜部は比較的短い曲率半径を有することができる。その傾斜部又は各傾斜部は実質上平坦とすることができる。軸受はエンジンに設けることができる。軸受は内燃エンジンのクランクシャフトの主軸受とすることができる。軸受は主軸受の外部からクランクシャフトの内部圧力通路へオイルを押圧するように作用することができる。
【０００６】
本発明に係る別の実施の形態においては、軸受を通る潤滑流体の通過を促進する方法が開示される。この方法は軸受の内部と軸受の外部との間を連通する複数の開口を形成する工程を有し、これらの開口は、開口の形状が軸受の内部と外部との間で１方向に潤滑流体を押圧するように作用するように、潤滑流体が開口を通って流れるときに潤滑流体の圧力を増大させるように形状づけられる。
【０００７】
別の関連する実施の形態においては、方法は複数の傾斜した開口を形成する工程を有することができる。方法はまた長い曲率半径を有する第１の傾斜部及び一層短い曲率半径を有する第２の傾斜部を形成することにより複数の傾斜した開口の各々を形成する工程を有することができる。方法はまた軸受の内表面上に傾斜した開口を形成する工程を有することができる。軸受は軸受の内部に対して出入りするように潤滑流体を押圧するように作用できる。その傾斜部又は各傾斜部は実質上平坦とすることができる。軸受は内燃エンジンのクランクシャフトの主軸受とすることができる。軸受は主軸受の外部からクランクシャフトの内部圧力通路へオイルを押圧するように作用できる。
【０００８】
本発明に係る別の実施の形態においては、軸受及び軸受内で支持された回転可能なシャフトが開示され、軸受は軸受の外部に連通する少なくとも１つの外部開口を有し、軸受及びシャフトのうちの少なくとも一方は傾斜した空洞を有し、各空洞は、使用時に、潤滑流体が外部開口とシャフトの内部との間で１方向に押圧されるように、少なくとも１つの開口及びシャフトの内部のうちの一方と連通する。
【０００９】
別の関連する実施の形態においては、回転シャフトは、シャフトが回転するときに少なくとも１つの傾斜した空洞内で加圧される潤滑流体を受け取るための内部圧力通路を有することができる。軸受はクランクシャフトの主軸受とすることができ、その傾斜した空洞又は各傾斜した空洞はその内表面に設けることができる。少なくとも１つの傾斜した空洞の各々は傾斜した空洞の短い部分の曲率半径よりも大きな曲率半径を有する長い部分を備えることができる。軸受は、軸受の半径方向の面内の中心線の片側において、中心線の他側におけるよりも多くの少なくとも１つの傾斜した空洞を有することができる。軸受は中心線の片側での４つの傾斜した空洞と、中心線の他側での２つの傾斜した内部空洞とを有することができる。軸受はシェル軸受とすることができる。軸受はスチール、金属合金、炭素繊維及びセラミック材料から選択された材料で構成することができる。
【００１０】
本発明に係る別の実施の形態においては、回転シャフトを有するエンジンが開示され、このエンジンは回転シャフト上の第１の軸受を有し、第１の軸受は外部圧力通路に連通する少なくとも１つの外部開口と、少なくとも１つの傾斜した内部空洞とを有し、各空洞は少なくとも１つの外部開口及び第１の軸受の内部のうちの一方と連通し；回転シャフトが回転するときに少なくとも１つの傾斜した内部空洞内で加圧される潤滑流体を受け取るための、回転シャフトの内部圧力通路を更に有し、内部圧力通路が回転シャフト上の第２の軸受に連通する。
【００１１】
別の関連する実施の形態においては、回転シャフトは内燃エンジンのクランクシャフトとすることができる。第１の軸受はクランクシャフトの主軸受とすることができ、第２の軸受はクランクシャフトの大端軸受とすることができる。少なくとも１つの傾斜した内部空洞の各々は傾斜した内部空洞の短い部分の曲率半径よりも大きな曲率半径を有する長い部分を備えることができる。第１の軸受は、第１の軸受の半径方向の面内の中心線の片側において、中心線の他側よりも一層多くの少なくとも１つの傾斜した内部空洞を有することができる。第１の軸受は中心線の片側での４つの傾斜した内部空洞と、中心線の他側での２つの傾斜した内部空洞とを有することができる。第１の軸受はシェル軸受とすることができる。第１の軸受はスチール、金属合金、炭素繊維及びセラミック材料から選択された材料で構成することができる。クランクシャフトは低圧ドリル加工部、中圧ドリル加工部及び高圧ドリル加工部から選択されたドリル加工部を有することができる。
【００１２】
本発明に係る別の実施の形態においては、回転シャフトの内部圧力通路内へ潤滑流体を押圧する方法が開示され、この方法は回転シャフトを取り巻くように第１の軸受を形成する工程を有し、第１の軸受は第１の軸受の外部に連通する少なくとも１つの外部開口と、少なくとも１つの傾斜した内部空洞とを有し、各空洞は、使用時に、潤滑流体が内部圧力通路内へ押圧されるように回転シャフトが回転したときに、少なくとも１つの傾斜した内部空洞内の潤滑流体が加圧されるように、少なくとも１つの外部開口及び第１の軸受の内部のうちの一方と連通する。
【００１３】
別の関連する実施の形態においては、内部圧力通路は少なくとも１つの傾斜した内部空洞と回転シャフト上の第２の軸受との間を連通することができる。回転シャフトは内燃エンジンのクランクシャフトとすることができる。第１の軸受は内燃エンジンのクランクシャフトの主軸受とすることができ、第２の軸受はクランクシャフトの大端軸受とすることができる。少なくとも１つの傾斜した内部空洞の各々は傾斜した内部空洞の短い部分の曲率半径よりも大きな曲率半径を有する長い部分を備えることができる。第１の軸受は、第１の軸受の半径方向の面内の中心線の片側において、中心線の他側よりも一層多くの少なくとも１つの傾斜した内部空洞を有することができる。第１の軸受は中心線の片側での４つの傾斜した内部空洞と、中心線の他側での２つの傾斜した内部空洞とを有することができる。第１の軸はシェル軸受とすることができる。第１の軸受はスチール、金属合金、炭素繊維及びセラミック材料から選択された材料で構成されることができる。内部圧力通路は低圧ドリル加工部、中圧ドリル加工部及び高圧ドリル加工部から選択されたドリル加工部を有する。
【００１４】
本発明の付加的な利点及び新規な特徴は以下の説明で部分的に述べ、また、部分的には、以下の添付図面の考察時に当業者にとって明らかとなるか、または、本発明の実践により習得できよう。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１５】
本発明の良好な理解のため、また、本発明をどのように実行できるかについて、単なる例として、添付図面をここで参照する。
図１は本発明の実施の形態を使用することのできる、内燃エンジンのクランクシャフトの三次元図である。主軸受はクランクシャフトの主軸受区分１００を取り巻き；大端軸受は連接棒を介してピストンを駆動するクランクシャフトの大端区分１０１を取り巻く。大端区分１０１に続いて、釣合いおもり１０２が位置する。
【００１６】
上述のように、クランクシャフトの軸受を潤滑するための従来技術は主軸受を取り巻く外部通路内で高いオイル圧力を要求しており、大型のオイルポンプを必要とし、これに付随して、重量及びコストの増大を招いていた。これとは逆に、図２Ａ−２Ｅに示す本発明に係る実施の形態においては、主軸受２００は、主軸受２００内へのオイルのポンピングを補助するために複数の傾斜した内部空洞２０１−２０６を使用し、大端軸受において一定のオイル圧力を達成するのに必要な外部オイル圧力を減少させる。軸受の外部から入来するオイルは外部開口２０７−２１２を通って進み、クランクシャフトの内部通路は軸受の内部空洞２０１−２０６を通過するように回転する。そうした場合、オイルは傾斜した内部空洞２０１−２０６を登るように押し進められ、動圧フィルムを生じさせ、局部オイル圧力を増大させる。それにより、内部空洞２０１−２０６の傾斜した形状は軸受２００を通ってクランクシャフトの内部通路に至るオイルのポンピングを有効に補助する。
【００１７】
図２Ａ−２Ｅの実施の形態の主軸受２００はクランクシャフトの軸受を潤滑する従来の技術よりも優れた多数の利点を有する。使用時に、傾斜した内部空洞２０１−２０６が軸受を通ってクランクシャフトの内部通路に至るオイルの押圧を補助するので、外部圧力通路と大端軸受との間でのオイルの圧力降下が減少する。例えば、従来の技術は典型的には自動車のエンジン内の一定のクランクシャフトデザインに対して３０ｐｓｉ（２バール）の大端軸受圧力を達成するために６０ｐｓｉ（４バール）の外部オイル圧力を必要とすることがある。しかし、図２Ａ−２Ｅの実施の形態に係る主軸受２００を使用すると、大端軸受において同じ３０ｐｓｉ（２バール）の圧力を達成するために、たった４０ｐｓｉ(２2/3バール)の外部オイル圧力を必要とするだけで済む。従って、外部通路内のオイル圧力が減少するので、外部通路内のオイルを加圧するために使用するポンプを一層小さくすることができ、これは、エンジンを一層軽量で一層安価にでき、一層少ない材料を使用することを意味する。また、エンジンは一層小さなオイル容積を有することができ、そのため、オイルへのエンジンの熱損失は一層少なく、一層薄い燃料混合物を使用することができ、それによって、燃料の経済性を向上させる。減少したオイル容積はまたエンジン使用中のオイルのポンピングを一層少なく済ませ、掃気を一層少なくさせる。大端軸受のような素子の耐久性は増大する。一層小型の冷却機構を使用することができる。エンジンを使用する車両の外側本体の冷却開口を一層小さくすることができ、車両上の空気ドラグを一層少なくする。
【００１８】
図２Ａ−２Ｅの実施の形態に戻ると、図２Ｅは図２Ｃの軸線２１３を通る主軸受２００のＣ−Ｃ断面を示す。図２Ｅから分かるように、主軸受２００は複数の傾斜した内部空洞２０１−２０６を有し、各空洞は複数の外部開口２０７−２１２の１つに対して開口する。オイルは主軸受２００を取り巻く外部圧力通路から外部開口２０７−２１２を通って傾斜した内部空洞２０１−２０６内へ流れる。クランクシャフトの内部圧力通路への開口は傾斜した内部空洞２０１−２０６を通過して回転し、その結果、オイルはクランクシャフトの内部通路内へポンピングされ、クランクシャフト（図１）の区分１０１における大端軸受を通る。図２Ｅに示すように、主軸受２００は好ましくは６つの空洞２０１−２０６を有し、そのうちの４つは中心線の片側にあり、２つは中心線の他側にある；しかし、他の数の空洞及び軸受のまわりの他の間隔を使用することができる。ここでは主軸受２００はシェル軸受であるが、本発明は他の形の軸受にも適用できる。可能な寸法の例として、主軸受２００は内部から外部に向かう１．５ｍｍの厚さ２１４を有することができ；傾斜した内部空洞の長い部分２１５の曲率半径は１８．６３ｍｍとすることができ；中心線と傾斜した内部空洞の長い湾曲の縁ライン２１９との間の距離２１７は１１．４７ｍｍとすることができる。しかし、これらの寸法は限定的なものではなく、本発明の実施の形態に従って他の寸法を使用することができる。例えば、傾斜したチャンネル（単数又は複数）即ち空洞は湾曲ではなく、平坦とすることができる。
【００１９】
図２Ａ−２Ｅの実施の形態の他の図において、図２Ａは図２Ｂの軸線２２０を通る主軸受２００のＡ−Ａ断面を示し；図２Ｂは主軸受２００の側面図を示し；図２Ｃは図２Ｂの軸線２２０を通るＢ−Ｂ断面を示し；図２Ｄは外部開口２０８−２１０の上からの軸受２００の三次元図を示す。
【００２０】
図３は本発明の実施の形態に係る、クランクシャフト３０１を取り巻く主軸受３００の断面を示す。使用において、外部通路３０２内のオイルは主軸受の外部開口３０３を通って傾斜した内部空洞３０４内へ流れ、この内部空洞は長い曲率半径を備えた部分３０５と、短い曲率半径を備えた部分３０６とを有する。クランクシャフト３０１が矢印３０７で示す方向に（即ち、短い半径の傾斜部から長い半径の傾斜部へ）回転するときに、摩擦力が帰還するオイルを長い傾斜部の内表面に沿って引っ張る。空洞３０４の一層小さな容積端部に向かう圧力が成長すると、オイルは矢印３０８の方向に押圧される（即ち、大半の運動成分はクランクシャフトの回転中心の方に向かう）。この構成は、実際、クランクシャフト及びオイルの回転により発生する遠心力の作用に抗して、ドリル加工部３０９の方向にオイルを「ポンピングする」流体力学圧力作用を使用する。傾斜した内部空洞３０４内の増大したオイル圧力３０８のため、内部圧力通路３０９が傾斜した内部空洞３０４を通過して回転するときに、オイルはクランクシャフトの内部圧力通路３０９内へ下方に押圧される。内部通路３０９から、オイルは更にクランクシャフトに沿って大端軸受に導かれる。このようにして、本発明に係る実施の形態は外部通路３０２から内部圧力通路３０９への及び大端軸受へのオイルの流れを補助し、それによって、外部通路３０２内で必要なオイル圧力を減少させる。
【００２１】
本発明の実施の形態に係る主軸受２００は、例えば図４−６の実施の形態に示すような種々の異なるクランクシャフトデザインと一緒に使用することができる。図４の実施の形態においては、主軸受区分４０２を大端軸受区分４０３に接続する、クランクシャフトの内部通路のために中圧ドリル加工部４０１が使用される。ドリル加工部４０４はクランクシャフトの内部通路を大端軸受に接続することができる。代わりに、図５を参照すると、本発明の実施の形態に係る主軸受は鏡面ドリル加工したクランクシャフト５００と一緒に使用することができ、この場合、高圧ドリル加工部５０１が主軸受区分を大端軸受区分５０２に接続する。同様に、図６を参照すると、本発明の実施の形態に係る主軸受は低圧ドリル加工したクランクシャフト６００と一緒に使用することができ、この場合、低圧ドリル加工部６０１が主軸受区分６０２を大端軸受区分６０３に接続する。本発明に従って、他のクランクシャフトデザインを使用することができる。
【００２２】
本発明に係る実施の形態を内燃エンジンのクランクシャフトのための軸受として示したが、本発明はこの応用に限定されない。例えば、本発明に係る実施の形態は、軸受を通る流体の流れを補助することにより、回転する機械類内で潤滑流体の圧力を減少させるのに有用な他の状況において使用することができる。また、本発明の性能のために、スチール又は金属合金、炭素繊維材料及びセラミック材料のような種々の適当な材料を使用することができることを認識されたい。ただし、これらには限定されない。
【００２３】
また、本発明の実施の形態に従えば、軸受の内部からその外部へ流体を押圧する補助を行うために軸受及び傾斜したチャンネルを使用することができる。この場合、例えば、図２Ｅの傾斜した空洞は軸受の開口とは反対側のクランクの外部に位置させることができる。ここでの説明を読んだとき、当業者なら、種々の異なる応用に適するように、他の修正を行うことができよう。
【００２４】
また、最良の形態及び適当な場合は本発明を遂行する他の形態と思われるものを説明したが、当業者なら、本発明は好ましい実施の形態のこの説明で開示された特定の形状及び方法に限定されないことを認識できよう。当業者なら、本発明が軸受を使用する多くの異なる形式の回転機械類において広範囲の応用を有すること、及び、本発明の概念から逸脱することなく、実施の形態について広範囲の修正が可能であることを認識できよう。例えば、本発明は、例えば、路面車両、特殊車両、船舶及び列車のエンジンのようなすべての内燃エンジンに応用できるが；通路の低オイル圧力のような低供給流体圧力が重要又は有用であるような特殊な応用も可能である。
【図面の簡単な説明】
【００２５】
【図１】本発明の実施の形態に係る軸受を使用することのできるクランクシャフトの三次元図である。
【図２Ａ】軸受の半径方向の面に垂直な面を通る本発明の実施の形態に係る主軸受の断面図である。
【図２Ｂ】本発明の実施の形態に係る主軸受の側面図である。
【図２Ｃ】図２Aとは反対の方向から見た、軸受の半径方向の面に垂直な面を通る本発明の実施の形態に係る主軸受の断面図である。
【図２Ｄ】軸受の一組の外部開口の上方から見た、本発明の実施の形態に係る主軸受の三次元図である。
【図２Ｅ】軸受の半径方向の面に平行な面における本発明の実施の形態に係る主軸受の断面図である。
【図３】本発明の実施の形態に係る、クランクシャフトを取り巻く主軸受の断面図である。
【図４】本発明に係る実施の形態を使用することのできる、中圧ドリル加工部を有するクランクシャフトを示す図である。
【図５】本発明に係る実施の形態を使用することのできる、高圧ドリル加工部を有するクランクシャフトを示す図である。
【図６】本発明に係る実施の形態を使用することのできる、低圧ドリル加工部を有するクランクシャフトを示す図である。
【図１】
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【図２Ａ】
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【図２Ｂ】
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【図２Ｃ】
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【図２Ｄ】
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【図２Ｅ】
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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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【国際調査報告】
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