(57)【要約】  本発明は摺動軸受（１）及び摺動軸受の製造方法に関し、摺動表面（１’）に形成される少なくとも１つの溝（１１）を持ち、これは配置軸の軸方向に少なくとも部分的に伸び、前記軸受の端部の前で少なくとも１つの端部で終止し、及び８０μｍよりも深く及び／又は１５０μｍよりも幅が大きく、それにより汚物及び／又は粒子が埋め込まれる。
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
摺動軸受であり、前記摺動軸受は、
摺動表面上に形成される少なくとも１つの溝を含み、前記溝は少なくとも配置軸の軸方向に伸び、少なくとも前記軸受の端部の前で終止し、汚物及び／又は粒子が埋め込まれるように、５０μｍより深く及び／又は１００μｍよりの広い、摺動軸受。
【請求項２】
請求項１に記載の摺動軸受であり、少なくとも１つの溝が、８０μｍまでの深さであることを特徴とする、摺動軸受。
【請求項３】
請求項１又は２のいずれか一項に記載の摺動軸受であり、少なくとも１つの溝が、１５０μｍまでの幅であることを特徴とする、摺動軸受。
【請求項４】
請求項１乃至３のいずれか一項に記載の摺動軸受であり、少なくとも１つの溝が、配置軸の軸方向に傾けられて設けられていることを特徴とする、摺動軸受。
【請求項５】
請求項１乃至３のいずれか一項に記載の摺動軸受であり、少なくとも２つの溝がお互いに軸方向で形成され、異なる方向に傾けられて設けられていることを特徴とする、摺動軸受。
【請求項６】
請求項１乃至５のいずれか一項に記載の摺動軸受であり、複数の溝が、特定の点で、軸方向から見て特定のグループとして形成され、異なる方向に傾けられて設けられていることを特徴とする、摺動軸受。
【請求項７】
請求項１乃至６のいずれか一項に記載の摺動軸受であり、少なくとも２つの溝が交差することを特徴とする、摺動軸受。
【請求項８】
請求項１乃至７のいずれか一項に記載の摺動軸受であり、１０から２０の溝が設けられることを特徴とする、摺動軸受。
【請求項９】
請求項１乃至８のいずれか一項に記載の摺動軸受であり、前記摺動軸受が、コンロッド軸受であることを特徴とする、摺動軸受。
【請求項１０】
請求項１乃至９のいずれか一項に記載の摺動軸受であり、
少なくとも１つの収容部を収容部表面に持ち、前記収容部表面は前記摺動表面及び／又はオイル供給溝の表面であり、
前記収容部は、前記収容部表面へ開口される凹部であり、収容部壁を持ち前記軸受内に前記収容部表面から離れるように伸びており、
そこで、伸びる方向での前記収容部壁が参照方向に関して鋭角を形成し、
前記参照方向が、前記収容部壁と前記収容部から離れる方向での前記収容部壁との交点で前記収容部表面の正接である、摺動軸受。
【請求項１１】
請求項１０に記載の摺動軸受であり、前記収容部がポケット孔形状であることを特徴とする、摺動軸受。
【請求項１２】
請求項１０に記載の摺動軸受であり、前記収容部が貫通孔であることを特徴とする、摺動軸受。
【請求項１３】
請求項１０乃至１２のいずれか一項に記載の摺動軸受であり、前記収容部軸受が暴露領域を持ち、及び前記収容部が前記暴露領域の流域内に設けられることを特徴とする、摺動軸受。
【請求項１４】
請求項１０乃至１３のいずれか一項に記載の摺動軸受であり、前記収容部が、前記軸受の軸方向で設けられることを特徴とする、摺動軸受。
【請求項１５】
請求項１０乃至１４のいずれか一項に記載の摺動軸受であり、前記収容部の保持容量が、生じる異物の数倍の容積に対応し、最大寸法が、約３ｍｍｘ２ｍｍｘ１ｍｍ又は２ｍｍｘ２ｍｍｘ２  ｍｍであるか、又は最大直径が約２ｍｍであることを特徴とする、摺動軸受。
【請求項１６】
請求項１乃至１５のいずれか一項に記載の摺動軸受であり、フィラーが前記収容部に導入され、それが前記軸受の材料よりも軟質であることを特徴とする、摺動軸受。
【請求項１７】
請求項１乃至１６のいずれか一項に記載の摺動軸受であり、
前記摺動表面上に形成された少なくとも１つの汚物案内溝が設けられ、
これは、配置軸の軸方向でよりも前記軸受シェルの周縁方向で部分的により大きく
前記軸受端部まで伸び、
及び、前記端部で開口し、それにより前記汚物案内溝により前記端部へ運ばれる汚物粒子が外部へ放出される、ことを特徴とする、摺動軸受。
【請求項１８】
請求項１７に記載の摺動軸受であり、さらに、中心溝が設けられ、これは軸方向成分を持たず、少なくとも前記汚物案内溝と関連することを特徴とする、摺動軸受。
【請求項１９】
請求項１７又は１８のいずれか一項に記載の摺動軸受であり、２つの案内溝がＶ形状で設けられ、これは軸方向で中心である前記軸受の領域での接続出発点から反対軸方向へそれぞれ外側に向かって伸びる、ことを特徴とする、摺動軸受。
【請求項２０】
請求項１８又は１９のいずれか一項に記載の摺動軸受であり、２つのＶ形状でそれぞれ構成される２対の汚物案内溝が設けられ、これは、前記軸方向で中心である前記軸受の領域での反対軸方向でお互いに接続出発点から外側に向かって伸び、前記２つの出発点は中心溝で接続される、ことを特徴とする、摺動軸受。
【請求項２１】
摺動軸受を製造するための方法であり、前記方法は、少なくとも１つの溝が前記摺動軸受の摺動表面上に形成されることを含み、この溝は、少なくとも部分的に配置軸の軸方向に伸び、前記軸受の端部の前の少なくとも１つの端部で終止し、５０μｍより深く及び／又は１００μｍよりも幅がある、方法。
【請求項２２】
請求項２１に記載の方法であり、前記溝が、レーザー加工、エンボス加工又はロール加工で形成される、方法。
【請求項２３】
請求項２１又は２２のいずれか一項に記載の方法であり、前記溝が、最終製造ステップで、又はさらなるコーティングプロセスの前に形成される、ことを特徴とする方法。
【請求項２４】
請求項２１乃至２３のいずれか一項に記載の方法であり、前記溝が、前記終止表面の摺動層に直接形成される、ことを特徴とする方法。
【請求項２５】
請求項２１乃至２４のいずれか一項に記載の方法であり、前記溝の形成の後、全前溝の近くの、全てのでっぱり及び／又はバリ及び／又は障害物を除去する、ことを特徴とする方法。
【請求項２６】
請求項２１に記載の方法であり、
さらに収容部を収容部表面に導入し、前記収容部表面は、前記摺動表面及び／又はオイル供給溝の表面であり、
前記収容部が前記収容部表面へ開口される凹部であり、収容部壁を持ち、及び前記軸受内に前記収容部表面から離れるように伸び、
そこで、前記収容部壁は、対照方向に対して伸びる方向を鋭角に形成し、
前記対照方向が、前記収容部壁の前記収容部から離れる方向でに収容部壁との交点での前記収容部表面の正接である、方法。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、摺動軸受に関し、前記摺動表面上に形成された少なくとも１つの溝を持ち、前記溝が少なくとも部分的に取り付け軸の軸方向へ伸び、及び前記軸受の端部が前記端部で開口される前の少なくとも１つの端部で終止する。
【背景技術】
【０００２】
摺動軸受の摺動表面は種々の理由から形状化されている。例えば、独国特許第３９０５４５０Ｃ２号明細書には、溝を持つ摺動軸受が提供され、前記溝は軟性材料で満たされ、それにより硬い材料が前記軟性材料と交互に作動して優れた対摩耗性及び疲労強度を達成する。
【０００３】
英国特許第１１２８３７０号明細書には、潤滑剤不含軸受が記載され、ここで凹部が摺動表面に溝形状又はポケットの形状で形成され、汚物粒子を軸受から運び出す。前記軸受に入り込む異物は前記凹部に集められ、前記凹部の側面に沿って軸の回転方向に動かされ、前記軸受の端部で軸受から取り出される。
【０００４】
独国特許第１０１５６３４４号明細書は、軸受要素が開示され、これは摺動表面にオイル溝を持ち、これは周辺方向に延びている。複数の狭い溝が摺動表面上に形成され、これは軸の回転方向から特定の角度を持ち、前記オイル溝から摺動表面の軸端部方向へ伸び、軸が円周運動を行う際にオイル溝から潤滑オイルを内部から軸端部の方へ案内する。
【０００５】
内燃機関の摺動軸受は持続的にさらなる開発の対象となっている。持続的に大きなストレス（応力）が内燃機関で、それにより摺動軸受に生じる。同時に、機関のサイズが減少される。さらにむしろ薄いオイルが摩擦を低減するために使用される。この結果、前記軸受と軸の接触を防止する潤滑油膜の厚さは持続的により薄くなっていく。潤滑油膜の低減された厚さによりまた、非常に小さい異物が前記軸により軸受内に押し込められるが、これまでこれらは横方向に流されてきた。
【０００６】
さらに、軸受軸の構造が変化してきている。非常に摺動性のよい鉛が他の元素と置き換えられてきている。前記軸受のストレス容量もまた増加し、これはまた外部の影響により敏感となる。より大きいストレスに耐える層は、ルールとして、従来の層より、より薄くかつより硬くなっており、これにより、前記摩耗を低減するための摺動表面内へ入り込む硬粒子を埋め込むための機能がより小さくなる。鉛含有層を置換することで、損傷を受けた層の残る摺動性がまた減少する。無鉛材料への置換は、ルールとして、また、従来の鉛青銅材料よりも硬いものとなっている。このことはまた、前記埋め込み性を低減させ、その結果前記軸受の操作安全性を損なうこととなる。粒子が侵入すると、軸受はそれによりこれまでよりもずっと大きくい損傷を受け、これにより摩擦システムの全欠陥を起こす可能性がある。異物は種々の原因があり、異なる経路でオイル潤滑系に到達し得る。例えば、粒子は、元々の汚染又は部品製造の結果から、保守作業（オイル交換）の間、又は燃焼の残渣からオイル潤滑系に入ることがあり得る。
【０００７】
汚染物、特に小粒子は、軸受金属内に埋め込まれる前に大きな角度で軸受の高ストレス領域内の摺動表面上に引っ張られる。その結果、前記ストレス領域内に大きな傷や損傷を起こし、軸受の欠陥を起こす恐れがある。
【０００８】
極端な場合、異物は抵抗の最も少ない領域、即ち暴露領域（ギャップの幅が最も広い）で軸受から剥がれて、軸と暴露との間の楔効果の結果として前記軸受のストレス領域の奥深くまで軸により運ばれる。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００９】
【特許文献１】英国特許第１１２８３７０号明細書
【特許文献２】独国特許第１０１５６３４４号明細書
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【００１０】
前記問題に対応するために、本発明の課題は、異物粒子の影響に関して軸受の感受性を低減することである。
【課題を解決するための手段】
【００１１】
前記課題は、請求項１による摺動軸受で、及び請求項１７による摺動軸受の製造方法により解決される。
【００１２】
本発明による摺動軸受は摺動表面に少なくとも１つの溝を持ち、これは少なくとも部分的に伸び、好ましくはほとんどが配置軸の軸方向に伸びる。前記１又は複数の溝は凹部であり、チャンネル又は畝状形状であり、重要な汚物粒子を埋め込む。前記１又は複数の溝は、少なくとも部分的に、好ましくは両方で前記軸受の端部の前の端部で、軸方向で終止する。汚物粒子は、前記溝に埋め込まれるか、又は溝が端部までは来ないために軸受から洗い出される。同時に、潤滑油膜の迅速な横方向に運ばれることが前記溝により防止される。前記溝は５０μｍよりも深く及び／又は１００μｍよりも幅が広く、従って粒子又は汚物粒子を埋め込むための溝として好適である。埋め込み溝により、粒子は、次の最も近い溝までの表面を損傷し、その後そこに埋め込まれる。これにより損傷を受けた表面は減少され、軸受の欠陥の発生を大きく減らすことができる。潤滑摺動軸受の場合において、溝に存在する潤滑油は、高い比率の混合摩擦が存在する場合（本体接触摩擦、流体摩擦）、熱が重要な領域から運ばれ、摩擦係数が潤滑性により低下する。この効果は、熱捕捉により軸受の欠陥を低減させることとなる。
【００１３】
好ましくは、１又は複数の溝は、摺動表面の完全性を過度に低下させることなく粒子を埋め込むことができるまでの深さを持つ。
【００１４】
同じ理由で、１つ又は複数の溝は１５０μｍまでの幅を持つ。もちろん、複数の溝が存在する場合、例えば種々の汚物に対応するために異なる寸法で設けられてもよい。さらに、１つの溝がまたその長さに沿ってその幅及び／又は深さを変えてもよい。
【００１５】
好ましくは、前記１つ又は複数の溝は、配置軸の軸方向に対して傾きをもって設けられ、溝の角度同様に、空間、数について変更され得る。前記溝配置は好ましくは、軸の走行方向を横切るか直行する方向であり、これにより溝の流体力学的影響を低減させることとなる。
【００１６】
同じ理由で、少なくとも２つの溝が、次々に異なる方向に面して傾けられて軸方向に形成される。前記溝はまた交差され得る。
【００１７】
好ましくは複数の溝は、摺動表面のある領域に形成され、特にグループで異なる方向に面する位置で形成され得る。前記グループは、例えば、前記摺動表面上のストレス分布の観点からなされる。
【００１８】
好ましくは、前記摺動表面はコンロッド軸受であり、欠陥に対する高い信頼性が保証されるべきものである。
【００１９】
溝の組み込みは、レーザー、エンボス、腐食、衝撃、ＥＭＣ、レーザー切断、研磨又はロール加工で実施され得る。この手段により、摺動表面はわずかな努力を費やして構造化される。
【００２０】
製造を簡単にするために、前記溝は好ましくは最終ステップで、又はさらにコーティングする前に形成される。
【００２１】
好ましくは、溝は、摺動表面の摺動層に直接形成されて、前記軸受のストレス領域を引っ掻くことによる損傷を低減する。前記構造化は、最終ステップ又はさらなるコーティング前に基板材料（例えば青銅）内の三元系材料軸受内に導入され得る。二元系材料層（例えばアルミニウム）では、前記溝は直接摺動層内に導入される。
【００２２】
好ましくは、溝の周りにおいて全ての突出部及び／又はバリや障害物が、摺動表面の品質を改善するために溝形成の後に除去される。
【００２３】
好ましくは、１つ又は複数のグループが、高ストレス領域の外側に設けられる。このことは、特に暴露領域が前記のタイプの溝を含まない、ということを意味する。暴露領域は、軸受シェルの軸受を形成する軸受端部での領域であり、そこで軸受シェルの壁強度が、残る軸受シェルの壁強度に比較して減少する、領域を意味する。この方法で、軸受シェルの軸走行の、２つの軸受シェルの接続点での不正確さによる摩耗が低減される。
【００２４】
好ましくは、１つの又は複数のグループが、それらが、低い程度と同様に高い程度でもストレスがかかる前記軸受シェルの領域に伸びるように埋め込まれる。前記低い程度のストレス領域は暴露領域であり、又は軸受シェルのストレスのかかる蓋シェルを含み得る。この集団で、汚物はより高いストレスのかかる領域からより低いストレスのかかる領域へ動かされそこで埋め込まれることとなる。これにより、汚物はオイル循環部品をさらに破損することはない。特に、前記溝はこのために、回転方向に埋め込まれる。
【００２５】
軸受又は軸受シェルの高いストレス領域の外側の溝の好ましい位置及び溝の寸法は、小異物粒子又は非常に小さい異物粒子に好適化される。より大きい異物粒子の影響に関してまた軸受をより強くするために、前記溝は、摺動表面及び／又は軸受のオイル供給溝内に収容部と組み合わせる。より正確には、１又は複数の収容部が、前記摺動表面と同様にオイル供給溝の表面上の両方に設けられ、これらは一緒になって収容部表面を表す。前記収容部は、前記収容部表面へ開口する凹部である。前記収容部は軸受内へ伸びるが、これは摺動表面の収容部の場合には軸受後部に向かう軸方向である。前記収容部は、１又は複数の収容部壁で制限され、従って、ポケット状の凹部、ポケット孔、貫通孔などを形成する。
【００２６】
軸受後部への方向での収容部角度の好ましい方向は、軸回転方向に依存し、即ち、収集された異物が収容部から洗い出されないように、である。より正確には、前記収容部壁は、対照方向に対し鋭角での方向で伸びを形成し、対照方向は、前記収容部壁と収容部表面が交差する点で前記収容部表面の正接と平行な方向として選択される。これにより、前記角度は、伸びる方向で前記収容部壁と収容部から離れる方向での正接から形成されるように選択される。言い換えると、少なくとも１つの収容部壁は、前記軸受にある傾きで導入され、即ち、軸が前記軸受内で回転する場合に収容部内の異物が収容部から洗い出されることなく、逆にその中に押しこむように、ある傾きで導入される。この手段で、危険な異物は１又は複数の収容部に固定され、これにより軸受の機能的表面への損傷が避けられ、少なくとも低減される、こととなる。軸受システムの機能はこうして、たとえ極端な場合でも維持される。主軸受とともに、収容部はまた、軸受のオイル供給溝内又は軸受シェル内に設けることも可能であり、これにより異物がオイルの流れから軸受の収容表面内に洗い出されることを防止する。かかる場合に、上でより正確に定められる収容部の導入の方向は、前記方向づけられるオイル流が異物を収容部から洗い出さないように決められる。
【００２７】
好ましくは、異物固定のための収容部はポケット孔状である。この場合、収容部は軸受の後部へは貫通しないものであり、このことは製造方法によっては又は前記軸受の使用分野によっては好ましい。さらに、このタイプの収容部は容易に製造され得る。
【００２８】
一方で、収容部は軸受の後部へ貫通することができ、従って、貫通孔として構成され、この手段により、より大きい異物の保持容量を最大化し、及び／又は軸受から放出することを可能にする。
【００２９】
好ましくは、摺動軸受は暴露領域を持ち、前記収容部が前記暴露領域の領域又は近くに設けられる。原理的に、達成されるべきことは、１又は複数の収容部が、可能ならば前記軸受の主ストレス領域に設けることなく、それにより軸受の非ストレス領域での収容部内に危険な異物を固定する、ということである。さらに、異物をオイル放出孔（ボア）から放出することは、前記暴露領域の近く又は暴露領域で予想される。収容部は、好ましくはより大きい粒子のために設けられるので、軸受の低ストレス領域での収容部の配置は収容部での粒子の収容容量を悪化させない。
【００３０】
同じ理由で、収容部は、好ましくは、軸が出入りする側の近くで軸方向から見て前記軸受の端部領域に設けられる。これは、異物が軸受の高ストレス領域に到達することを防止することとなる。
【００３１】
収容部の保持容量は、好ましくは、機関内に存在する異物の容積の数倍に対応し、即ち最大寸法として約３ｍｍｘ２ｍｍｘ１ｍｍ又は２ｍｍｘ２ｍｍｘ２ｍｍ、又は直径が約２ｍｍなどである。
【００３２】
好ましくは、製造時最小努力として、前記収容部は、エンボス可能、ボーリング又はパンチ加工で導入される。
【００３３】
好ましくは、前記収容部の伸びる方向と垂直の収容部断面は円筒形状、又は楕円、長方形などであり、容易にポケット状の凹部を形成することができるものである。
【００３４】
好ましくはフィラーが収容部に導入され、これは前記軸受の材料よりも柔らかい材料である。この場合、異物は洗い流されるよりは固定されることとなる。さらに、流体力学的潤滑油膜構造は、前記膜材料が収容部表面をフラッシュする際に前記端部で破壊されることはない。
【００３５】
好ましくはより柔らかい材料であり、エラストマー、金属、合金及び／又は金属フォームである。
【００３６】
好ましくは、前記の性質を持つ複数の収容部が設けられる。このために、全ての収容部が同じ構造、位置、サイズなどであることは必要なく、異なる要求や粒子により異なることができる。
【００３７】
好ましくは、１つの収容部がシェル軸受内に設けられて、走行表面への過度の損傷を避ける。この場合軸受は２つの収容部を持つ。
【００３８】
本発明による摺動軸受は、好ましくは、少なくとも１つの前記摺動表面上に汚物案内溝を持ち、これは少なくとも部分的に配置される軸の軸方向よりも多く前記軸受の周縁方向に伸びている。以下１つの汚物案内溝につき記載されるが、複数の汚物案内溝を持ち得る。前記周縁方向へ好ましく伸びる汚物案内溝の傾きは、オイル流方向及び軸受シェルに配置される軸の回転により、異物を効果的に移動させる。このため、１又は複数の汚物案内溝が、好ましくは、回転方向に埋め込まれる。前記軸受から汚物を効果的に洗い出し異物による軸受の損傷を防止するために、前記汚物案内溝は前記軸受の端部まで伸びており、即ち前記軸受に配置される軸の軸方向で１又は２の端部まで伸び、これは前記端部で開口する。汚物案内溝で前記端部まで運ばれる汚物粒子はそこで外部へ放出される。この方法で放出された汚物はオイル溜に到達し、次のポンプサイクルで例えばフォルターで濾過されオイル流から除去される。汚物案内溝は、エンボス、パンチ、ネジ込みなどで前記潤滑摺動軸受の摺動表面に導入される。さらに、汚物案内溝は、生じる汚物粒子の形状、サイズの分布に適合させてその長さ、幅、深さ、形状及び位置について変えることができる。汚物案内溝を導入することで、粒子は最大で次の最も近くの汚物案内溝まで表面損傷し得るがその後汚物案内溝の外側に運ばれる。これにより、損傷表面は低減され、軸受の欠陥確率は非常に下がることとなる。さらには、汚物案内溝の潤滑剤は、高率の混合摩擦の存在する（体接触摩擦＞流体摩擦）場合、重要な領域から熱を除去することを補助し、その循環効果により摩擦係数を下げる。この効果は、熱捕捉による軸受の欠陥を低減する。
【００３９】
好ましくは、汚物案内溝は、８０μｍまでの深さを持ち、前記摺動表面の完全性を過度に損なうことなく粒子を集め運び出すことを可能にする。同じ理由で、汚物案内溝は好ましくは、１５０μｍの幅を持つ。もちろん、複数の汚物案内溝はこれらの値又は他の好ましい実施態様の性質を持ち得る。特に、複数の汚物案内溝が存在する場合、異なる寸法が、異なるタイプの汚物を考慮して設けられ得る。さらに、汚物案内溝は、その幅及び／又は深さ及び／又は断面に関してその程度を変えることができる。
【００４０】
好ましくは、少なくとも２つの汚物案内溝が、次々に異なる方向に面して傾きを持って軸方向に形成される。汚物案内溝の空間配置、数同じく角度は変更し得る。汚物案内溝の流体力学的影響は、汚物案内溝の前記軸走行方向への配置される傾きにより低減され得る。この理由のため、一方側のストレスを避けるため、複数の汚物案内溝の対称的配置が好ましい。特に、前記軸は、軸方向成分がなく、前記摺動表面の中心で伸びる対称的軸として考えられている。
【００４１】
好ましくは中心溝は、軸方向成分がないことを特徴とする。前記中心溝は両方の側でその周縁周りで閉鎖されている。中心溝はまた、少なくとも１つの前記汚物案内溝と関連する。前記周縁方向への汚物粒子を動かすことは中心溝により行われ、汚物粒子を汚物案内溝へ運び
その後前記粒子を外側へ運び出す。ここで好ましくは、前記中心溝は異物を最初に前記軸受の高ストレス領域から低ストレス領域、例えば好ましくは汚物粒子が外部へ放出される前に設けられる暴露領域へ運び出す。暴露領域は、前記軸受を形成する軸受シェルの軸受端部での領域であって、前記軸受シェルの壁強度が前記軸受シェルの他の部分の強度に比べて低減されている領域を意味すると理解されるべきである。この手段で、２つの軸受シェルの接続点での不正確性により軸受シェルで走行する１つの軸の摩耗が低減される。複数の中心溝が設けられ得る。好ましくは中心溝は前記摺動表面の中間、即ち上で定められる対称軸上までにまで伸びる。好ましくは、２つの汚物案内溝はＶ形状で設けられる。前記２つの汚物案内溝は、中心である前記軸受の領域の接続出発点から外側にそれぞれの反対側軸方向へ伸びる、
傾きは好ましくは対称的である。
【００４２】
好ましくは、汚物案内溝の２対が、前記のようにそれぞれ２つのＶ形状で設けられ、それぞれが、軸方向で中心であり、２つの出発点が中心溝で接続される軸受の領域の接続出発点から反対軸方向に伸びる。かかる配置は、２つのＶ形状が前記周縁方向に形成される場合には定められる回転方向のない例えば潤滑摺動軸受にとって好ましい。
【００４３】
Ｖ形状で設けられる汚物案内溝は軸受の低ストレス領域であり、即ち特に暴露領域に設けられることが好ましい。
【００４４】
好ましくは、少なくとも１つの汚物案内溝は曲げられており、前記溝が前記軸受の流体力学的性質からの影響を最小化することができる。
【００４５】
好ましくは少なくとも２つの汚物案内溝が、前記汚物案内溝間で粒子の交換を起こすために交差する。
【００４６】
好ましくは１０から２０の汚物案内溝が設けられ、これにより汚物のより効果的な移動除去が達成され得る。
【００４７】
好ましくは、複数の汚物案内溝が、前記摺動表面の特定の領域にグループで形成され、これらは異なる傾きを持つ。前記グループ化は、例えば前記摺動表面のストレス分布又は前記摺動軸受の溝の流体力学的影響の観点から設けられる。
【００４８】
汚物案内溝の導入は、レーザー加工、エンボス又はロール加工で実施され得る。この集団で、摺動表面は、僅かな追加工程で構造化され得る。製造を簡単にするために、汚物案内溝は、好ましくは最終ステップ、又はコーティングプロセスの前に形成される。
【００４９】
好ましくは汚物案内溝は、直接摺動表面の摺動層内に形成され、それにより前記軸受のストレス領域での引っ掻き形成による損傷される領域を低減する。三材系材料層（例えば青銅）が存在する場合の構造化は、最終作業ステップ又はさらなるコーティング手順のまえに導入され得る。二元系材料層（例えばアルミニウム）が存在する場合、汚物案内溝は好ましくは直接摺動層へ導入される。
【００５０】
好ましくは、摺動領域の品質を改善するために前記汚物案内溝の形成のあと、全ての突出物及び／又はバリ及び／又は障害物が除去される。
【００５１】
本発明により溝を導入する方法は、１以上の収容部及び／又は汚物案内溝及び／又は中心溝を前記摺動軸受又は軸受シェルに導入するために１以上さらなるステップを実施することができる。
【図面の簡単な説明】
【００５２】
【図１】図１のＡからＧは、軸受の摺動表面上の溝の種々の構成を示し、前記摺動表面は巻き戻されて平面図として示される。
【図２】図２は、２つの軸受シェルからなる軸受の断面図であり、そこに組み込まれた軸と２つの収容部を持つ軸受を示す。
【図３】図３は、図２による断面図であり、円筒形状収容部を持つ図２による断面図である。
【図４】図４は、楕円形状収容部を持つ図２による断面図である。
【図５】図５は、長方形状収容部を持つ図２による断面図である。
【図６】図５は、収容部ポケットを持つ図２による断面図である。
【図７】図７は、フィラーが組み込まれた収容部ポケットを持つ図２の断面図である。
【図８】図８は、１つの収容部にフィラーが組み込まれた連続収容部を持つ図２の断面である。
【図９】図９のＡからＦはそれぞれ、汚物案内溝を持つ潤滑摺動軸受の広げられた摺動表面の上面図である。
【発明を実施するための形態】
【００５３】
図１Ａから１Ｇは、軸受シェル１の巻き戻し摺動表面１’の平面図である。前記摺動表面１’内にそれぞれ１つのゼロでない軸部品に溝１１が組み込まれる。図１Ａでは、軸方向は矢印Ａで示される。前記溝１１は、前記摺動表面１’の構造に寄与する。２つの軸受シェル１はそれぞれ軸受を形成するが、ベリングシェル１は溝１１と同じく及び異なるように構造化され、これらを組み合わせて軸受を形成する。図では、複数の溝が溝のグループに分けられている。
【００５４】
溝１１は、図１Ｅ、１Ｆ及び１Ｇに例示されるように、溝１１は軸受シェル１を横切るか又は図１Ａ、１Ｂ及び１Ｃに示されるように軸端部領域にグループ化され、軸受シェル１の中心領域が構造化されずに残る。
【００５５】
溝１１はそれぞれ、前記軸受シェル１の縦縁部１２の前で終止され、粒子の埋め込みを可能にし、前記潤滑膜の迅速な縦方向に運ばれることを防止する。溝１１は、図１Ｅに例示されるように横切って設けられ得る。前記回転軸の既定の走行方向で、走行方向に合せて前記溝１１の配置を最適化することは合理的である。この観点で、図１Ａ、１Ｂ、１Ｃ、１Ｄ、１Ｆ及び１Ｇは、走行方向に傾きを持たせて構成されている。特に、図１Ａから１Ｇに示されるように前記溝の空間、数、同じく角度は変更し得るものであり、これにより、前記溝１１と前記循環膜との共同作業からの流体力学的効果を低減させる。
【００５６】
図２は２つの軸受シェル１からなる軸受の断面図である。取り込まれるこの軸受軸１０は、オイル放出ボア１１を持つオイルチャンネルを含む。前記軸１０の回転方向は、前記軸の上に矢印で示される。これによると、主なストレス方向は、二重矢印で示される方向となる。前記オイル放出ボアを通るオイル流方向がまた示される。軸受シェル１は、それぞれ摺動表面１’を持つ。前記２軸受シェル１では、１つの収容部２がそれぞれ形成される。収容部２は、円筒形状であり、前記軸受後部を貫通する。収容部２は、前記摺動表面１’の方向に開口する。
【００５７】
汚物粒子は、参照符号Ｓで示され、前記収容部２内の通路上に存在する。軸を回転させることで、前記粒子は収容部２内に押し込まれ、そこで固定される。前記収容部２の前記軸受１内の前記軸受の後部への方向での組み込み方向は、回転方向に対応して、集められた異物が前記収容部２から洗い出されないように、である。この意味は、図２を参照して、示される２つのベクトル
【００５８】
【数１】
2013536921.tif 000003
と
【００５９】
【数２】
2013536921.tif 000004
が鋭角を持つ、ということである。ベクトル
【００６０】
【数３】
2013536921.tif 000005
は、前記収容部壁２’の前記収容部の伸びる方向への方向を意味し、前記収容部壁２’と前記摺動表面１’との交差点の領域への方向を指示する。ベクトル
【００６１】
【数４】
2013536921.tif 000006
は、前記収容部２から遠ざかるように面する方向で前記収容部表面の収容部壁の交差点で、前記収容部表面の正接に沿った方向を指示する。
【００６２】
留意すべきことは、図２では、軸受のシステム及び収容部２の可能な断面のみが示されているということである。ベクトル
【００６３】
【数５】
2013536921.tif 000007
とベクトル
【００６４】
【数６】
2013536921.tif 000008
の角度の前記条件は、前記軸受の軸方向の収容部壁の本質的部分について少なくとも満たされる必要があり、それにより異物粒子が洗い出されることを防止することが保証される。
【００６５】
２つの収容部２が図２には、前記軸受シェルの端部の領域に設けられており、ここで前記暴露領域が設けられている（図示されていない）。さらに、前記収容部は、前記軸１０のオイル放出ボア１３の領域に配置されている（軸方向）。
【００６６】
図３、４及び５はそれぞれ、図２のよる、前記軸受上下の巻き戻された断面図である。例えば、前記収容部２の組み込み方向での収容部２の断面が示される。図３では、環状断面、図４では楕円断面及び図５では長方形断面が示される。留意すべきことは、複数の収容部２が設けられている場合、収容部２は均一な断面を持つことは必須ではない、ということである。収容部２はさらに、組み込み方向で均一な断面を持つことは必須ではなく、不規則的形状の凹部、ポケット孔、貫通孔などが可能である。
【００６７】
図６は、図２に基づくものであり、収容部２にポケット状の凹部を持ち、これは軸受の後部まで貫通していない。もちろん前記凹部は先の実施態様のように、これとは異なるように構成され得る。
【００６８】
図７及び図８は、図２の基づくものであり、いくつかのポケット状収容部２に、及び／又は、収容部２として作用する貫通穴にフィラー３又は充填材料が導入されている。前記フィラーは、異物を捕捉して固定することを改善するためである。従って、前記フィラーは、好ましくは、前記摺動表面１’よりも柔らかい材料である。
【００６９】
前記断面からは見えないが、図２から８において収容部２を持つ軸受シェルは前記の構造化された溝を備えている。
【００７０】
図９Ａから９Ｆは、軸受シェル１の巻き戻した摺動表面１’の平面図である。
前記摺動表面１’では、溝２０が組み込まれており、これは汚物案内溝として作用し、異物を外部へ輸送するために設けられる。
【００７１】
図９Ａ、９Ｂ、９Ｃ、９Ｄ及び９Ｆでは、汚物案内溝２０は直線溝として形成され、軸受内に設けられる軸の軸方向よりも軸受シェルの周縁方向により大きく傾けられている。軸方向は破線Ａを用いて示される。図９Ｅでは、汚物案内溝２０は曲げられており、前記軸方向Ａでよりも周縁方向で少なくとも前記軸受シェル１の端部領域１２でより大きく傾けられている。
【００７２】
示されるように、軸受シェルの周縁方向は、図９Ｂ、９Ｄ及び９Ｆで示される回転方向Ｄと一致する。これらの図の例では、汚物案内溝２０の配置は軸の回転方向に依存し、これは図９Ａ及び９Ｃの例示実施態様では定められた回転方向とではなく軸受に適合されているものとは対照的である。
【００７３】
汚物案内溝２０は摺動表面１’の構造化に寄与する。２つの軸受シェルは、お互いに軸受を形成し、そこで汚物案内溝２０で構造化された類似する又は異なる軸受シェル１が軸受を構成するために組み合わされる。
【００７４】
汚物案内溝２０はそれぞれ前記軸受シェル１の横方向端部１２を超えて飛び出し、軸受シェルと軸の間の汚物粒子を外へ移動させる。図９Ａ及び９Ｃでは、２対の汚物案内溝２０がそれぞれ、軸方向成分を持たずに摺動表面の中心（即ち矢印Ｄに一致する）に伸びる軸に対してＶ字型で対称的に設けられる。図９Ｄでは、２つの汚物案内溝２０のＶの字型配置が示される。
【００７５】
図９Ａでは、Ｖ字型の２つの角点が中心溝３０で接続され、これは軸受シェルの周縁方向に伸びて、汚物粒子を汚物案内溝２０へ迅速に運ぶことを保証する。中心溝３０を通って前記Ｖ形状への汚物粒子を運ぶことはまた、図９Ｃにも示され、ここでは２つの中心溝３０が設けられている。中心溝３０を持つさらなる構成が図９Ｄに示される。例示される実施態様では、１又は２の中心溝３０を持ち、中心溝３０は、汚物案内溝２０内に閉鎖端部を持つか又は開放された端部を持つ。中心溝３０は、しかしまた、連続的周縁溝として形成され得る。さらに、複数の溝３０が異なる軸方向位置で設けられ得る。
【００７６】
上で示されるＶ形状で配置される汚物案内溝２０とは異なる汚物案内溝２０のＶ形状配置が図９Ｆに示され、そこではＶ形状溝はグループで設けられ、複数の汚物案内溝２０を持つ合計２グループが摺動表面１’に組み込まれている。
【図１Ａ】
2013536921.tif 000009
【図１Ｂ】
2013536921.tif 000010
【図１Ｃ】
2013536921.tif 000011
【図１Ｄ】
2013536921.tif 000012
【図１Ｅ】
2013536921.tif 000013
【図１Ｆ】
2013536921.tif 000014
【図１Ｇ】
2013536921.tif 000015
【図２】
2013536921.tif 000016
【図３】
2013536921.tif 000017
【図４】
2013536921.tif 000018
【図５】
2013536921.tif 000019
【図６】
2013536921.tif 000020
【図７】
2013536921.tif 000021
【図８】
2013536921.tif 000022
【図９Ａ】
2013536921.tif 000023
【図９Ｂ】
2013536921.tif 000024
【図９Ｃ】
2013536921.tif 000025
【図９Ｄ】
2013536921.tif 000026
【図９Ｅ】
2013536921.tif 000027
【図９Ｆ】
2013536921.tif 000028
【手続補正書】
【提出日】平成24年6月27日(2012.6.27)
【手続補正１】
【補正対象書類名】特許請求の範囲
【補正対象項目名】全文
【補正方法】変更
【補正の内容】
【特許請求の範囲】
【請求項１】
摺動軸受であり、前記摺動軸受は、摺動表面上に形成される少なくとも１つの溝を含み、前記溝は少なくとも配置軸の軸方向に伸び、少なくとも前記軸受の端部の前で終止し、汚物及び／又は粒子が埋め込まれるように、５０μｍより深く及び／又は１００μｍよりの広い幅を持ち、及びポケット孔として形成される少なくとも１つの収容部を収容部表面上に含み、前記収容部表面が摺動表面及び/又はオイル供給溝の表面であり、前記収容部は凹部であり、これは前記収容部表面に向かって開口し、収容部壁を持ち、これは前記軸受内に前記収容部表面から離れるように伸び、前記伸びる方向で前記収容部壁は、対照方向に関して鋭角で形成され、前記参照方向が、前記収容部壁と前記収容部表面とが前記収容部から離れる方向で交差する点で前記収容部表面の正接である、摺動軸受。
【請求項２】
請求項１に記載の摺動軸受であり、少なくとも１つの溝が、８０μｍまでの深さであることを特徴とする、摺動軸受。
【請求項３】
請求項１又は２のいずれか一項に記載の摺動軸受であり、少なくとも１つの溝が、１５０μｍまでの幅であることを特徴とする、摺動軸受。
【請求項４】
請求項１乃至３のいずれか一項に記載の摺動軸受であり、少なくとも１つの溝が、配置軸の軸方向に傾けられて設けられていることを特徴とする、摺動軸受。
【請求項５】
請求項１乃至３のいずれか一項に記載の摺動軸受であり、少なくとも２つの溝がお互いに軸方向で形成され、異なる方向に傾けられて設けられていることを特徴とする、摺動軸受。
【請求項６】
請求項１乃至５のいずれか一項に記載の摺動軸受であり、複数の溝が、特定の点で、軸方向から見て特定のグループとして形成され、異なる方向に傾けられて設けられていることを特徴とする、摺動軸受。
【請求項７】
請求項１乃至６のいずれか一項に記載の摺動軸受であり、少なくとも２つの溝が交差することを特徴とする、摺動軸受。
【請求項８】
請求項１乃至７のいずれか一項に記載の摺動軸受であり、１０から２０の溝が設けられることを特徴とする、摺動軸受。
【請求項９】
請求項１乃至８のいずれか一項に記載の摺動軸受であり、前記摺動軸受が、コンロッド軸受であることを特徴とする、摺動軸受。
【請求項１０】
請求項１乃至９のいずれか一項に記載の摺動軸受であり、前記摺動軸受が暴露領域を持ち、前記収容部が前記暴露領域に設けられることを特徴とする、摺動軸受。
【請求項１１】
請求項１乃至１０のいずれか一項に記載の摺動軸受であり、前記収容部が、軸方向で前記軸受の端部領域に設けられることを特徴とする、摺動軸受。
【請求項１２】
請求項１乃至１１のいずれか一項に記載の摺動軸受であり、前記収容部の保持容量が、生じる異物の数倍の容積に対応し、最大寸法が、約３ｍｍｘ２ｍｍｘ１ｍｍ又は２ｍｍｘ２ｍｍｘ２ｍｍであるか、又は最大直径が約２ｍｍであることを特徴とする、摺動軸受。
【請求項１３】
請求項１乃至１２のいずれか一項に記載の摺動軸受であり、フィラーが前記収容部内に導入され、前記軸受の材料よりも柔らかいことを特徴とする、摺動軸受。
【請求項１４】
請求項１乃至１３のいずれか一項に記載の摺動軸受であり、前記摺動部表面上に形成される少なくとも１つの汚物案内溝が設けられ、これは少なくとも部分的に、前記摺動軸受の周縁方向で、配置される軸の軸方向よりも大きく、前記軸受の端部まで伸びて端部で開口され、それにより汚物案内溝により前記端部へ運ばれる汚物エ融資が外側に放出され得る、摺動軸受。
【請求項１５】
請求項１４に記載の摺動軸受であり、加えて、軸方向成分を持たない中心溝が設けられ、少なくとも前記汚物案内溝と関連する、摺動軸受。
【請求項１６】
請求項１４乃至１６のいいずれか一項に記載の摺動軸受であり、２つの汚物案内溝がＶ形状で設けられ、軸方向で中心である前記軸受領域での接続出発点から軸方向にそれぞれ反対側に伸びる、摺動軸受。
【請求項１７】
請求項１５又は１６のいずれか一項に記載の摺動軸受であり、２つのＶ形状で設けられる２対の汚物案内溝が設けられ、これらは前記軸方向で中心である前記軸受の領域の反対軸方向でお互いに接続出発点から外側に伸び、前記２つの出発点が中心溝で接続されている、摺動軸受。
【請求項１８】
請求項１に記載の摺動軸受を製造するための方法であり、少なくとも１つの溝が前記摺動軸受の摺動表面上に形成され、これは配置された軸の軸方向に少なくとも部分的に伸び、前記軸受の端部前の少なくとも１つの端部で終止し、かつ５０μｍを超える深さ及び/又は１００μｍを超える幅を持ち、加えて、１つの収容部がポケット孔として形成されて、前記摺動表面及び/又はオイル供給溝の表面である収容部表面に挿入され、前記収容部が凹部であり、これは前記収容部表面へ向けて開口し、収容部壁を持ち、これは前記軸受内に前記収容部表面から離れて伸び、及び前記収容部壁は、参照方向に関して鋭角で伸び、前記参照方向が、前記収容部壁と前記収容部から離れる方向で前記収容部表面と交差するテンでの前記収容部表面の正接である、方法。
【請求項１９】
請求項１８に記載の方法であり、前記溝が、レーザー加工、エンボス又はロール可能で形成される、方法。
【請求項２０】
請求項１８又は１９のいずれか一項に記載の方法であり、前記溝が、最終プロセスステップ又はさらにコーティングプロセスの前に形成される、方法。
【請求項２１】
請求項１８乃至２０のいずれか一項に記載の方法であり、前記溝が、前記終止表面の摺動層に直接形成される、ことを特徴とする方法。
【請求項２２】
請求項１８乃至２１のいずれか一項に記載の方法であり、前記溝の形成の後、前記溝の近くの、全てのでっぱり及び／又はバリ及び／又は障害物を除去する、ことを特徴とする方法。
【手続補正２】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】全文
【補正方法】変更
【補正の内容】
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、摺動軸受に関し、前記摺動表面上に形成された少なくとも１つの溝を持ち、前記溝が少なくとも部分的に取り付け軸の軸方向へ伸び、及び前記軸受の端部が前記端部で開口される前の少なくとも１つの端部で終止する。
【背景技術】
【０００２】
摺動軸受の摺動表面は種々の理由から形状化されている。例えば、独国特許第３９０５４５０Ｃ２号明細書には、溝を持つ摺動軸受が提供され、前記溝は軟性材料で満たされ、それにより硬い材料が前記軟性材料と交互に作動して優れた対摩耗性及び疲労強度を達成する。
【０００３】
英国特許第１１２８３７０号明細書には、潤滑剤不含軸受が記載され、ここで凹部が摺動表面に溝形状又はポケットの形状で形成され、汚物粒子を軸受から運び出す。前記軸受に入り込む異物は前記凹部に集められ、前記凹部の側面に沿って軸の回転方向に動かされ、前記軸受の端部で軸受から取り出される。
【０００４】
独国特許第１０１５６３４４号明細書は、軸受要素が開示され、これは摺動表面にオイル溝を持ち、これは周辺方向に延びている。複数の狭い溝が摺動表面上に形成され、これは軸の回転方向から特定の角度を持ち、前記オイル溝から摺動表面の軸端部方向へ伸び、軸が円周運動を行う際にオイル溝から潤滑オイルを内部から軸端部の方へ案内する。
【０００５】
内燃機関の摺動軸受は持続的にさらなる開発の対象となっている。持続的に大きなストレス（応力）が内燃機関で、それにより摺動軸受に生じる。同時に、機関のサイズが減少される。さらにむしろ薄いオイルが摩擦を低減するために使用される。この結果、前記軸受と軸の接触を防止する潤滑油膜の厚さは持続的により薄くなっていく。潤滑油膜の低減された厚さによりまた、非常に小さい異物が前記軸により軸受内に押し込められるが、これまでこれらは横方向に流されてきた。
【０００６】
さらに、軸受軸の構造が変化してきている。非常に摺動性のよい鉛が他の元素と置き換えられてきてる。前記軸受のストレス容量もまた増加し、これはまた外部の影響により敏感となる。より大きいストレスに耐える層は、ルールとして、従来の層より、より薄くかつより硬くなっており、これにより、前記摩耗を低減するための摺動表面内へ入り込む硬粒子を埋め込むための機能がより小さくなる。鉛含有層を置換することで、損傷を受けた層の残る摺動性がまた減少する。無鉛材料への置換は、ルールとして、また、従来の鉛青銅材料よりも硬いものとなっている。このことはまた、前記埋め込み性を低減させ、その結果前記軸受の操作安全性を損なうこととなる。粒子が侵入すると、軸受はそれによりこれまでよりもずっと大きくい損傷を受け、これにより摩擦システムの全欠陥を起こす可能性がある。異物は種々の原因があり、異なる経路でオイル潤滑系に到達し得る。例えば、粒子は、元々の汚染又は部品製造の結果から、保守作業（オイル交換）の間、又は燃焼の残渣からオイル潤滑系に入ることがあり得る。
【０００７】
汚染物、特に小粒子は、軸受金属内に埋め込まれる前に大きな角度で軸受の高ストレス領域内の摺動表面上に引っ張られる。その結果、前記ストレス領域内に大きな傷や損傷を起こし、軸受の欠陥を起こす恐れがある。
【０００８】
極端な場合、異物は抵抗の最も少ない領域、即ち暴露領域（ギャップの幅が最も広い）で軸受から剥がれて、軸と暴露との間の楔効果の結果として前記軸受のストレス領域の奥深くまで軸により運ばれる。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００９】
【特許文献１】英国特許第１１２８３７０号明細書
【特許文献２】独国特許第１０１５６３４４号明細書
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【００１０】
前記問題に対応するために、本発明の課題は、異物粒子の影響に関して軸受の感受性を低減することである。
【課題を解決するための手段】
【００１１】
前記課題は、請求項１による摺動軸受で、及び請求項１７による摺動軸受の製造方法により解決される。
【００１２】
本発明による摺動軸受は摺動表面に少なくとも１つの溝を持ち、これは少なくとも部分的に伸び、好ましくはほとんどが配置軸の軸方向に伸びる。前記１又は複数の溝は凹部であり、チャンネル又は畝状形状であり、重要な汚物粒子を埋め込む。前記１又は複数の溝は、少なくとも部分的に、好ましくは両方で前記軸受の端部の前の端部で、軸方向で終止する。汚物粒子は、前記溝に埋め込まれるか、又は溝が端部までは来ないために軸受から洗い出される。同時に、潤滑油膜の迅速な横方向に運ばれることが前記溝により防止される。前記溝は５０μｍよりも深く及び／又は１００μｍよりも幅が広く、従って粒子又は汚物粒子を埋め込むための溝として好適である。埋め込み溝により、粒子は、次の最も近い溝までの表面を損傷し、その後そこに埋め込まれる。これにより損傷を受けた表面は減少され、軸受の欠陥の発生を大きく減らすことができる。潤滑摺動軸受の場合において、溝に存在する潤滑油は、高い比率の混合摩擦が存在する場合（本体接触摩擦、流体摩擦）、熱が重要な領域から運ばれ、摩擦係数が潤滑性により低下する。この効果は、熱捕捉により軸受の欠陥を低減させることとなる。
【００１３】
軸受又は軸受シェルの高いストレス領域の外側の溝の好ましい位置及び溝の寸法は、小異物粒子又は非常に小さい異物粒子に好適化される。より大きい異物粒子の影響に関してまた軸受をより強くするために、前記溝は、摺動表面及び／又は軸受のオイル供給溝内に収容部と組み合わせる。より正確には、１又は複数の収容部が、前記摺動表面と同様にオイル供給溝の表面上の両方に設けられ、これらは一緒になって収容部表面を表す。前記収容部は、前記収容部表面へ開口する凹部である。前記収容部は軸受内へ伸びるが、これは摺動表面の収容部の場合には軸受後部に向かう軸方向である。前記収容部は、１又は複数の収容部壁で制限され、従って、ポケット状の凹部、ポケット孔として形成する。軸受後部への方向での収容部角度の好ましい方向は、軸回転方向に依存し、即ち、収集された異物が収容部から洗い出されないように、である。より正確には、前記収容部壁は、対照方向に対し鋭角での方向で伸びを形成し、対照方向は、前記収容部壁と収容部表面が交差する点で前記収容部表面の正接と平行な方向として選択される。これにより、前記角度は、伸びる方向で前記収容部壁と収容部から離れる方向での正接から形成されるように選択される。言い換えると、少なくとも１つの収容部壁は、前記軸受にある傾きで導入され、即ち、軸が前記軸受内で回転する場合に収容部内の異物が収容部から洗い出されることなく、逆にその中に押しこむように、ある傾きで導入される。この手段で、危険な異物は１又は複数の収容部に固定され、これにより軸受の機能的表面への損傷が避けられ、少なくとも低減される、こととなる。軸受システムの機能はこうして、たとえ極端な場合でも維持される。主軸受とともに、収容部はまた、軸受のオイル供給溝内又は軸受シェル内に設けることも可能であり、これにより異物がオイルの流れから軸受の収容表面内に洗い出されることを防止する。かかる場合に、上でより正確に定められる収容部の導入の方向は、前記方向づけられるオイル流が異物を収容部から洗い出さないように決められる。
【００１４】
異物固定のための収容部はポケット孔状である。この場合、収容部は軸受の後部へは貫通しないものであり、このことは製造方法によっては又は前記軸受の使用分野によっては好ましい。さらに、このタイプの収容部は容易に製造され得る。
【００１５】
好ましくは、１又は複数の溝は、摺動表面の完全性を過度に低下させることなく粒子を埋め込むことができるまでの深さを持つ。
【００１６】
同じ理由で、１つ又は複数の溝は１５０μｍまでの幅を持つ。もちろん、複数の溝が存在する場合、例えば種々の汚物に対応するために異なる寸法で設けられてもよい。さらに、１つの溝がまたその長さに沿ってその幅及び／又は深さを変えてもよい。
【００１７】
好ましくは、前記１つ又は複数の溝は、配置軸の軸方向に対して傾きをもって設けられ、溝の角度同様に、空間、数についての変更され得る。前記溝配置は好ましくは、軸の走行方向を横切るか直行する方向であり、これにより溝の流体力学的影響を低減させることとなる。
【００１８】
同じ理由で、少なくとも２つの溝が、次々に異なる方向に面して傾けられて軸方向に形成される。前記溝はまた交差され得る。
【００１９】
好ましくは複数の溝は、摺動表面のある領域に形成され、特にグループで異なる方向に面する位置で形成され得る。前記グループは、例えば、前記摺動表面上のストレス分布の観点からなされる。
【００２０】
好ましくは、前記摺動表面はコンロッド軸受であり、欠陥に対する高い信頼性が保証されるべきものである。
【００２１】
溝の組み込みは、レーザー、エンボス、腐食、衝撃、ＥＭＣ、レーザー切断、研磨又はロール加工で実施され得る。この手段により、摺動表面はわずかな努力を費やして構造化される。
【００２２】
製造を簡単にするために、前記溝は好ましくは最終ステップで、又はさらにコーティングする前に形成される。
【００２３】
好ましくは、溝は、摺動表面の摺動層に直接形成されて、前記軸受のストレス領域を引っ掻くことによる損傷を低減する。前記構造化は、最終ステップ又はさらなるコーティング前に基板材料（例えば青銅）内の三元系材料軸受内に導入され得る。二元系材料層（例えばアルミニウム）では、前記溝は直接摺動層内に導入される。
【００２４】
好ましくは、溝の周りにおいて全ての突出部及び／又はバリや障害物が、摺動表面の品質を改善するために溝形成の後に除去される。
【００２５】
好ましくは、１つ又は複数のグループが、高ストレス領域の外側に設けられる。このことは、特に暴露領域が前記のタイプの溝を含まない、ということを意味する。暴露領域は、軸受シェルの軸受を形成する軸受端部での領域であり、そこで軸受シェルの壁強度が、残る軸受シェルの壁強度に比較して減少する、領域を意味する。この方法で、軸受シェルの軸走行の、２つの軸受シェルの接続点での不正確さによる摩耗が低減される。
【００２６】
好ましくは、１つの又は複数のグループが、それらが、低い程度と同様に高い程度でもストレスがかかる前記軸受シェルの領域に伸びるように埋め込まれる。前記低い程度のストレス領域は暴露領域であり、又は軸受シェルのストレスのかかる蓋シェルを含み得る。この集団で、汚物はより高いストレスのかかる領域からより低いストレスのかかる領域へ動かされそこで埋め込まれることとなる。これにより、汚物はオイル循環部品をさらに破損することはない。特に、前記溝はこのために、回転方向に埋め込まれる。
【００２７】
好ましくは、摺動軸受は暴露領域を持ち、前記収容部が前記暴露領域の領域又は近くに設けられる。原理的に、達成されるべきことは、１又は複数の収容部が、可能ならば前記軸受の主ストレス領域に設けることなく、それにより軸受の非ストレス領域での収容部内に危険な異物を固定する、ということである。さらに、異物をオイル放出孔（ボア）から放出することは、前記暴露領域の近く又は暴露領域で予想される。収容部は、好ましくはより大きい粒子のために設けられるので、軸受の低ストレス領域での収容部の配置は収容部での粒子の収容容量を悪化させない。
【００２８】
同じ理由で、収容部は、好ましくは、軸が出入りする側の近くで軸方向から見て前記軸受の端部領域に設けられる。これは、異物が軸受の高ストレス領域に到達することを防止することとなる。
【００２９】
収容部の保持容量は、好ましくは、機関内に存在する異物の容積の数倍に対応し、即ち最大寸法として約３ｍｍｘ２ｍｍｘ１ｍｍ又は２ｍｍｘ２ｍｍｘ２ｍｍ、又は直径が約２ｍｍなどである。
【００３０】
好ましくは、製造時最小努力として、前記収容部は、エンボス可能、ボーリング又はパンチ加工で導入される。
【００３１】
好ましくは、前記収容部の伸びる方向と垂直の収容部断面は円筒形状、又は楕円、長方形などであり、容易にポケット状の凹部を形成することができるものである。
【００３２】
好ましくはフィラーが収容部に導入され、これは前記軸受の材料よりも柔らかい材料である。この場合、異物は洗い流されるよりは固定されることとなる。さらに、流体力学的潤滑油膜構造は、前記膜材料が収容部表面をフラッシュする際に前記端部で破壊されることはない。
【００３３】
好ましくはより柔らかい材料であり、エラストマー、金属、合金及び／又は金属フォームである。
【００３４】
好ましくは、前記の性質を持つ複数の収容部が設けられる。このために、全ての収容部が同じ構造、位置、サイズなどであることは必要なく、異なる要求や粒子により異なることができる。
【００３５】
好ましくは、１つの収容部がシェル軸受内に設けられて、走行表面への過度の損傷を避ける。この場合軸受は２つの収容部を持つ。
【００３６】
本発明による摺動軸受は、好ましくは、少なくとも１つの前記摺動表面上に汚物案内溝を持ち、これは少なくとも部分的に配置される軸の軸方向よりも多く前記軸受の周縁方向に伸びている。以下１つの汚物案内溝につき記載されるが、複数の汚物案内溝を持ち得る。前記周縁方向へ好ましく伸びる汚物案内溝の傾きは、オイル流方向及び軸受シェルに配置される軸の回転により、異物を効果的に移動させる。このため、１又は複数の汚物案内溝が、好ましくは、回転方向に埋め込まれる。前記軸受から汚物を効果的に洗い出し異物による軸受の損傷を防止するために、前記汚物案内溝は前記軸受の端部まで伸びており、即ち前記軸受に配置される軸の軸方向で１又は２の端部まで伸び、これは前記端部で開口する。汚物案内溝で前記端部まで運ばれる汚物粒子はそこで外部へ放出される。この方法で放出された汚物はオイル溜に到達し、次のポンプサイクルで例えばフォルターで濾過されオイル流から除去される。汚物案内溝は、エンボス、パンチ、ネジ込みなどで前記潤滑摺動軸受の摺動表面に導入される。さらに、汚物案内溝は、生じる汚物粒子の形状、サイズの分布に適合させてその長さ、幅、深さ、形状及び位置について変えることができる。汚物案内溝を導入することで、粒子は最大で次の最も近くの汚物案内溝まで表面損傷し得るがその後汚物案内溝の外側に運ばれる。これにより、損傷表面は低減され、軸受の欠陥確率は非常に下がることとなる。さらには、汚物案内溝の潤滑剤は、高率の混合摩擦の存在する（体接触摩擦＞流体摩擦）場合、重要な領域から熱を除去することを補助し、その循環効果により摩擦係数を下げる。この効果は、熱捕捉による軸受の欠陥を低減する。
【００３７】
好ましくは、汚物案内溝は、８０μｍまでの深さを持ち、前記摺動表面の完全性を過度に損なうことなく粒子を集め運び出すことを可能にする。同じ理由で、汚物案内溝は好ましくは、１５０μｍの幅を持つ。もちろん、複数の汚物案内溝はこれらの値又は他の好ましい実施態様の性質を持ち得る。特に、複数の汚物案内溝が存在する場合、異なる寸法が、異なるタイプの汚物を考慮して設けられ得る。さらに、汚物案内溝は、その幅及び／又は深さ及び／又は断面に関してその程度を変えることができる。
【００３８】
好ましくは、少なくとも２つの汚物案内溝が、次々に異なる方向に面して傾きを持って軸方向に形成される。汚物案内溝の空間配置、数同じく角度は変更し得る。汚物案内溝の流体力学的影響は、汚物案内溝の前記軸走行方向への配置される傾きにより低減され得る。この理由のため、一方側のストレスを避けるため、複数の汚物案内溝の対称的配置が好ましい。特に、前記軸は、軸方向成分がなく、前記摺動表面の中心で伸びる対称的軸として考えられている。
【００３９】
好ましくは中心溝は、軸方向成分がないことを特徴とする。前記中心溝は両方の側でその周縁周りで閉鎖されている。中心溝はまた、少なくとも１つの前記汚物案内溝と関連する。前記周縁方向への汚物粒子を動かすことは中心溝により行われ、汚物粒子を汚物案内溝へ運び
その後前記粒子を外側へ運び出す。ここで好ましくは、前記中心溝は異物を最初に前記軸受の高ストレス領域から低ストレス領域、例えば好ましくは汚物粒子が外部へ放出される前に設けられる暴露領域へ運び出す。暴露領域は、前記軸受を形成する軸受シェルの軸受端部での領域であって、前記軸受シェルの壁強度が前記軸受シェルの他の部分の強度に比べて低減されている領域を意味すると理解されるべきである。この手段で、２つの軸受シェルの接続点での不正確性により軸受シェルで走行する１つの軸の摩耗が低減される。複数の中心溝が設けられ得る。好ましくは中心溝は前記摺動表面の中間、即ち上で定められる対称軸上までにまで伸びる。好ましくは、２つの汚物案内溝はＶ形状で設けられる。前記２つの汚物案内溝は、中心である前記軸受の領域の接続出発点から外側にそれぞれの反対側軸方向へ伸びる、
傾きは好ましくは対称的である。
【００４０】
好ましくは、汚物案内溝の２対が、前記のようにそれぞれ２つのＶ形状で設けられ、それぞれが、軸方向で中心であり、２つの出発点が中心溝で接続される軸受の領域の接続出発点から反対軸方向に伸びる。かかる配置は、２つのＶ形状が前記周縁方向に形成される場合には定められる回転方向のない例えば潤滑摺動軸受にとって好ましい。
【００４１】
Ｖ形状で設けられる汚物案内溝は軸受の低ストレス領域であり、即ち特に暴露領域に設けられることが好ましい。
【００４２】
好ましくは、少なくとも１つの汚物案内溝は曲げられており、前記溝が前記軸受の流体力学的性質からの影響を最小化することができる。
【００４３】
好ましくは少なくとも２つの汚物案内溝が、前記汚物案内溝間で粒子の交換を起こすために交差する。
【００４４】
好ましくは１０から２０の汚物案内溝が設けられ、これにより汚物のより効果的な移動除去が達成され得る。
【００４５】
好ましくは、複数の汚物案内溝が、前記摺動表面の特定の領域にグループで形成され、これらは異なる傾きを持つ。前記グループ化は、例えば前記摺動表面のストレス分布又は前記摺動軸受の溝の流体力学的影響の観点から設けられる。
【００４６】
汚物案内溝の導入は、レーザー加工、エンボス又はロール加工で実施され得る。この集団で、摺動表面は、僅かな追加工程で構造化され得る。製造を簡単にするために、汚物案内溝は、好ましくは最終ステップ、又はコーティングプロセスの前に形成される。
【００４７】
好ましくは汚物案内溝は、直接摺動表面の摺動層内に形成され、それにより前記軸受のストレス領域での引っ掻き形成による損傷される領域を低減する。三材系材料層（例えば青銅）が存在する場合の構造化は、最終作業ステップ又はさらなるコーティング手順のまえに導入され得る。二元系材料層（例えばアルミニウム）が存在する場合、汚物案内溝は好ましくは直接摺動層へ導入される。
【００４８】
好ましくは、摺動領域の品質を改善するために前記汚物案内溝の形成のあと、全ての突出物及び／又はバリ及び／又は障害物が除去される。
【００４９】
本発明により溝を導入する方法は、１以上の収容部及び／又は汚物案内溝及び／又は中心溝を前記摺動軸受又は軸受シェルに導入するために１以上さらなるステップを実施することができる。
【図面の簡単な説明】
【００５０】
【図１】図１のＡからＧは、軸受の摺動表面上の溝の種々の構成を示し、前記摺動表面は巻き戻されて平面図として示される。
【図２】図２は、２つの軸受シェルからなる軸受の断面図であり、そこに組み込まれた軸と２つの収容部を持つ軸受を示す。
【図３】図３は、図２による断面図であり、円筒形状収容部を持つ図２による断面図である。
【図４】図４は、楕円形状収容部を持つ図２による断面図である。
【図５】図５は、長方形状収容部を持つ図２による断面図である。
【図６】図５は、収容部ポケットを持つ図２による断面図である。
【図７】図７は、フィラーが組み込まれた収容部ポケットを持つ図２の断面図である。
【図８】図８は、１つの収容部にフィラーが組み込まれた連続収容部を持つ図２の断面である。
【図９】図９のＡからＦはそれぞれ、汚物案内溝を持つ潤滑摺動軸受の広げられた摺動表面の上面図である。
【発明を実施するための形態】
【００５１】
図１Ａから１Ｇは、軸受シェル１の巻き戻し摺動表面１’の平面図である。前記摺動表面１’内にそれぞれ１つのゼロでない軸部品に溝１１が組み込まれる。図１Ａでは、軸方向は矢印Ａで示される。前記溝１１は、前記摺動表面１’の構造に寄与する。２つの軸受シェル１はそれぞれ軸受を形成するが、ベリングシェル１は溝１１と同じく及び異なるように構造化され、これらを組み合わせて軸受を形成する。図では、複数の溝が溝のグループに分けられている。
【００５２】
溝１１は、図１Ｅ、１Ｆ及び１Ｇに例示されるように、溝１１は軸受シェル１を横切るか又は図１Ａ、１Ｂ及び１Ｃに示されるように軸端部領域にグループ化され、軸受シェル１の中心領域が構造化されずに残る。
【００５３】
溝１１はそれぞれ、前記軸受シェル１の縦縁部１２の前で終止され、粒子の埋め込みを可能にし、前記潤滑膜の迅速な縦方向に運ばれることを防止する。溝１１は、図１Ｅに例示されるように横切って設けられ得る。前記回転軸の既定の走行方向で、走行方向に合せて前記溝１１の配置を最適化することは合理的である。この観点で、図１Ａ、１Ｂ、１Ｃ、１Ｄ、１Ｆ及び１Ｇは、走行方向に傾きを持たせて構成されている。特に、図１Ａから１Ｇに示されるように前記溝の空間、数、同じく角度は変更し得るものであり、これにより、前記溝１１と前記循環膜との共同作業からの流体力学的効果を低減させる。
【００５４】
図２は２つの軸受シェル１からなる軸受の断面図である。取り込まれるこの軸受軸１０は、オイル放出ボア１１を持つオイルチャンネルを含む。前記軸１０の回転方向は、前記軸の上に矢印で示される。これによると、主なストレス方向は、二重矢印で示される方向となる。前記オイル放出ボアを通るオイル流方向がまた示される。軸受シェル１は、それぞれ摺動表面１’を持つ。前記２軸受シェル１では、１つの収容部２がそれぞれ形成される。収容部２は、円筒形状であり、前記軸受後部を貫通する。収容部２は、前記摺動表面１’の方向に開口する。
【００５５】
汚物粒子は、参照符号Ｓで示され、前記収容部２内の通路上に存在する。軸を回転させることで、前記粒子は収容部２内に押し込まれ、そこで固定される。前記収容部２の前記軸受１内の前記軸受の後部への方向での組み込み方向は、回転方向に対応して、集められた異物が前記収容部２から洗い出されないように、である。この意味は、図２を参照して、示される２つのベクトル
【００５６】
【数１】
2013536921.tif 000029
と
【００５７】
【数２】
2013536921.tif 000030
が鋭角を持つ、ということである。ベクトル
【００５８】
【数３】
2013536921.tif 000031
は、前記収容部壁２’の前記収容部の伸びる方向への方向を意味し、前記収容部壁２’と前記摺動表面１’との交差点の領域への方向を指示する。ベクトル
【００５９】
【数４】
2013536921.tif 000032
は、前記収容部２から遠ざかるように面する方向で前記収容部表面の収容部壁の交差点で、前記収容部表面の正接に沿った方向を指示する。
【００６０】
留意すべきことは、図２では、軸受のシステム及び収容部２の可能な断面のみが示されているということである。ベクトル
【００６１】
【数５】
2013536921.tif 000033
とベクトル
【００６２】
【数６】
2013536921.tif 000034
の角度の前記条件は、前記軸受の軸方向の収容部壁の本質的部分について少なくとも満たされる必要があり、それにより異物粒子が洗い出されることを防止することが保証される。
【００６３】
２つの収容部２が図２には、前記軸受シェルの端部の領域に設けられており、ここで前記暴露領域が設けられている（図示されていない）。さらに、前記収容部は、前記軸１０のオイル放出ボア１３の領域に配置されている（軸方向）。
【００６４】
図３、４及び５はそれぞれ、図２のよる、前記軸受上下の巻き戻された断面図である。例えば、前記収容部２の組み込み方向での収容部２の断面が示される。図３では、環状断面、図４では楕円断面及び図５では長方形断面が示される。留意すべきことは、複数の収容部２が設けられている場合、収容部２は均一な断面を持つことは必須ではない、ということである。収容部２はさらに、組み込み方向で均一な断面を持つことは必須ではなく、不規則的形状の凹部、ポケット孔、貫通孔などが可能である。
【００６５】
図６は、図２に基づくものであり、収容部２にポケット状の凹部を持ち、これは軸受の後部まで貫通していない。もちろん前記凹部は先の実施態様のように、これとは異なるように構成され得る。
【００６６】
図７及び図８は、図２の基づくものであり、いくつかのポケット状収容部２に、及び／又は、収容部２として作用する貫通穴にフィラー３又は充填材料が導入されている。前記フィラーは、異物を捕捉して固定することを改善するためである。従って、前記フィラーは、好ましくは、前記摺動表面１’よりも柔らかい材料である。
【００６７】
前記断面からは見えないが、図２から８において収容部２を持つ軸受シェルは前記の構造化された溝を備えている。
【００６８】
図９Ａから９Ｆは、軸受シェル１の巻き戻した摺動表面１’の平面図である。
前記摺動表面１’では、溝２０が組み込まれており、これは汚物案内溝として作用し、異物を外部へ輸送するために設けられる。
【００６９】
図９Ａ、９Ｂ、９Ｃ、９Ｄ及び９Ｆでは、汚物案内溝２０は直線溝として形成され、軸受内に設けられる軸の軸方向よりも軸受シェルの周縁方向により大きく傾けられている。軸方向は破線Ａを用いて示される。図９Ｅでは、汚物案内溝２０は曲げられており、前記軸方向Ａでよりも周縁方向で少なくとも前記軸受シェル１の端部領域１２でより大きく傾けられている。
【００７０】
示されるように、軸受シェルの周縁方向は、図９Ｂ、９Ｄ及び９Ｆで示される回転方向Ｄと一致する。これらの図の例では、汚物案内溝２０の配置は軸の回転方向に依存し、これは図９Ａ及び９Ｃの例示実施態様では定められた回転方向とではなく軸受に適合されているものとは対照的である。
【００７１】
汚物案内溝２０は摺動表面１’の構造化に寄与する。２つの軸受シェルは、お互いに軸受を形成し、そこで汚物案内溝２０で構造化された類似する又は異なる軸受シェル１が軸受を構成するために組み合わされる。
【００７２】
汚物案内溝２０はそれぞれ前記軸受シェル１の横方向端部１２を超えて飛び出し、軸受シェルと軸の間の汚物粒子を外へ移動させる。図９Ａ及び９Ｃでは、２対の汚物案内溝２０がそれぞれ、軸方向成分を持たずに摺動表面の中心（即ち矢印Ｄに一致する）に伸びる軸に対してＶ字型で対称的に設けられる。図９Ｄでは、２つの汚物案内溝２０のＶの字型配置が示される。
【００７３】
図９Ａでは、Ｖ字型の２つの角点が中心溝３０で接続され、これは軸受シェルの周縁方向に伸びて、汚物粒子を汚物案内溝２０へ迅速に運ぶことを保証する。中心溝３０を通って前記Ｖ形状への汚物粒子を運ぶことはまた、図９Ｃにも示され、ここでは２つの中心溝３０が設けられている。中心溝３０を持つさらなる構成が図９Ｄに示される。例示される実施態様では、１又は２の中心溝３０を持ち、中心溝３０は、汚物案内溝２０内に閉鎖端部を持つか又は開放された端部を持つ。中心溝３０は、しかしまた、連続的周縁溝として形成され得る。さらに、複数の溝３０が異なる軸方向位置で設けられ得る。
【００７４】
上で示されるＶ形状で配置される汚物案内溝２０とは異なる汚物案内溝２０のＶ形状配置が図９Ｆに示され、そこではＶ形状溝はグループで設けられ、複数の汚物案内溝２０を持つ合計２グループが摺動表面１’に組み込まれている。
【国際調査報告】
2013536921.tif 000035
2013536921.tif 000036
2013536921.tif 000037
2013536921.tif 000038
2013536921.tif 000039
2013536921.tif 000040