(57)【要約】  この発明は、スラストフランジを合計で３つしか持たないスラスト軸受アセンブリを提供する。スラスト軸受アセンブリの一部は、凹状の内面と凸状の外面とを備えた弓形の軸受シェルを有する主軸受を含む。流体力学的特徴を有するスラストワッシャは、主軸受の端縁のうちの一方に当接し、その外面から半径方向に外向きに延在してスラスト面を形成する。主軸受の端縁のうちの他方にはフランジがない。主軸受の自由端縁は、好ましくは、他のスラスト面から内向きに間隔をあけて配置されており、他のスラスト面よりも実質的に幅が狭い。当該アセンブリの他の部分は、流体力学的特徴を備えた１つのスラストフランジと流体力学的特徴のない別のスラストフランジとを有する従来のスラスト軸受を含み得、当該スラストフランジはともに、そこから半径方向に外向きに延在する。または、当該アセンブリの他の部分は、一方には流体力学的特徴があり他方には流体力学的特徴がないスラストワッシャの対に当接する別の主軸受を含み得る。当該スラストワッシャの対は他方の主軸受から半径方向に外向きに延在する。いずれの構成においても、流体力学的特徴のないスラストフランジまたはスラストワッシャは、主軸受の流体力学的特徴を有するスラストワッシャの反対側に位置する。
2008510107.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
スラスト軸受アセンブリであって、
スラスト軸受を含み、前記スラスト軸受は凹状の内面および凸状の外面を備えた弓形の軸受シェルを有し、前記軸受シェルは第１の端部と第２の端部との間に弓形に延在し、対向する端縁の間に軸方向に延在し、前記スラスト軸受はさらに、その前記外面から半径方向に延在してスラスト面を形成するスラストフランジを有し、前記スラストフランジのうちの１つは流体力学的特徴を有し、他の前記スラスト軸受には流体力学的特徴がなく、前記スラスト軸受アセンブリはさらに、
主軸受を含み、前記主軸受は凹状の内面および凸状の外面を備えた弓形の軸受シェルを有し、前記軸受シェルは第１の端部と第２の端部との間に弓形に延在し、対向する端縁の間に延在し、前記スラスト軸受アセンブリはさらに、
流体力学的特徴を有するスラストフランジを含み、前記スラストフランジは、前記主軸受の前記端縁のうちの一方に当接し、その前記外面から半径方向に外向きに延在してスラスト面を形成し、流体力学的特徴のない前記スラスト軸受の前記フランジの反対側に位置決めされ、
流体力学的特徴を有する前記スラスト軸受の前記フランジの反対側にある前記主軸受の前記端縁のうちの他方にはフランジがなく、このため、前記スラスト軸受アセンブリは前記スラストフランジを合計で３つしか持たない、スラスト軸受アセンブリ。
【請求項２】
流体力学的特徴を有する前記フランジが互いから軸方向に間隔をあけて配置されるように、前記スラスト軸受、前記主軸受および前記スラストフランジを１つの向きに位置決めする位置決め装置をさらに含む、請求項１に記載のスラスト軸受アセンブリ。
【請求項３】
前記位置決め装置はさらに、前記スラスト軸受および前記主軸受から延在する位置決めリップとして規定される、請求項２に記載のスラスト軸受アセンブリ。
【請求項４】
前記位置決め装置はさらに、前記主軸受の前記スラストフランジから延在するタブとして規定される、請求項３に記載のスラスト軸受アセンブリ。
【請求項５】
前記自由端縁は、前記スラスト軸受の対向するスラスト面から内向きに間隔をあけて配置される、請求項１に記載のスラスト軸受アセンブリ。
【請求項６】
前記自由端縁は、前記スラスト面よりも実質的に幅が狭い、請求項１に記載のスラスト軸受アセンブリ。
【請求項７】
前記主軸受の前記スラストフランジはさらに、前記主軸受の構造とは別個の構造として形成されるスラストワッシャとして規定される、請求項１に記載のスラスト軸受アセンブリ。
【請求項８】
前記主軸受に対して前記スラストワッシャを保持し、その回転を防ぐためのインターロックを前記主軸受と前記スラストワッシャとの間にさらに含む、請求項７に記載のスラスト軸受アセンブリ。
【請求項９】
前記主軸受と前記主軸受の前記スラストフランジとは１つの部品として形成される、請求項１に記載のスラスト軸受アセンブリ。
【請求項１０】
前記スラスト軸受および前記フランジは１つの部品として形成される、請求項１に記載のスラスト軸受アセンブリ。
【請求項１１】
前記スラストフランジには油溝が形成されている、請求項８に記載のスラスト軸受アセンブリ。
【請求項１２】
前記スラスト軸受の前記内面に配置された軸受材料をさらに含む、請求項１に記載のスラスト軸受アセンブリ。
【請求項１３】
前記主軸受の前記内面に配置された軸受材料をさらに含む、請求項１に記載のスラスト軸受アセンブリ。
【請求項１４】
スラスト軸受アセンブリであって、
第１の主軸受を含み、前記第１の主軸受は凹状の内面および凸状の外面を備えた弓形の軸受シェルを有し、前記軸受シェルは第１の端部と第２の端部との間に弓形に延在し、対向する端縁の間に延在し、前記スラスト軸受アセンブリはさらに、
前記第１の主軸受の前記端縁に当接し、その前記外面から半径方向に外向きに延在してスラスト面を形成する第１のスラストワッシャの対を含み、
前記第１のスラストワッシャのうちの一方は流体力学的特徴を有し、前記第１のスラストワッシャのうちの他方には流体力学的特徴がなく、前記スラスト軸受アセンブリはさらに、
第２の主軸受を含み、前記第２の主軸受は凹状の内面および凸状の外面を備えた弓形の軸受シェルを有し、前記軸受シェルは第１の端部と第２の端部との間に弓形に延在し、対向する端縁の間に延在し、前記スラスト軸受アセンブリはさらに、
流体力学的特徴を有する第２のスラストワッシャを含み、前記第２のスラストワッシャは、前記第２の主軸受の前記端縁のうちの一方に当接し、その前記外面から半径方向に外向きに延在してスラスト面を形成し、流体力学的特徴のない前記第１の主軸受の前記第１のスラストワッシャの反対側に位置決めされ、
流体力学的特徴を有する前記第１のスラストワッシャの反対側にある前記第２の主軸受の前記端縁のうちの他方にはスラストワッシャがなく、このため、前記スラスト軸受アセンブリは前記スラスト面を合計で３つしか持たない、スラスト軸受アセンブリ。
【請求項１５】
流体力学的特徴を有する前記ワッシャが互いから軸方向に間隔をあけて配置されるように、前記第１および第２の主軸受ならびに前記スラストワッシャの第１の対および第２の対を１つの向きに位置決めする位置決め装置をさらに含む、請求項１４に記載のスラスト軸受アセンブリ。
【請求項１６】
前記位置決め装置はさらに、前記第１および第２の主軸受から延在する位置決めリップとして規定される、請求項１５に記載のスラスト軸受アセンブリ。
【請求項１７】
前記位置決め装置はさらに、前記スラストワッシャの第１および第２の対から延在するタブとして規定される、請求項１６に記載のスラスト軸受アセンブリ。
【請求項１８】
前記自由端縁は、前記スラスト軸受の対向するスラスト面から内向きに間隔をあけて配置される、請求項１４に記載のスラスト軸受アセンブリ。
【請求項１９】
前記自由端縁は、前記スラスト面よりも実質的に幅が狭い、請求項１４に記載のスラスト軸受アセンブリ。
【請求項２０】
前記第２のスラストワッシャと前記第２の主軸受とは、互いに別個である、請求項１４に記載のスラスト軸受アセンブリ。
【請求項２１】
前記第２の主軸受に対して前記第２のスラストワッシャを保持し、その回転を防ぐため
のインターロックを前記第２の主軸受と前記第２のスラストワッシャとの間にさらに含む、請求項２０に記載のスラスト軸受アセンブリ。
【請求項２２】
前記第２の主軸受および前記第２のスラストワッシャは１つの部品として形成される、請求項１４に記載のスラスト軸受アセンブリ。
【請求項２３】
前記第１のスラストワッシャの対と前記第１の主軸受とは互いに別個である、請求項１４に記載のスラスト軸受アセンブリ。
【請求項２４】
前記第１の主軸受に対して前記第１のスラストワッシャを保持し、その回転を防ぐためのインターロックを前記第１の主軸受と前記第１のスラストワッシャの対との間にさらに含む、請求項２３に記載のスラスト軸受アセンブリ。
【請求項２５】
前記スラストワッシャの各々には油溝が形成されている、請求項１４に記載のスラスト軸受アセンブリ。
【請求項２６】
前記主軸受の前記内面に配置された軸受材料をさらに含む、請求項１４に記載のスラスト軸受アセンブリ。
【請求項２７】
車両において用いられるエンジンアセンブリであって、前記アセンブリは、
上方の支持面および下方の支持面と、
前記上方の支持面内に受取られるシャフトと、
前記上方の支持面と前記下方の支持面との間で前記シャフトを回転可能に支持するスラスト軸受アセンブリとを含み、前記スラスト軸受アセンブリは、
スラスト軸受を含み、前記スラスト軸受は凹状の内面および凸状の外面を備えた弓形の軸受シェルを有し、前記軸受シェルは第１の端部と第２の端部との間に弓形に延在し、対向する端縁の間に軸方向に延在し、前記スラスト軸受はさらに、流体力学的特徴を備えた１つのスラストフランジと流体力学的特徴のない別のスラストフランジとを有し、前記スラストフランジはともに、その前記外面から半径方向に延在してスラスト面を形成し、前記スラスト軸受アセンブリはさらに、
主軸受を含み、前記主軸受は凹状の内面および凸状の外面を備えた弓形の軸受シェルを有し、前記軸受シェルは第１の端部と第２の端部との間に弓形に延在し、対向する端縁の間に延在し、前記スラスト軸受アセンブリはさらに、
流体力学的特徴を有するスラストフランジを含み、前記スラストフランジは、前記主軸受の前記端縁のうちの一方に当接し、その前記外面から半径方向に外向きに延在し、流体力学的特徴のない前記スラスト軸受の前記スラストフランジの反対側に位置決めされ、こうして、前記スラストフランジがスラスト面を形成し、
流体力学的特徴を有する前記スラスト軸受の前記フランジの反対側にある前記主軸受の前記端縁のうちの他方にはフランジがなく、このため、前記スラスト軸受アセンブリは前記スラストフランジを合計で３つしか持たない、エンジンアセンブリ。
【請求項２８】
前記自由端縁は、前記スラスト軸受の対向するスラスト面から内向きに間隔をあけて配置される、請求項２７に記載のエンジンアセンブリ。
【請求項２９】
前記自由端縁は、前記スラスト面よりも実質的に幅が狭い、請求項２７に記載のエンジンアセンブリ。
【請求項３０】
前記主軸受の前記スラストフランジはさらに、前記主軸受の構造とは別個の構造として形成されるスラストワッシャとして規定される、請求項２７に記載のエンジンアセンブリ。
【請求項３１】
前記スラストワッシャと前記主軸受とは、互いに別個である、請求項３０に記載のエンジンアセンブリ。
【請求項３２】
前記主軸受に対して前記スラストワッシャを保持し、その回転を防ぐためのインターロックを前記主軸受と前記スラストワッシャとの間にさらに含む、請求項３０に記載のエンジンアセンブリ。
【請求項３３】
前記主軸受および前記スラストワッシャは１つの部品として形成される、請求項３０に記載のエンジンアセンブリ。
【請求項３４】
前記スラスト軸受および前記フランジは１つの部品として形成される、請求項２７に記載のエンジンアセンブリ。
【請求項３５】
前記上方の支持面はさらに、エンジンブロックとして規定される、請求項２７に記載のエンジンアセンブリ。
【請求項３６】
前記下方の支持面はさらに、軸受キャップとして規定される、請求項２７に記載のエンジンアセンブリ。
【請求項３７】
前記シャフトはさらにクランクシャフトとして規定される、請求項２７に記載のエンジンアセンブリ。
【請求項３８】
前記スラスト軸受アセンブリはさらに、流体力学的特徴を備えた前記フランジが互いから軸方向に間隔をあけて配置されるように、前記スラスト軸受、前記主軸受および前記スラストフランジを１つの向きに位置決めする位置決め装置を含む、請求項２７に記載のエンジンアセンブリ。
【請求項３９】
前記位置決め装置はさらに、前記スラスト軸受および前記主軸受から延在する位置決めリップとして規定される、請求項３８に記載のエンジンアセンブリ。
【請求項４０】
前記位置決め装置はさらに、前記主軸受の前記スラストフランジから延在するタブとして規定される、請求項３９に記載のエンジンアセンブリ。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
発明の背景
１．発明の分野
この発明は、エンジンアセンブリの一部として車両において用いられるスラスト軸受アセンブリに関する。
【背景技術】
【０００２】
２．関連技術の説明
クランクシャフトは、軸方向に間隔をあけて配置された一連のエンジン軸受アセンブリによってエンジンブロックに回転自在に支えられる（journaled）。各々のエンジン軸受アセンブリは、当該ブロックの弓形の窪みに設置された上方部分と、エンジンブロックにボルトで固定された支持軸受キャップによって軸受の上方半分に対してきつく締付けられている付随する下方部分とを含む。このセットにおけるエンジン軸受のうちの少なくとも１つは、動作中にクランクシャフトによって導入される軸方向のスラスト力を吸収するよう設計されている。いわゆるスラスト軸受は、それが、軸方向に間隔をあけて配置され半径方向に外側に突き出ている２つのスラストフランジを有するという点で、他のエンジン軸受とは異なっている。スラスト軸受は、軸方向に外側に向けられた対向するスラスト面を呈し、当該対向するスラスト面は、その裏面をブロックの支持面に当てた状態で設置され、必要に応じてスラスト力の支援が得られるようクランクシャフトの関連するスラスト面に係合する。これらのスラストフランジは、典型的には均一な厚さを有しており、しばしば、流体力学的な油膜作用を軸受に与えるような油溝および輪郭が形成されている。
【０００３】
エンジンの動作中、クランクシャフトにかかる荷重は、軸方向に反対方向にクランクシャフトを押そうとする傾向がある。これは、スラスト軸受のスラストフランジに与えられる上述のスラスト荷重の原因となる。スラスト荷重が１つの軸方向に加えられると、上方および下方のスラストフランジの前方の大部分のセットがクランクシャフトのスラスト面と向かい合い、当該ブロックの関連する支持面に対してしっかりと取付けられることが認識されるだろう。さらに、スラスト力がクランクシャフトによって軸方向に反対方向に加えられると、スラストフランジの対向するセットが当該ブロックの関連する支持面にしっかりと取付けられることが分かるだろう。この一定の力は、スラストフランジの基部のスラスト軸受に応力を加えるという悪影響を及ぼす。これによってスラスト軸受の破損が早まるおそれがある。
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
大抵の関連技術のアセンブリは、すべてのスラストフランジ上に、または、流体力学的特徴を有し軸方向に並べられた２つのフランジを備えるスラストフランジのうちの少なくとも３つのスラストフランジ上に流体力学的特徴を備える。このような関連技術の１つのアセンブリが図６および図７に示される。図６は、スラスト軸受アセンブリ１００の底部の斜視図を示す。当該スラスト軸受アセンブリ１００は、流体力学的特徴１０６を有する１つのフランジ１０４および流体力学的特徴のない１つのフランジ１０８を備えたスラスト軸受１０２と、主軸受１１０と、流体力学的特徴１１４を有するスラストワッシャ１１２とを備える。当該アセンブリ１００は位置決め装置１１６を有し、当該位置決め装置１１６は、流体力学的特徴を有するフランジ１０４、１１２が軸方向に整列するように互いに対向した状態でアセンブリ１００を位置決めすることを必要とする。図７は、図６のスラスト軸受アセンブリ１００の断面図である。軸方向に並べられ流体力学的特徴を有する２つのフランジ１０４、１１２は、エンジンの大半のスラスト力を吸収する。しかしなが
ら、軸方向に間隔をあけて配置された流体力学的特徴のないフランジ１０８に加えられるスラスト力はわずかである。これらの力によって他方のフランジ１０８に応力が加えられると、アセンブリ１００の破損が早まってしまう。
【０００５】
関連技術のアセンブリは、上述の１つ以上の欠点によって特徴付けられる。この発明の目的は、エンジンが発生させるスラスト力を吸収するとともに、軸受アセンブリの製造コストを下げることである。
【課題を解決するための手段】
【０００６】
発明の概要および利点
この発明は、流体力学的特徴を備える１つのスラストフランジと流体力学的特徴のない別のスラストフランジとを有するスラスト軸受を含むスラスト軸受アセンブリを提供する。これら両方のフランジは、その外面から半径方向に延在してスラスト面を形成する。スラスト軸受は、凹状の内面と凸状の外面とを備えた弓形の軸受シェルを含み、当該軸受シェルは、第１の端部と第２の端部との間に弓形に延在し、対向する端縁間に軸方向に延在する。当該アセンブリはまた、凹状の内面と凸状の外面とを備えた弓形の軸受シェルを含む主軸受を有し、当該軸受シェルは第１の端部と第２の端部との間に弓形に延在し、対向する端縁間に延在する。流体力学的特徴を有するスラストフランジは、主軸受の端縁のうちの一方に当接し、その外面から半径方向に外向きに延在してスラスト面を形成する。主軸受の流体力学的特徴を有するスラストフランジは、スラスト軸受の流体力学的特徴のないフランジの反対側に位置決めされる。主軸受は、流体力学的特徴を有するフランジの反対側に、フランジのないスラスト軸受の端縁のうちの他方を有するので、スラスト軸受アセンブリは合計で３つのスラストフランジしか持たない。
【０００７】
主軸受のスラストフランジは、クランクシャフトを回転自在に支えるようエンジンアセンブリに設置される場合、スラスト軸受の流体力学的特徴のないスラストフランジとは反対側にある。これらのフランジは、エンジン内の大半のスラスト力およびわずかなスラスト力を吸収するために流体力学的特徴を有する１つのフランジが両方向に存在するように単一の向きに並べられる。主軸受の自由端縁とは反対側のスラストフランジは、流体力学的特徴を有しており、小さい方のスラスト力を吸収するように位置決めされて、自由端縁上のフランジを不要にする。
【０００８】
この発明は、エンジンアセンブリに関するのと同様に製造コストを下げるという利点を有する。典型的には、先行技術のエンジンアセンブリは、上方部分および下方部分としてスラスト軸受に依拠していた。スラスト軸受の製造にはより費用がかかってしまう。といのも、その材料は、いったん切断されると、フランジを曲げるかまたはロール成形することによって形成されなければならないからである。この余分な時間や労力によってこのようなアセンブリの製造コストが増大する。したがって、この発明は、スラスト軸受のうちの１つを主軸受およびスラストワッシャと置き換えることによってコストを低減させる。スラストワッシャは、材料から切取られるかまたは打抜かれ、主軸受の近傍に位置決めされる。フランジを曲げるかまたはロール成形する付加的なステップは必要とされない。
【０００９】
この発明は、特定のエンジンアセンブリのために軸受アセンブリをカスタマイズすることを可能にするさらなる利点を有する。典型的には、エンジンアセンブリは、一方向により大きなスラスト力を有し、もう一方の方向により小さなスラスト力を有する。したがって、この発明は、アセンブリのコストを下げるとともに両方の力を吸収する。
【００１０】
この発明のこれらおよび他の利点は、以下の詳細な説明および添付の図面を参照することによってより良く理解されるのと同様に、容易に認識されるだろう。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１１】
詳細な説明
スラスト軸受アセンブリの一実施例が図１において概略的に１０で示される。図２には、スラスト軸受アセンブリ１０の断面図が示される。図１に示される実施例は、下方部分として示されるスラスト軸受１２と、これと当接係合している上方部分としての主軸受１４およびスラストフランジ１６とを含む。上方部分が下方部分となるよう当該上方部分と当該下方部分とを反転させてもよく、またその逆に反転させてもよいことが認識されるはずである。
【００１２】
スラスト軸受１２は、凹状の内面と凸状の外面とを備えた弓形の軸受シェル１８を含む。当該内面は、以下に記載のとおり軸受材料２０を含み得る。シェル１８は、第１および第２の端部２２、２４の間に弓形に延在し、その対向する端縁２６、２８の間に軸方向に延在する。スラスト軸受１２は、その外面から半径方向に外向きに延在してスラスト面３２を形成するスラストフランジ３０を有する。１つのスラストフランジは流体力学的特徴を有し、１つのスラストフランジには流体力学的特徴がなく、このため、流体力学的特徴を有するフランジは流体力学的特徴のないフランジよりも厚くなる。スラスト軸受１２の例が、この発明の譲受人に譲渡され引用によりこの明細書中に援用される米国特許第５，３６３，５５７号および第５，１９２，１３６号に開示されているが、これらには限定されない。
【００１３】
主軸受１４はまた、凹状の内面および凸状の外面を備えた弓形の軸受シェル３４を含む。主軸受１４の内面はまた軸受材料２０を含み得る。当該シェル３４は第１および第２の端部３６、３８の間に弓形に延在し、その対向する端縁４０、４２の間に延在する。当該アセンブリはまた、流体力学的特徴を有するスラストフランジ１６を含み、当該スラストフランジ１６は、主軸受１４の端縁のうちの一方に当接し、その外面から半径方向に外向きに延在してスラスト面４４を形成する。主軸受１４のスラストフランジ１６は、流体力学的特徴のないスラスト軸受１２のフランジ３０の反対側に位置決めされる。流体力学的特徴を有するスラスト軸受１２のフランジ３０の反対側にある主軸受１４の端縁４６のうちの他方にはフランジがない。この態様では、スラスト軸受アセンブリ１０は合計で３つのスラストフランジしか備えず、流体力学的特徴を有するフランジは、互いとは半径方向に反対側に、互いから軸方向に間隔をあけて配置されている。主軸受１４の自由端縁４６は、好ましくは、スラスト軸受１２の対向するスラスト面３２から内向きに間隔をあけて配置されている。自由端縁４６は、フランジを持たないので、スラスト面３２、４４よりも実質的に幅が狭い。より好ましくは、当該端縁はスラスト面としての役割を果たさない。当業者であれば、流体力学的特徴のないフランジが流体力学的特徴を有するフランジよりも薄くなることを認識するだろう。流体力学的特徴を有するフランジ３０、１６は、それらが流体力学的特徴のないフランジよりも厚いものである限り、その厚さが同じであってもまたは異なっていてもよい。
【００１４】
好ましくは、主軸受１４のスラストフランジ１６は、主軸受１４の構造とは別個の構造として形成されるスラストワッシャ４８である。スラストワッシャ４８の一例が、この発明の譲受人に譲渡され引用によりこの明細書中に援用される米国特許第６，５１１，２２６号に開示されているが、これには限定されない。スラスト軸受１２、主軸受１４およびスラストワッシャ４８からアセンブリ１０を形成する主な１つの利点は製造コストの低減である。典型的には、製造業者は、上方部分および下方部分として組合された２つのスラスト軸受１２を用いて軸受アセンブリ１０を形成する。スラスト軸受１２の製造コストは、主軸受１４とスラストワッシャ４８とを別個に製造するコストよりも高くなる。したがって、３つの構成要素の組合せを用いることによってそのコストが下げられる。別の利点は、この発明に従ったアセンブリが、以下にさらに十分に説明されるようにさまざまなエンジンのために迅速にカスタマイズされ得ることである。
【００１５】
この発明は、別個の部品として形成される場合、図１および図２に図示のとおり、主軸受１４に対してスラストワッシャ４８を保持しその回転を防ぐためのインターロックを主軸受１４とスラストワッシャ４８との間に含む。スラスト軸受１２が１つの部品として形成される場合、スラストフランジ３０のうちの１つがスラストワッシャ４８に接触し、回転を妨げるので、インターロックが必要でなくなるかもしれないことが当業者に認識されるはずである。当該インターロックは、スラストワッシャ４８から延在し窪み５１に係合するためのタブ５０として示される。図４には、軸受シェル３４における窪み５１が示される。しかしながら、窪み５１は、図１に示されるスラスト軸受１２を受け得るようにエンジンブロックに形成されてもよい。当業者であれば、回転を防ぐためのインターロックを形成する付加的な方法に気付くだろう。
【００１６】
当該アセンブリは、さらに、概略的に６１で示される位置決め装置を含む。当該位置決め装置６１は、流体力学的特徴を備えたフランジが互いから軸方向に間隔をあけて配置されるように、スラスト軸受１２、主軸受１４およびスラストフランジ１６を１つの向きに位置決めする。位置決め装置６１は、スラスト軸受１２および主軸受１４から延在するタブとして示される。当該タブは、エンジンブロックにおいて受取られ、その回転を防ぐ。先行技術の図６および図７に示されるアセンブリが有する位置決め装置１１６は、同じ面において軸方向に並べられ流体力学的特徴を有するフランジを位置決めする。位置決め装置１１６がエンジンブロックに機械加工されているので、先行技術の軸受は、一方向にしか位置決めすることができず、流体力学的特徴を有するフランジを軸方向に間隔をあけて配置するために反転させることができない。
【００１７】
代替的には、主軸受１４と、当該主軸受１４のスラストフランジ１６とは１つの部品として形成されてもよい。主軸受１４の軸受シェル３４とフランジとが、同じ材料で形成され得る。当該材料が形成され、所望の長さに切断される。次いで、当該材料が曲げられてフランジが形成され、さらに孤状に曲げられてもよい。同様に、スラスト軸受１２と当該スラスト軸受１２のフランジ３０とが、図１および図２に図示のとおり、スラスト軸受１２の軸受シェル１８とともに１つの部品または部分として同じ材料から形成されてもよい。当該材料が形成され、所望の長さに切断される。次いで、当該材料が曲げられてフランジが形成され、さらに弧状に曲げられてもよい。
【００１８】
スラストワッシャ４８を含むスラストフランジ１６、３０を概略的に参照すると、フランジ１６、３０の各々は内面５４および外面５６を有する。外面５６は、流体力学的特徴を有するこれらのフランジのために、当該技術において公知のとおり輪郭がつけられてもよい。好ましくは、各フランジの外面５６の各々には一連の油溝５８が形成される。油溝５８は、輪郭の付いた外面５６との間で潤滑剤（図示せず）を流して、動作中に、輪郭の付いた面に亘って保護用の流体力学的油膜を形成することによって摩擦および摩耗を減らす。油溝５８は、互いに対して平行であってもよくまたは交差していてもよい。
【００１９】
軸受材料２０はまた、フランジ１６、３０のスラスト面３２、４４とシェル１８、３４の内面とを含む当該アセンブリの表面上に配置されてもよい。軸受材料２０は、上述のとおり、外面５６上に輪郭を形成するように傾斜が付けられてもよい。軸受材料２０は、典型的には鋼でできたフランジ１６、３０および軸受シェル１８、３４の基礎をなす卑金属よりも比較的軟質である。典型的にはスラスト軸受の応用例において用いられるこれらの銅またはアルミニウムベースの軸受材料が、この発明において用いられてもよい。この発明は、ポリマーベースの材料などの他の軸受材料も企図しているが、これらに限定されない。軸受材料２０は、フランジを曲げる前または曲げた後に当該材料に加えられてもよい。
【００２０】
当該フランジはまた、米国特許第６，５１１，２２６号に教示のとおり、図１、図２、図４および図５に示される裏打ち材料（backing material）なしで形成されてもよい。ここで説明されるとおり、当該フランジは、裏打ち材料および軸受材料２０としての役割を果たす複数の構成要素のマトリックスから形成される。しかしながら、当該フランジは、この発明の範囲から逸脱することなく、単一の層または裏打ち層に加えて軸受材料２０から形成されてもよい。
【００２１】
図４および図５を参照すると、軸受アセンブリ１０の代替的な実施例が示される。この代替的な実施例においては、下方部分は、第１の主軸受１１４と、当該第１の主軸受１１４の端縁に当接する第１のスラストワッシャ１４８の対とを含む。また、第１のスラストワッシャ１４８のうちの１つは流体力学的特徴を有し、もう１つは流体力学的特徴を持たない。上方部分は、第２の主軸受２１４と、当該第２の主軸受２１４の端縁のうちの一方に当接し流体力学的特徴を有する第２のスラストワッシャ２４８とを含む。第１の主軸受１１４および第２の主軸受２１４は、上述の主軸受１４と実質的に同一である。同様に、第１および第２のスラストワッシャ１４８および２４８は、上述のスラストワッシャ４８と実質的に同一である。この代替的な実施例では、製造プロセス中のコストがさらに節減される。下方部分は、２つのスラストワッシャ４８を備えていても、スラスト軸受１２よりも安価に製造できる。コスト節減の１つの主な理由は、スラストワッシャ４８が極めて速やかに機械加工され得ることである。これに対して、スラスト軸受１２は、一体型のフランジを有するように切取られてロール成形される。したがって、このコスト節減は、アセンブリを製造するのに必要な労力および時間の低減に起因している。
【００２２】
この実施例においては、第２のスラストワッシャ２４８は、流体力学的特徴のない第１の主軸受１１４の第１のスラストワッシャ１４８の反対側に位置決めされる。流体力学的特徴を有する第１のスラストワッシャ４８の反対側にある第２の主軸受２１４の端縁のうちの他方にはスラストワッシャがないため、スラスト軸受アセンブリ１０は、合計で３つのスラスト面３２、４４しか持たず、流体力学的特徴を有する２つのフランジは互いから軸方向に間隔をあけて配置される。自由端縁２４６は対向するスラスト面３２から内向きに間隔をあけて配置されており、スラスト面３２、４４よりも実質的に幅が狭い。
【００２３】
第１および第２のスラストワッシャ１４８、２４８の各々は、それぞれ第１および第２の主軸受１１４、２１４とは別個であってもよい。その間にインターロックを配置して、主軸受１１４、２１４に対してスラストワッシャ１４８、２４８を保持し、その回転を防ぎ得る。代替的には、主軸受１１４、２１４およびスラストワッシャ１４８、２４８は１つの部品として形成されてもよい。
【００２４】
図２および図５を概略的に参照すると、車両（図示せず）において用いられるエンジンアセンブリ６０が概略的に示される。図２においては、エンジンアセンブリ６０は、そこに組込まれた図１に図示のスラスト軸受アセンブリ１０の実施例を有する。図５に示されるエンジンアセンブリ６０は、そこに組込まれた図４に図示のスラスト軸受アセンブリ１０の実施例を有する。概して、エンジンアセンブリ６０は、上方の支持面６２と、当該上方の支持面６２内に受取られるシャフト６４と、下方の支持面６６とを含む。上方の支持面６２は好ましくはエンジンブロックであり、下方の支持面６６は好ましくは軸受キャップである。シャフト６４は好ましくはクランクシャフトである。
【００２５】
好ましい実施例においては、当該シャフト６４は、軸受アセンブリ１０に近接した前方および後方のスラスト面６８、７０を有するクランクシャフトである。「前方」および「後方」という語は、場合によっては、車両の前方から後方に、または横向きに配置され得るエンジンの前部および後部に対するクランクシャフト６４の両端または方向を示すのに用いられる。前方のスラスト面６８はエンジンアセンブリ６０の前部により近接しており
、後方のスラスト面７０はエンジンアセンブリ６０の後部により近接している。スラスト軸受アセンブリ１０はシャフト６４を回転可能に支持する。
【００２６】
図１に示されるスラスト軸受アセンブリ１０に配置される場合、スラスト軸受１２の端部２２、２４は、実質的に主軸受１４の端部３６、３８と接合した状態で位置決めされる。好ましい実施例においては、当該アセンブリは、主軸受１４のフランジ４６のない端縁と下方の支持面６６との間に隙間７２を規定する。主軸受１４のフランジ１６は、好ましくは、シャフト６４の後方のスラスト面７０に係合し、フランジ４６のない端縁は、好ましくは、シャフト６４の前方のスラスト面６８に近接している。代替的には、当該軸受は、主軸受１４のフランジ１６が前方のスラスト面６８に接触し、フランジ４６のない端縁が後方のスラスト面７０の近傍にあるように、反転させられてもよい。再び図２を参照すると、主軸受１４の自由端縁４６は、その反対側にあるスラスト軸受１２のフランジ３０のスラスト面３２とは異なる面に位置する。スラスト面３２が異なる面に位置しているので、ある１つの方向に力が加えられると、当該スラスト面３２がその力を吸収する。
【００２７】
図５に示される実施例が図２に示される実施例の動作と実質的に同一であることが認識されるはずである。しかしながら、図５においては、第２のスラストワッシャ２４８は、図２のように前方のスラスト面６８ではなく、後方のスラスト面７０に接触するものとして示されている。構造上の相違は上述のとおりであり、アセンブリの動作には影響を及ぼさない。したがって、図５に示される実施例の動作の特定の説明は、図２に示される実施例についての説明と同じであるので、繰返されない。
【００２８】
この発明の多くの変更例および変形例は、上述の教示を考慮に入れると明らかに実現可能である。この発明は、添付の特許請求の範囲内で具体的に説明されるものとは異なる態様で実施されてもよい。
【図面の簡単な説明】
【００２９】
【図１】スラスト軸受、主軸受およびスラストワッシャを有するスラスト軸受アセンブリの一実施例を示す底部の斜視図である。
【図２】エンジンアセンブリに装着された図１のスラスト軸受アセンブリを示す断面図である。
【図３】輪郭を有するスラスト軸受の外面の一実施例を示す断面図である。
【図４】第１の主軸受、第１のスラストワッシャの対、第２の主軸受および第２のスラストワッシャを有するスラスト軸受アセンブリの別の実施例を示す底部の斜視図である。
【図５】エンジンアセンブリに装着された図４のスラスト軸受アセンブリを示す断面図である。
【図６】流体力学的特徴を有する１つのフランジおよび流体力学的特徴のない１つのフランジを備えたスラスト軸受と、主軸受と、流体力学的特徴を有するスラストワッシャとを有する先行技術のスラスト軸受アセンブリを示す底部の斜視図である。
【図７】図６における先行技術のスラスト軸受アセンブリを示す斜視図である。
【図１】
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【図２】
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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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【国際調査報告】
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