(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
２つの脚（２２）と、これら脚（２２）に付随する２つのフランジ（２１）とを含むベアリング・キャップ（２０）を有するクランクシャフト（６）用ベアリングであって、ネジ式留め具（７）により前記フランジ（２１）をベッドプレート（１）に対して締付け、かつ同時に脚（２２）をジョイント（２１０）においてベッドプレートのベアリング・シェル（１０）上へ押圧可能なベアリングにおいて、
各脚（２２）と、同脚（２２）に付随するフランジ（２１）との間においてベアリング・キャップ（２０）内に側方凹部（２３）を有し、同凹部（２３）と、ネジ式留め具（７）の力とにより、２つの脚（２２）を拡げ、かつ同２つの脚（２２）上に作用する偶力（Ｐ，Ｐ’）に基づき、これら脚（２２）の各先端をベアリングの中心から外側へ向けて偏向されてなるベアリング。
【請求項２】
脚（２２）の外側面に対する平坦な支持面（２０１）をベッドプレート（１）上に有し、支持面（２０１）が位置する平面と、凹部（２３）との間に空間を有し、支持面に直交する方向における同空間の最大深度（ｄ）はベアリング・シェルの厚さ（ｃ）の３分の１、好ましくは２分の１の長さを越え、前記ベアリング・シェルの厚さ（ｃ）はシャフト直径の約４〜１０％であり、同シャフト直径は約０．４〜１ｍである請求項１に記載のクランクシャフト用ベアリング。
【請求項３】
ベアリング・キャップ（２０）及びベアリング・シェル（１０）はクランクシャフト（６）用ベアリングを構成し、同ベアリングの直径はクランクシャフトの直径より約０．５ｍｍ大きい請求項１または２に記載のクランクシャフト用ベアリング。
【請求項４】
前記ベアリング・キャップ（２０）は実質的にモノリシックであり、さらには鋳造ベアリング金属の層から形成されたベアリング面（２０６）を有する請求項１乃至３のいづれか一項に記載のクランクシャフト用ベアリング。
【請求項５】
前記ベッドプレート（１）のベアリング・シェル（１０）によってベアリング面（１０６）が形成されるとともに、前記ベアリング・キャップ（２０）の第２のベアリング・シェル（２００）によってベアリング面（２０６）が形成され、前記第２のベアリング・シェル（２００）は鋳造ベアリング金属の層（２０６’）を有する請求項１乃至４のいづれか一項に記載のクランクシャフト用ベアリング。
【請求項６】
前記フランジ（２１）はスタッド（７）及び押さえネジのいずれかによりベッドプレート（１）に対して固定及び締付けられている請求項１乃至５のいづれか一項に記載のクランクシャフト用ベアリング。
【請求項７】
脚（２２）と、ベッドプレート（１）のベアリング・シェル（１０）との間のジョイント（２１０）の両側に位置するベアリング面（１０６，２０６）は実質的に共通の接平面内に位置する請求項１乃至６のいづれか一項に記載のクランクシャフト用ベアリング。
【請求項８】
前記２つの脚（２２）の各外側面（２０１）の間の距離は拡げられた状態において拡げられていない状態よりも少なくとも約０．４〜１．２ｍｍ長い請求項１乃至７のいづれか一項に記載のクランクシャフト用ベアリング。
【請求項９】
前記ベアリング・キャップ（２０）はベッドプレート（１）のベアリング・シェル（１０）より上に位置し、ベアリング・シェル（１０）及びベアリング・キャップ（２０）間にそれぞれ位置する２つのジョイント（２１０）は共通の水平面内に位置する請求項１乃至８のいづれか一項に記載のクランクシャフト用ベアリング。
【請求項１０】
請求項１乃至９のいづれか一項に記載のクランクシャフト用ベアリングを有するクロスヘッド・ディーゼル・エンジン。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は２つの脚と、同脚に付随する２つのフランジとを含むベアリング・キャップを有するクランクシャフト用ベアリングであって、ネジ式留め具によりフランジをベッドプレートに対して締付け、かつ同時に脚をジョイントにおいてベッドプレートのベアリング・シェル上へ押圧可能なベアリングと、同ベアリングを有するクロスヘッド・ディーゼル・エンジンとに関する。
【０００２】
【従来の技術及び発明が解決しようとする課題】
クランクシャフト用ベアリングの例はスイス特許第６２００２３号に開示されている。ベアリング・キャップ上の案内面と、ケーシング内の係合面とはキャップを取付けた際に突出する危険性を排除すべく適切に設計されている。しかし、この従来のベアリングを使用した場合、キャップを遊び無しに取付けられない。
【０００３】
クロスヘッド・ディーゼル・エンジンに付随する回転体は水平方向に作用する高いベアリング負荷を形成する。ベアリングが運転中に適切に機能することを保証すべく、ベアリング・キャップはエンジン・ベッドプレートの係合面に対して遊びを伴うことなく取付ける必要がある。ベアリング・キャップを取付ける際に係合面に対する特定の遊びが必要なため、この要件を満たすことは困難である。
【０００４】
この問題はタイバーを用いてディーゼル・エンジン・ベッドプレートをケーシング及びシリンダ・ジャケットに対して締め付けるという事実により更に深刻になる。ベアリング・キャップに対して係合面間に形成された空間は張力により水平方向に数十ミリメートル長くなる。更に、タイバーを用いて張力を伴うことなくキャップを取付け可能にする必要がある。問題点としては、キャップを取付け、かつタイバーに対して張力を加えた後に存在するキャップ及び係合面間の間隙を排除する方法が挙げられる。
【０００５】
本発明は前述した事情に鑑みてなされたものであって、その目的はベアリング・キャップ及び係合面間の間隙を排除することにより、ベアリング・キャップを遊びを伴うことなく取付け可能とし、運転中におけるベアリングの適切な機能を保証するクランクシャフト用ベアリングと、同クランクシャフト用ベアリングを有するディーゼル・エンジンとを提供することにある。
【０００６】
【課題を解決するための手段】
本発明の目的は本発明のクランクシャフト用ベアリングにより実現し得る。同クランクシャフト用ベアリングは２つの脚と、同脚に付随する２つのフランジとを含むベアリング・キャップを有する。ネジ式留め具としてのスタッドによりフランジをベッドプレートに対して締付け、同時に脚をジョイントにおいてベッドプレートのベアリング・シェル上へ押圧可能である。本発明に基づき、各脚と、同脚に付随するフランジとの間のベアリング・キャップ内に側方凹部が形成されている。側方凹部と、スタッドの力とにより、２つの脚を拡げ、かつ同２つの脚の各先端をベアリングの中心から外側へ向けて偏向させるべく２つの脚上に偶力が作用する。
【０００７】
本発明のクロスヘッド・ディーゼル・エンジンは本発明のクランクシャフト用ベアリングを有する。
【０００８】
【発明の実施の形態】
図１はディーゼル・エンジンの部品、即ちベッドプレート１と、ケーシング２と、シリンダ・ジャケット３と、タイバー４と、クランクシャフト用ベアリングのための開口５とを示す。タイバー４に張力を加えた際、開口５の水平方向の直径Ｄはタイバー４に張力を加えていない際より数十ミリメートル長い。
【０００９】
図２に示すクランクシャフト６のベアリングはベッドプレート１内に位置するベアリング・シェル１０と、ベアリング・キャップ２０とを有する。スタッド７（ナット７０）はベアリング・キャップ２０をフランジ２１（ボア７１を有する）において締付け力Ｐでベッドプレート１（ネジ山７２を有する）に対して締付け、かつ固定している。スタッド７に代えて押さえネジを使用し得る。鎖線２０５で上部境界を示すベアリング・キャップ２０の脚２２はジョイント２１０においてベアリング・シェル１０に押圧されている。本発明の特徴である凹部２３は脚２２及びフランジ２１間に形成されている。図示を省略したベアリングの残りの半分は図示するベアリングの半分の鏡像をなす。
【００１０】
拡大して示す間隙６０はシャフト６及びベアリング面１０６，２０６の間に形成されている。間隙６０は頂部において約０．５ｍｍの幅を有し、中央部のジョイント２１０において約０．２５ｍｍの幅を有する。シャフト直径は約４００〜１０００ｍｍである。潤滑剤はポンプを通じて間隙６０内へ約４バールの圧力で注入され、さらにはシャフト６の回転により分配される。最大で約２００バールの圧力が楔形間隙６０内の潤滑剤に加わる。この圧力を形成すべく脚２２と、ベッドプレート１のベアリング・シェル１０との間に位置するジョイント２１０の両側に位置するベアリング面１０６，２０６は段差を形成してはならない。即ち、ベアリング面１０６，２０６は実質的に共通の接平面（Tangentialflaeche）内に存在する必要がある。特に、ずれがない場合、キャップ２０のベアリング面２０６はベアリング・シェル１０のベアリング面１０６から間隙６０内へ突出してはならない。
【００１１】
脚２２は線２０５において作用する締付け力Ｐと、ジョイント２１０において作用する逆の力Ｐ’とによって形成された偶力の作用を受ける。これに一致する偶力はベアリングの残りの半分（図示略）の脚２２に対しても作用する。凹部２３が形成されていることにより、偶力は脚２２を拡げ、かつ脚の先端をベアリングの中心から外側へ向けて偏向させる曲げモーメントを含む。脚２２が拡がることにより、脚２２の外側面は平坦な支持面２０１においてベッドプレート１と当接する。２つの脚２２の各外側面の間の距離は、拡げられた状態において、拡げられていない状態よりも少なくとも約０．８〜１．２ｍｍ長いことを要する。
【００１２】
図３はスタッド７によって締付けられる前の脚２２の輪郭線（一点鎖線）２２’を示す。この位置へ脚２２を配置した場合、ベアリング・キャップ２０の容易な取付けが可能である。脚２２を拡げることによる支持面２０１に対する脚２２の当接を保証すべく、凹部２３は十分な深さを有する必要がある。即ち、支持面２０１が位置する平面及び凹部２３の間に空間を有し、支持面２０１に直交する方向における同空間の最大深度“ｄ”は長さ“ｅ”より大きいことを要する。長さ“ｅ”はベアリング・シェルの厚さ“ｃ”の少なくとも３分の１、好ましくは少なくとも２分の１である。厚さ“ｃ”はシャフト直径の約４〜１０％であり、同シャフト直径は約０．４〜１ｍである。２つの脚２２の各外側面２０１の間の距離は拡げられた状態において拡げられていない状態よりも少なくとも約０．４〜１．２ｍｍ長いことを要する。
【００１３】
図４の斜視図は垂直方向に分割されたクランクシャフト用ベアリングの半分を示す。図２及び図３と比較して、図４は潤滑剤導管１０７，１０８，１０９を更に示している。潤滑剤は一点鎖線で示す管路１０７を通じて供給される。潤滑剤はチャネル１０８を通過した後、分配器１０９を通じて間隙６０（図２参照）内へ供給される。
【００１４】
図２〜図４に示すベアリング・キャップ２０は実質的にモノリシック、即ち一体鋳造品である。ベアリング・キャップ２０のベアリング面２０６は鋳造ベアリング金属（gegossener Lagermetall）の層から形成されている（図示略）。図５に示すように、ベアリング・キャップ２０はベアリング・シェル２００を有し得る。ベアリング・シェル２００は鋳造ベアリング金属の層２０６’を有する。
【００１５】
図６に示すベアリング・キャップ２０は、図２〜図５とは異なり本発明の凹部２３をフランジ２１及び脚２２の間に形成し得ることを示す。
図７に示す実施の形態において、スタッド７に対するネジ穴７２はベアリングの中間、即ちジョイント２１０内に形成されている。
【００１６】
以上詳述したように、ベアリング・キャップはエンジン・ベッドプレートの係合面に対して遊びを伴うことなく取付け可能である。これにより、ベアリングは運転中に適切に機能する。
【００１７】
【発明の効果】
本発明によれば、ベアリング・キャップ及び係合面間の間隙を排除することにより、ベアリング・キャップを遊びを伴うことなく取付け可能とし、運転中におけるベアリングの適切な機能を保証し得るという優れた効果を発揮する。
【図面の簡単な説明】
【図１】クランクシャフト用ベアリング及びシャフトを除くディーゼル・エンジンをクランクシャフトの方向からみた側面図。
【図２】本発明のクランクシャフト用ベアリングの一部を示す横断面図。
【図３】図２のベアリングを更に詳細に示す一部拡大横断面図。
【図４】本発明のクランクシャフト用ベアリングの半分を示す斜視図。
【図５】第２の実施の形態に基づくベアリング・キャップの一部横断面図。
【図６】第３の実施の形態に基づくベアリング・キャップの一部横断面図。
【図７】ベアリング・キャップ及びベッドプレート間の結合を示す一部横断面図。
【符号の説明】
１…ベッドプレート、６…クランクシャフト、７…ネジ式留め具としてのスタッド、１０，２００…ベアリング・シェル、２０…ベアリング・キャップ、２１…フランジ、２２…脚、２３…側方凹部、１０６，２０６…ベアリング面、２０６’…鋳造ベアリング金属の層、２０１…支持面、２１０…ジョイント、ｄ…空間の最大深度、ｃ…ベアリング・シェルの厚さ、Ｐ，Ｐ’…偶力。
【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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