JP2021055813A - 軸受構造体 - Google Patents
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Abstract
Description
図11,図12に示すような焼結軸受は、例えば、EGR(Exhaust Gas Recirculation;排ガス再循環)装置のEGRバルブに使用される。つまり、被密封流体54は、排ガス等の流体であり、回転軸53は、図外の弁体を揺動開閉させる弁軸である。
この軸受本体52の一端面56に形成された円環状凹所58に、シールエレメント55及び金属ワッシャ59を重ね合わせて収納し、外周薄肉壁部57のアキシャル方向の外端面57Aを、複数箇所にわたってポンチ等で叩いて、収納した上記シールエレメント55とワッシャ59を強固に保持させる構造であり、複数のへこみ60が外端面57Aに形成されると同時に、ラジアル内方向に小突隆部61が形成されてワッシャ59の外周端縁を押圧状に固定する構成であった。
(i)焼結金属から成る軸受本体52の一端面56は、大半部位はシールエレメント55とワッシャ59にて被覆されているが、外周薄肉壁部57の外端面57Aは、被密封流体54に直接に接触するように、露出状態である。排気ガス等の腐食性の強い流体54によって、外周薄肉壁部57の外端面57Aが、早期に腐食を起こす点。
(ii)小突隆部61も同時に早期腐食を起こして、ワッシャ59及びシールエレメント55が正常姿勢を保持できずにがたつきを生じて密封性能が低下する点。
(iii) ポンチ等で叩いてシールエレメント55とワッシャ59を保持させる際に、強度不足により、割れが発生する虞れがある点。
(iv)周方向に複数のへこみ60(小突隆部61)を均等に形成する作業は難しく(ばらつきを生じ易く)、周方向に均等にシールエレメント55の密封性を発揮させることが難しい点。
また、上記軸受本体の角部の外周面には、略短円筒形状の切欠部が形成され、しかも、上記切欠部の奥方段付部の近傍には、係止用小凹周溝が形成され;上記固定リングは、上記係止用小凹周溝に係合する係止小爪部を、先端内周に有する円周壁部と、上記シールエレメントを上記一端面へ押圧して固着する軸心直交壁部とを、有する。
また、上記シールエレメントの自由状態での肉厚寸法をTとし、上記円環状凸条の高さ寸法をΔHとすると、0.4・T≦ΔH≦0.95・Tに設定した。
また、上記軸受本体の上記一端面に、シールエレメント廻り止め用の加工を施したものである。
図1〜図3に示す本発明の第1の実施形態から、説明すると、1は円筒形状の軸受本体であり、その軸心孔2には、回転又は枢動、或いは、軸心L2 に沿った往復動する可動軸3が、挿通されている。
そして、シールエレメント10は、組立状態(及び使用状態)で、上記隅部8に配設されて、断面J字状に(弾性)変形する。
言い換えれば、シールエレメント10の外周端面10Aが、円環状凸条6の内周面に当接して、シールエレメント10の軸心と、軸受本体1(軸心孔2)との、芯合せ(調芯)が、高精度に行われる。
軸受本体1の一端面5、及び、軸受本体1の外周面11によって、形成された角部20を、上記固定リング12によって包囲し、図2(B)と図1に示すように、シールエレメント10の外周縁10Bを、継手本体1の一端面5へ押圧して、シールエレメント10を固着する。
さらに、固定リング12は、(上述のように)断面L字状であって、円周壁部12Aと軸心直交壁部12Bとを、有する。かつ、円周壁部12Aの内周面には、前記雄ネジ部13に螺着される雌ネジ部14を有する。
上記軸心直交壁部12Bは、シールエレメント10を、軸受本体1の一端面5へ押圧して固着(挾着)する。
しかも、この切欠部Yの奥方(下方)段付部17の近傍には、係止用小凹周溝18が形成されている。
なお、切欠部Yの軸心L2 方向の中間位置から、図4の上方にゆくに従って外径寸法の減少する勾配面19を、外周面20Aに形成するのが望ましい。
また、固定リング12は、(図1〜図3で述べた第1の実施形態と同様に、)シールエレメント10を、一端面5に押圧して固着するための軸心直交壁部12Bとを、有する断面L字状である。
図4の矢印Cのように、シールエレメント10を一端面5に接近させ、固定リング12を矢印Eのように接近させてゆけば、まず、係止小爪部21が勾配面19に摺接し、この勾配面19によって円周壁部12Aの下端が拡径方向に弾性変形しつつ、スムーズに係止小爪部21は小凹周溝18に係止する(図5参照)。
図6と図7に於て、軸受本体1の角部20の外周面20Aには、略短円筒形状の切欠部Yが形成されている。
固定リング12は、上記切欠部Yによって形成された外周面22に対して、円周壁部12Aの内周面は、「スキマバメ」にて外嵌される。即ち、JIS規格に規定されるように、常にスキマができる(ハメアイとなる)寸法公差の組み合せに設定して、図7に於て、固定リング12に矢印F方向の外力を加えると、簡単にスライド可能な状態とする。
即ち、0.4・T≦ΔH≦0.95・T………式(1)
とする。
即ち、図9(A)では、一端面5に複数個の円形の小突出子30を突設しており、例えば、図5に示すように、固定リング12の押圧力によって、小突出子30がシールエレメント10に食い込み、軸心L2 廻りにシールエレメント10が廻ることを、阻止する。さらには、シールエレメント10がラジアル内方向に移動することを阻止する。
この図10(A)(B)(C)では、シールエレメント10の廻り止め、及び、流体の密封性能向上という2つの作用・効果を発揮する。
また、本発明に係る軸受構造体は、軸3が回転又は揺動する回転(揺動)軸受に限らず、軸3が軸心方向に移動する直線往復動用の軸受であっても、良い。
言い換えれば、従来例の図11,図12における、ポンチ等によるへこみ60によって小突隆部61を形成する作業も、図1,図2に示した螺合作業も、図4,図5に示した係止小爪部21を小凹周溝18に係止させる作業も、省略して、ハウジング15内に於て、正規組立完了状態に移行でき、作業性に優れる。
つまり、ΔH<0.4・Tであると、シールエレメント10の外周端面10Aの、円環状凸条6への係り代が過小となり、調芯が行われ難くなる。逆に、ΔH>0.95・Tであれば、固定リング12の軸心直交壁部12Bが(早目に)円環状凸条6に当接して、シールエレメント10を圧縮させ得ず、流体の漏洩を生ずる。
2 軸心孔
3 可動軸
3A 外周面
5 一端面
6 円環状凸条
8 隅部
10 シールエレメント
10A 外周端面
10B 外周縁
11 外周面
12 固定リング
12A 円周壁部
12B 軸心直交壁部
13 雄ネジ部
14 雌ネジ部
15A 内周面
15C ハウジング孔部
17 奥方段付部
18 係止用小凹周溝
20 角部
20A 外周面
21 係止小爪部
22 外周面
24 外周面
25 外周面
G 締付力
ΔH 高さ寸法
L2 軸心
T 肉厚寸法
Y 切欠部
Claims (6)
- 円筒形状の軸受本体(1)の軸心(L2 )に直交する一端面(5)と、上記軸受本体(1)の軸心孔(2)に挿入された可動軸(3)の外周面(3A)とによって、形成される隅部(8)に配設される断面J字状のシールエレメント(10)を有する軸受構造体に於て、
上記シールエレメント(10)の外周端面(10A)が当接しつつラジアル方向位置が決定される円環状凸条(6)を、上記一端面(5)に一体形成し、
上記軸受本体(1)の上記一端面(5)、及び、上記軸受本体(1)の外周面(11)によって、形成された角部(20)を、包囲する断面L字状の固定リング(12)によって、上記シールエレメント(10)の外周縁(10B)を、上記一端面(5)へ押圧して固着するように構成したことを特徴とする軸受構造体。 - 上記軸受本体(1)の角部(20)の外周面(20A)には雄ネジ部(13)が設けられ、
上記固定リング(12)は、上記雄ネジ部(13)に螺着される雌ネジ部(14)を内周面に有する円周壁部(12A)と、上記シールエレメント(10)を上記一端面(5)へ押圧して固着する軸心直交壁部(12B)とを、有する請求項1記載の軸受構造体。 - 上記軸受本体(1)の角部(20)の外周面(20A)には、略短円筒形状の切欠部(Y)が形成され、しかも、上記切欠部(Y)の奥方段付部(17)の近傍には、係止用小凹周溝(18)が形成され、
上記固定リング(12)は、上記係止用小凹周溝(18)に係合する係止小爪部(21)を、先端内周に有する円周壁部(12A)と、上記シールエレメント(10)を上記一端面(5)へ押圧して固着する軸心直交壁部(12B)とを、有する請求項1記載の軸受構造体。 - 上記軸受本体(1)の角部(20)の外周面(20A)には、略短円筒形状の切欠部(Y)が形成され、
上記固定リング(12)は、上記切欠部(Y)によって形成された外周面(22)に対してスキマバメにて外嵌される円周壁部(12A)と、上記シールエレメント(10)に対向する軸心直交壁部(12B)とを、有し、
さらに、上記軸受本体(1)と上記固定リング(12)を嵌合させるハウジング孔部(15C)の内周面(15A)に対して、上記軸受本体(1)と上記固定リング(12)の各外周面(24)(25)は、シバリバメにて内嵌された組立完了状態となり、
上記スキマバメにて外嵌された上記円周壁部(12A)が、上記ハウジング孔部(15C)の内周面(15A)から、上記シバリバメに伴うラジアル内方向の締付力(G)を受けて、縮径変形し、上記軸受本体(1)の上記切欠部(Y)の外周面(22)に圧接状として、上記固定リング(12)は軸受本体(1)と一体化されて、上記シールエレメント(10)を上記一端面(5)へ押圧固着するように構成されている請求項1記載の軸受構造体。 - 上記シールエレメント(10)の自由状態での肉厚寸法を(T)とし、上記円環状凸条(6)の高さ寸法を(ΔH)とすると、0.4・T≦ΔH≦0.95・Tに設定した請求項1,2,3又は4記載の軸受構造体。
- 上記軸受本体(1)の上記一端面(5)に、シールエレメント廻り止め用の加工を施した請求項1,2,3,4又は5記載の軸受構造体。
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