JP2532997B2

JP2532997B2 - 滑り軸受用合成樹脂ブッシュ

Info

Publication number: JP2532997B2
Application number: JP2333256A
Authority: JP
Inventors: 喜久雄中村; 律夫西村
Original assignee: Bridgestone Cycle Co Ltd
Current assignee: Bridgestone Cycle Co Ltd
Priority date: 1990-11-29
Filing date: 1990-11-29
Publication date: 1996-09-11
Anticipated expiration: 2011-09-11
Also published as: JPH04203528A

Description

【発明の詳細な説明】（産業上の利用分野）本発明は、無給油タイプの滑り軸受用合成樹脂製ブッ
シュに関するもので、例えば小型のモーターや発電機の
回転子のように、軽荷重で高速回転する軸を支持するの
に好適なものである。

（従来技術）小型回転機器の軸受には、焼結金属や合成樹脂の無給
油タイプの円筒形ブッシュが用いられている。なかでも
合成樹脂のブッシュは、低摩擦性、低摩耗性自己潤滑性
等、軸受け用として適した特性を持っており、金属材料
に比べ、成形性、量産性に優れ、軽量で安価なため、最
も簡便な軸受用ブッシュとして広範な分野で数多く使用
されている。

かかる合成樹脂ブッシュの軸受材料としての負荷容量
は、限界Ｐ、Ｖ値によって物性的に求めることができ
る。しかし、軸受装置として使用する場合、軸の材質、
表面粗さ、軸受隙間、中心位置精度その他の設計的要因
やバラツキ要因によって、実際の負荷容量は限界Ｐ、Ｖ
値よりかなり低く抑えられている。

例えば滑り軸受装置では、軸を高速回転させると、回
転物の重量アンバランス、中心位置精度、軸受隙間の大
小等によって振れ回り現象を起こし軸が激しく振動する
ことがある。

特に、この振動は、高速回転でありかつスラスト荷重
が小さい場合に発生しやすい、又、軸が振動しながら回
転すると、軸受面には大きな衝撃荷重が加わって騒音が
発生し、軸受面が損傷を受ける。

このような合成樹脂のブッシュを高速回転で使用した
場合、軸が振動すると軸受けとしての負荷容量、耐久性
が著しく低下する。とりわけ合成樹脂は金属に比べ、強
度、耐熱性の点で劣るため、軸振動による衝撃荷重によ
って軸受面圧が過大となり、摩擦発熱によって焼付き、
異常摩耗などの著しい損傷を受ける。

そこで、合成樹脂製のブッシュを用いた軸受装置にお
いて、負荷容量が大きく、耐久性があって騒音が発生し
ないような、高速回転でも使用することができる軸受が
要望されていた。

従来この種の技術としては、第５図に示すように、軸
ａの振動による衝撃を緩和するため、ブッシュｂとハウ
ジングｃの間にゴム等の弾性材ｄを介在するものがある
が、この軸受では、ゴムが介在するためにハウジングに
対する軸受孔の中心位置が正確にだせないこと、二層構
造となるのでブッシュの外径が大きくなり小型化できな
いこと、更にはゴムが可撓体であるためゴムと金属、ゴ
ムと合成樹脂の安定した接合が難しいなどの問題があ
る。

又、別の先行技術として、特開昭55−129611号があ
る。この軸受では、振動効果を高めるために分割可能な
軸受台と軸受抑えとに内周面が２円弧形状の円をなす孔
を設け、該孔に２分割された外周真円の軸受部材を所定
の隙間を介して嵌合させたものである。この先行技術に
よる軸受では軸と軸受部材の接触状態、及び隙間に存在
する潤滑油の粘性により制振効果が認められる。

しかし、全体構造が分割型であることから小型化する
ことは困難で、又、加工精度、組立工数からみて小型の
軸受けには適しておらず、経済的ではない。

更に別の先行技術として、特開昭58−180835号があ
る。この軸受では、寸法のばらつきや振動の吸収効果を
高めるため、ブッシュ本体の内径を軸方向両端部から中
央部分に向けて徐々に小さくし、かつ中央部分の肉厚を
該軸方向両端部分の肉厚よりも小さくしたブッシュが提
案されている。

しかるに、かかるブッシュは軸と滑り面とに掛かる面
圧の分布が一様でない上に、両者の接触面積が小さくな
り、摩耗し易いという欠点がある。

（解決すべき課題）本発明は上述の問題点を解決するためになされたもの
で、従来の単純円筒形のブッシュと同様、小型、軽量、
安価であって、しかも高速回転で使用することのできる
合成樹脂製のブッシュを提供することを目的とする。

（構成）本発明においては合成樹脂製のブッシュ自体の弾性を
利用するため、従来の単純円筒形に替えて、撓みが吸収
できるようなブッシュ形状としたものであり、その第１
は、合成樹脂製円筒１の外周面２の両端部に外径寸法を
一致させた外向き環状突起３、３‥‥を形成してその外
周面をハウジング４との嵌合面とし、前記合成樹脂製円
筒１の内周面６に、当該外向き環状突起３、３‥‥の投
影域と重ならないように、前記外向き環状突起３、３‥
‥の底面の幅より狭い幅の内径寸法を一致させた内向き
環状突起７、７‥‥を形成してその内周面を軸受面と
し、両環状突起間に薄肉の接続部９を備えた滑り軸受用
合成樹脂ブッシュを提供するものであり、更にその第２
は、合成樹脂製円筒11の内周面16の両端部に内径寸法を
一致させた内向き環状突起17、17‥‥を形成してその内
周面を軸受面とし、前記合成樹脂製円筒11の外周面12の
中央部に、当該内向き環状突起17、17‥‥の投影域と重
ならないように、前記内向き環状突起17、17‥‥の底面
の幅より狭い幅の外径寸法を一致させた外向き環状突起
13、13‥‥を形成してその外周面をハウジング14との嵌
合面とし、両環状突起間に薄肉の接続部19を備えた滑り
軸受用合成樹脂ブッシュを提供するものである。

そして、好ましくは内向き環状突起７、17の内面に軸
方向に油溝を設けたことを特徴とするもので、場合によ
っては前記外向き環状突起或いは内向き環状突起が合成
樹脂円筒とは別体の部材にて形成されていても良いもの
である。

（作用）上述のように、本発明にあっては、軸受部とハウジン
グとの嵌合部をその接触する面の外径寸法を一致させる
ことによって接触時の面圧を一様となし、更に内外の突
起にあっては夫々投影域が重ならないように軸方向にず
らして配置し、軸受部と嵌合部とを接続する部分を実質
的に薄肉とする形状としたものである。

この薄肉化された接続部は撓み易くなっているので、
軸受部は嵌合部に対して弾性的に保持される。このよう
な軸受装置において、軸が振動するとブッシュの接続部
が緩衝体となって衝撃荷重が緩和される。

又、好ましくは内周面に軸方向の溝を刻設し、油溝に
はグリース等を充填するもので、軸と軸受面の間に介在
する油膜がより長く持続する。

（実施例）本発明の実施例を図面について説明する。

第１図は本発明による第１実施例のブッシュＡの軸方
向断面図である。含油ポリアセタール製の円筒１の外周
面２の端部に外径寸法を一致させた２条の外向き環状突
起３、３を形成し、その外周面をハウジング４との嵌合
面とする。ハウジング穴５とブッシュＡとの嵌め合い
は、中心位置を正確にするためには締りばめが好ましい
が、締め代が大きいと軸受内径にも影響を与えるので、
締め代はできるだけ小さくする。本実施例では、ブッシ
ュＡの外径12mmに対して0.05〜0.1mmである。

一方、円筒１の内周面６に前記２条の外向き環状突起
３、３の底面の幅より狭い幅の内径寸法を一致させた内
向き環状突起７を形成し、その内周面を軸受面とする。
そして軸８とブッシュＡの内径には軸受隙間を設ける
が、本実施例では軸径8mmに対して0.01〜0.05mmであ
る。

さて、円筒１の外周面２に設けられたハウジング４と
の嵌合部である外向き環状突起３と、円筒１の内周面６
に設けられた内向き環状突起７、即ち軸受部とは、その
投影域が重ならないように設計されているため、両突起
間の接続部９は実質的には、外方向と内方向の両側から
肉厚が盗まれていることとなり、他の部分より薄肉とな
る。この薄肉の接続部９が撓むことによって緩衝作用が
あり、撓みの程度は接続部９の肉厚によって設定する。

又、第２図において、内向き環状突起７の内周面に軸
方向の溝31を円周等配分で10数個所刻設し、溝31には容
易に流動しないグリース等を充填する。

本実施例の耐久試験の結果によれば、従来の単純な円
筒形のブッシュで騒音の発生、耐久性からみて軸回転30
00rpmが限度とされていた軸受装置を、本発明によって6
000rpmまで引き上げることができた。

第３図は第２実施例のブッシュＢの軸方向断面図であ
る。円筒11の内周面16の端部に内径寸法を一致させた２
条の内向き環状突起17、17を形成し、その内周面を軸受
とすると共に、円筒11の外周面12の中央に前記２条の内
向き環状突起17、17の底面の幅より狭い幅を持つ外径寸
法を一致させた外向き環状突起13を形成し、その外周面
をハウジング14との嵌合面とする。この場合も、円筒11
の内外周面12、16に形成した環状突起13、17はその投影
域が重ならないように設計されているもので、従って両
環状突起間の接続部19は同じく他の部分より薄肉とな
る。

この第２実施例のブッシュＢは軸18を２点支持するよ
うな場合に適している。

第４図は第３実施例のブッシュＣの軸方向断面図であ
る。

合成樹脂よりなる円筒21の外周面22の端部に外径寸法
を一致させた２条の外向き環状突起23、23を形成し、こ
の突起23の外周面をハウジング24との嵌合面とすると共
に、この円筒21の内周面26に前記外向き環状突起23より
内側にセラミックにて代表される円筒摺動材32を嵌着
し、円筒摺動材32の内周を軸28との滑り面とする。この
摺動材32は前例における内向き環状突起に対応するもの
で、内径寸法が一致し軸との接触が均一とされている。
しかも、その軸方向の幅は前記した２条の外向き環状突
起23、23の間隔よりも小さく、両者の投影域は重ならな
い。ブッシュ内径と円筒摺動材32の嵌め合いは、締りば
めで締め代のできるだけ小さい軽圧入とする。符号33は
円筒摺動材32を中央部に固定するための止め輪である。

このように結合すると、合成樹脂製円筒21端の外向き
環状突起23の底面と、内向き環状突起の一つである円筒
摺動材32と接触していない両側の接続部29が他の部分よ
り薄肉となり、撓み易くなり緩衝作用をする。

この第３実施例のブッシュは、使用される摺動材が脆
いので緩衝体を必要とする場合、成形加工が困難で単純
な形状が好ましい場合、又は材料が高価なので使用する
量を最小限にしたい場合等に適している。

（効果）本発明では、上述のように構成したので、高速回転で
軸が振動した場合でも、合成樹脂ブッシュ自体の撓みに
よる緩衝作用によって騒音が発生しにくくなる。又、軸
振動による緩衝荷重がブッシュによって緩和され、軸受
面圧が大きく軽減されるので、摩擦発熱が少なくなり、
焼き付き、異常摩耗等の損傷がなくなる。

又、軸受面に油溝を設け、潤滑油を充填したので、軸
と軸受面の間に介在する油膜がより長く持続し、無給油
であっても低摩擦状態を長い期間維持することができ
る。

更に、ブッシュは射出成形で一体的に製造できるの
で、寸法精度が高く、しかも安価で量産することができ
る。

このように本発明によれば、従来の単純円筒形のブッ
シュと同様、小型、軽量、安価であって、しかも高速回
転でも使用できる合成樹脂製のブッシュを提供すること
ができる。

【図面の簡単な説明】

第１図は本発明による第１実施例の軸方向断面図、第２
図は第１実施例の側面図、第３図は本発明による第２実
施例の軸方向断面図、第４図は本発明による第３実施例
の軸方向断面図、第５図はゴムを用いた従来例の軸方向
断面図である。符号の説明Ａ、Ｂ、Ｃ……ブッシュ１、11、21……円筒２、12、22……円筒外周面３、13、23……外向き環状突起６、16、26……円筒内周面７、17,27……内向き環状突起９、19、29……接続部 32……円筒摺動材

Claims

(57)【特許請求の範囲】

【請求項１】合成樹脂製円筒１の外周面２の両端部に外
径寸法を一致させた外向き環状突起３、３‥‥を形成し
てその外周面をハウジング４との嵌合面とし、前記合成
樹脂製円筒１の内周面６に、当該外向き環状突起３、３
‥‥の投影域と重ならないように、前記外向き環状突起
３、３‥‥の底面の幅より狭い幅の内径寸法を一致させ
た内向き環状突起７、７‥‥を形成してその内周面を軸
受面とし、両環状突起間に薄肉の接続部９を備えたこと
を特徴とする滑り軸受用合成樹脂ブッシュ。
【請求項２】合成樹脂製円筒11の内周面16の両端部に内
径寸法を一致させた内向き環状突起17、17‥‥を形成し
てその内周面を軸受面とし、前記合成樹脂製円筒11の外
周面12の中央部に、当該内向き環状突起17、17‥‥の投
影域と重ならないように、前記内向き環状突起17、17‥
‥の底面の幅より狭い幅の外径寸法を一致させた外向き
環状突起13、13‥‥を形成してその外周面をハウジング
14との嵌合面とし、両環状突起間に薄肉の接続部19を備
えたことを特徴とする滑り軸受用合成樹脂ブッシュ。
【請求項３】内向き環状突起７、17の内面に軸方向に油
溝を設けたことを特徴とする請求項第１項及び第２項記
載の滑り軸受用合成樹脂ブッシュ。
【請求項４】前記外向き環状突起或いは内向き環状突起
が合成樹脂製円筒とは別体の部材にて形成されたことを
特徴とする請求項第１項及び第２項記載の滑り軸受用合
成樹脂ブッシュ。