JP5005549B2 - 自己注油ガイド部材 - Google Patents

Description

本発明はジョイント部又はベアリングのための自己注油ガイド部材に関する。

より具体的に、本発明は、困難な状態及び環境においてジョイント又はベアリングが作動している場合、すなわち摩滅的な環境及び場合によっては腐食的な環境において高負荷作動している場合に有利な用途を見出したものである。

そのような種類のジョイント及びベアリングは、（単なる参考情報であって、これらの用途に限定するものではないが）公共事業、製鉄、農業機械、輸送機関など、多数の技術分野で用いられている。より一般的には、本発明に関するジョイントは、低速度の運動で回動と共に高い負荷下で専ら作動し、予めグリースが塗布されている。それらの作動状態は、特許文献１及び特許文献２に教示されているように、どんな場合にも、決して流体力学的な作動状態（hydrodynamic regime）を作り出すことはできない。従って、本発明は、オイル潤滑状態で作動しているジョイントに適用されるものである。

適用分野によって、それらのジョイント又はベアリングは、特に、優れた摩擦及び耐磨耗性の特性を有さなければならず、専ら組み立ての際に潤滑油が供給されるか、及び／又は非常に長期間の注油頻度を有している。

様々な技術的代替案は、摩擦面にグリース保存部（grease reserves）を構成することを提案している。

例えば、特許文献３は、ボアが特にグリースのために潤滑油保存部として作用するためのローレットを切られているジョイントリングを開示している。

特許文献４において、リング又はガイド部材のボアは、ピンがライナのベアリング面に接触して回動するライナを備えている。このライナは、その長手方向に垂直に巻かれた板材（strip）から作製され、リングのボア内に装着することができる。

それらの配置は、特に摩損及び固着に対して抵抗を増加する働きをし、考慮された用途のためにしばしば高くなる。注油は、アセンブリ上で又は長い間隔で定期的に行われる。

その実施形態にもかかわらずこの種類のリングと共に、特に摩擦面を構成するそのボアに関しては、グリース保存部として作用するための適切な配置を持っていようがいまいが、深刻な問題は、永久的な保障又は実質的には永久的な注油に解決されなければならない。その結果、グリース又は他の潤滑油が逃げることを妨げている。
米国特許第４６７８３４３号明細書 米国特許第４５７６４８８号明細書 仏国特許第２ ５２３ ０１０号明細書 仏国特許第２ ６９３ ５２０号明細書

この先行技術に基づいて、本発明が解決するために提案する問題は、摩擦面にグリース保存部を構成し、グリース又は他の潤滑油が逃げることを妨げるだけではなく、それどころか前記摩擦領域に潤滑油の再供給を可能にしている。

そのような問題を解決するために、自己注油ガイド部材は、摩擦及び接合（articulation）及び／又は滑り能力を備えた要素を取り付けるために本体を成して設計され、発達されてきた。本体は、高い耐磨耗性及び／又は耐固着性（jamming resistance）及び耐食性を有している材料から作製され、ボアの端部のそれぞれは潤滑油が摩擦領域から失われることを妨げるために適切な少なくとも１つのチャンネルを有し、前記ボアは、チャンネル間に少なくとも、チャンネルの少なくとも１つで終点であり、潤滑油保存部として作用するために適切である方向付けられた溝を有している。

有利には、これは、潤滑油が摩擦領域に留まっているので、注油頻度を減少する可能性を提供し、特にチャンネルを備えた溝の連通によって逃れなくなっている。

保有しているチャンネルに連通している潤滑油保存部を構成するという問題を解決するために、溝は、様々な実施形態を有しても良い。

有利には、溝は、グリッドを形成するように方向付けられてもよい。

解決される問題を考慮して、チャンネル深さは、溝の深さよりも約１から１０倍高い。

その上に、チャンネルの深さにとって、本体の厚さの３分の１に実質的に少なくとも等しいことは、有利に現れる。

有利には、溝は、摩擦領域の約３０％から７０％を示す空間に隣接している。

チャンネルは、ボアの端部のそれぞれから１ｍｍ〜約６ｍｍの間に位置されていることも、有利に思われる。チャンネルの幅は、０．５ｍｍ〜約５ｍｍである。

本発明は、本明細書に添付された図面の支援と共に以下により詳細を記載している。

図１は、円筒部材（１）状のガイド部材の典型的な実施形態を示し、円筒部材（１）は、摩擦のためにグリース又は潤滑油と組み合わせて他のピン（２）に取り付けられたコアキシャル型のボア（１ａ）を有している。一般的に、円筒部材（１）は、高い耐磨耗性及び／又は耐固着性及び耐食性を有している任意の種類の材料から作製され、極度の操作状態で、特に高い圧力、腐食及び磨耗の場合である。円筒部材（１）、特にそのボア（１ａ）は、任意の種類の表面処理を受けさせることができる。

それは説明の残りから明らかになるけれども、本発明の文脈において、ガイド部材は、例えばベアリング、スライド、ボールアンドソケットジョイントなどに言及する。

本発明によれば、ボア（１ａ）の端部（１ａ_１）及び端部（１ａ_２）のそれぞれは、少なくとも１つの適切なチャンネル（１ｂ、１ｃ）を有し、グリース又は他の潤滑油が摩擦面から取り除くことを防いでいる。（単なる参考であって、これに限定するものではないが）、チャンネル（１ｂ、１ｃ）の深さは、０．３ｍｍ〜３ｍｍであればよい。より一般的に、チャンネル（１ｂ、１ｃ）の深さは、最大でも本体（１）の厚さのほぼ３分の１に等しい。

チャンネルの外形は、様々な形状を有していてもよく、特に、制限されない方法で、正方形（図４）、長方形（図５）、三角形（図７）のようでもよく、傾いていても、そうでなくてもよい。

解決された問題を考慮して、グリースが摩擦面から取り除くことを防いでいるため、チャンネル（１ｂ）及び（１ｃ）は、ボアの端部（１ａ_１）及び（１ａ_２）のそれぞれから距離（ｘ）に位置している。この距離は、１ｍｍ〜約６ｍｍである。同様に、チャンネル（１ｂ）及び（１ｃ）の幅は、０．５ｍｍ〜約５ｍｍである。

本発明の重要な特徴によれば、ボア（１ａ）は、少なくともチャンネル（１ｂ）とチャンネル（１ｃ）との間に、前記チャンネル（１ｂ）及び（１ｃ）の少なくとも１つで終点し、潤滑油保存部として作用するために適切な方向付けられた溝（１ｄ）を有している。

例えば、図１０に示すように、それら溝（１ｄ）は逆V字型を形成するために方向付けられることができる。それら逆V字は、それらの先端で接合し、示された例の場合であってもよい。本発明の技術的範囲から逸脱することなく、逆V字にとって、それら先端で接合されることは不必要である。

図２に示される実施形態において、特に有利には、溝（１ｄ）は、グリッドを形成しているために方向付けられていることを考慮されたい。

チャンネル（１ｂ）及びチャンネル（１ｃ）、並びに溝（１ｄ）の組み合わせを考慮して、前記溝に連通する前記チャンネルは、前記溝（１ｄ）によって制限された範囲において潤滑油の存在の除去を防ぐ働きをし、チャンネルはまた、前記溝に再供給するためのグリース保存部として働きをすることが生じる。

有利には、本体（１）のボア（１ａ）は、その長さの全長に亘って配されたチャンネル（１ｅ）を有し、グリース又は他の潤滑油と共に溝（１ｄ）の再供給を促進させる。従って、チャンネル（１ｂ）、チャンネル（１ｃ）及びチャンネル（１ｅ）は、空間（ｅ）とともに本体の全長に亘って配されている。

ここでｐは溝間のピッチを示し、ｅはチャンネル間の空間を示す。

同様に、チャンネル（１ｂ）、チャンネル（１ｃ）及びチャンネル（１ｅ）は、本体の全長に亘って配され、式に対応している。

ここでｎはチャンネルの数を示し、Ｌは本体の長さを示し、ｌはチャンネルの幅を示す。

チャンネル（１ｂ）及びチャンネル（１ｃ）は、溝（１ｄ）の深さより約１から１０倍高くなっている。溝（１ｄ）は、摩擦領域の約３０から７０％を示している（例えば逆V字型又はグリッドのような）空間を隣接している。

示された例のように、リングは、グリッド状でチャンネル及び溝のために以下の特性を有することができる。
チャンネル：
深さ：約１．５ｍｍ；
幅約：２ｍｍ；
縁間距離：１．５ｍｍから２ｍｍ；
数：

空間：８ｍｍから１２ｍｍ；
溝（グリッド）
ピッチ：４ｍｍから６ｍｍ；
深さ：０．３ｍｍ；
角度：３０°から３５°

この種類のリングは、（単なる参考情報であって、これらの用途に限定するものではないが）以下のような多くの用途に用いられている。
公共事業装置（水圧ショベル、ローダ（loaders）、油圧圧砕機など）
農機具（トラクターのフロントアクスル、プラウ、伸縮自在のローダ、ブッシュピラーなど）
製鋼業（コンベヤーローラー、ベアリングなど）
材料処理ローダなど

本発明は、スライド及びボールアンドソケットジョイントにも適用し、一般に、任意の種類のジョイントにも適用する。図８及び図９は、ボールアンドソケットジョイントのためのリング（３）の典型的な実施形態を示している。ボールアンドソケットジョイント（図示せず）のハンドを受容しようとするリングのケージ（３ａ）は、それらの端部のそれぞれで、上記の説明のように、溝になり、グリースを保有するためのチャンネル（３ｂ）及びチャンネル（３ｃ）を有している。

チャンネル（３ｂ）とチャンネル（３ｃ）との間に、溝（３ｄ）は、例えば、グリッド又は逆V字型形状に形成され、前記チャンネルに連通している。

内々に行われたテストの結果は、グリース保存部なしで滑り軸受及びグリース保存部を備える滑り軸受の用途の場合において、以下に報告され、一方は先行技術により、もう一方は本発明による。

［実施例１］：先行技術による自己注油ガイド部材は、循環チャンネルなしで溝だけを備え、グリッド状でグリース保存部として作用するためのベアリングの表面に配されている。
シャフト材料：１６ＮｉＣｒ６で焼入れした鋼鉄
ベアリングの種類：（耐摩耗性及び対妨信表面処理を有しているグリース保存部を備えている）グリッドマウンティングベアリング（grid mounting bearing）
シャフト径：３０ｍｍ
ガイド部材の長さ：ｌ＝２０ｍｍ
運動：１Ｈｚの周波数で９０°回転を交互に行う。
計画された領域で計算された圧力：５０Ｍｐａ
スライド速度：８ｍｍ／ｓ
極度の圧力グリース：リチウム石鹸を備えた、ＮＬＧＩ２クラスのＳＮＲ−ＬＵＢ ＥＰという種類
工場でグリースを塗られて、その後追加のグリースなしで操作されている。
テスト結果：摩擦係数が急速に増加する前の振動数・・・１３８０００

［実施例２］：本発明による自己注油ガイド部材である。実施例１は、再現される。ガイド部材はベアリングの端部から１ｍｍの距離に設置された２ｍｍの幅及び２ｍｍの深さを有する２つの循環チャンネルを有することを除き、グリッド内にチャンネル間に形成されているグリッドを備え、前記チャンネルに連通している。
テスト結果：摩擦係数が急速に増加する前の振動数・・・５０００００（テストは終了前に止められた。）

利点は、説明から明らかになり、グリースが摩擦領域に前記グリースを分布する働きをする間にチャンネルがグリースの排除を妨げていることは強調される。

本発明によるジョイント又はベアリングの一実施形態の部分断面斜視部である。 好ましい実施形態によるリングの長手方向断面図である。 ピンが取り付けられた後の図２に対応する図面である。 様々なチャンネルの外形例の部分断面図である。 様々なチャンネルの外形例の部分断面図である。 様々なチャンネルの外形例の部分断面図である。 様々なチャンネルの外形例の部分断面図である。 ボールアンドソケットジョイントのための本発明によるリングの斜視図である。 図８に対応する長手方向の断面図である。 溝の他の実施形態によるリングの長手方向の断面図である。

符号の説明

１ 本体
１ａ ボア
１ａ_１ 端部
１ａ_２ 端部
１ｂ チャンネル
１ｃ チャンネル
１ｄ 溝
１ｅ チャンネル
２ ピン
３ リング
３ａ ケージ
３ｂ チャンネル
３ｃ チャンネル
３ｄ 溝

Claims (8)

1. 摩擦及び接合及び／又は滑り能力を備えた要素（２）を取り付けるためのボア（１ａ）を有する本体（１）を成す、オイルを含んだ状態で作動するグリースを塗られたガイド部材であって、
   前記本体（１）は、高い耐磨耗性及び／又は耐固着性及び耐食性を有している材料から作製され、
   前記ボア（１ａ）の各端部は、グリースが摩擦領域から失われることを妨げるために適切な、前記ボアの円周方向に沿って設けられた少なくとも１つのチャンネル（１ｂ）及び（１ｃ）を有しており、
   前記ボア（１ａ）は、少なくとも前記チャンネル（１ｂ）とチャンネル（１ｃ）との間に、少なくとも１つの前記チャンネルで終点し、グリース保存部として作用するために適切な方向付けられた溝（１ｄ）を有しており、
   前記チャンネルは、空間（ｅ）を備えて本体の長さ全体に配されており、これにより：
   

   

   （ｐ：溝間のピッチ、ｅ：チャンネル間隔）
   の関係を満たしていることを特徴とするガイド部材。
2. 前記本体（１）の前記ボアは、全ての前記溝にグリースを供給するために、その全長に亘って配され且つ円周方向に沿って設けられたチャンネル（１ｅ）を有していることを特徴とする請求項１に記載のガイド部材。
3. 前記溝は、グリッドを形成するように方向付けられていることを特徴とする請求項１に記載のガイド部材。
4. 前記チャンネル（１ｂ）及び（１ｃ）の深さは、溝（１ｄ）の深さより１から１０倍大きいことを特徴とする請求項１に記載のガイド部材。
5. 前記チャンネル（１ｂ）及び（１ｃ）の深さは、最大でも前記本体の厚さのおよそ３分の１と等しく、前記チャンネルの幅は、０．５ｍｍ〜５ｍｍであることを特徴とする請求項１に記載のガイド部材。
6. 前記溝（１ｄ）の深さは、０．１ｍｍ〜約０．６ｍｍであることを特徴とする請求項１に記載のガイド部材。
7. 前記溝（１ｄ）は、摩擦領域の３０％から７０％に相当する領域を境界付けていることを特徴とする請求項１に記載のガイド部材。
8. 前記チャンネル（１ｂ）及び（１ｃ）は、前記ボア（１ａ）の端部のそれぞれから１ｍｍ〜６ｍｍの間に位置された請求項１に記載のガイド部材。

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