JP6185954B2 - 球面すべり軸受及びその製造方法 - Google Patents

Description

本発明は球面すべり軸受及びその製造方法に関する。

産業用機械、自動車、航空機等で幅広く使用されている球面すべり軸受は、ボール（内輪）をハウジングにより摺動可能に保持した構造を有する。内輪及びハウジングは、一般に、ステンレス鋼などの高い硬度を有する金属で形成されている。

また近年では、内輪をステンレス鋼より軽量の金属、例えばチタンやアルミニウムで形成して球面すべり軸受全体を軽量化することが提案されている。一例として、特許文献１は内輪をチタン合金で形成することを開示している。

特開２００７−２５５７１２号公報

しかしながら、チタンやアルミニウムは、ステンレス鋼に比べて硬度が低いため、ハウジングと摺動する内輪の外表面に傷が生じ易いという問題がある。またチタンは高価であるため、球面すべり軸受の単価が高くなってしまうという問題もある。

そこで本発明は上記の課題を解決することを目的とし、軽量な球面すべり軸受であって、その内輪の外周面が十分な硬度を有する球面すべり軸受、及びその製造方法を提供することを目的とする。

本発明の第１の態様によれば、
軸受孔を区画する内周面と球面状の外周面とを有する内輪と、前記内輪を摺動可能に保持するハウジングとを備える球面すべり軸受であって、
前記外周面は継目を有さない連続面であり、
前記内輪の外周面と内周面との間に空洞部が形成されており、
前記空洞部を前記内輪の外部と連通する連通孔が形成されている球面すべり軸受が提供される。

本発明の球面すべり軸受は、内輪に空洞部が形成されているため、ステンレス鋼などの、高い硬度を有する一方で比重の大きい材料を用いた場合にも、内輪、ひいては摺動すべり軸受を軽量とすることができる。また本発明の球面すべり軸受は内輪の外周面が継目を有さない連続面であるため、内輪の外周面による外輪の損傷が防止されており、長寿命である。

本発明の球面すべり軸受において、前記連通孔は、前記空洞部を前記軸受孔と連通していてもよい。

本発明の球面すべり軸受において、前記空洞部と前記外周面との間に画成される殻部の前記外周面に直交する方向の厚さは、前記内輪の軸方向における、前記外周面の中央部において最も小さくても良く、前記軸方向において中央部から離れるにしたがって次第に大きくなってもよい。この構成によれば、軽量であり且つ高い耐荷重性を備える内輪を得ることができる。

本発明の球面すべり軸受において、前記空洞部の、前記軸受孔の中心軸を含む面による切断面の断面形状は前記中心軸回りの周方向において略一定であってもよく、前記断面形状は、前記空洞部の前記外周面側を画成する曲線部を含んでもよく、前記曲線部は前記外周面側に凸の放物線形を有してもよく、該放物線形の頂点は、前記軸方向において、前記外周面の中央部に位置してもよい。この構成によれば、軽量であり且つ高い耐荷重性を備える内輪を得ることができる。

本発明の球面すべり軸受において、前記断面形状は、前記空洞部の前記内周面側を画成するとともに、前記軸受孔の軸方向に延在する傾斜部を含んでもよく、前記傾斜部と前記中心軸との前記軸受孔の径方向の距離は、前記軸方向中央部において最も小さく、前記軸方向において中央部から離れるにしたがって次第に大きくなってもよい。この構成によれば、内輪の製造工程において空洞部に残留する金属粉を、良好に連通孔に導くことができる。

本発明の球面すべり軸受において、前記断面形状は、前記曲線部と前記傾斜部との間を接続する円弧部を含んでもよく、前記円弧部は円弧形状であってもよい。このような円弧部を設けることで、曲線部と傾斜部との接続部に生じる応力集中を軽減することができる。

本発明の球面すべり軸受は、前記空洞部の内部に配置され、前記空洞部を画成する面の一部と、前記空洞部を画成する面の他の一部とに渡って設けられたリブを有してもよく、前記リブは、前記外周面と直交する面内に延在してもよい。この構成によれば、内輪の耐荷重性を更に高めることができる。

本発明の球面すべり軸受は、前記空洞部に樹脂が充填されていてもよい。この構成によれば、内輪の耐荷重性を更に高めることができる。また、空洞部に水分が侵入し、空洞部内に錆が生じることを防止することができる。

本発明の球面すべり軸受において、前記空洞部を画成する面が防錆膜を有してもよい。この構成によれば、空洞部内に錆が生じることを防止することができる。

本発明の第２の態様によれば、
軸受孔を区画する内周面と球面状の外周面とを有する内輪と、前記内輪を摺動可能に保持するハウジングとを備える球面すべり軸受の製造方法であって、
３Ｄプリンタを用いて、前記内輪の外周面と内周面との間に配置された空洞部と、前記空洞部を前記内輪の外部と連通する連通孔とを有する前記内輪を成形することと、
前記空洞部に残留する金属粉末を前記連通孔を介して排出することとを含む製造方法が提供される。

本発明の球面すべり軸受の製造方法は、空洞部に残留する金属粉末を連通孔を介して良好に排出できるため、軽量な内輪を容易に製造することができる。

本発明の製造方法において、前記連通孔を有する前記内輪を成形することは、前記空洞部を前記内輪の軸受孔と連通する連通孔を有する前記内輪を成形することであってもよい。また本発明の製造方法は、３Ｄプリンタを用いて前記空洞部を画成する面を形成する際に、前記空洞部に残留した金属粉末を前記連通孔に導くための傾斜面を形成することを含んでもよい。

本発明によれば、軽量な球面すべり軸受であって、その内輪の外周面が十分な硬度を有する球面すべり軸受、及びその製造方法が提供される。

図１は本発明の実施形態に係る球面すべり軸受の斜視図である。 図２は本発明の実施形態に係る球面すべり軸受の、中心軸を含む面による断面図である。 図３は本発明の実施形態に係る球面すべり軸受製造方法を示すフローチャートである。 図４は本発明の他の実施形態に係る球面すべり軸受が備える内輪の斜視図であり、一部を切断して断面を示している。 図５は内輪の変形例を示す断面図である。 図６は内輪の他の変形例を示す断面図である。 図７は球面すべり軸受の一例としてのロッドエンドの斜視図である。 図８は球面すべり軸受の他の例を示す斜視図である。

図１〜図８を参照して、本発明の実施形態について説明する。

本実施形態の球面すべり軸受の一例であるスフェリカルベアリング１００は、図１、図２に示す通り、互いに球面接触する外輪（レース）１と内輪（ボール）２とを主に備える。外輪１と内輪２は、ともにステンレス鋼で形成されている。

まず、外輪１の構造について説明する。外輪１は中心軸Ｘ_１を有する略円筒形であり、外周面１１と、内周面１２（図２）とを有する。外輪１は内輪２を摺動可能に保持するハウジングであり、外輪１の内周面１２は後述する内輪２の外周面２１の球面形状に対応する球面形状を有する。内周面１２は内輪２の外周面２１と球面接触するすべり接触面であり同時に内輪２を保持する保持面である。

次に、図１、２を参照して内輪２の構造について説明する。内輪２は球体の一部が欠けた形状を有し、球体の回転中心軸Ｘ_２と同軸に球体を貫通する貫通孔である軸孔Ｈ（軸受孔）を有する。内輪２の中心軸Ｘ_２と外輪１の中心軸Ｘ_１が平行となるように内輪２が外輪１内で配置されているときは、中心軸Ｘ_２と中心軸Ｘ_１は一致する。以下の説明においては、内輪２について、中心軸Ｘ_２に沿った方向を軸方向とし、図２の向かって右側を軸方向右側、左側を軸方向左側とする。また中心軸Ｘ_２に直交して外側に延びる方向を径方向、中心軸Ｘ_２を中心とする回転方向を周方向とする。なお、外輪１が内輪２を保持するスフェリカルベアリング１００において、上記の方向の定義は、図２に示したスフェリカルベアリング１００及び外輪１に関する方向の定義でもある。

内輪２は、外輪１に保持されて外輪１に対して自在な方向に摺動する部材であり、外周面２１と、内周面２２と、それらを連結すると共に軸方向に直交して延在する右端面２Ｒ及び左端面２Ｌとにより画成された本体２Ｂを有する。

外周面２１は外輪１の内周面１２と接触するすべり接触面であり、中心軸Ｘ_２上の中心点Ｃ（中心軸Ｘ_２上において、内輪２の左端面２Ｌと右端面２Ｒとの中間に位置する点）を中心とする球面上に延在している。外周面２１は、その全域のいずれの部分にも継目を有さない連続面である。すなわち、本発明の球面すべり軸受の内輪２は、一体成形されているため、複数の部材の組み合せで構成されておらず、その結果、複数の部材同士の接合箇所が内輪２の外周面に存在しない。

内周面２２は、中心軸Ｘ_２と同軸の円筒面であり、スフェリカルベアリング１００の使用時に軸が挿入される軸孔Ｈを画成している。

内輪２の本体２Ｂの内部には、中空部（空洞部）２３が画成されている。中空部２３は、内輪２の軸方向の中央に形成されており、中心軸Ｘ_２を中心とする円環形状を有する。中空部２３の、中心軸Ｘ_２を含む面による断面形状は周方向全域に渡って一定である。すなわち中空部_２３は、中心軸Ｘ_２に関して回転対称である。

内周面２２には、中心点Ｃと対向する位置に、中空部２３と軸孔Ｈとを連通する連通孔２４が形成されている。連通孔２４は、後述する内輪２の製造工程において、中空部２３に残留する金属粉末を外部に排出するための孔であり、周方向に等間隔で４つ形成されている。

ここで、中空部２３の断面形状について詳述する。中空部２３の断面形状は、図２に示す通り、扇形に近い形状を有し、径方向の最も外側であり外周面２１に最も近い位置に画成される曲線部Ｅと、径方向の最も内側であり内周面２２に最も近い位置に画成される傾斜部Ｓと、軸方向の両端側であり左端面２Ｌ、右端面２Ｒにそれぞれ最も近い位置に画成される円弧部Ｒとを有する。なお、以降の説明においては、中空部２３を画成する面のうち、曲線部Ｅを周方向に一周させて画成される面を曲面ＥＳ、傾斜部Ｓを周方向に一周させて画成される面を傾斜面ＳＳ、円弧部Ｒを周方向に一周させて画成される面を円弧面ＲＳと呼ぶ。

曲線部Ｅは、中心点Ｃを中心とし、径方向を長軸方向とする楕円の一部である。ここで外周面２１は前述の通り球面であるため、曲線部Ｅと外周面２１との間の径方向の距離は、軸方向の中心近傍において最も小さく、軸方向において中心点Ｃから離れるにつれて次第に大きくなる。すなわち曲面ＥＳと外周面２１との間に画成される内輪２の一部を殻部２５とし、殻部２５の外周面２１に直交する方向の厚さを殻厚ｔとすると、図２に示す通り、軸方向中心近傍の殻厚ｔ_１は、円弧部Ｒ近傍の殻厚ｔ_２、ｔ_３よりも小さい。

このような構成によれば、最も座屈が生じ易い円弧部Ｒ近傍における殻厚ｔ_２、ｔ_３が、軸方向中心近傍の殻厚ｔ_１よりも大きく、内輪２に加えられる径方向の荷重及び軸方向の荷重が、殻部２５の殻厚ｔ_２、ｔ_３を有する部分及びその近傍において良好に保持される。したがって中空部２３を大きくしても、内輪２の耐荷重性の低下を防止することができる。一方で殻厚ｔが左右方向中央部において小さくなっているため、内輪２の軽量化をより良好に達成することができる。

傾斜部Ｓは、Ｖ字（凹形）の断面形状を有しており、軸方向の中心点Ｃにおいて中心軸Ｘ_２に最も近くなり、軸方向において中心点Ｃから離れるにつれて中心軸Ｘ_２からの距離が遠くなるように配置されている。傾斜部Ｓの中央部は、図２の断面図に示される通り、連通孔２４が形成されている位置においては連通孔２４に接続している。このような傾斜部Ｓ、ひいては傾斜面ＳＳを設けることにより、後述する内輪２の製造工程において中空部２３に残留する金属粉末を、良好に連通孔２４に導くことができる。

円弧部Ｒは、中空部２３の断面形状の軸方向両端部において、曲線部Ｅと傾斜部Ｓを滑らかに接続する円弧状の部分である。円弧部Ｒを設けることにより、曲線部Ｅと傾斜面Ｒとの接続部に生じ得る応力集中を緩和することができる。これを中空部２３全体について言えば、円弧面ＲＳを設けることにより、曲面ＥＳと傾斜面ＲＳとの接続部に生じ得る応力集中を緩和することができ、ひいては内輪２の耐荷重性を高めることができる。

次に、本実施形態の球面すべり軸受の一例であるスフェリカルベアリング１００の製造方法について説明する。

スフェリカルベアリング１００の製造方法は、図３に示す通り、中空部２３の形状を含めた内輪２の形状をＣＡＤ等を用いて設計する設計工程Ｓ１と、設計工程Ｓ１において設計された形状にしたがって金属３Ｄプリンター等を用いて中空部２３及び連通孔２４が形成された内輪２を成形する成形工程Ｓ２と、成形工程Ｓ２において中空部２３の内部に残留する金属粉末を連通部２４を介して排出する粉末排出工程Ｓ３と、内輪２の外周面２１及び内周面２２を研磨する研磨工程Ｓ４と、研磨された内輪２を外輪１によって保持する組み立て工程Ｓ５とを有する。

本実施形態の球面すべり軸受の効果を以下にまとめる。

本実施形態の球面すべり軸受は、外輪１と内輪２のうち、球面すべり軸受の全体積の多くを占め、ひいては球面すべり軸受の全重量の多くを占める内輪２に中空部２３を形成し、内輪２を軽量化している。したがって本実施形態の球面すべり軸受においては、従来の球面すべり軸受に対して大幅な軽量化が実現されており、一例として内輪２の外径が４８ｍｍの球面すべり軸受においては３５〜４５％、内輪２の外径が９０ｍｍの球面すべり軸受においては２５〜３５％程度の軽量化が可能である。

本実施形態の球面すべり軸受の内輪２は、金属３Ｄプリンター等を用いて一体成形されており、その外周面２１は継目を有さない連続面である。よって本実施形態の球面すべり軸受においては、外輪１の内周面１２に対する内輪２の外周面２１の摺動は低摩擦で行われ、内輪２の摺動により生じ得る外輪１の内周面１２の損傷も防止されている。そのため本実施形態の球面すべり軸受は長寿命である。

本実施形態の球面すべり軸受は、上述の通り軽量であり、高い耐荷重性を備え、且つ長寿命である。したがって、軽量であり且つ高い信頼性を備えることが要求される航空機の部品としても好適に使用することができる。

本実施形態の球面すべり軸受の内輪２には中空部２３が形成されている。そして、中空部２３の断面形状が曲線部Ｅを有することにより（中空部２３を画成する面が曲面ＥＳを有することにより）、内輪２の外周面２１と中空部２３との間の殻部２５の殻厚が軸方向中央部において小さく、軸方向両端部において大きくなっている。したがって本実施形態の球面すべり軸受２は、軽量であり、且つ高い耐荷重性を備える。

また、中空部２３の断面形状が円弧部Ｒを有することにより（中空部２３を画成する面が円弧面ＲＳを有することにより）、曲面ＥＳと傾斜面ＲＳとの接続部に生じ得る応力集中が緩和されている。したがって本実施形態の球面すべり軸受２は高い耐荷重性を備える。

本実施形態の球面すべり軸受は、外輪１及び内輪２がともにステンレス鋼で形成されており、接触すべり面である外輪１の内周面１２及び内輪２の外周面２２が共に高い硬度を有している。したがって本実施形態の球面すべり軸受は高い耐久性を備え長寿命である。

本実施形態の球面すべり軸受の製造方法の効果は次の通りである。

本実施形態の球面すべり軸受の製造方法においては、ＣＡＤと金属３Ｄプリンタを用いて、任意形状の中空部２３を有する内輪２を容易に成形することができる。

本実施形態の球面すべり軸受の製造方法においては、成形工程Ｓ２において連通孔２４を形成する。したがって粉末排出工程Ｓ３においては、成形工程Ｓ２において中空部２３に残留した金属粉末を、連通孔２４を介して良好に排出することができる。

本実施形態の球面すべり軸受の製造方法においては、成形工程Ｓ２において、中空部２３を画成する面の一部を傾斜面ＳＳとして形成する。したがって続く粉末排出工程Ｓ３においては、金属粉末を傾斜面ＳＳを用いて連通孔２４に導き、良好に中空部２３の外部に排出することができる。

次に本実施形態の球面すべり軸受１の内輪２の変形例を説明する。

＜変形例１＞
変形例１の内輪２は、図４に示すように、中空部２３に配置されたリブ２６を有する点で上記実施形態の内輪２と異なる。リブ２６は、中心点Ｃにおいて中心軸Ｘ_２に直交する面内に延在して中空部２３を中心軸Ｘ_２方向に２分割している。リブ２６の径方向外側が曲面ＥＳに、径方向内側が傾斜面ＳＳにそれぞれ連結されている。また周方向において連通孔２４が配置された位置においてはリブ２６は形成されていない。すなわちリブ２６は、円環形状の中空部２３に沿って、４つの扇形の平板として形成されている。

変形例１の内輪２は、リブ２６を備えることでより高い耐荷重性を備えることができる。なお、リブの数、形状は任意であり、例えばリブ２６と同様に中心軸Ｘ_２に直交する面内に延在して中空部２３の曲面ＥＳと傾斜面ＳＳとに連結するリブを、軸方向に複数個設けてもよい。また、このようにして設けられた複数個のリブは、それぞれ中心軸Ｘ_２に直交する面内ではなく、外周面２１に直交する面内に延在していてもよい。或いはリブは、中心軸Ｘ_２を含む面内に延在して、曲面ＥＳと円弧面ＲＳと傾斜面ＳＳとに連結されていてもよい。リブの形状及び配置は、求められる耐荷重性と許容される重量の増加とに基づき適宜定めてよい。

リブは、中空部２３を複数個の空洞部に分けて互いに完全に遮断するように配置されてもよい。この場合は、各空洞部に対して少なくとも１つの連通孔２４を設け、空洞部と軸孔Ｈとを連通させる。

＜変形例２＞
変形例２の内輪２は、図５に示すように、中空部２３に充填された樹脂２７を有する点で上記実施形態の内輪２と異なる。樹脂２７は、中空部２３内で、中空部２３を画成する曲面ＥＳ、円弧面ＲＳ、傾斜面ＳＳのすべてに密着して設けられており、かつ連通孔２４を閉塞している。

樹脂２７としては、熱硬化性樹脂を用いることができる。熱硬化性樹脂の一例はエポキシ樹脂、フェノール樹脂等である。熱硬化性樹脂を使用する場合は、連通孔２４を介して中空部２３内に樹脂２７を注入した後に、内輪２を加熱して、中空部２３の内部で樹脂２７を硬化させることができる。

また、樹脂２７として、二液性樹脂を用いることもできる。二液性樹脂の一例は二液性アクリル樹脂、二液性エポキシ樹脂等である。例えば、二液性アクリル樹脂を使用する場合は、液状アクリル樹脂及び硬化剤を均一に混合してから連通孔２４を介して中空部２３内に注入し、内輪２内でアクリル樹脂を硬化することができる。また、樹脂２７として、ポリエーテルエーテルケトン（ＰＥＥＫ）やポリアミドイミド（ＰＡＩ）等の熱可塑性樹脂を用いることもできる。

このように中空部２３の内部に、高強度で、かつ金属と比較して軽量な樹脂２７を充填することで、内輪２の重量を大きく増加することなく、内輪２の耐荷重性を高めることができる。また中空部２３に樹脂２７を充填して連通孔２４を閉塞することで、連通孔２４を介して中空部２３に水分が入り、中空部２３の内部で錆が発生することを防止できる。

＜変形例３＞
変形例２の内輪２は、図６に示すように、中空部２３の内壁、すなわち中空部２３を画成する曲面ＥＳ、傾斜面ＳＳ、円弧面ＲＳ、及び連通孔２４を画成する内表面に防錆剤２８がコーティングされている点で上記実施形態の内輪２と異なる。防錆剤２８としては、二硫化モリブデン、エポキシプライマー等を使用することができる。

中空部２３を画成する各面及び連通孔２４を画成する内表面に防錆剤２８によるコーティングを施すことで、連通孔２４を介して中空部２３に侵入し得る水分により、中空部２３の内部で錆が発生することを防止できる。

なお、変形例１〜変形例３の特徴を組み合せて使用することもできる。例えば、リブ２６を有する内輪２の中空部２３に樹脂２７を充填してもよく、リブ２６を有する内輪２において、中空部２３を画成する面、連通孔２４を画成する内表面、及びリブ２６に防錆剤２８のコーティングを施してもよい。

なお、上記の実施形態では球面すべり軸受の一例としてスフェリカルベアリング１００を挙げて説明を行ったが、球面すべり軸受はロッドエンドベアリング７００（図７）であってもよい。ロッドエンドベアリング７００は、内輪２と、内輪２を摺動可能に保持する外輪１と、外輪１を保持するロッドエンドボディ７１とを有する。また、球面すべり軸受は図８に示すような球面すべり軸受８００であってもよい。球面すべり軸受８００は、複数個の内輪２と、複数個の内輪２を摺動可能に保持する板状のハウジング８０とを有する。このように本発明では、種々の形状のハウジングを用いることができる。

なお、上記実施形態では外輪１及び内輪２をステンレス鋼で形成していたがこれには限られず、耐熱合金、チタン合金、マルエージング鋼等を用いて外輪１、内輪２を形成することもできる。

なお、上記実施形態では外輪１の内周面１２が内輪２の外周面２２と接触するすべり接触面であるとして説明を行った。しかしながら、外輪１は、内周面１２を覆って配置された自己潤滑性ライナー等のライナーを備えてもよく、この場合はライナーの表面が内輪２の外周面２２と接触するすべり接触面となる。本発明においては、内輪の外周面は継ぎ目のない連続面なので金属よりも柔らかい自己潤滑性ライナー等を用いてもライナーを損傷することを防止できる。

なお、上記実施形態では中空部２３の中心軸Ｘ_２を含む面による断面形状は、曲線部Ｅ、傾斜部Ｓ、円弧部Ｓを有していたが、これには限られない。

例えば曲線部Ｅは必ずしも楕円形の一部である必要はなく、軸方向中央部が内輪２の外周面２１側に湾曲した任意の形状であってもよい。この場合も殻部２５の軸方向中央部の殻厚ｔ_１が、軸方向の両端部近傍の殻厚ｔ_２、ｔ_３よりも大きくなるため、内輪２の軽量化と耐荷重性の確保を同時に達成することができる。一例として、曲線部Ｅを外周面２１側に凸の放物線形としてもよく、該放物線形の頂点が軸方向において中心点Ｃと同じ位置、すなわち外周面２１の軸方向の中央部と同じ位置であってもよい。

その他、中空部２３の中心軸Ｘ_２を含む面による断面形状は任意であり、楕円形の曲線部Ｅに代えて内輪２の外周面２１と等間隔を保って延在する円弧状の部分が画成されていてもよいし、傾斜部Ｓに代えて内輪２の内周面２２と平行に延在する平坦部が画成されていてもよい。或いは、曲線部Ｅ、傾斜部Ｓ、円弧部Ｓのいずれをも有さない円形、多角形等であってもよい。

なお、上記実施形態では中空部２３の中心軸Ｘ_２を含む面による断面形状は周方向全域に渡って一定であるとしたが、中空部２３の中心軸Ｘ_２を含む面による断面形状は周方向において変化してもよい。また、上記実施形態では中空部２３は軸方向の中央部に形成されているとしたが、これには限られない。中空部２３は、軸方向の端部近傍に形成されていてもよい。また上記実施形態においては、中空部２３は、リブ２６により複数の部分に分けられて互いに完全に遮蔽される場合を除いて単一の空洞であった。しかしこれには限られず、複数箇所にそれぞれ独立した複数の中空部を形成してもよい。

すなわち中空部２３の形状、数、配置は任意であり、所望する軽量化の程度及び必要な耐荷重性に基づいて適宜決定してよい。

なお、上記実施形態では連通孔２４は中心点Ｃに対向して周方向に均等間隔で４つ設けられていたが、連通孔２４の数及び配置は任意である。また、上記実施形態の連通孔２４は中空部２３と軸孔Ｈとを連通して中空部２３と内輪２の外部とを連通していたが、連通孔２４は中空部２３と内輪２の左端面２Ｌ側又は右端面２Ｒ側とを連通して、中空部２３と内輪２の外部とを連通してもよい。ここで左端面２Ｌ及び右端面２Ｒは、外周面２１と内周面２２とを繋ぐ接続面である。

なお、上記実施形態では周方向全域に渡る傾斜面ＳＳが形成されていたが、傾斜面ＳＳを、連通孔２４が形成された部分の近傍にのみ設けてもよい。

なお、上記実施形態において、連通孔２４だけを溶接、樹脂充填または栓のような部材で塞いでもよい。

本発明の特徴を維持する限り、本発明は上記実施の形態に限定されるものではなく、本発明の技術的思想の範囲内で考えられるその他の形態についても、本発明の範囲内に含まれる。

本発明の球面すべり軸受は、軽量であり、かつ高い耐荷重性と耐久性とを備える。したがって、軽量であり且つ高い信頼性を有する部品を必要とする航空機分野に、好適な部品を提供することができる。また、その他の産業分野に対しても軽量且つ耐久性の高い球面すべり軸受を提供することができるため、一般産業機械の軽量化、省エネ化、高速化に貢献することができる。

１ 外輪（レース）
２ 内輪（ボール）
１１、２１ 外周面
２１、２２ 内周面
２３ 中空部
２４ 連通孔
２５ 殻部
２６ リブ
２７ 樹脂
２８ 防錆剤
Ｅ 曲線部
Ｒ 円弧部
Ｓ 傾斜部
１００ スフェリカルベアリング
７００ ロッドエンドベアリング
８００ 球面すべり軸受

Claims (15)

1. 軸受孔を区画する内周面と球面状の外周面とを有する内輪と、前記内輪を摺動可能に保持するハウジングとを備える球面すべり軸受であって、
   前記外周面は継目を有さない連続面であり、
   前記内輪の外周面と内周面との間に空洞部が形成されており、
   前記空洞部を前記内輪の外部と連通する連通孔が形成されており、
   前記連通孔は、前記空洞部を前記軸受孔と連通する球面すべり軸受。
2. 軸受孔を区画する内周面と球面状の外周面とを有する内輪と、前記内輪を摺動可能に保持するハウジングとを備える球面すべり軸受であって、
   前記内輪は複数の部材を組み合せることなく一体成形されており、
   前記外周面は継目を有さない連続面であり、
   前記内輪の外周面と内周面との間に空洞部が形成されており、
   前記空洞部を前記内輪の外部と連通する連通孔が形成されている球面すべり軸受。
3. 前記空洞部と前記外周面との間に画成される殻部の前記外周面に直交する方向の厚さは、前記内輪の軸方向における、前記外周面の中央部において最も小さい請求項１又は２に記載の球面すべり軸受。
4. 前記殻部の前記外周面に直交する方向の厚さは、前記内輪の軸方向における、前記外周面の中央部において最も小さく、該軸方向において中央部から離れるにしたがって次第に大きくなる請求項３に記載の球面すべり軸受。
5. 前記空洞部の、前記軸受孔の中心軸を含む面による切断面の断面形状は前記中心軸回りの周方向において略一定である請求項１〜４のいずれか一項に記載の球面すべり軸受。
6. 前記断面形状は、前記空洞部の前記外周面側を画成する曲線部を有し、
   前記曲線部は前記外周面側に凸の放物線形を有し、該放物線形の頂点は、前記軸受孔の中心軸方向において、前記外周面の中央部に位置する請求項５に記載の球面すべり軸受。
7. 前記断面形状は、前記空洞部の前記内周面側を画成するとともに、前記軸受孔の中心軸方向に延在する傾斜部を含み、
   前記傾斜部と前記中心軸との前記軸受孔の径方向の距離は、前記中心軸方向中央部において最も小さく、前記中心軸方向において中央部から離れるにしたがって次第に大きくなる請求項５又は６に記載の球面すべり軸受。
8. 前記断面形状は曲線部と、傾斜部と、前記曲線部と前記傾斜部との間を接続する円弧部とを含み、
   前記曲線部は前記外周面側に凸の放物線形を有し、該放物線形の頂点は、前記軸受孔の中心軸方向において、前記外周面の中央部に位置し、前記傾斜部と前記中心軸との前記軸受孔の径方向の距離は、前記中心軸方向中央部において最も小さく、前記中心軸方向において中央部から離れるにしたがって次第に大きくなり、
   前記円弧部は円弧形状である請求項５に記載の球面すべり軸受。
9. 前記空洞部の内部に配置され、前記空洞部を画成する面の一部と、前記空洞部を画成する面の他の一部とに渡って設けられたリブを有する請求項１〜８のいずれか一項に記載の球面すべり軸受。
10. 前記リブは、前記外周面と直交する面内に延在している請求項９に記載の球面すべり軸受。
11. 前記空洞部に樹脂が充填されている請求項１〜１０のいずれか一項に記載の球面すべり軸受。
12. 前記空洞部を画成する面が防錆膜を有する請求項１〜１１のいずれか一項に記載の球面すべり軸受。
13. 軸受孔を区画する内周面と球面状の外周面とを有する内輪と、前記内輪を摺動可能に保持するハウジングとを備える球面すべり軸受の製造方法であって、
    ３Ｄプリンタを用いて、前記内輪の外周面と内周面との間に配置された空洞部と、前記空洞部を前記内輪の外部と連通する連通孔とを有する前記内輪を成形することと、
    前記空洞部に残留する金属粉末を前記連通孔を介して排出することとを含む製造方法。
14. 前記連通孔を有する前記内輪を成形することは、前記空洞部を前記内輪の軸受孔と連通する連通孔を有する前記内輪を成形することである請求項１３に記載の製造方法。
15. ３Ｄプリンタを用いて前記空洞部を画成する面を形成する際に、前記空洞部に残留した金属粉末を前記連通孔に導くための傾斜面を形成することを含む請求項１３又は１４に記載の製造方法。

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