JPH01216121A - すべり軸受 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。

Description

【発明の詳細な説明】 ［産業上の利用分野］ 本発明は樹脂を軸受面に用いたすべり軸受の構造改善に
関する。更に詳しくは樹脂で構成された軸受面上に溝を
設けることにより軸受けの耐久性を向上せしめた新規な
すべり軸受に関する。

［従来の技術］ 従来からすべり軸受は多用されており、大きな荷重を受
ける場合には金属製のものが用いられていた。

しかし金属の軸受面においては金属自身が自己潤滑性を
もたないために、潤滑剤として一般に鉱物油を主成分と
した潤滑油、もしくはグリースが用いられていた。これ
らのすべり軸受における軸受面には潤滑油もしくはグリ
ースが軸と軸受面の間に均一にかつ常に供給されるよう
に給油消が設けられている。この場合軸受面に設けられ
た清の一方は潤滑剤の供給源につながり、他方の清は潤
滑剤が外部にもれないように溝は軸受面内で行き止まり
となっている。

このように金属を用いたすべり軸受は給油しなければな
らず、油汚れを嫌う場所においてはオイルシールが大変
であるという欠点がある。

一方すべり軸受けの軸受面を自己潤滑性のある樹脂（高
分子重合体）で構成せしめたものも知られているが、こ
れらのすべり軸受は、いずれも低荷重用であるため、支
持効率を高めるために溝を設けることなく用いられてい
た。

しかしながら、樹脂を軸受面に用いたすべり軸受におい
ても高荷重、高速回転分野に用いると、樹脂自身自己潤
滑性は有しているものの、長時間の運転を続けると軸と
軸受面との摩擦抵抗が増加して過負荷を生じ、摩耗粉が
両者の摩擦により発生する。更にこの摩耗粉が研磨剤と
して作用し、すべり軸受けの軸受面を損傷させる結果、
すべり軸受けの耐久性を著しく減退させるという現象が
あられれている。

［発明が解決しようとする課題］ 前記したように、軸受面が平滑な中空円柱状内壁面から
なる樹脂製のすべり軸受においては、初期には低摩擦抵
抗で運転されるが、軸との摺動が長くなるにつれて摩耗
粉が発生するが、本発明者らはこの摩耗粉の発生機構に
つき、鋭意検討し、本発明を完成させるに至ったもので
ある。

本発明の目的は上記したように従来技術の欠陥を改善し
、樹脂からなるすべり軸受における軸受面の形状を改善
し、長時間の運転によって発生する摩耗粉を積極的に除
去することにより、該摩耗粉が研磨剤として作用するの
を防止するようにした新規なすべり軸受を提供せんとす
るものである。

［課題を解決するための手段］ 本発明は上記の目的を達成するため、次の構成からなる
ものである。

すなわち、少なくとも軸と接触する軸受面が樹脂で構成
されているすべり軸受において、該軸受の軸受面に１本
以上の溝が設けられ、該溝の少なくとも一端は軸受外に
露出していることを特徴とするすべり軸受を基本とする
ものである。

本発明を更に詳しく説明する。

第１図は本発明に係るすべり軸受の一例を示す概略図で
ある。

第１図において、すべり軸受１は樹脂を成型して得られ
たものであり、軸受本体２と該本体２の中央部に軸（図
示せず）と係合する軸孔３を有し、軸受本体２の外周に
はフランジ４が設けられ、該フランジ４には取付穴５が
穿けられている。

軸孔３の内壁面は軸の外周と係合する軸受面６を形成し
ており、該軸受面６に複数本の渭７を設け、該溝７の両
端はいずれも軸受面外に露出している。

この涌７の形状、寸法、本数も特に限定はないが、軸受
面６の面積は溝７を設けない場合の３０〜７０％となる
ようにするのが好ましい、軸受面６の面積が溝７を設け
ない場合の３０％以下となると、溝の面積が広くなり、
摩耗粉の除去はよくなるが軸を支える軸受面の単位面積
当りの荷重が大きくなりすぎる結果、摩耗粉の発生が多
くなり耐久性に問題が生じるので好ましくない。

一方軸受面６の面積が溝７を設けない場合の７０％以上
となると、軸を支える軸受面の単位面積当りの荷重は小
さくなるが、溝の面積が少ないために、−度発生した摩
耗粉が満足に除去できず、摩耗粉が研磨剤的に作用する
ために軸受の摩耗が進行しやすくなる傾向がある。

第２図は本発明に適用される溝の形状を例示したもので
ある。第２図において（Ａ）は■形溝、（Ｂ）は角溝、
（Ｃ）は丸溝、（Ｄ）はＶ形溝における底が平らな清、
（Ｅ）は台形溝である。しかしこれらの形状に限定され
ず他の形状のものでも勿論好い結果を得ることができる
。　これらの溝において軸受面６と接する部分の稜線８
は丸みをもっＲつきの状態よりも鋭利なエツジであるほ
うがよい。

次に軸受面６における溝７の分布、配列について述べる
。

溝の数が多い場合（少なくとも１０ケ）には問題はない
が、少ない場合には、溝の幅を軸受面６の周長の１／１
０以下とするようにすることが好ましい。

また、溝の数を複数本とする場合には該溝は軸受面の周
りに均等に配置するとよい、特に溝の数が少ない場合に
効果がある。

次に清の状態であるが、第１図に示したものは複数の溝
を均等に直線状に内歯車状に配列したものであり、溝７
は断面矩形の直線である。そして該湧の端部は軸受の端
面すなわち軸受面６の外に露出している。

本発明に係るすべり軸受における清は軸受面外に露出し
ていることが必要である。何故ならば上記溝は前記した
如き溝を有しないすべり軸受けにおいて長時間軸を回転
させた（装置を運転した）場合、軸と接触する軸受面は
樹脂で構成されているため、自己潤滑性を有してはいる
ものの、摩擦による発熱、摩耗粉の発生、摩耗粉の研磨
材としての作用が順次発生してすべり軸受けの耐久性を
急速に減少させるが、本発明に係わるすべり軸受は第１
図ないし第２図に示すような溝を軸受面に有しているた
めに、発生した摩耗粉が溝を介してすべり軸受けの外部
に放出されるから摩耗粉の研磨材としての作用を除去す
ることができるので、すべり軸受の耐久性を著しく向上
させ得ることができる。

第３図は本発明に用いられる溝７の配置を例示した概略
図である。

第３図において（Ａ）は断面半円状の渭７を軸孔３の軸
線と平行に配置したものである。この図においては一本
の溝を示したが、この清は更に複数本、軸孔３の軸線に
平行に配置することができる。この清も第１図と同様、
軸孔の内壁面である軸受面６を前記軸線に沿って貫通し
ている。

第３図（Ｂ）は第３図（Ａ）とは異なる態様を示すもの
であって、軸孔３の軸総に対して傾斜して渭７が配列さ
れているものである。この場合も清は軸受面６を貫通し
ており、また、複数本配列することもできる。

第４図は第３図とは異なる溝７の形態を示すものである
。

第４図（Ａ）は、第１図、第３図（Ａ）に示したように
溝７を軸孔３の軸線に対し平行にかつ軸受面６を貫通さ
せて設けたものである。

しかし第４図（Ｂ）ないし第４図（Ｄ）は第４図（Ａ）
とは夫々異なる態様を例示したものである。第４図（Ｂ
）は溝７の一端が軸受面の外に露出してはいるが、他端
は軸受面上で行き止まりになっている涌７の態様を示し
たものである。

第４図（Ｃ）及び（Ｄ）は第４図（Ｂ）に示したように
消７の一端が軸受面の外に露出はしているものの、他端
は軸受面６上で行き止まりになったものをほぼ直線上に
配したもの、更には千鳥に配したものを示している。

本発明に係わるすべり軸受けにおいては第４図（Ａ）〜
（Ｄ）および図示しないパターンの清を適当に組合わせ
て配置したものであってもよい。

第５図は従来公知の金属製すべり軸受の一例を示す斜視
図で、一部断面して示す、第５図に示したように、軸受
本体の軸受面６に設けた油溝９．９−はいずれの清も軸
受面６上で行き止りとなっている。１０は油孔である。

第６図は自己潤滑性を持つ樹脂で構成された従来のすべ
り軸受を示す斜視図である。

この物は第１図に示した？ＩＩ７を持っていない。

本発明に用いる樹脂は特に限定されないが、ポリアミド
、ポリアセタール、ポリブチレンテレフタレート、ポリ
カーボネート、ボリアリレート、芳香族ポリエステル、
ポリフェニレンサルファイド、ポリエーテルスルホン、
ポリエーテルイミド、ポリエーテルエステルゲント、ポ
リアミドイミド、ポリイミドなどの合成樹脂が挙げられ
る。この中でも耐熱性にすぐれたものとしてポリフェニ
レンサルファイド、ポリエーテルスルホン、ポリエーテ
ルエステルケトン、ポリアミドイミド、ポイリイミド、
芳香族ポリエステルなどが挙げられる。

上記した樹脂への添加剤もその樹脂の特性を大きく損な
うものでなければ限定されないが、減摩特性、耐摩耗性
を向上させるものとして、グラファイト、二硫化モリブ
デ゛ン、銅、酸化鉛、ポリテトラフルオロエチレン、高
重合度ポリエチレン、グリース、炭素繊維、アラミド繊
維があげられ、これらは単独もしくは組合わせて用いら
れる。

たとえばグラファイト０．５〜４０重量％、ポリテトラ
フルオロエチレン（ＰＴＦＥ）０．５〜８０重量％、炭
素繊維０．５〜４０重量％、をそれぞれ単独で、または
、グラファイトとＰＴＦＥ、炭素繊維とＰＴＦＥの組合
わせが用いられる。

次に本発明を実施例により説明する。

［実施例］ 実施例１ 第１図に示した形状のすべり軸受をグラフディト２０重
量％、ＰＴＦＥ３％を添加したポリアミドイミド樹脂に
より射出成形により一体成型後２５０℃、２４時間の熱
処理を施した。したがって軸孔の内壁面である軸受面の
材質は前記した樹脂である。軸孔の直径は２４．８８で
ある。清の断面形状は正方形であり、軸受面を貫通して
設け、両端が軸受面外に露出したものとした。

溝は３０本であり、軸受面の面積は溝を設けない場合の
４２％であり、清の断面の正方形と軸受面の角部はＲを
つけずに尖鋭端とした。

このすべり軸受に軸を挿入し、軸回転数７７ｒｐＨ、軸
負荷７ｋｇ、ｆ、雰囲気温度１８０℃の条件で運転を開
したところ、運転開始直後の回転トルク抵抗は３−０３
であった。２００時間運転後における回転トルク抵抗は
３．１ｋｇ、３とほとんど上昇せず、すぐれた低摩擦特
性とすぐれた耐久性を示した。

比較例 実施例１と同様にして軸受面に溝をもたないすべり軸受
を製作し、同様の運転を実施したところ、運転開始直後
の回転トルク抵抗は３．５ｋｔ、ａｍと若干高く、２０
０時間運転後のそれは７ｋｇ、ｃｎと上昇し、摩擦抵抗
が著しく増大していることがわかった。摩擦抵抗の上昇
は摩耗粉の発生および摩耗粉の研磨材的な作用が現れて
いることを意味している。

［発明の効果］ 本発明は上記した構成とすることにより、次のようなす
ぐれた作用効果を奏するものである。

すべり軸受けの少なくとも軸受面を樹脂で構成し、かつ
該軸受面に少なくとも１本、好ましくは軸受面の面積を
清を設ける前のそれに比べ、３０〜７０％とすることに
より、清のないものに比べ摩擦抵抗の経時的な変化がな
く、回転トルクの上昇を防ぐことにより、長時間安定し
た運転を続けることができる。更に摩耗度も少ないので
軸受の耐久性を著しく向上させ得ることができる。

【図面の簡単な説明】

第１図は本発明に係るすべり軸受の一例を示す概略図で
ある。 第２図は本発明に適用される溝の形状を例示したもので
ある。 第３図は本発明に用いられる清７の配置を例示した概略
図である。 第４図は第３図とは異なる溝７の形態を示すものである
。 第５図は従来公知の金属製すべり軸受の一例を示す斜視
図で一部断面して示す。 第６図は自己潤滑性を持つ樹脂で構成された従来のすべ
り軸受を示めす斜視図である。 １：すべり軸受　　　　　２：軸受本体３：軸孔　　　
　　　　　４：フランジ５：取付穴　　　　　　　６：
軸受面 ７：溝　　　　　　　　　８：稜線 ９．９°：油溝　　　　　１０：油孔

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. 少なくとも軸と接触する軸受面が樹脂で構成されている
   すべり軸受において、該軸受の軸受面に１本以上の溝が
   設けられ、該溝の少なくとも一端は軸受外に露出してい
   ることを特徴とするすべり軸受。