JPH0488208A - 含油焼結メタル - 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 本発明は回転軸の軸受部材、摺動部材等として使用され
る含油焼結メタルに関し、特に、含浸した潤滑油を摺動
部へ迅速に供給可能とするものである。

従来の技術 従来より、モータの軸受等として、多孔質焼結材に潤滑
油を含浸した含油焼結メタルが使用されているが、該含
油焼結メタルでは、モータの始動時及び低温時に、摺動
部に十分な潤滑油が供給されず、異音の発生や異常摩擦
の原因となっていた。

この問題を解決するために、多孔質材のポアサイズを大
きくしたり、摺動部にグリスを塗布したり、潤滑油に固
体潤滑剤を混入したり、あるいは、ドライ軸受にする等
の試みが為されている。

また、粘度指数の大きいフッソ系の潤滑油を使用する対
策もなされている。

発明が解決しようとする課題 しかしながら、上記したポアサイズを大きくする等の方
法では、含油軸受の寿命が短くなると共に、ＰＶ値が大
きくとれず、耐荷重が小さくなる等の問題がある。

また、上記したフッソ系の潤滑油は高価であり、該潤滑
油を使用するのは、コストの面で問題がある。

本発明は上記のような従来の含油焼結メタルにおける問
題を解決するためになされたものであって、寿命、耐荷
重等を損なうことなく、かつ、低コストで、含油焼結メ
タルの給油、特に、モータ起動時及び低温時での供給を
迅速に行うことを目的とするものである。

課題を解決するための手段 従って、本発明は、潤滑油を含浸させた多孔質焼結材か
らなり回転軸等の部材が摺動する摺動部を設けた母材に
、両側平面に分極した電極を取り付けた圧電部材を固着
し、該圧電部材の一方の電極を交番電圧を印加する電源
と接続すると共に他方の電極をアース接続し、該圧電部
材に交番電圧を印加して超音波振動を発生させて潤滑油
を加熱、浸出する構成としていることを特徴とする含油
焼結メタルを提供するものである。

また、上記母材を円筒状の軸受とし、該母材の一側端面
に圧電部材を固着し、該圧電部材の両側端面に取り付け
た電極を分極してスラスト方向の超音波振動を発生させ
るようにすると共に、該圧電部材に分極方向が異なる部
分を設けて上記スラスト方向に角度をつけた方向に振動
させる構成としても良い。

作尻 本発明の含油焼結メタルは上記のような構成としている
ため、交番電圧を圧電部材に取付けた電極に印加すると
圧電部材が振動し、該振動が母材に伝播し、該振動によ
り母材に含浸した潤滑油の温度が上昇して該潤滑油は粘
度が低下すると共に膨張して摺動部に浸出する。

上記母材を軸受に適用し、圧電部材に分極方向が異なる
部分を設けた場合には、スラスト方向のみならず、スラ
スト方向に対して角度を有する方向の振動が発生して、
より早く潤滑油の温度を上昇させる。

実施例 次に、図面に示す実施例に基づき本発明について詳細に
説明する。

第１図から第３図に示す本発明の第１実施例に係る含油
焼結メタル１０は、モータの回転軸ｌｌ用の軸受であっ
て、モータの外部材（図示せず）の一部を構成するホル
ダ１２に固定した母材１４、該母材１４に固着した圧電
部材１５、及び、該圧電部材１５の両側端面に取付けた
第１及び第２電極１６、】７及び第１電極１６に交番電
圧を印加する電源１８を備えている。

母材１４は銅の粉末を焼成した多孔質焼結材からなり、
円筒状である。該母材１４は外周面１４ａをホルダ１２
に嵌合して固定する一方、内周面１４ｂが軸受面として
摺動部を構成してモータの回転軸１１を支持している。

また、母材Ｉ４の気孔内に潤滑油を含浸し、特に、回転
軸１１の回転していない場合等の低温時には、潤滑油は
体積収縮をして表面張力により母材１４の内部に集まっ
ている。更に、母材Ｉ４の一方の端面１４ｃには後述す
る圧電部材１５を配置する円環状溝ｉ４ｄを上記内周面
１４ｂと同軸に設けている。尚、本実施例では、母材１
４は上記したように銅の粉末を焼成してなるが、母材の
材質はこれに限定されるものではなく、例えば、銅と鉄
の粉末を焼成してなる材料等、通常含油焼結メタルに使
用される多孔質材であればよい。

圧電部材１５はドーナツ状であり、両端面１５ａ１１５
ｂに、夫々円環状の第１電極１６、第２電極１７を取付
け、第１電極Ｉ６をスイッチ１９を介して後述する電源
１８と接続する一方、第２電極１７をグランドと接続し
ている。上記のように第１及び第２電極１６．１７を取
付けた圧電部材１５は上記母材１４に設けた円環状溝１
４ｄ内に上記第１電極１６が母材１４の端面１４ｃ側に
位置するように配置して接着剤により固定している。

上記電源１８は、第４図に示すように、バッテリー２２
をトランス２３の１次巻線２４を介してトランジスタ２
５のコレクタ端子２５ａに接続している。また、該トラ
ンジスタ２５のベース端子２５ｂはコンデンサ２６を介
して上記コレクタ端子２５ａに接続し、かつ、抵抗２７
を介してグランドに接続している。更に、エミッタ端子
２５ｃをグランドに接続している。上記第１電極１６は
上記トランス２３の２次巻線２８と接続しており、１次
巻線２４と２次巻線２８の巻数は約１０〜２０倍として
いる。

尚、電源Ｉ８は上記の構成のものに限定されるものでは
なく、所要の交番電圧を発生するものであればよい。

本実施例の含油焼結メタルＩＯは、上記のような構成と
しているため、モータ起動前等の低温時にスイッチ１９
を閉成して電源１８により圧電部材１５に交番電圧を印
加すると、圧電部材１５は第１図中矢印Ａで示すように
回転軸１１のスラスト方向に超音波域の周波数で振動し
、該振動が母材１４に伝播する。該振動により母材１４
に含浸している潤滑油が加熱されて粘度が低下すると共
に膨張して浸出し、回転軸１１と母材■４の内周面＋４
ｂの間の摺動部に潤滑油を供給することができる。この
時、圧電部材１５の振動の周波数は超音波域に達してい
るため、母材１４が振動することによる可聴音の発生を
低減することができる。

また、上記のように母材１４が゛超音波の周波数で振動
するため、回転軸１１の自動調心が容易である。

第５図及び第６図に示す第２実施例では、圧電部材１５
°の一方側の端面１５°ａに、該端面１５’ａを周方向
に２等分する状態で、上記第１実施例の第１電極１６を
２等分した形状の２つの電極３１．３２を取付け、該電
極３１．３２により第１電極３３を構成している。該電
極３１．３２は交番電圧を印加する電源１８をスイッチ
１９を介して接続している。電極３２と電源１８との間
には位相器３４を介挿して、電極３１と電極３２に印加
する電流の位相を１８０°ずらせるようにしている。

一方、圧電部材１５′の他方側の端面　１５°ｂには、
グランドと接続する円環状の第２電極１７゜を配置して
いる。圧電部材１５’は上記のように交番電圧を印加す
る電極を複数取付ける一方、グランドと接続する電極を
１つ取付けているため、その分極方向は厚さ方向に一定
であり、周方向にそれぞれ十記号及び−記号を付した部
分　１５°Ｃ１１５’ｄ’（夫々電極３１，３２に対応
する。）で反対向きとしている。即ち、部分１５°Ｃが
図面中矢印Ｂで示すように、スラスト方向に延びると共
にラジアル方向に縮む時には、他の部分１５゛ｄは図中
矢印Ｃで示すように、スラスト方向に縮むと共にラジア
ル方向に延びる。そのため、圧電部材１５゜に交番電圧
を印加すると、スラスト方向Ａのみでなく、スラスト方
向に角度を付けた方向の振動も発生する。この振動が母
材１４に伝播すると、より速く含油軸受に含有された油
が加熱されて軸受内周面ノこにじみ出る。

第２実施例のその他の構成及び作動的特徴は上記第１実
施例と同様であるので、同様の番号を付して説明を省略
する。

尚、電源と接続する側の第２電極は上記の実施例のよう
に１個又は２個の電極に限定されるものではなく、圧電
部材の一方側の電極を周方向に複数に分割してなるよう
にしてもよい。

熱果 以上の説明から明らかなように、本発明に係る含油焼結
メタルは、潤滑油を含浸した多孔質焼結材からなる母材
に、一対の分極した電極を備えた圧電部材を取付けてい
るため、低温時に該電極に交番電圧を印加すると圧電部
材が振動を発生し、該振動が母材に伝播して潤滑油を加
熱して浸出し、摺動部に迅速に潤滑油を供給できる。よ
って、例えば、モータの軸受に適用した場合に、回転開
始時等の低温時に潤滑油が供給されないことによる異常
摩耗や異常音の発生を防止することができる。

特に、圧電部材に周方向等に分極方向が異なる部分を設
けた場合には、多方向の振動を発生し、該振動が母材に
伝播するため、より早く潤滑油の温度を上昇させること
ができる。

このように、本発明の含油焼結メタルは、ポアサイズを
大きくしたり、グリスを塗布したり、潤滑油中に固定潤
滑剤を混入けず、また、高級な潤滑油を使用する必要が
なく、寿命や耐荷重性を損なうことなく、低コストで含
油焼結メタルの給油を促進することができる。

更に、本発明に係る含油焼結メタルは、上記のように母
材が振動するため、回転軸の軸受として使用した場合に
自動調心が容易である。

【図面の簡単な説明】

第１図は本発明の第１実施例を示す一部断面側面図、第
２図は第１図の正面図、第３図は第１実施例の分解斜視
図、第４図は第１実施例を示す回路図、第５図は本発明
の第２実施例を示す正面図、第６図は第、２実施例の分
解斜視図である。 】１・・・回転軸、　　１４・・・母材、１５・・・圧
電部材、　　１６．３３・・・第１電極、１７．１７°
・・・第２電極、　　１８・・・電源。 特許出願人　　　アスモ株式会社 代理人　弁理士　青白　葆　他２名 第１図

Claims (1)

1. 【特許請求の範囲】 １、潤滑油を含浸させた多孔質焼結材からなり回転軸等
   の部材が摺動する摺動部を設けた母材に、両側平面に分
   極した電極を取り付けた圧電部材を固着し、該圧電部材
   の電極を交番電圧を印加する電源と接続して圧電部材に
   交番電圧を印加して超音波振動を発生させて潤滑油を加
   熱、浸出する構成としていることを特徴とする含油焼結
   メタル。 ２、上記母材は円筒状の軸受からなり、該母材の一側端
   面に圧電部材を固着し、該圧電部材の両側端面に取り付
   けた電極を分極してスラスト方向の超音波振動を発生さ
   せるようにすると共に、該圧電部材に分極方向が異なる
   部分を設けて上記スラスト方向に角度をつけた方向に振
   動させる構成としていることを特徴とする請求項１記載
   の含油焼結メタル。