JPH0610949A - 軸受機構 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 （修正有） 【目的】 自動車等のアルミ合金材本体にころがり軸受
を圧入して構成した軸受機構で、軸受部の熱が本体に伝
り熱膨張率の差による隙間の発生、軸振れの発生を防止
し、軸受及び軸を大きくする必要のない軸受機構を提供
することを目的とする。 【構成】 軸受内輪２と軸１との間に樹脂製リング３を
軸１に接着等３ａにより固定し、軸受内輪２に締め代を
持たせて圧入する。リング３の低い熱伝導率と低い弾性
率により本体５への伝熱、隙間の発生、軸振れが防止さ
れる。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】本発明は、自動車等のアルミ合金
製本体にころがり軸受を圧入して構成された軸受機構に
関する。

【０００２】

【従来の技術】近年、特に自動車分野では、燃費向上の
ために軽量化の手段としてアルミ合金材が大量に使用さ
れるようになってきたが、アルミ合金製本体にころがり
軸受を圧入して軸受機構を構成した場合、アルミ合金材
は、軸受材としての鋼に比べて熱膨張係数が約２倍と大
きいために軸ぶれやガスが生じた場合、高熱で軸受部と
アルミ合金製本体との間に隙間が生じ、軸及び軸受のサ
イズを、軸に掛る荷重の面からの設計以上のサイズにし
なければ機構として成り立たず、その結果、軽量化の目
的は減殺され、また軸及び軸受けが大きくなり、コスト
も上昇するという不具合があった。

【０００３】この問題は、自動車分野に限らず、同じよ
うにアルミニウム製本体に鋼製のころがり軸受を圧入し
て使用する工作機械や産業機械等の軸受機構についても
同様に発生する。

【０００４】

【発明が解決しようとする課題】本発明は、自動車や工
作機械、産業機械等のアルミ合金材製本体にころがり軸
受を圧入して構成された軸受機構の上述の問題点にかん
がみ、軸及び軸受の寸法を荷重に基づき設計したサイズ
以上に大きくする必要がなく、もって重量及びコストの
上昇を避けることのできる軸受機構を提供することを課
題とする。

【０００５】

【課題を解決するための手段】上記の課題を解決するた
め、本発明の軸受機構は、アルミ合金製の本体に圧入し
たころがり軸受の内輪と軸との間に樹脂製リングを、軸
に固定して設けたことを特徴とする。

【０００６】

【作用】軸と軸受との間に介在させた樹脂リングは熱伝
導率が低く、かつ弾性率が低いので、リングを軸に固定
し、リング外径に締め代をもたせて軸受内径に嵌合させ
ることにより、軸と軸受で発生する熱はアルミ合金材か
ら成る本体へ伝わりにくく、又、軸の振れはリングによ
り吸収され軸振れが発生することがない。

【０００７】

【実施例】以下に、本発明の実施例を、図面に基づいて
詳細に説明する。図１は、本発明の実施例の軸受機構を
示す図である。この実施例では、アルミ合金（ＡＤＣ１
２）製の本体５に、軸受鋼（ＳＵＪ２）製の軸受外輪４
が圧入され、軸受内輪２と炭素鋼製の軸１との間には、
軸１の外周に設けたリング溝３ｂに樹脂製リング３が、
リング溝３ｂの底面にエポキシ系接着剤３ａで接着固定
されて設置されている。

【０００８】リング３の材質としては、軸受内輪２とリ
ング３との間に締め代を持たせるため、ＰＴＦＥ、Ｐ
Ｉ、ＰＥＥＫ、ＰＰＳ等の樹脂が適当であり、さらにこ
の樹脂の機械的強度を向上させるため、ガラス繊維やカ
ーボン繊維等を添加して強化するのがよい。

【０００９】リング３の外径は、軸受内輪２の内径より
１０〜７０μm 大きくして締め代を持たせ、軸の振れを
リングで吸収させている。軸受内径との差が１０μm 未
満では、リングを設けた効果がなく、軸振れが発生し、
７０μm を超えると軸受内にリングを組込むことができ
ない。

【００１０】リング３の材料に添加する繊維の量は１０
〜４０重量％が最良で、１０％未満では機械的弾性率が
添加量零の場合と大差がなく、また４０％を超えると、
リング３の加工時クラック等が発生し、たとえクラック
等が発生しない場合でも、リングに弾性がなくなり、軸
の振れが止められなくなる。

【００１１】本軸受機構では、リング３がリング溝３ｂ
の底面に接着剤３ａで接着固定されているので、リング
３の内周面がリング溝３ｂの底部と摺動することはな
く、したがってリング３が摩耗することがなく、軸１の
振れが発生することは防止される。なお、リング３とリ
ング溝３ｂの底面との摺動防止手段としては、接着によ
る他、リング溝底面に凹凸を付け、リング３を射出成形
樹脂としてリング溝中で成形するようにしてもよい。

【００１２】従来の軸受機構と本発明による軸受機構に
ついて、耐久性評価試験を行なった結果を図２に示す。
従来の軸受機構は、軸受内輪を直接軸に圧入したもので
ある。

【００１３】本発明の実施例１は、ＰＴＥＦ樹脂にガラ
ス繊維を２０wt％添加した材料を外径１３mm、内径１０
mm、幅４mmのリング状にした後、脱ふっ素処理にて、リ
ング内周表面のふっ素原子を除去し、エポキシ系接着剤
により容易に接着できるようにしてある。リング３の外
径を１２．０５mmに仕上げて内径が１２mmの軸受内輪２
に、軸１とリング３とを差し込んだ。

【００１４】実施例２は、ＰＥＥＫ樹脂にカーボン繊維
を３０wt％添加した材料を０．２mmの凹凸を付けたリン
グ溝３ｂの底部に射出成形金型により流し込み、リング
状にした後、外径を実施例１と同様に仕上げて、軸受内
輪２に軸１と一体的に差し込んだ。

【００１５】耐久性評価試験方法は、軸１に０〜10,000
r.p.m の変速回転を３分間で上昇、５分間維持、３分間
で下降のサイクルで５００時間連続的に行なって、軸振
れの発生が始まる時間を計測した。図２に各供試軸受機
構について、３個の供試体を作り、軸振れ発生開始時間
を計測した結果を示す。

【００１６】図２より明らかな如く、従来の軸受機構は
５０時間で軸振れが発生したが、本発明の実施例１及び
２共、５００時間でも異常がなく、本発明の軸受機構
は、従来のものに比して格段に優れた性能を有すること
が示されている。

【００１７】

【発明の効果】以上の如く、本発明によれば、アルミ合
金製本体にころがり軸受を圧入して成る軸受構造の場合
も長時間軸振れの発生が起らず、軸及び軸受けのサイズ
を設計値より大きくする必要がなく、自動車等の軽量化
及びコストダウンに効果が得られる。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明の軸受機構の実施例を示す断面図であ
る。

【図２】本発明の軸受機構と従来の軸受機構の耐久性試
験結果を比較して示すグラフ図である。

【符号の説明】

１ 軸 ２ 軸受内輪 ３ 樹脂製リング ３ａ 接着剤 ３ｂ リング溝 ４ 軸受外輪 ５ アルミ合金材製本体

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 アルミ合金製の本体にころがり軸受を圧
   入した軸受機構において、上記ころがり軸受の内輪と軸
   との間に樹脂製リングを軸に固定し、軸受内輪に締め代
   を持たせて圧入して設けたことを特徴とする軸受機構。