JPH0629613B2 - ベアリング装置 - Google Patents

Description

【発明の詳細な説明】 Ａ．産業上の利用分野 本発明はベアリング、特に、支持部材の孔に圧入される
スリーブベアリングに関する。

Ｂ．従来の技術及びその問題点 プラスチツク製及び金属製の圧入式のスリーブベアリン
グは周知である。典型的には、金属製スリーブベアリン
グは、孔に圧入され、次にベアリング内で動作するよう
意図された軸に嵌合するために最終内部寸法に機械加工
される。挿入後の機械加工は高価で、製品の組み立ての
通常の流れを乱す。

プラスチツク製のスリーブベアリングは別の欠点を有し
ている。スリーブベアリングを孔にとどめておくため
に、孔にベアリングを保持するのに必要な力を発生させ
るようにベアリング材を充分に変形させねばならない。
ベアリングのために使用されるタイプのプラスチツクで
は、必要な変形は相当大きいので、内部寸法が変形す
る。孔の大きさの許容誤差及び外部スリーブ寸法の許容
誤差が変動するために、ベアリングの内部変形量を正確
に予測することは困難なので、ベアリングの構造が、制
御された変形を可能とするようにベアリングを形成する
ことが好ましい。このようにすることは、ベアリングの
材料に組立て後の作業を行う要件を最小にする。プラス
チツクの機械加工は精密には出来ないし、プラスチツク
のなめらかなベアリング面を機械加工によつて得ること
は難しいので、プラスチツクベアリングを挿入後機械加
工作業を行なうことは必ずしも実用的ではない。プラス
チツク片の成型表面は機械加工した面よりすぐれたベア
リング面を与える。

スリーブベアリングとしてプラスチツク材を使用するこ
との問題を克服するための従来の試みは、内部のベアリ
ング内に過度な影響を与えないでベアリングの外部を圧
縮して嵌合する方法を採用していた。

米国特許第３３５９６８５号明細書には、ベアリングの
軸に平行な中間溝部を有する一連の互い違いの陸部にベ
アリング面を与えているベアリングスリーブが開示され
ている。この陸部はベアリング面を与え、一方、溝部は
材料の圧縮を受け入れるために曲げレリーフを与えてい
る。同様に、スリーブの外面は一連の互い違いの陸部と
溝部を有している。スリーブの外面の陸部は内面の溝部
と半径方向に整列されており、それにより、最小の歪み
のベアリング面を有するベアリングの内面の溝部の領域
に歪みを受け入れさせることを可能にする。

米国特許第１５５５２１４号明細書及び同第３５１５４
１７号明細書は、他の部材の孔にベアリングを挿入する
ことによつて生ずる変形を受け入れるために、ベアリン
グ外面にのこ歯切り欠き、即ちスプラインを用いたベア
リングが開示されている。これら両方の特許に開示され
たベアリングはスプラインがベアリングの全長手方向に
わたつて設けられている。

米国特許第１５５５２１４号明細書に示されたベアリン
グはベアリングの内部寸法を規定する分割スリーブで並
べられている。このスリーブは縮少したり、拡大したり
する。これによりこの特許に開示されたベアリングでは
寸法の安定性は犠牲にされている。

米国特許第３５１４５１７号明細書のベアリングは米国
特許第１５５５２１４号明細書のものよりも内部の寸法
の安定性は向上しているけれども、ベアリング面の中心
づけに影響を与えるためにスプラインの曲げを使用す
る。

プラスチツクベアリングは非常にきびしい許容誤差で成
形されるので、比較的軽い負荷の精密なベアリングの場
合、プラスチツクベアリングが望ましい。特に、成形さ
れた寸法が最終的に組立てられた製品で他の作業なしに
使用されるならば、費用は非常に妥当である。

Ｃ．問題点を解決するための手段 上述したようなスリーブベアリングのベアリング面の変
形を解決するため、本発明のスリーブベアリングは３つ
の明確な領域を有している。このスリーブは所望の内部
寸法に成形され、孔の内部寸法よりも小さい外部寸法を
有している。上述のベアリングの開放端に、位置決め領
域が形成されている。ベアリングを構成するシリンダ端
面から軸方向に延びる位置決め領域の内部寸法はベアリ
ング面の直径よりも大きくされ、そして、典型的には、
位置決め領域の外面はベアリングを圧入する口径の直径
よりも幾分大きい。

ベアリングを定位置に保持するのに必要な力を発生させ
るプラスチツク材のたわみを与えるために、シリンダの
端面に近接してその外面に、均等に離間された複数の不
連続プラスチックが形成される。不連続のフランジのセ
グメントは、ベアリングが孔に位置決めされた場合、位
置決め領域を形成するシリンダの円筒状部分をたわませ
るような寸法にされる。たわみへの抵抗は、孔の内部に
不連続フランジを係合する力を発生する。

Ｄ．実施例 第１図〜第４図を参照して本発明の実施例を説明する。
図面において同様な機能を果す部分は原則として同一符
号を用いてある。第１図に示されたベアリング１０は応
力を与えられていない状態にあつて、ほぼ均一な外径を
有するシリンダ１２を有している。シリンダの外径は、
ベアリング１０が挿入されることが意図されている孔１
４の内面にゆるく嵌められるような大きさにされる。

シリンダ１２の円周のまわりでかつシリンダの端面１６
に配置されているのは、不連続のフランジのセグメント
１８として説明されている複数の突起部である。これら
の突起部即ち、フランジセグメント１８は孔１４の内部
に係合され、フランジセグメント１８の直径寸法が孔１
４の直径よりも、シリンダの端部でシリンダ１２がたわ
み、したがつて、シリンダ１２を孔１４に保持するよう
作用する外側の復元力を生じる量だけ大きくなるように
される。シリンダ１２の軸方向の中心には、軸２４に係
合するような寸法にされた連続して突起したシリンダ２
０がある。

要するに、第３図に示されているように、シリンダ１２
の内部は、その両端面の間に３つのサブシリンダが位置
決めされている。１つのサブシリンダはベアリングシリ
ンダ２０であり、他の２つのサブシリンダはそれよりも
大きな内径を有する位置決めシリンダ２２である。ベア
リングシリンダ２０は回転方向又は軸方向のいずれかに
支持される装置の軸２４を受け入れる。位置決めシリン
ダ２２は軸２４の外径よりも充分に大きい内径２６を有
しており、フランジのセグメント１８の下の部分は、ベ
アリング１０が孔１４内の適所にある場合、軸２４に接
触しない。

フランジセグメント１８がベアリング１０の軸の方へ内
側に力が加えられると、フランジセグメント１８は位置
決めシリンダ２２を部分的につぶし、即ち歪ませ、そし
て同時に、セグメント１８の中間部のシリンダ１２のセ
グメント２８を、外側に曲げるようにする。この円筒状
の構造の本来の傾向は変形されない状態に復帰すること
である。この傾向は、フランジセグメント１８を孔１４
の面の方向に外側へ力を加え、孔１４にベアリング１０
を保持するよう充分な力で孔１４と係合するようにされ
る。

フランジセグメント１８で、フランジセグメント間での
シリンダ１２のたわみは、シリンダ１２の端面とベアリ
ングシリンダ２０間の薄いシリンダ壁３０（第３図）に
たわみが生ずるので、ベアリングシリンダ２０の円筒形
状に望ましくない影響を及ぼさない。フレーム３２の孔
１４内にフランジセグメント１８が嵌合された場合、フ
ランジセグメント１８の内方への移動距離、従つて円筒
部材即ちシリンダ１２のうちフランジセグメント１８が
設けられている部分の内面の内方への移動距離は、たわ
まない場合のシリンダ１２の半径とベアリングシリンダ
２０の半径との差よりも小さい。

ベアリング１０の位置決め領域２２によるベアリングシ
リンダ２０のサスペンシヨンはシリンダ壁３０による或
る程度のたわみを許し、それによつて、ベアリング１０
は、或る程度の整列能力を有する自己整列ベアリング１
０が得られる。

ベアリング１０は所望のプラスチツク材で成形され、そ
の後、ベアリング１０を装着するフレーム３２の孔１４
に挿入される。ベアリング１０の挿入中、フランジセグ
メント１８は孔１４に挿入されることができるのに十分
な力を内側に加えると、位置決め領域２２のシリンダは
変形される。このシリンダ１２の変形は、孔１４に対し
て力が加えられると、通常の使用中ベアリング１０を孔
１４に保持するに充分な外側への復元力を生じるように
作用する。シリンダのたわみ、即ちシリンダの歪みは、
プラスチツクによつて発生される比較的弱い力のため
に、歪みのない形状に復帰するのに必要である。

ベアリングシリンダ２０の成形されたベアリング面は、
組立後の最終作業によつてじやまされない。ベアリング
シリンダ２０の成形されたベアリング面は成形作業で最
も良く且つより均一に制御されるので、寸法制御が向上
される。

ベアリング１０の他の実施例が第４図に示されている。
第４図に示されるように、外部フランジ４０はベアリン
グ１０の一方の端部で連続しており、より小さな平滑な
円筒形状部４２が平滑な円筒状位置決め領域４４の端部
全部にわたつて延びている。この構造は第１図〜第３図
で説明したベアリングと同様に機能する。位置決め領域
４４及び４６で、円筒状部４２及びフランジ４０の内径
の減少は、それらの内径をベアリング１０に嵌合する軸
２４の直径よりも大きく設定しておくことによつて可能
となる。

位置決め領域４４が平滑な円筒状構成である場合、受け
入れの機械部５０の孔１４は、位置決め領域４４の周囲
を取り巻く限られたバンド５２の位置決め領域４４に係
合力を集中するように形成すべきである。一方、位置決
め領域４４の部分５４は、ベアリング領域５６に移動さ
れる位置決め領域４４の応力を除去するように、半径方
向に無拘束にされる。ベアリング領域５６は第１の実施
例のシリンダ２０と機能的に同じである。

第４図に示した実施例は孔１４が非対称形の場合に役立
つ。本発明は、例えばベアリング１０の両端を取り囲む
連続フランジを有するような他の形式のベアリングに容
易に変更することが出来る。

Ｅ．発明の効果 本発明は低価格でしかも精密なベアリング装置を提供す
る。

【図面の簡単な説明】

第１図は本発明のスリーブベアリングの斜視図、第２図
は軸支持部材の２個の孔に本発明のベアリングを装着
し、ベアリング内に軸を嵌合した態様を一部切断して示
す斜視図、第３図はベアリング、軸及び孔の前面断面
図、第４図は連続フランジ部分と、フランジの無い部分
とを有する位置決め領域を有する本発明のスリーブベア
リングの他の実施例である。 １０……ベアリング、１２……シリンダ、１４……孔、
１８……フランジセグメント、２０……ベアリングシリ
ンダ、２２……位置決めシリンダ、２４……軸。

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】軸を支持するように孔に挿入するためのベ
   アリング装置において、 端面、第１の円筒状内部表面を規定する内径及び外径と
   を有するシリンダと、 このシリンダの長さより実質的に短い長さ及び前記シリ
   ンダの前記内径より小さい直径を有する第２の円筒状内
   部表面が設けられたベアリング面と、 前記シリンダの外面のまわりで、かつ前記シリンダの前
   記端面に近接して配置され、前記シリンダの前記端面か
   ら前記第２の円筒状内部表面までの距離より短い長さを
   有する複数の摩擦係合する突起部とを備え、 前記ベアリング面は、前記シリンダ内に支持され、前記
   シリンダの中間に位置決めされ、前記シリンダの前記端
   面から離間され、 前記突起部は、前記シリンダの前記端面の少なくとも一
   方に近接して前記シリンダの円周のまわりに均等に離間
   され、前記孔に挿入されると前記第２の円筒状内部表面
   に影響を及ぼすことなく内側にたわみ、それによって前
   記孔に対して保持力を生じ、そのたわみによって内側に
   移動する距離が前記第１の円筒状内部表面と前記第２の
   円筒状内部表面との段差より小さいことを特徴とするベ
   アリング装置。