JPH08226436A - 軽量軸受装置及びその組立方法 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 （修正有） 【課題】 初めの軸受材料の負荷特性及び耐磨耗性とよ
り軽いキャリヤ材料とを結合する、単一に仕上げられる
軸受部品を提供する。 【解決手段】 ２部品機械的ジョイント軽量軸受は、ア
ルミニウム合金の外側スリーブと鉛入り黄銅ライナーの
組み合わせを有する。ジョイントは、真っ直ぐな円筒形
部分及び軸受の軸線方向に沿ったねじ切り部分からな
る。軸受の両ねじ切り部分及び真っ直ぐな円筒形部分
は、黄銅材料とアルミニウム材料との間の確実な接触を
確保するために、半径方向の締まり嵌めを使用する。締
まり嵌めは、ライナーとスリーブとの間の半径方向の熱
膨張差を補正するように選ばれ、ライナーとスリーブと
の間の回転移動を防止するための打ち勝つトルクを提供
する。軸受の組立方法は、構成部品間に相対的な温度差
を作り、温度差がある間に構成部品を組み立て、それか
ら、できあがった組立体を室温で安定させることを含
む。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は、一般的に軽量軸受
装置及びそれの製造方法に関し、特に、重い内側インサ
ート、ライナー即ち荷重軸受面と締まり嵌め連結する軽
量外側スリーブ即ちキャリヤを含むタイプの軸受に関す
る。このタイプの軸受の組立は、外側スリーブと内側ラ
イナーとの間に相対温度差をつくり、それにより、ライ
ナーをスリーブ内に挿入した後、スリーブと内側ライナ
ーの複合物連結が、平衡温度に達するとき、半径方向締
まり嵌め連結がつくられる。

【０００２】

【従来の技術】本発明以前に、軽量軸受の構造について
のいくつかの別のアプローチが探究されてきて、その成
功度はまちまちであった。解決すべき基本的な技術問題
は、作用面によって発生した機械荷重及び摩擦熱をハウ
ジング構造全体に伝えるため、アルミニウム合金のよう
な軽量材料を同時に使用しながら、回転部品から軸受荷
重を吸収するために、鉛入り黄銅のような適切な軸受作
用面を提供することであった。接着剤物質を使用して、
鉛入り黄銅インサートを外側軽量スリーブキャリヤに接
合する多くの接着剤による結合方法が試された。この設
計によると、鉛入り黄銅は、軸受作用面を提供する一
方、軽量キャリヤが機械的保全性を提供する。しかし、
接着剤による結合方法を使用する軸受では、しばしば、
結合部分の間から液漏れがおこる。もちろん、この液漏
れは、通常は、設計には組み込まれず、一般的には、軸
受の性能を下げる。加えて、接着方法は、軸受の幾何学
的形状、同様に、工程変形、清潔さ及び結合材料組成に
敏感である。組み立て工程の変形は、面準備、清潔さ、
接着付けとその均一性及び硬化方法を含む。結合ジョイ
ントが、荷重、圧力、温度及び液体特性の使用状態によ
り機械的にダメージを受け、及び／又は、化学的に変化
させられ、結果として、装置の寿命を短くし、第二の破
損を引き起こすだろう。

【０００３】これらの軸受の結合工程変形への鋭い敏感
さに加えて、部品を連結するのに使う接着剤は、しばし
ば、熱絶縁体として作用しがちであり、かくして、摩擦
により発生した熱を周囲構造に放散させる鉛入り黄銅の
能力を抑える。全体として、軸受の荷重容量は、軸受の
部品間の作動流体の粘性及び流体力学的荷重容量を直接
減少させる熱の発生により損なわれる。さらに、接着剤
は、極温のような熱暴露、熱サイクル及び部品の膨張差
により、使用中に長期間にわたり劣化を受ける。さら
に、接着剤は、結合ジョイント自体の突発故障を引き起
こす化学作用の影響を受けやすい。最後に、工程変形
は、結合ジョイントの寿命の正確な予測を不可能にす
る。１つの解決方法は、予想される結合ジョイントの寿
命を計算し、寿命見込みの十分前に軸受を交換すること
である。しかし、これは、通常、商業的には実行できな
い。上述の種々の接着剤による結合方法の代わりの方法
は、複合軸受構造に機械的に組み立てられる、２つ又は
それ以上の軽量軸受材料の間のエラストマーシールの使
用である。しかし、そのような軸受は、化学作用、熱サ
イクル、種々の軸受部品の膨張差及び大きい温度差など
によるシールの劣化により漏れる可能性がある。加え
て、エラストマーシールは、複合軸受構造からなる種々
の部品間の相対的な動きにより、早期に磨耗する。弱ま
ったシールは、隙間又は他の裂け目などから押し出され
る。さらに、軸受荷重容量全体は、複合軸受組立体から
なる個々の各部品の製作公差の影響により損なわれる。
これにより、軸受の作用面と関連する回転又は他の移動
部品との間の不整合を過剰にする。加えて、部品間の隙
間のような不連続は、摩擦熱の周囲構造への効果的な伝
導を妨げ、軸受の全負荷支持能力を損なう。最後に、複
合物軸受構造からなる部品の数が増加するので、不適当
な組立体が増加することが予想され、全体の労働、原料
及び結果として製造コストを増加させる。これは、複数
の組立又は分解が起きると、全体の製造物の寿命にわた
って重要になる。

【０００４】第三の別の軽量軸受構造方法は、黄銅ライ
ナーが、軽量アルミニウムキャリヤに鑞付け又はハンダ
付けされる冶金結合方法である。鋳造工程も、精巧の程
度が変化しながら、試されてきて、その成功度はまちま
ちであった。全体として、冶金結合は、接着剤による結
合と上述の複数部品エラストマー密封方法に関連した漏
れ、熱伝導及び部品寸法の公差の問題のほとんどに打ち
勝つ。しかし、黄銅ライナーとアルミニウムキャリヤと
の間に起こる熱膨張差は、全体の耐性問題に良い影響を
与えず、特には、軸受の大きな直径即ち高い長さ／直径
（Ｌ／Ｄ）比においてである。また、強度、延性及び熱
膨張のような材料特性は、特に、キャスト軸受におい
て、合金をつくること、冷却又は凝固速度の差及び他の
理由により、単一結合ゾーン内で変えることができる。
また、冶金結合の特性は、熱暴露、拡散、成分の移行及
び加工硬化又は疲労のような他の効果により、時間につ
いて変化する。金属マトリックス材料(MetalMatrix Com
posites:MMCs) が、冶金結合に由来する、軸受の熱膨張
差を減少させ、又は消滅させるために使われてきた。し
かし、問題は、MMCsの小さな金属延性にあり、材料特性
の多様性は、厄介な技術問題を残している。いずれにせ
よ、冶金結合技術を使用する軽量軸受は、加工方法に大
きく影響を受けやすいままであり、生産に非常に高い費
用がかかりやすい。

【０００５】

【発明が解決しようとする課題】本発明は、初めの軸受
材料の負荷特性及び耐磨耗性とより軽いキャリヤ材料と
を結合する、単一に仕上げられる軸受部品をもたらす、
簡単な機械技術を提供することである。特に、本発明に
よれば、鉛入り黄銅ライナーインサートが、半径方向の
焼嵌めにより、外側アルミニウム合金キャリヤスリーブ
ハウジングスリーブ構造に締まり嵌め連結される。

【０００６】

【課題を解決するための手段】別々の部品の間の機械的
ジョイントの特性は、確実に予測でき、接着剤による結
合又は冶金結合ジョイントの特性が変わるように、部品
ごと、又は使用中の期間にわたって、著しく変動しな
い。本発明の２部品組立体は、まるで単一部品のように
振る舞い、上述のエラストマーシールを利用する多部品
組立体に典型的に起きる軸受部分間の相対移動をなく
す。本発明のインサートとスリーブとの間の機械的ジョ
イントは、より幅の広い範囲の材料の使用を可能にし、
工程の変化に対して、上述の結合部品軸受よりも敏感で
ない。接着剤による結合技術を使用して製造された軸受
についての本発明の１つの大きな利点は、しっかり構成
された、高い伝導性の熱放散路が、半径方向の締まり嵌
め連結を通じて鉛入り黄銅インサートとアルミニウム合
金スリーブとの間に作られる。これは、効果が接着材料
内の空気ギャップによって一層大きくなる、接着剤の絶
縁効果をなくす。接着剤による結合技術を使って作られ
る軸受についての本発明の他の利点は、漏れ防止機能か
ら負荷機能の分離、Ｏリングを含むより積極的な密封装
置による改善した漏れ制御及び使用中の期間にわたる接
着の破損による結合及び密封の劣化の消滅を含む。改善
された製造制御と同様に、工程の変化に対する小さな感
度は、本発明の簡単で有効な２部品構造により実現され
る。 上述の機械的多部品軸受についての本発明のもう
一つの利点は、アルミニウムスリーブ即ちキャリヤと緊
密な接触状態にある鉛入り黄銅ライナーの間の完全な軸
方向ジョイント長さに沿って、しっかり構成された負荷
路を通じて、改善された負荷及び熱放散能力である。組
立時間と製造中の組立間違い又は損傷の見込みの両方
は、本軸受組立体の簡単な２部品構造の結果として減少
する。また、この構造は、多部品軸受の部品間に生じ、
ギャップを通じてのシールの押し出し及び部品間の望ま
れない相対移動のような問題を引き起こす、公差の積み
重ね及び不整合を減らす。

【０００７】冶金結合技術を使用して作られる軸受に関
する本発明のさらなる利点は、冶金結合されたジョイン
トを弱めるように作用する、熱膨張及び熱サイクル両方
に対する小さな感度である。本発明の構成に関し、ジョ
イントの保全性及び耐性についての熱膨張効果は、量的
に評価され、それにより、予想され、制御される。本発
明のさらなる他の利点及び利益は、以下の詳細な説明の
読み、理解すれば、当業者にとって明らかになるだろ
う。

【０００８】

【実施形態】図が、本発明の好ましい実施形態及び別の
実施形態を単に例示する目的であって、本発明を限定す
る目的でない図面を参照すると、図は、軽量軸受装置１
０及びそれを製造するための組み立て方法１００を示
す。図１に示すように、軸受装置１０は、細長い円筒形
ライナー即ちインサート１４を囲み、そして固定して保
持する外側キャリヤ即ちスリーブ１２を有する。インサ
ートは、作動的に関連した外部回転又は往復部材（図示
せず）を受け入れるための、長手方向軸線線Ｌを有する
軸線方向孔１６を備える。軸受装置１０は、複合２部品
構造であり、一般的に、スラストフランジ領域Ａ、ねじ
領域Ｂ、円筒セクションＣ及び任意的な尾部セクション
Ｄを含む。軸受の各部分を、以下に詳細に説明する。図
１を引き続き参照し、更に図２及び３を参照すると、軸
受装置１０は、それぞれ、軸線方向断面図及び端面図で
示されている。ライナーインサート１４は、ほぼ円筒形
であり、好ましくは、＃520 としてWestern Reserve Ma
nufacturingCo. から入手できる20％鉛合金のような鉛
入り黄銅合金材料で形成されるが、他の材料、例えば、
黄銅、真鍮、又は適当な軸受の特性を有する他の合金を
使用してもよい。また、キャリヤスリーブ１２は、ほぼ
円筒形であり、好ましくは、AMS4145(4032鍛造素材) の
ようなアルミニウム合金で形成されるが、他の材料、例
えば、2024、6061、又は他のアルミニウム合金、マトリ
ックス複合物、又はプラスチックやセラミックのような
非金属材料を含む、適当な機械的特性持った他の材料が
使用してもよい。

【０００９】インサートは、別の１対の独立した半径方
向の締まり嵌め連結部１８、２０により、外側キャリヤ
スリーブ１２に接合される。ねじ領域Ｂでは、インサー
ト１４の雄ねじ２２は、キャリヤスリーブ１２の雌ねじ
２４と相互に合って、螺旋パターンの半径方向締まり嵌
め連結部１８を構成する。円筒セクションＣでは、スリ
ーブ１２に設けられた平滑な内部孔２６が、ライナー１
４の円筒形外側面２８に係合して、連続した円筒形半径
方向締まり嵌め連結部２０を形成する。インサート１４
は、軸受装置１０のねじ領域Ｂと円筒セクションＣの両
方の中でほぼ円筒形である。しかし、フランジ領域Ａ内
では、インサート１４は、好ましくは、上述の鉛入り黄
銅であるのが好ましいインサート１４の残部を構成する
同じ材料で形成された、拡張した半径方向に延びる一体
のフランジ３０を含む。フランジ３０は、長手方向軸線
線Ｌにほぼ垂直に配置された平らな面３２を含む。面３
２は、孔１６内の作動的に関連した外部シャフト部材
（示せず）に固定され、かつ、該部材と一緒に回転する
ギア又は他の機構との係合に適合した軸受スラスト面を
提供する。面３２は、ギア又は他の回転スラスト補償部
材が接触する、ほぼ環状の平滑な軸受レース面を構成す
る。

【００１０】小さなリリーフ３４が、潤滑性能向上のた
めに、フランジ３０の別の平滑な面３２に加工される。
好ましい実施形態では、リリーフ３４は潤滑流体の均一
な分配のために、円形であり、そして孔１６に沿って連
続である。さらに、スラストフランジ３０は、その面側
３２と反対側のほぼ環状の平滑な連結面３６を構成し、
そこで、外側スリーブ１２のほぼ平らな面４４に設けら
れた、対応する密封面４０、４２に係合するようになっ
ている。連結面３６は、長手方向軸線Ｌにほぼ垂直及び
面側３２の平面と平行な平面内にある。内側密封面４０
及び外側密封面４２は、フランジ３０の平滑な連結面３
６との密な接触を行って、図２に最も良く例示されるよ
うに、ライナー１４が、スリーブ１２にきつくねじ込ま
れるとき、それぞれ、１対の環状機械的シール４６及び
４８を構成する。外側シール４８は、ライナーとスリー
ブとの間の領域への加圧流体の流入に対する第一シール
を提供する。もう一方即ち内側シール４６は、もちろ
ん、外側の第一シール４８の範囲内に第二の環状の機械
的な干渉シールを提供する。さらに、フランジ領域Ａに
関し、少なくとも１つのリリーフ通路５０が、スリーブ
１２とインサート１４の間の界面領域５２に、圧力リリ
ーフを設ける目的で、インサート１４内に含まれる。リ
リーフ通路５０は、スリーブ／インサート界面とスリー
ブ１２の面４４に加工された環状リリーフ５４との間に
流体逃げ部を構成する。

【００１１】最後に、フランジ領域Ａに関し、外側スリ
ーブ１２は、内側密封面４０と外側密封面４２との間に
設けられた連続的な円周溝６０を含む。溝６０は、好ま
しい実施形態では、ゴム製Ｏリングであるエラストマー
密封部材６２を受け入れるようになっている。図２に最
も良く例示されるように、ライナーの内側密封面４０及
び外側密封面４２の各々は、フランジ部材３０の連結面
３６に機械的に係合する。例示された位置で、Ｏリング
６２は、ライナーとスリーブとの間に圧縮され、溝６０
内に捕らえられる。図３に最も良く例示されるように、
溝は、フランジとスリーブの界面の外側端にできるだけ
近く対応するように、わずかに“Ｄ”型である。半径方
向平面内で、フランジ３０とスリーブ１２の外縁にでき
るだけ近く配置されるとき、Ｏリングが最も効率的であ
ることがわかっている。軽量軸受装置１０のねじ領域Ｂ
に移ると、インサート１４の雄ねじ２２は、キャリヤス
リーブ１２の雌ねじ２４と合って、螺旋パターン半径方
向締まり嵌め連結部１８を構成する。図２に最も良く示
されるように、雄ねじ２２は、長手方向軸線線Ｌを中心
とする、大きな半径７０を構成し、一方、キャリヤスリ
ーブ１２の雌ねじ２４は、長手方向軸線線Ｌを中心に、
小さな半径７２を構成する。螺旋パターン半径方向締ま
り嵌め連結部１８は、雌ねじ２４の平らな先端７４とイ
ンサート１４に配置された雄ねじ２２の谷底７６との間
の小さな直径７２につくられる。螺旋パターン半径方向
締まり嵌め連結部１８の詳細は、図２の断面点線部分の
拡大である図４に最も良く例示される。雄ねじ２２の谷
底７６は、小さな直径７２に螺旋パターン半径方向締ま
り嵌め連結部をつくる。加えて、面３６及び４４が図２
のように係合するように、インサート１４がスリーブ１
２にねじ込まれるとき、雄ねじ２２の前方フランク７８
は、雌ねじ２４の後方フランク８０と係合する。雌ねじ
２４の谷底８２は、雄ねじ２２の平らな先端８４と係合
しない。

【００１２】図４に例示された好ましいねじジョイント
は、修正ACMEねじレイアウトを使用し、即ち、ライナー
１４の雄ねじ２２は、標準スタブACMEねじ形成具で切ら
れ、スリーブ１２の雌ねじ２４は、標準全高ACMEねじ形
成具、スリーブ材料の過剰な量を除去することなく、他
の谷セクションよりも広い谷セクションを作るために、
標準全高ACMEねじ切り具から取り外されたカッターチッ
プの一部分だけで切られる。また、いくつかの他のねじ
形成及び製造技術が可能である。再度、図２を参照する
と、円筒形セクションＣにおいて、スリーブ１２の内部
の平滑な孔２６は、ライナー１４の円筒形外側面２８に
係合して、連続的な円筒形の半径方向締まり嵌め連結部
２０を形成する。平滑な孔２６と外側面２８の両方は、
螺旋パターン半径方向締まり嵌め連結部１８がねじ領域
Ｂにつくられる、小さな径７２にできるだけ近く保持さ
れることが図２からわかる。円筒形半径方向締まり嵌め
連結部２０と螺旋パターン半径方向締まり嵌め連結部１
８の両方のために、ねじ領域Ｂ及び円筒形セクションＣ
の各々においてライナーとスリーブの間の確実な接触が
行われる。これは、小さな径７２に沿ったほぼ均一な半
径方向締まり嵌めによるものである。二重半径方向締ま
り嵌めは、ライナーとスリーブの間の熱膨張の半径方向
差を補正し、ライナーとスリーブの間の回転運動を防止
するのに有効なトルクを提供するので、二重半径方向締
まり嵌めが好ましい。加えて、図に示された好ましい二
重半径方向締まり嵌めは、ライナーインサートの作用面
と外側スリーブ及び周囲支持構造（示せず）との間の熱
伝導のための確実な通路を提供する。最後に、締まり嵌
め連結部１８、２０の結合した接触領域の組み合わせ
は、ねじ２２、２４のフランクでのねじ２２、２４の接
触領域を大きく越える。かくして、結合のゆるみが起き
ることはまずない。

【００１３】螺旋パターン半径方向締まり嵌め連結部１
８と連続的円筒形半径方向締まり嵌め連結部２０の組み
合わせは、ライナーインサート１４の全長に沿ってのそ
の確実な支持を機械的に確保する。不十分な支持による
ライナーの作用面の変形なしに、機械力を周囲のハウジ
ング構造に伝えるために、支持は、長手方向軸線線Ｌを
中心に分配される。軽量軸受装置１０の尾部セクション
Ｄは、ライナーインサート１４の後面９２とキャリヤス
リーブ１２の前面９４の間に、長手方向軸線線Ｌに沿っ
てつくられる円形リリーフ９０を含む。軸線方向の隙間
が、ライナー１４とスリーブ１２の間の軸方向の熱膨張
の差を調節するために、長手方向軸線Ｌに沿って設けら
れる。軸受が高いＬ／Ｄ比（Ｌ：長さ、Ｄ：直径）を有
しても、この配置は、スラスト面３２の変形を最小にす
るので好ましい。図５及び６は、本発明の軸受装置の別
の実施形態を示す。図面と説明の理解を容易にするため
に、同じ要素は、’符号つけた同じ番号を使用し、新し
い要素には、新しい番号が使用される。最初に図５を説
明すると、図１乃至４に例示された好ましい軽量軸受装
置の第一の別の実施形態が例示され、溝６０’は、前述
されたキャリヤスリーブ１２’内ではなく、ライナーイ
ンサート１４’内に設けられる。溝６０’は、これら２
つの部分が図のように合わされるとき、好ましくは、ラ
イナーとスリーブの間で圧縮される十分な断面を有す
る、対応するＯリング６２’を収容する。

【００１４】加えて、内側密封面４０’及び外側密封面
４２’は、前述のように、キャリヤ内でなく、ライナー
インサート１４’内に構成される。内部密封面４０’及
び外部密封面４２’は、図２で例示された第一の好まし
い実施形態に関して説明された方法と同じ方法で、それ
ぞれ、内側環状機械シール４６’及び外側環状機械シー
ル４８’をつくる。Ｏリング及び関連する密封面の位置
の置換を除いて、図５の軸受組立体は、図２の軸受組立
体と機能的に等しい。しかし、全体として、図２の軸受
装置は製造可能性が大きな問題であるとき、図５の装置
より好ましい。これは、溝６０’を図５のようにキャリ
ヤ１２に加工するよりも一般的に難しいことがわかって
いるからである。製造可能性が大きな問題でなければ、
図５に示された軸受装置１０’の方が、ある状況又は特
別な適用において好ましいことがあり得る。図６は、第
二の別の実施形態として、半径方向に配向されたシール
配置を例示し、ライナーインサート１４''の接触面３
６''は、単一の連続した環状の機械シール９６で、キャ
リヤ１２''の面４４''に係合する。Ｏリング６２''は、
シール９６と図で例示される軽量軸受装置１０''のねじ
領域Ｂ''との間に与えられた界面領域５２''でスリーブ
とインサートの間に収容される。ある適用においては、
図６に例示された軸受装置は、前述の最初の２つの実施
形態より好ましいことがあり得る。しかし、図６に例示
された実施形態は、主に、Ｏリングシールのより中心よ
りの位置により、フランジに大きな曲げ荷重を受ける。
従って、図１乃至５に例示された配置より好ましいとは
限らない。

【００１５】最後に図７を参照すると、図１乃至６に示
された軽量軸受装置の組み立て方法１００が説明され
る。最初に、ステップ１０２で、ライナー１４及びスリ
ーブ１２が、当業者に良く知られたNCフライス削り、ド
リル、ねじ切り工程のような既知の製作技術を使って加
工される。また、この加工ステップで、内部密封面４０
及び外側密封面のような基準及び界面部分が、構成部品
の１つ溝６０に沿ってつくられる。次に、ステップ１０
４で、Ｏリング６２は、ステップ１０２でスリーブ１２
に構成された溝６０内に挿入される。締まり嵌め連結部
１８、２０を補正するために、スリーブとインサートの
間に、ステップ１０６で温度差がつくられる。一般に、
上述の好ましい材料を使って、スリーブがライナーより
70°熱い温度差は、ライナーがスリーブを容易に螺合
し、面３６、４４が完全に係合する、相対半径方向寸法
差となる。より大きな温度差が、組み立てのためにより
長い作業時間を得るために必要である。他の温度が、他
の材料組成の場合に必要である。次に、ステップ１０８
において、ライナーは、スリーブ内に組み立てられ、適
当な値のトルクを与えられる。ライナーとスリーブの組
み立ては、もちろん、部品が温度差を維持しながら行わ
れる。

【００１６】組み立てられた軸受は、ステップ１１０で
室温に安定化させられる。この安定化の間に、締まり嵌
め連結部がつくられる。一般に、ライナーとスリーブの
間の相対半径方向成長は、ライナーを小さな直径寸法７
２で、スリーブ内に捕らえられる。軸受組立体１０の応
力を和らげるために、完成した組立体は、ステップ１１
２で、所定の最低温度と最高温度を繰り返される。好ま
しい実施形態において、軸受組立体は、５分間290 °以
上、それから５分間−35°以下を維持し、サイクルを構
成する。複数のサイクルは、組み立てステップ１０８及
び安定化ステップ１１０の間に、軸受構造にできた応力
を和らげるために行われる。最後に、軸受は、通常の室
温に戻され、仕上げ加工作業が、ステップ１１４で行わ
れる。一般に、仕上げ加工作業は、部品に追加の応力又
は他のダメージをつくるような、軸受組立体の大きな温
度上昇は起こさない。本発明は、好ましい実施形態及び
別の実施形態を参照して説明された。変更及び代替が、
この明細書を読み、理解した当業者によって行われるだ
ろう。そのような全ての変更及び代替は、その限りにお
いて、特許請求の範囲又はそれと等価なものの中に含ま
れる。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明による軽量軸受装置の略斜視図である。

【図２】図１の２−２線における軸受装置の軸断面図で
ある。

【図３】図２の３−３線における軸受装置の端面図であ
る。

【図４】図２の軸受装置の点線断面部分の拡大断面図で
ある。

【図５】第一の別の実施形態を例示する、図１の２−２
線における軸受装置の軸断面図である。

【図６】第二の別の実施形態を例示する、図１の２−２
線における軸受装置の軸断面図である。

【図７】本発明の軽量軸受装置の好ましい製造方法を例
示するフローチャートである。

【符号の説明】

１０ 軸受装置 １２ スリーブ １４ インサート １８ 締まり嵌め連結部 ２０ 締まり嵌め連結部 ２２ 雄ねじ ２４ 雌ねじ ２６ 孔 ２８ 円筒形外側面 ３２ 平らな面 ３４ リリーフ ３６ 連結面 ４０ 密封面 ４２ 密封面 ４４ 平面 ４６ 機械シール ４８ 機械シール ５０ リリーフ通路 ５２ 界面領域 ５４ リリーフ ６０ 溝 ６２ Ｏリング ７４ 先端 ７６ 谷底 ８０ フランク ８２ 谷底 ８４ 先端 ９０ リリーフ ９２ 後面 ９４ 前面

Claims (20)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 第一長手方向軸線に沿った、細長い、実
   質的に円筒形の孔を構成する第一スリーブ表面と前記実
   質的に円筒形の孔内に溝を構成する第二スリーブ面を有
   するスリーブと、 前記第一長手方向軸線に沿った前記スリーブ内に配置さ
   れ、前記第一スリーブ面に締まり嵌め連結された第一ラ
   イナー面と前記溝に締まり嵌め連結された第二ライナー
   面とを有する実質的に円筒形のライナーとからなる軽量
   軸受装置。
2. 【請求項２】 前記第一スリーブ面及び第二スリーブ面
   は、スリーブの実質的に平滑な内部面であり、 前記第一ライナー面及び第二ライナー面は、ライナーの
   実質的に平滑な外部面であり、 第一スリーブ面と第一ライナー面の少なくとも１つが、
   前記第一長手方向軸線に心出しされた、実質的に連続な
   円筒形の界面に沿って、他の第一スリーブ面と第一ライ
   ナー面と締まり嵌め連結するようになっている、 請求項１に記載の軽量軸受装置。
3. 【請求項３】 第二スリーブ面と第二ライナー面の少な
   くとも１つが、前記第一長手方向軸線から均等に間隔を
   隔てた、細長い、連続な円筒形の界面に沿って、他の第
   二スリーブ面と第二ライナー面と締まり嵌め連結するよ
   うになっている、 請求項２に記載の軽量軸受装置。
4. 【請求項４】 前記第二スリーブ面は、前記第一長手方
   向軸線に沿って、第一固定部材を構成し、 前記第二ライナー面は、前記第一固定部材に係合するよ
   うになっている第二固定部材を構成する、請求項３に記
   載の軽量軸受装置。
5. 【請求項５】 前記第一固定部材は、スリーブに連続し
   た雌ねじを備え、 前記第二固定部材は、ライナーに連続した雄ねじを備
   え、連続した雌ねじと連続した雄ねじの少なくとも１つ
   は、前記第一長手方向軸線に心出しされた実質的に螺旋
   状の界面に沿って、他の連続した雌ねじを連続した雄ね
   じに半径方向に締まり嵌めするようになっている、請求
   項４に記載の軽量軸受装置。
6. 【請求項６】 前記スリーブは、前記第一長手方向軸線
   に垂直な第一平面に、実質的に環状の面を構成し、 前記ライナーは、前記第一長手方向軸線に沿ってスリー
   ブから延び、前記実質的に環状の面に係合するようにな
   っている前記第一平面に、実質的に環状のベース面を構
   成するリップを含む、請求項５に記載の軽量軸受装置。
7. 【請求項７】 スリーブの前記実質的に環状の面は、前
   記第一長手方向軸線に垂直な、環状の連続した界面の連
   結部に沿って、ライナーの実質的に環状のベース面に係
   合する、請求項６に記載の軽量軸受装置。
8. 【請求項８】 スリーブの実質的に環状の面は、前記第
   一長手方向軸線に垂直な平面に、連続した溝を構成する
   手段を含み、溝は、その中に、連続した密封要素を受け
   るようになっている、請求項７に記載の軽量軸受装置。
9. 【請求項９】 スリーブの実質的に環状の面は、溝と前
   記第一長手方向軸線との間の環状の面に開口部を有する
   少なくとも１つのリリーフ口を含む、請求項８に記載の
   軽量軸受装置。
10. 【請求項１０】 前記スリーブは、アルミニウムで形成
    され、前記ライナーは、鉛入り黄銅で形成される、請求
    項９に記載の軽量軸受装置。
11. 【請求項１１】 第一長手方向軸線に沿って配置され
    た、第一の細長い内部円筒形面と、前記円筒形面に溝を
    構成する第二面を構成する、キャリヤ部材を提供する段
    階と、 前記第一長手方向軸線に沿って、前記キャリヤ部材内に
    インサートを受ける段階と、 前記インサートの第一の細長い外部円筒形面を前記キャ
    リヤ部材の第一の細長い内部円筒形面と締まり嵌め連結
    し、前記インサートの第二外部面をキャリヤ部材の前記
    第二面と締まり嵌め連結する段階とからなる、軽量複合
    物軸受組立体の組立方法。
12. 【請求項１２】 前記第一長手方向軸線に沿って、前記
    キャリヤ部材内に前記インサートを受ける前に、キャリ
    ヤ部材とインサートとの間に相対的な温度差を作る段階
    をさらに含む、請求項１１に記載の方法。
13. 【請求項１３】 キャリヤ部材とインサートとの間に前
    記相対的な温度差を作る段階は、インサートの温度より
    も高い温度をキャリヤ部材に与えるために、キャリヤ部
    材とインサートの少なくとも１つの温度を制御すること
    を含む、請求項１２に記載の方法。
14. 【請求項１４】 前記インサートの細長い外部円筒形面
    を前記キャリヤの細長い内部円筒形面と締まり嵌め連結
    する段階は、前記キャリヤ部材と前記インサートの両方
    に平衡緩和温度を作る段階を含む、請求項１２に記載の
    方法。
15. 【請求項１５】 前記平衡緩和温度を作る段階は、組み
    立ての間に引き起こされる応力を解放するための少なく
    とも１回、最高作動温度と最低作動温度との間に組立体
    を循環させる段階を含む、請求項１４に記載の方法。
16. 【請求項１６】 i ）実質的に円筒形の第一キャリヤ面
    と、ｉｉ）細長い螺旋状の第二キャリヤ面とを有するキ
    ャリヤ部材と、 i ）前記第一キャリヤ面に締まり嵌め連結された実質的
    に円筒形の第一インサート面と、前記第二キャリヤ面に
    締まり嵌め連結された細長い螺旋状の第二インサート面
    とを有する、前記キャリヤ部材内のインサートとを備え
    る軸受装置。
17. 【請求項１７】 前記キャリヤは、アルミニウムで形成
    され、前記インサートは、鉛入り黄銅で形成される、請
    求項１６に記載の軸受装置。
18. 【請求項１８】 前記キャリヤ部材は、前記円筒形の第
    一キャリヤ面の長手方向軸線に垂直な第一平面に、実質
    的に環状の面を構成し、 前記インサートは、前記第一長手方向軸線に沿って、前
    記キャリヤ部材から延び、前記実質的に環状の面に係合
    するようになっている前記第一平面に、実質的に環状の
    ベース面を構成するリップを含む、請求項１７に記載の
    軸受装置。
19. 【請求項１９】 キャリヤ部材の前記実質的に環状の面
    は、前記第一長手方向軸線に垂直な、環状の連続した界
    面の連結部に沿って、インサートの実質的に環状のベー
    ス面に係合する、請求項１８に記載の軸受装置。
20. 【請求項２０】 キャリヤ部材の前記実質的に環状の面
    と前記インサートの実質的に環状のベース面との間に配
    置されたエラストマーシールをさらに備える、請求項１
    ９に記載の軸受装置。