JPH09177778A - 球面すべり軸受 - Google Patents

球面すべり軸受

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JPH09177778A
JPH09177778A JP35126695A JP35126695A JPH09177778A JP H09177778 A JPH09177778 A JP H09177778A JP 35126695 A JP35126695 A JP 35126695A JP 35126695 A JP35126695 A JP 35126695A JP H09177778 A JPH09177778 A JP H09177778A
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JP
Japan
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peripheral surface
race
vibration
outer peripheral
inner peripheral
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Application number
JP35126695A
Other languages
English (en)
Inventor
Tomihiro Maruta
富弘 丸田
Shinichi Akao
真一 赤尾
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Minebea Co Ltd
Original Assignee
Minebea Co Ltd
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Publication date
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Priority to EP96117520A priority patent/EP0781932A1/en
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    • F16ENGINEERING ELEMENTS AND UNITS; GENERAL MEASURES FOR PRODUCING AND MAINTAINING EFFECTIVE FUNCTIONING OF MACHINES OR INSTALLATIONS; THERMAL INSULATION IN GENERAL
    • F16CSHAFTS; FLEXIBLE SHAFTS; ELEMENTS OR CRANKSHAFT MECHANISMS; ROTARY BODIES OTHER THAN GEARING ELEMENTS; BEARINGS
    • F16C27/00Elastic or yielding bearings or bearing supports, for exclusively rotary movement
    • F16C27/06Elastic or yielding bearings or bearing supports, for exclusively rotary movement by means of parts of rubber or like materials
    • F16C27/063Sliding contact bearings
    • FMECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F16ENGINEERING ELEMENTS AND UNITS; GENERAL MEASURES FOR PRODUCING AND MAINTAINING EFFECTIVE FUNCTIONING OF MACHINES OR INSTALLATIONS; THERMAL INSULATION IN GENERAL
    • F16CSHAFTS; FLEXIBLE SHAFTS; ELEMENTS OR CRANKSHAFT MECHANISMS; ROTARY BODIES OTHER THAN GEARING ELEMENTS; BEARINGS
    • F16C11/00Pivots; Pivotal connections
    • F16C11/04Pivotal connections
    • F16C11/06Ball-joints; Other joints having more than one degree of angular freedom, i.e. universal joints
    • F16C11/0614Ball-joints; Other joints having more than one degree of angular freedom, i.e. universal joints the female part of the joint being open on two sides
    • FMECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F16ENGINEERING ELEMENTS AND UNITS; GENERAL MEASURES FOR PRODUCING AND MAINTAINING EFFECTIVE FUNCTIONING OF MACHINES OR INSTALLATIONS; THERMAL INSULATION IN GENERAL
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    • F16C11/06Ball-joints; Other joints having more than one degree of angular freedom, i.e. universal joints
    • F16C11/0619Ball-joints; Other joints having more than one degree of angular freedom, i.e. universal joints the female part comprising a blind socket receiving the male part
    • F16C11/0623Construction or details of the socket member
    • F16C11/0652Construction or details of the socket member combined with a damper other than elastic linings

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  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • General Engineering & Computer Science (AREA)
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Abstract

(57)【要約】 【課題】 ラジアル荷重及び回転揺動荷重に対して防振
性が高く運転寿命の長い球面すべり軸受を提供する。 【解決手段】 ボデー1の取付孔3とこの取付孔3れに
嵌合したレース11との間に防振ゴム製の防振部材5を
配設し、防振効果が高く長寿命の球面すべり軸受を構成
する。

Description

【発明の詳細な説明】
【0001】
【発明の属する技術分野】本発明は、球面すべり軸受に
関し、特に、鉄道車両関係のアンチローリングシステム
用のロッドエンドベアリングに関する。
【0002】
【従来の技術】従来の鉄道車両関係のアンチローリング
システム用ロッドエンドベアリングは、球の外周面とレ
ースの軸受面とが金属接触する構造のものが多い。しか
し、近年、この種のロッドエンドベアリングは、過酷な
荷重下で使用されることが多くなるにつれて、短い周期
で変化するラジアル方向の繰り返し荷重を受けるため
に、球の外周面とレースの軸受面が短期間で磨耗した
り、これらにいわゆるヘタリを生じてロッドエンドベア
リングの寿命が短かくなるようになって来た。特に、こ
のラジアル方向の荷重に加えて短い周期で揺動荷重が掛
かると、ヘタリ乃至は磨耗が加速され、ロッドエンドベ
アリングの寿命が更に短くなってしまうという問題もあ
った。
【0003】
【発明が解決しようとする課題】この発明の課題は、耐
ラジアル荷重性及び耐揺動性が高く、長寿命の球面すべ
り軸受を提供することにある。
【0004】
【課題を解決するための手段】この課題を解決するた
め、本発明に基づく球面すべり軸受は、ボデーと、この
ボデーの取付孔に嵌合したレースとこのレースの球欠的
形状の内周面に回転摺動可能に嵌合された球とを設け、
ボデーの取付孔の内壁面とレースの外周面との間に防振
ラバー製の大略環状の防振部材を設けて構成される。
【0005】球とボデー間のラジアル方向の荷重は、防
振部材の弾性的な伸縮によって減衰され、そして、揺動
に伴う荷重は球からレースを通して防振部材に伝達され
る。そのため、球の揺動の際に球が防振部材に直接接触
することがないので、防振部材が受ける荷重は、球の揺
動荷重よりも少なくなる。従って、本発明の球面すべり
軸受は、高い耐揺動性を有する。
【0006】
【発明の実施の態様】以下、本発明に基づく球面すべり
軸受を、図1乃至図8を参照する第1実施例で、また、
図9及び10を参照する第2実施例に基づいて説明す
る。図1乃至4は、それぞれ、第1実施例の正面図、軸
を含む横断面図、側面図及び軸縦断面図であり、図5乃
至図8は、それぞれ、第1実施例の非揺動−振動ヘタリ
特性、非揺動−振動トルク特性、揺動−振動摩耗特性及
び揺動−振動トルク特性である。また、図9及び10は
第2実施例の軸を含む横断面及び縦断面図である。な
お、これら実施例は球面すべり軸受の一例である、鉄道
車両関係のロッドエンドベアリングに基づいて説明され
るが、他の球面すべり軸受にも適用できる。
【0007】本発明の第1実施例の図1乃至図4に示す
ように、ロッドエンドベアリングは、そのボデー1の一
端部2に取付孔3を有する。この取付孔3は、図2に示
すように横断面が円形であると共に、図4に示すように
軸断面が凹円弧状の内壁面4を有する。この取付孔3内
側に太鼓状の防振部材5が設けられている。そして、こ
の防振部材5は、取付孔3の内壁面4と同形状同寸法の
外周面6を有し、この外周面6は取付孔3の内壁面4に
固定されている。防振部材5は、更に、軸断面凹円弧状
の内周面7を有する。防振部材5内側にこれも太鼓状の
スリーブ8が設けられている。そして、その外周面9は
防振部材5の内周面7と同形同寸法の軸断面が凸円弧状
になっており、防振部材5の内周面7に固定されてい
る。スリーブ8の内周面10は円筒状になっている(図
4)。
【0008】スリーブ8内側にレース11が設けられて
おり、その円筒形外周面12がスリーブ8の内周面10
に圧入固定されている。レース11の内周面13は軸断
面が凹円弧状に形成され、ここに、例えば、テフロンな
どとして知られているポリテトラフルオロエチレン製の
耐摩耗ライナー14が被覆されている。
【0009】レース11内側に球(ボール)15が設置
され、この球15の外周面16はレース11の内周面1
3と実質的に同形状同寸法に形成されている。そしてこ
の球15の外周面16がレース11の内周面13に対し
て回転可能に摺接している。また、球15に他の連結部
材を取り付けるための連結中心孔17が形成されてい
る。さらに、球15の両端の外周部、並びに、ボデー1
の取付孔3、防振部材5、スリーブ8及びレース11の
両端部を覆うシール18がボデー1の一端部の両側に設
けられている。また防振部材5は、防振ゴム、特に、水
素添加NBR系防振ゴム製であることが望ましい。
【0010】第1実施例のロッドエンドベアリングの組
立に当たっては、ボデー1と防振部材5とスリーブ8か
ら成る第1サブアセンブリーと、球15とレース11と
から成る第2サブアセンブリーを別々に半組立する。第
1サブアセンブリーは、ボデー1の取付孔3の内壁面4
とスリーブ8の外周面9との間に上記の防振ゴムをモー
ルディングして防振部材5を形成することによって構成
する。そして、このように形成した第1アセンブリーの
スリーブ8の内周面13に第2アセンブリーのレース1
1を圧入して組立が完了する。
【0011】第1実施例でスリーブ8を用いる理由は、
次の通りである。第1実施例の場合は、もし、ボデー1
とレース11との間に防振部材5をモールディングによ
って形成すれば、モールディングの際の高熱のために、
レース11の内周面13に形成されたポリテトラフルオ
ロエチレン製の耐摩耗ライナーが剥離してしまう恐れが
ある。ところが、スリーブ8を用いて、ボデー1とスリ
ーブ8との間に防振部材5を予め形成し、その上でレー
ス11をスリーブ8に圧入すれば、モールディングの際
発生する高熱による上記の不具合を完全に回避できる。
【0012】図5乃至8は、球15の直径53.181
mmのロッドエンドベアリングに、防振部材として厚さ
4mm、幅28mmの水素添加NBR系防振ゴム(例え
ば日本ゼオン株式会社のゼットポール(商品名))をモ
ールディングしたものを、防振部材を用いていない対応
の公知のロッドエンドベアリングと性能比較をした実験
結果を示す。
【0013】図5に示す実験例は、本実施例と公知のロ
ッドエンドベアリングに、揺動荷重(ボールの揺動方向
に掛けられる荷重をいう)を伴わずに、振動速度30C
PMで2000kg±1000kgの振動荷重をラジア
ル方向へのみ掛けた場合の、非揺動−振動ヘタリ特性を
示す。この特性においては、1,000万サイクルまで
の全範囲にわたって、球の外周面とレースとの間に生じ
るラジアルすき間(いわゆる、ヘタリ)が本発明の第1
実施例では公知例よりも常に低く、1,000万サイク
ルにおいては公知例の約半分になっている。
【0014】図6に示す実験例は、本実施と公知のロッ
ドエンドベアリングに、図5と同じ条件で行った非揺動
−振動トルク低下特性を示す。この実験によると、1,
000万サイクルまでの範囲で本実施例ではほぼ一定の
トルクを維持している。これに対して、公知例ではトル
クが400万サイクルまで急激に落ちてしまい、その後
ほぼ一定になるものの、本実施例の数分の1に低下して
いる(例えば、1/7〜1/8)。
【0015】従って、図5及び6の結果から、本実施ロ
ッドエンドベアリングにラジアル荷重のみが掛かった場
合は、防振部材を用いていない公知例よりも防振効果が
非常に高められることが明らかである。
【0016】図7に示す実験例は、本実施例と公知のロ
ッドエンドベアリングに、揺動角度±25゜の揺動荷重
を伴なって、振動速度30CPMで2000kg±50
0kgの振動荷重をラジアル方向へ掛けた場合の揺動−
振動摩耗特性を示す。この特性は、防振部材5に弾性が
あるために、15万サイクルまでは、公知例の方がよい
が、それを越え30万サイクルの範囲までは本実施例の
方がよく、30万サイクルでは、ラジアルすき間は公知
例の半分となって防振効果が非常に高められていること
が分かる。
【0017】図8に示す実験例は、本実施と公知のロッ
ドエンドベアリングに、図7と同じ条件で行った揺動−
振動トルク低下特性を示す。この実験によると、約30
万サイクルまでの全範囲で本実施例が公知例よりも高い
トルクを維持しており、30万サイクル近傍では公知例
の約3倍になっていることが分かる。
【0018】従って、図7及び8の結果から、本実施ロ
ッドエンドベアリングにラジアル荷重と揺動荷重が掛か
った場合は、サイクル数の多い領域では本実施例の防振
効果が明らかに非常に高くなっている。
【0019】以上より明らかな通り、本実施例によれ
ば、ラジアル荷重のみが掛かった場合にも、これに更に
揺動荷重が掛かった場合にも、高い防振効果が発揮でき
ることが明らかである。なお、本発明の防振部材は、前
記球の直径に対して厚さが5%乃至10%、幅が40乃
至60%であるとよい。
【0020】図9及び図10に示す第2実施例は、第1
実施例からスリーブ8を取り除いたものであり、高熱を
伴わずに、ボデー1とレース11との間に形成出来る防
振部材5を形成する場合に適用できる。ボデー1の一端
部2、一端部2の取付孔3、取付孔3の内壁面4、防振
部材5の内外周面7,6、レース11の内外周面13,
12、耐摩耗ライナー14、球15、球15の外周面1
6、球16の連結中心孔17及びシール18は、実施例
のそれらと同様に形成されている。また、耐摩耗ライナ
ー14を必要としない場合は、第1実施例と同じ材料を
防振部材5に用いることが出来る。そして、第2実施例
も第1実施例同様に防振作用がある。
【0021】
【発明の効果】本発明に基づく球面すべり軸受は、ボデ
ーとレースとの間に防振部材を設けたことにより、ラジ
アル荷重及び揺動荷重を効果的に受け、高い防振作用を
なし、運転寿命が高められるという効果がある。
【図面の簡単な説明】
【図1】本発明の第1実施例の球面すべり軸受の正面図
である。
【図2】図1の、軸を含む横断面図である。
【図3】図1の球面すべり軸受の側面図である。
【図4】図3の軸断面図である。
【図5】本発明の第1実施例の非揺動−振動ヘタリ特性
図である。
【図6】本発明の第1実施例の非揺動−振動トルク特性
図である。
【図7】本発明の第1実施例の揺動−振動摩耗特性図で
ある。
【図8】本発明の第1実施例の揺動−振動トルク特性図
である。
【図9】本発明の第2実施例の軸を含む横断面図であ
る。
【図10】本発明の第2実施例の軸断面図である。
【符号の説明】
1 ボデー 2 一端部 3 取付孔 4 内壁面 5 防振部材 8 スリーブ 11 レース 13 内周面 14 耐摩耗ライナー 15 球
─────────────────────────────────────────────────────
【手続補正書】
【提出日】平成8年3月18日
【手続補正1】
【補正対象書類名】図面
【補正対象項目名】図6
【補正方法】変更
【補正内容】
【図6】
【手続補正2】
【補正対象書類名】図面
【補正対象項目名】図8
【補正方法】変更
【補正内容】
【図8】

Claims (5)

    【特許請求の範囲】
  1. 【請求項1】 ボデーと、該ボデーの取付孔に嵌合した
    レースと該レースの球欠的形状の内周面に回転摺動可能
    に嵌合された球とを有する球面すべり軸受において、前
    記ボデーの取付孔の内壁面と前記レースの外周面との間
    に防振ラバー製の大略環状の防振部材を設けたことを特
    徴とする球面すべり軸受。
  2. 【請求項2】 前記防振部材は、水素添加NBR系防振
    ラバー製であることを特徴とする請求項1に記載の球面
    すべり軸受。
  3. 【請求項3】 前記防振部材は、前記球の直径に対して
    厚さが5%乃至10%、幅が40乃至60%であること
    を特徴とする請求項1又は2に記載の球面すべり軸受。
  4. 【請求項4】 前記防振部材の内周面と前記レースの外
    周面の間に大略環状のスリーブを設けたことを特徴とす
    る請求項1乃至3の何れかの1に記載の球面すべり軸
    受。
  5. 【請求項5】 前記レースの内周面に前記球の外周面と
    相互に摺動し合う耐磨耗材製のライナーを形成したこと
    を特徴とする請求項1乃至4の何れかの1に記載の球面
    すべり軸受。
JP35126695A 1995-12-27 1995-12-27 球面すべり軸受 Pending JPH09177778A (ja)

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