JPH0932856A

JPH0932856A - 滑り軸受及びその製造方法

Info

Publication number: JPH0932856A
Application number: JP18578195A
Authority: JP
Inventors: Takashi Minami; 隆南; Natsuhiko Mori; 夏比古森
Original assignee: NTN Corp; NTN Toyo Bearing Co Ltd
Current assignee: NTN Corp
Priority date: 1995-07-21
Filing date: 1995-07-21
Publication date: 1997-02-04

Abstract

(57)【要約】【課題】製造時における軸受隙間の管理を容易化し、
且つ、部品点数及び組立工数を増大させることなく、二
方向からのアキシャル荷重を受けられるようにする。【解決手段】内方部材（３）を溶融樹脂を硬化させた
樹脂組成物で成形し、外方部材（２）と内方部材（３）
との間の軸受隙間（９）を、内方部材（３）の硬化時に
おける樹脂収縮によって形成する。外方部材（２）の内
周面と内方部材（３）の外周面とに、軸方向で相互に係
合可能な凹部（５）及び凸部（６）をそれぞれ形成す
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、滑り軸受及びその
製造方法に関し、詳しくは、ファン用モータに代表され
るモータ用軸受、あるいはその他一般の回転体支承部品
として使用される滑り軸受及びその製造方法に関する。

【０００２】

【従来の技術】転がり軸受は、対をなす軌道輪の間に介
在させた転動体の転がり接触により、摩擦を減じるもの
であり、その優れた低トルク性から一般機械用の軸受と
して広く普及している。

【０００３】しかしながら、転がり軸受は、内輪、外
輪、転動体、保持器等の多数の部品からなることから組
立、製造コストが高騰する傾向にあり、また、転動体の
収納スペースを要することから小型化にも一定の限度が
ある。さらに、低騒音化のためには、高精度加工を要
し、製造コストが著しく増大するという欠点もある。

【０００４】以上の点から、コスト、スペース、騒音等
に厳しい制限が課される条件下では、滑り軸受を使用す
る場合が多い。

【０００５】

【発明が解決しようとする課題】滑り軸受は、図７
（ａ）〜（ｄ）に示すように、焼結含油金属や樹脂等か
らなる外方部材（22）に軸受孔（21）を設け、この軸受
孔（21）に微小な軸受隙間を介在させて軸等の内方部材
（23）を挿入することによって構成される。ところで、
このような滑り軸受では、軸受隙間の良否によって軸受
寿命、トルク、振れ精度等が大きな影響を受けるため、
軸受隙間を厳しく管理する必要がある。

【０００６】しかし、転がり軸受と異なり、滑り軸受の
場合は、相手側部材が支軸等の別機能を合わせ持つ場合
が多いため、内方部材と外方部材とを別途製造するのが
通常である。この場合、両部材について精密加工を施さ
なければならず、手間を要するため、軸受隙間の寸法、
形状の管理が困難であり、軸受隙間の不良による機能性
の低下を招きやすかった。

【０００７】また、滑り軸受でアキシャル方向の荷重を
受けるためには、別途受け材（24）を配置する必要があ
る。図７（ａ）〜（ｄ）は、従来の受け材（24）の配置
例であり、（ａ）図は受け材（24）をハウジング（図示
省略）に装着した場合を、同図（ｂ）〜（ｄ）は、軸等
の内方部材（23）に受け材（24）を固定した場合を例示
している。何れにせよ、このような受け材（24）を配置
すると、部品点数や組立工程の増大による製造コストの
増大が避けられず、問題となる。

【０００８】なお、外方部材（22）を樹脂製とすれば、
図８に示すように、受け材（24）を外方部材（22）と一
体成形して上述の不具合を解消することも可能である
が、この場合は、片持ち支持構造となるため、ラジアル
方向の剛性が低下する等の不安があり、機能上種々の制
約を受ける。また、単一方向のアキシャル荷重しか受け
られない点も問題となる。

【０００９】そこで、本発明は、安価で且つ小型化が容
易であり、しかも低騒音性に優れる等の滑り軸受の特徴
を害することなく、製造時における軸受隙間の管理を容易化し、部品点数及び組立工数の削減によるさらなる低コス
ト化を図り、ラジアル荷重のみならず、二方向からのアキシャル
荷重をも受けられるようにすることを目的とする。

【００１０】

【課題を解決するための手段】上記目的を達成すべく、
本発明にかかる滑り軸受は、軸受孔を有する外方部材
と、外方部材との間に環状の軸受隙間を介在させて軸受
孔に挿入した内方部材とを有する滑り軸受であって、内
方部材が溶融樹脂を硬化させた樹脂組成物からなり、且
つ、外方部材と内方部材との間の軸受隙間が、内方部材
の硬化時における樹脂収縮によって形成されたものであ
る。

【００１１】請求項２の発明では、外方部材の内周面と
内方部材の外周面とに、軸方向で相互に係合可能な凹凸
部を設けることとした。

【００１２】請求項３の発明では、内方部材の外周面
を、軸方向と直交する方向の断面において周方向の凹凸
形状に形成した。

【００１３】請求項４の発明では、内方部材を含油樹脂
組成物で形成した。

【００１４】請求項５の発明では、外方部材を所定形状
に成形した後、その軸受孔に溶融樹脂を充填し、この溶
融樹脂を硬化させて内方部材を成形すると共に、内方部
材と外方部材との間に、溶融樹脂の硬化に伴う樹脂収縮
によって軸受隙間を形成することとした。

【００１５】請求項６の発明では、外方部材の軸受孔に
収縮量調整部材を配置し、その後、当該軸受孔に溶融樹
脂を充填して硬化させることとした。

【００１６】

【発明の実施の形態】以下、本発明の実施例を図１乃至
図６に基づいて説明する。

【００１７】図１に示すように、本発明にかかる滑り軸
受は、中心部に軸受孔（１）を設けた厚肉円筒状の外方
部材（２）と、外方部材（２）の軸受孔（１）に挿入し
た同じく厚肉円筒状の内方部材（３）とで構成される。

【００１８】外方部材（２）の滑り面、すなわち内周面
には、その軸方向中心部の全周にわたって断面円弧状の
凹部（５）が形成される。この外方部材（２）として
は、転がり軸受の外方部材をそのまま使用することがで
き、その場合は外輪軌道面を凹部（５）として利用する
ことができる。外方部材（２）としては、入手が容易で
あることから上述のように転がり軸受の外輪を使用する
のが望ましいが、もちろん別途製作しても構わない。外
方部材（２）の材料は特に限定されるものではなく、金
属（焼結金属を含む）の他、セラミックや樹脂等も使用
可能である。但し、当該材料には、後述する内方部材
（３）の射出成形時の温度に影響を受けない程度の耐熱
性が要求される。

【００１９】内方部材（３）の滑り面、すなわち外周面
には、その軸方向中心部の全周にわたって外方部材
（２）の凹部（５）と嵌合する断面円弧型の凸部（６）
が形成される。この内方部材（３）は、外方部材（２）
を所定の金型内に配置し、外方部材（２）の内径側にキ
ャビティを形成してこのキャビティ内にポリエチレン等
の溶融樹脂を充填した後、溶融樹脂を冷却硬化させて成
形される。樹脂材料は、射出成形が可能であれば、他の
樹脂組成物でもよく、例えば、ポリアミド（ＰＡ）、ポ
リイミド（ＰＩ）、ポリアミドイミド（ＰＡＩ）、ポリ
フェニレンサルファイド（ＰＰＳ）、ポリアセタール
（ＰＯＭ）、ポリエーテルケトン（ＰＥＫ）、ポリエー
テルエーテルケトン（ＰＥＥＫ）、芳香族ポリエステル
（ＬＣＰ）、ポリオレフィン系樹脂等が使用可能であ
る。また、溶融樹脂中には、回転時のクリープや摩擦を
低減すべく、ガラスフレーク、マイカ、グラファイト、
ウオラストナイト、カーボン等の充填材を添加しておい
てもよい。

【００２０】このようにして製作された軸受は、外方部
材（２）をハウジングに固定すると共に、内方部材
（３）の軸孔（７）にモータ等のシャフトを挿入固定し
て使用される。これら部材間での固定方法は任意であ
り、接着、圧入による他、外方部材とハウジング、内方
部材（３）とシャフトをそれぞれ一体成形してもよい。

【００２１】ところで、内方部材（３）が硬化すると、
硬化に伴う樹脂収縮により、内方部材（３）と外方部材
（２）の間にその全域にわたって、一定幅の軸受隙間
（９）が環状に形成される（図２参照）。従って、予め
樹脂の種類や上述した充填材の配合割合等を調整し、樹
脂の収縮率を最適値に設定しておけば、簡単に所定の軸
受隙間量を得ることができ、従来品のように、内方部材
と外方部材とを別に製作し、それぞれに精密加工を施す
場合に比べて、軸受隙間（９）の管理を容易化して製造
コストを抑制することができる。

【００２２】また、凹部（５）と凸部（６）とを嵌め合
わせて互いに係合させているので、シャフトの軸方向移
動を規制することができる。従って、両方向のアキシャ
ル方向の荷重も受けることができ、従来品のように別途
受け材を配置する必要もないことから、部品点数及び組
立工数を削減して製造コストを抑制することが可能とな
る。

【００２３】さらに、部品が内方部材（３）と外方部材
（２）の二点のみであり、転がり軸受のように転動体等
を必要としないことから、滑り軸受の一般的特徴である
低コスト、省スペース、低騒音等の利点が損なわれるこ
ともない。

【００２４】図１では、外方部材（２）の凹部（５）と
内方部材（３）の凸部（６）をそれぞれ互いに嵌合可能
の断面円弧型としているが、これらの断面形状は、内方
部材（３）の回転が阻害されず、且つ、内方部材（３）
のアキシャル方向の移動を規制できるような形状であれ
ば任意である。すなわち、外方部材（２）の内周面及び
内方部材（３）の外周面に、軸方向で相互に係合可能な
凹部（５）又は凸部（６）が形成されていれば足りる。
従って、例えば、図３（ａ）に示すように、凹部（５）
や凸部（６）をＶ字型に形成してもよく、また、図３
（ｂ）に示すように、滑り面に複数の凹部（５）や凸部
（６）を形成してもよい。

【００２５】この滑り軸受において、低ロストルク化を
図る場合は、内方部材（３）を含油樹脂組成物で成形し
て、滑り面に潤滑油が滲み出すようにすればよい。この
他、図４に示すように、内方部材（３）の外周面を周方
向の凹凸形状に形成すれば、外方部材（２）と内方部材
（３）の接触面積が低減するので、低ロストルク化を達
成することができる。

【００２６】このような周方向の凹凸形状は、内方部材
（３）の周方向で樹脂の収縮量に差異を生じさせること
によって形成することができる。具体的には、キャビテ
ィ内の周方向等配位置に軸方向と平行にして棒状の収縮
量調整部材を複数本配置し、その後、溶融樹脂を充填し
て樹脂を硬化させた後、調整部材を引き抜くのである。
これにより、図４に示すように、内方部材（３）の円周
等配位置に複数の貫通孔（11）が成形される。この方法
であれば、貫通孔（11）を設けた部分と設けていない部
分とで硬化中における樹脂の収縮量に差異が生じるの
で、完全硬化後は、図示のように内方部材（３）の外周
面が周方向の凹凸形状となる。なお、図面では、理解の
容易のため、周方向の凹凸を誇張して描いている。

【００２７】図５は、断面Ｕ字型の収縮量調整部材を使
用することにより、軸孔（７）に開口するＵ字状の貫通
溝（12）を設けたもので、同様に内方部材（３）の外周
面を周方向の凹凸形状とすることができる。

【００２８】図６は、収縮量調整部材（13）として鋼球
（ころでもよい）を使用し、これを外方部材（２）の内
周面に沿って隙間なく並べた上で溶融樹脂を充填したも
のである。鋼球（13）の外径側では、樹脂がほとんど存
在しないために樹脂収縮は起こり得ず、一方、鋼球（1
3）同士の間では樹脂量が多いために樹脂収縮が生じ、
その結果、内方部材（３）の外周面が周方向の凹凸形状
となる。この場合は、樹脂の硬化後も鋼球（13）は内方
部材（３）内に埋め込まれたままであり、鋼球（13）は
転がり軸受の転動体のように転動することなく、凹部
（５）上を滑りながら内方部材（３）と一体となって回
転する。

【００２９】なお、本発明は、いわゆるテーパードラン
ド軸受（特開昭59-58219号公報等参照）にも同様に適用
可能である。

【００３０】

【実施例】外方部材（２）として転がり軸受の外方部材
を使用すると共に、シリコンオイル含有ポリエチレン樹
脂材料で内方部材（３）を射出成形したところ、樹脂の
収縮によって80μmの軸受隙間（９）が形成された。こ
の滑り軸受を回転数 3000rpm、ラジアル荷重50gf、アキ
シャル荷重50gfの条件で回転させたところ、軸受のロス
トルクは3.4gf-cmとなり、十分な低ロストルク性を確保
することができた。

【００３１】

【発明の効果】このように、本発明によれば、所定の軸
受隙間量を簡単に得ることができるので、従来品のよう
に、内方部材と外方部材とを別に製作し、それぞれに精
密加工を施す場合に比べて、軸受隙間の管理を容易化す
ることができる。従って、より低コストで製作可能とな
る。この場合において、必要部品が内方部材と外方部材
の二点のみであり、転がり軸受のように転動体等を必要
としないことから、滑り軸受の一般的特徴である低コス
ト、コンパクト、低騒音等の利点が損なわれることもな
い。

【００３２】外方部材の内周面と内方部材の外周面と
に、軸方向で相互に係合可能な凹凸部を設ければ、内方
部材と外方部材との凹凸係合により、シャフトを始めと
する内方部材の軸方向移動を規制し、両方向からのアキ
シャル方向の荷重を受けることができるようになる。し
かも、従来品のようにアキシャル荷重を受けるための受
け材を別途配置する必要もないので、部品点数及び組立
工数を削減してより一層の低コスト化を図ることができ
る。

【００３３】内方部材の外周面を、軸方向と直交する方
向の断面において周方向の凹凸形状とすれば、外方部材
と内方部材の接触面積が少なくなるので、回転時におけ
る低ロストルク化を達成することができる。

【００３４】内方部材を含油樹脂組成物で成形すれば、
より一層の低ロストルク化が達成される。

【図面の簡単な説明】

【図１】（ａ）図は本発明にかかる滑り軸受の軸方向の
断面図、（ｂ）図は（ａ）図中のＡ−Ａ線での断面図
（軸方向と直交する方向の断面図）である。

【図２】図１（ｂ）中の内方部材と外方部材の境界部分
における拡大断面図である。

【図３】本発明の他の実施例を示す断面図である。

【図４】（ａ）図は本発明の他の実施例を示す軸方向と
直交する方向の断面図、（ｂ）図は同じく軸方向の断面
図である。

【図５】本発明の他の実施例を示す軸方向と直交する方
向の断面図である。

【図６】本発明の他の実施例を示す軸方向と直交する方
向の断面図である。

【図７】従来の滑り軸受の軸方向での断面図である。

【図８】従来の滑り軸受の軸方向での断面図である。

【符号の説明】

１軸受孔２外方部材３内方部材５凹部６凸部９軸受隙間 13 収縮量調整部材

Claims

【特許請求の範囲】

【請求項１】軸受孔を有する外方部材と、外方部材と
の間に環状の軸受隙間を介在させて軸受孔に挿入した内
方部材とを有する滑り軸受であって、内方部材が溶融樹
脂を硬化させた樹脂組成物からなり、且つ、外方部材と
内方部材との間の軸受隙間が、内方部材の硬化時におけ
る樹脂収縮によって形成されたものであることを特徴と
する滑り軸受。
【請求項２】外方部材の内周面と内方部材の外周面と
に、軸方向で相互に係合可能な凹凸部を設けたことを特
徴とする請求項１記載の滑り軸受。
【請求項３】内方部材の外周面が、軸方向と直交する
方向の断面において周方向の凹凸形状をなすことを特徴
とする請求項２記載の滑り軸受。
【請求項４】内方部材を含油樹脂組成物で形成したこ
とを特徴とする請求項１、２又は３記載の滑り軸受。
【請求項５】外方部材を所定形状に成形した後、その
軸受孔に溶融樹脂を充填し、この溶融樹脂を硬化させて
内方部材を成形すると共に、内方部材と外方部材との間
に、溶融樹脂の硬化に伴う樹脂収縮によって環状の軸受
隙間を形成することを特徴とする滑り軸受の製造方法。
【請求項６】外方部材の軸受孔に収縮量調整部材を配
置し、その後、当該軸受孔に溶融樹脂を充填して硬化さ
せることを特徴とする請求項５記載の滑り軸受の製造方
法。