JPH10231838A - 軸受およびその製造方法 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【課題】 一つの軸受１１で二方向性のシール作用を奏
し、もって優れたシール性能を発揮することが可能な軸
受を提供する。 【解決手段】 所要数の環状溝３を備えた芯部材１の外
周面２に圧着された樹脂製円筒状の軸受１１であって、
軸方向中間に位置する一の環状溝３Ａに係合した部分１
１ａの外周面に環状凹部１２を備え、軸方向両端部にそ
れぞれ環状のシール部１３，１４を備え、シール部１
３，１４にそれぞれ所要数のスリット１５，１６を備え
ることにした。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は、軸受と、その製造
方法に関する。

【０００２】

【従来の技術】従来から図８に示すように、所要数の環
状溝５３を備えた芯部材５１の外周面５２に圧着され、
円筒状を呈し、軸方向一端部にテーパ状に拡がった環状
のシール部５５を設けた樹脂製の軸受５４が知られてお
り、この軸受５４は以下のようにして製造されている。

【０００３】すなわち図９（Ａ）に示すように、先ず、
孔５４’ａを穿った樹脂製平面状のシート状素材５４’
を用意し、その一方で同図（Ｂ）に示すように、芯部材
５１を受け治具５６の上に載せるとともに芯部材５１の
上にテーパ状のガイド面５７ａを備えたガイド治具５７
を被せ、このガイド治具５７にシート状素材５４’をセ
ットする。

【０００４】次いで筒状の圧入治具５８を使用して、同
図（Ｂ）（Ｃ）（Ｄ）および（Ｅ）と示すようにシート
状素材５４’を芯部材５１の外周に圧入装着する。この
圧入装着によりシート状素材５４’は円筒状に加工され
る。

【０００５】次いで同図（Ｆ）に示すように、バンドヒ
ータ５９ａを備えた加熱シリンダ５９および冷却シリン
ダ６０を使用して、円筒状に加工された素材５４’全体
を絞り加工し、芯部材５１の外周面に圧着して各環状溝
５３に係合させる。またこの絞り加工の最終段階で、素
材５４’の軸方向一端部がスプリングバックすることに
より、この軸方向一端部にテーパ状に拡がった環状のシ
ール部５５が形成される（実開平３−１３０４６８号公
報参照）。

【０００６】図８の軸受５４は上記構成により、軸受作
用およびシール作用について優れた性能を発揮するが、
環状のシール部５５が軸方向一端部のみに設けられてい
て同他端部に設けられていないために、シール作用が
「一方向性」であり、図上右側の空間６１に存在する流
体に対してはこれが図上左側の空間６２へ漏れることが
ないようにこの流体をシールすることができるが、反対
に図上左側の空間６２に存在する流体に対してはこれが
リップ状のシール部５５を押し倒す方向に作用するため
に、この流体が図上右側の空間６１へ漏れるのをシール
することができない問題がある。

【０００７】そしてこの問題を解消するには、図示した
樹脂製円筒状の軸受５４を二つ、軸方向に反対向きに並
べて各シール部５５それぞれで一方の流体をシールする
ことが考えられるが、この場合には、一つの芯部材５１
に対して二つの軸受５４を順次装着することになって絞
り加工が二度必要となるために、軸受５４の製造に多く
の手間と時間がかかる問題がある。

【０００８】

【発明が解決しようとする課題】本発明は以上の点に鑑
み、一つの軸受で「二方向性」のシール作用を奏し、も
って優れたシール性能を発揮することが可能な軸受を提
供することを目的とし、また併せて「二方向性」のシー
ル作用を奏する軸受を製造する際に絞り加工を二度行な
う必要がなく、もって「二方向性」のシール作用を奏す
る軸受を容易に製造することが可能な軸受の製造方法を
提供することを目的とする。

【０００９】

【課題を解決するための手段】上記目的を達成するた
め、本発明の請求項１による軸受は、所要数の環状溝を
備えた芯部材の外周面に圧着された樹脂製円筒状の軸受
であって、軸方向中間に位置する一の前記環状溝に係合
した部分の外周面に環状凹部を備え、軸方向両端部にそ
れぞれ環状のシール部を備え、前記シール部にそれぞれ
所要数のスリットを備えることにした。

【００１０】また本発明の請求項２による軸受の製造方
法は、外周面に所要数の環状溝を備えた芯部材の外周に
軸方向一方から樹脂製の円筒状素材を挿着する工程と、
前記円筒状素材をその軸方向中間部で径方向外方から押
圧して一の前記環状溝に係合させるとともにこの一の前
記環状溝に係合した部分の外周面に環状凹部を形成する
工程と、前記円筒状素材全体を絞り加工して残りの前記
環状溝に係合させる工程と、前記円筒状素材の軸方向両
端部に位置するシール部にそれぞれ所要数のスリットを
形成する工程とを備えることにした。

【００１１】上記構成を備えた本発明の請求項１による
軸受においては、その軸方向両端部にそれぞれ環状のシ
ール部が設けられているために、この二つのシール部が
軸方向反対向きに配置されて「二方向性」のシール作用
を奏することになる。

【００１２】またシール部にそれぞれ所要数のスリット
が設けられているために、シール部がそれぞれ円周上複
数片に分割されて、径方向内方から圧力を受けたときに
テーパ状に広がって相手部材に接触し易くなり、更に軸
受の外周面に環状凹部が設けられているために、この環
状凹部が摺動部の潤滑に有効な流体（油）溜りとして作
用する。

【００１３】また上記工程を備えた本発明の請求項２に
よる軸受の製造方法においては、平面的なシート状素材
ではなく、予め円筒状に成形した円筒状素材を用意し
て、この円筒状素材を芯部材の外周面に圧着するととも
にその軸方向両端部に改めて所要数のスリットを備えた
シール部をそれぞれ形成するようにしたために、「二方
向性」のシール作用を奏する軸受を製造する際に絞り加
工を一度行なえば良く、従来のように二方向のシール作
用を得るのに絞り加工を二度行なう必要がない。

【００１４】

【発明の実施の形態】つぎに本発明の実施形態を図面に
したがって説明する。

【００１５】図１および図２に示すように、当該実施形
態に係る軸受１１は、所要数の環状溝３を備えた芯部材
１であるピストンの外周面（円筒面とも称する）２に圧
着されており、軸方向中間に位置する一の環状溝３Ａに
係合した部分（係合部分とも称する）１１ａの外周面に
環状凹部１２が設けられ、軸方向両端部にそれぞれ環状
のシール部１３，１４が設けられ、シール部１３，１４
にそれぞれ所要数のスリット１５，１６が放射状に設け
られている。

【００１６】芯部材１であるピストンは、焼結金属また
は樹脂（フェノール樹脂またはＰＰＳ樹脂等）を成形材
料として円柱形または円筒形（図では円柱形）に成形さ
れており、その外周面２に所要数（図では１１本）の環
状溝３が設けられ、環状溝３同士の間にそれぞれ相対的
に凸の環状突起４が設けられている。

【００１７】図の１１本の環状溝３のうち、左右五本ず
つ計１０本の環状溝３は断面略矩形であって同形同大に
形成されているが、中央の一本の環状溝３Ａは円弧形を
組み合わせた角をもたない断面形状であって、ここに押
圧係合される樹脂製の軸受１１を傷付けることがないよ
うになっており、また軸方向幅および深さとも他の１０
本の環状溝３より大きく設定されている。

【００１８】また芯部材１であるピストンの外周面２の
軸方向両端部にそれぞれ、軸方向端面５，６に至る断面
略矩形の環状段部７，８が設けられており、この環状段
部７，８の軸方向幅および深さもそれぞれ他の１０本の
環状溝３より大きく設定されている。

【００１９】一方、軸受１１は四弗化エチレン樹脂（Ｐ
ＴＦＥ）製であって芯部材１であるピストンの外周面２
に径方向外方から圧着されており、円筒状部１１ｂの内
周面に各環状溝３に圧着係合した環状突部１１ｃが一体
成形され、軸方向中央の上記した一の環状溝３Ａに係合
した部分１１ａの外周面に断面略ｖ字形を呈する環状凹
部１２が設けられ、軸方向両端部にそれぞれ断面略矩形
を呈する環状のシール部１３，１４が一体成形され、シ
ール部１３，１４にそれぞれ所要数のスリット１５，１
６が設けられ、シール部１３，１４の内周側にそれぞ
れ、ここに圧力を入れてこの圧力によりシール部１３，
１４をテーパ状に開かせる環状の間隙１７，１８が設け
られている。

【００２０】スリット１５，１６は、図２に示すように
所要数（図では六本）が等配状にかつ放射状に設けられ
ているが、環状のシール部１３，１４が圧力を受けてテ
ーパ状に広がったときに分割片同士の間から流体が漏れ
ることが懸念される場合は、図３に示すようにスリット
１５，１６を軸受１１の中心軸線０を含む平面１９に対
して所定角度θ、傾斜させて螺旋状に設け、これにより
分割片同士の間に隙間ができないようにすると良い。傾
斜角度θは４５〜８０度程度が好適である。

【００２１】またスリット１５，１６はそれぞれ、図１
に示したように断面略矩形のシール部１３，１４の断面
全部に亙って設けられているが、図４に示すようにシー
ル部１３，１４の基端部側に、所定の軸方向長さｘの、
スリット１５，１６が設けられていない環状部分２０が
残るようにしても良い。環状部分２０の軸方向長さｘは
実寸で０〜０．５ｍｍ程度が好適である。

【００２２】上記構成を備えた軸受１１は芯部材１であ
るピストンの外周面２に圧着され、ピストンとともに軸
方向に移動することにより、相手部材であるシリンダの
内壁に対して摺動して軸受作用およびシール作用を奏す
るもので、上記構成により以下の作用効果を奏する点に
特徴を有している。

【００２３】すなわち先ず第一に、軸受１１の軸方向両
端部にそれぞれ環状のシール部１３，１４が設けられて
いるために、この二つのシール部１３，１４が軸方向反
対向きに配置されて「二方向性」のシール作用が発揮さ
れる。したがってこれにより軸方向両側の流体をそれぞ
れシールすることができ、シール性能を向上させること
ができる。

【００２４】またシール部１３，１４にそれぞれ所要数
のスリット１５，１６が設けられているために、シール
部１３，１４がそれぞれ円周上複数片に分割されて、径
方向内方から圧力を受けたときにテーパ状に広がって相
手部材であるシリンダの内壁に接触し易くなっている。
したがってこれによってもシール性能を向上させること
ができる。

【００２５】また更に、軸受１１の外周面の軸方向中央
に環状凹部１２が設けられているために、この環状凹部
１２が摺動部の潤滑に有効な油溜りとして作用する。し
たがって摺動部の潤滑状態を良好に保つことができ、シ
ール部１３，１４ないし摺動部が早期に摺動摩耗するの
を防止することができる。

【００２６】つぎに上記軸受１１の製造方法を説明す
る。

【００２７】すなわち先ず、図５に示すように外周面２
に所要数の環状溝３を設けた芯部材１であるピストンを
受け治具３１の上に載せるとともにこの芯部材１の上に
テーパ状のガイド面３２ａを備えたガイド治具３２を被
せ、上方から芯部材１の外周に、後に軸受１１となる樹
脂製の円筒状素材１１’を圧入治具３３を使用して挿着
する。圧入治具３３は、直接の押圧部材であるゴムまた
は弾性プラスチック製の円孔３３ｂを備えた板状体３３
ａを有しており、この板状体３３ａを上側の固定プレー
ト３３ｃに取り付けた押圧シリンダ３３ｄの作動により
移動プレート３３ｅおよびロッド３３ｆとともに上下動
させる。ロッド３３ｆをガイドする下側の固定プレート
３３ｇには、ガイド治具３２を押えるための押えシリン
ダ３３ｈが取り付けられている。図６はこの挿着が終了
した状態を示している。

【００２８】次いで図７に示すように、円筒状素材１
１’の軸方向中間部（上記した係合部分１１ａである）
を径方向外方から全周に亙って押圧治具３４で押圧し
て、軸方向中央に位置する一の環状溝３Ａに圧着係合
（カシメ係合）させ、かつこれと同時にその外周面に環
状凹部１２を形成する。軸方向中間部を他の部分に先立
って一の環状溝３Ａに圧着係合するのは、円筒状素材１
１’を芯部材１に対して仮止めするためであり、したが
って円筒状素材１１’を芯部材１に対して仮止めするこ
とができれば、被仮止め部である軸方向中間部は軸方向
に多少変位した位置であっても良い。

【００２９】次いで図示しないバンドヒータを備えた加
熱シリンダおよび冷却シリンダ（図９（Ｆ）参照）を使
用して、円筒状素材１１’全体を唯一度、絞り加工して
残りの１０本の環状溝３に圧着係合させ、次いで円筒状
素材１１’の軸方向両端部に位置するシール部１３，１
４にメス等の切削治具を使用してスリット１５，１６を
形成し、これにより図１ないし図４に示した軸受１１を
製造する。

【００３０】したがってこの製造方法によれば、予め円
筒状に成形した円筒状素材１１’を用意してこの円筒状
素材１１’を芯部材１の外周面２に圧着するとともにそ
の軸方向両端部に改めて所要数のスリット１５，１６を
備えたシール部１３，１４をそれぞれ形成するようにし
たために、「二方向性」のシール作用を奏する軸受１１
を製造する際に絞り加工を一度行なえば良く、従来のよ
うに二方向のシール作用を得るのに絞り加工を二度行な
う必要がない。したがって上記構成を備えた軸受１１を
容易に製造することができる。

【００３１】

【発明の効果】本発明は、以下の効果を奏する。

【００３２】すなわち先ず、上記構成を備えた本発明の
請求項１による軸受においては、軸受の軸方向両端部に
それぞれ環状のシール部が設けられているために、この
二つのシール部が軸方向反対向きに配置されて一つの軸
受が「二方向性」のシール作用を発揮する。したがって
これにより軸方向両側の流体をそれぞれシールすること
ができ、シール性能を向上させることができる。

【００３３】またシール部にそれぞれ所要数のスリット
が設けられているために、シール部がそれぞれ円周上複
数片に分割されて、径方向内方から圧力を受けたときに
テーパ状に広がって相手部材に接触し易くなっている。
したがってこれによってもシール性能を向上させること
ができる。

【００３４】また更に、軸受の外周面に環状凹部が設け
られているために、この環状凹部が摺動部の潤滑に有効
な油溜りとして作用する。したがって摺動部の潤滑状態
を良好に保つことができ、シール部ないし摺動部が早期
に摺動摩耗するのを防止することができる。

【００３５】また上記工程を備えた本発明の請求項２に
よる軸受の製造方法においては、予め円筒状に成形した
円筒状素材を用意してこの円筒状素材を芯部材の外周面
に圧着するとともにその軸方向両端部に改めて所要数の
スリットを備えたシール部をそれぞれ形成するようにし
たために、「二方向性」のシール作用を奏する軸受を製
造する際に絞り加工を一度行なえば良く、従来のように
二方向のシール作用を得るのに絞り加工を二度行なう必
要がない。したがって請求項１に係る軸受を容易に製造
することができる。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明の実施形態に係る軸受および芯部材の断
面図

【図２】同軸受および芯部材の側面図

【図３】他の実施形態に係る軸受および芯部材の側面図

【図４】他の実施形態に係る軸受および芯部材の一部断
面図

【図５】本発明の実施形態に係る軸受の製造方法を示す
説明図

【図６】同製造方法を示す説明図

【図７】同製造方法を示す説明図

【図８】従来例に係る軸受の一部断面図

【図９】（Ａ）（Ｂ）（Ｃ）（Ｄ）（Ｅ）および（Ｆ）
の順に従来例に係る軸受の製造方法を示す説明図

【符号の説明】

１ 芯部材 ２ 外周面 ３，３Ａ 環状溝 ４ 環状突起 ５，６ 軸方向端面 ７，８ 環状段部 １１ 軸受 １１ａ 係合部分 １１ｂ 円筒状部 １１ｃ 環状突部 １１’ 円筒状素材 １２ 環状凹部 １３，１４ シール部 １５，１６ スリット １７，１８ 間隙 １９ 平面 ２０ 環状部分 ３１ 受け治具 ３２ ガイド治具 ３３ 圧入治具 ３４ 押圧治具

Claims (2)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 所要数の環状溝（３）を備えた芯部材
   （１）の外周面（２）に圧着された樹脂製円筒状の軸受
   （１１）であって、 軸方向中間に位置する一の前記環状溝（３Ａ）に係合し
   た部分（１１ａ）の外周面に環状凹部（１２）を備え、
   軸方向両端部にそれぞれ環状のシール部（１３）（１
   ４）を備え、前記シール部（１３）（１４）にそれぞれ
   所要数のスリット（１５）（１６）を備えたことを特徴
   とする軸受。
2. 【請求項２】 外周面（２）に所要数の環状溝（３）を
   備えた芯部材（１）の外周に軸方向一方から樹脂製の円
   筒状素材（１１’）を挿着する工程と、 前記円筒状素材（１１’）をその軸方向中間部で径方向
   外方から押圧して一の前記環状溝（３Ａ）に係合させる
   とともにこの一の前記環状溝（３Ａ）に係合した部分
   （１１ａ）の外周面に環状凹部（１２）を形成する工程
   と、 前記円筒状素材（１１’）全体を絞り加工して残りの前
   記環状溝（３）に係合させる工程と、 前記円筒状素材（１１’）の軸方向両端部に位置するシ
   ール部（１３）（１４）にそれぞれ所要数のスリット
   （１５）（１６）を形成する工程とを備えたことを特徴
   とする軸受の製造方法。