JPS6293519A - 軸受組立体 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。

Description

【発明の詳細な説明】 〔産業上の利用分野〕 本発明は軸受組立体に関し、一層詳しくは船舶用のプロ
ペラシャフトを支持ケる際に用いられるエラストマ製の
軸受組立体およびその製造方法に関する。

〔従来の技術〕

エラストマ製の軸受については、船舶用のプロペラシャ
フトの支持に特に適したものであると言われている。と
いうのは、そのような軸受け腐食性流体の影響に対して
耐腐食性を有し、しかも海水等（この中でプロペラシャ
フトと軸受との組立体が作動させられる）の中に浮遊し
た異物の噛込みによる摩耗にも耐え得るからである。ま
た、この種の軸受けその優れた低摩擦性という点でも有
利なしのである。以上に述べたようなエラストマ製の軸
受組立体は従来においてもまた現在においても金属製の
剛性支持部材と共に製作されるものであるが、そのよう
な金属材料は比較的高価であり、このためその製造コス
トも比較的高いものとなる。また、エラストマ製軸受組
立体の特存な利点の１つとして、それが液体媒体中で作
動させられるということから、自己潤滑が得られるとい
う点も挙げられる。１．たがって、エラストマ製の軸受
組立体は船舶用と（２てはきわめて望ましいものではあ
るが、その不利点の１つとして、そのような軸受組立体
については、特別な支持を行わなくてはならないという
点が挙げられる。しか（７ながら、本発明によれば、そ
のような問題点は、金属製の軸受から得られる支持につ
いての有利な特徴を組み込むと共にエラストマ製の軸受
組立体のその他の特徴を利用することによって克服され
ることになる。

〔発明の目的および構成〕

本発明の目的とするところは、新規な改良型軸受組立体
であって、その軸受組立体と一体的構造となった金属製
剛性フランジを用いることにより、要求条件下での有効
寿命の延長に必要とされる強度が得られ、一方回転シャ
フトの支持のためにエラストマ製の支承要素が用いられ
ている軸受組立体ならびにその製造方法を達成すること
である。本発明においては、かかる金属製剛性フランジ
の使用にあったて、それは内側エラストマ製支承要素に
固着されると共に外側プラスチック製シェル要素にも固
着され、これにより軸受組立体の製造が容易になると共
にその製造コストが低く抑えられることになる。本発明
によれば、必要とされる剛性支持が得られると共に製造
コストを低く抑えたままで優れた性能を持つエラストマ
製の軸受ユニットが得られる。

要するに、本発明によれば、新規な改良型軸受組立体で
あって、エラストマ製の円筒形状軸受ユニットと一体構
造となった非金属製外側シェル要素に確実に固着された
金属製剛性フランジ支持要素を具備し、前記円筒形状軸
受ユニットが複数の周囲方向に隔設された支承要素から
なり、これら支承要素間には水流用通路が設けられ、こ
れにより前記支承要素に対する潤滑水が容易に流れるよ
うにされている軸受組立体およびその製造方法が提供さ
れる。本発明による軸受組立体はその作動位置に剛直に
保持されるが、容易に交換され１ｖるようにもなってい
る。

〔実施例〕

添付図面を参照すると、そこでは同様な構成要素につい
ては同じ参照番号が用いられている。第１図には長手方
向に延びた軸受ハウジング１０が図示されており、この
軸受ハウジング１０は支柱１１によって支持される。以
下に説明しようとする軸受組立体には環状７ランジ付き
端部要素１２が設けられ、この環状フランジ付き端部要
素１２には複数の周囲方向に隔設さえたボア１３が形成
される。これらボア＋３には、軸受組立体とフランジ付
き端部要素１２とを軸受ハウジング１０に固着するため
のねじ切りボルトが挿通させられるようになっている。

船尾ハウジング１４は軸受ハウジング１０からＭ線方向
に間隔を置いて配置され、その船尾ハウジング１４には
第２の軸受組立体が適当に支持される。この第２の軸受
組立体は船体１６から突出するシャフト１５を支持する
ようになっている。シャフト１５にはプロペラＩ７が適
当に装着される。軸受ハウジング１０には中央ボア２０
が設けられ、この中央ボア２０には以下に述べるような
軸受組立体が収容される。

シャフト１５はエラストマ製あるいはゴム製の弾性スリ
ーブ要素２１に対して回転させられる。

弾性スリーブ要素２１は硬化ゴム製の円筒形状スリーブ
として構成してもよいし、また加硫エラストマ製の弾性
環状体として構成することらできるが、そこには複数の
周囲方向に隔設された支承部分２２（第４図および第５
図）が設けられ、シャフト１５はそれら支承部分２２に
対して回転させられる。また、スリーブ要素２１の支承
部分２２の間には複数の周囲方向に隔設された溝部２３
も設けられることになり、これら溝部２３により、水が
軸受組立体を容易に通過し得るようになっている。溝部
２３はスリーブ要素２１の長手方向にしかもシャフト！
５の軸線に対して平行な方向に延びる。エラストマ製の
スリーブ要素２１は円筒形状の外側剛性ノニル要素２５
に以下に述べるような態様で適当に固着される。

第７図および第９図に示すように、エラストマ製スリー
ブ要素２Ｉは織布製外側シート２６を含み、織布製外側
シート２６は図示するように単一層であってもよいし、
また積層体構造とすることもできる。外側ンート２６が
織布積層体構造とされる場合には、その外側シートは補
強コードから編み込まれ、そのような補強コードとして
は、液体環境下で腐食したり収縮したりしないように撚
りを掛けた形態のコード、ストランド、ガラス繊維等が
挙げられる。このような織布コードにはニトリルゴム溶
剤セメントが含浸させられて、かかる外側シート２６が
得られることになる。なお、それには適当な架橋形成性
成分を含ませて、使用硬化条件内で必要な硬度を得るよ
うにしてもよい。このように構成された織布シート２６
はゴム製スリーブ要素２１に接着され、これにより一体
的に硬化された単一のゴム−ガラス繊維強化スリーブ部
材２４が構成されることになる。要するに、そのスリー
ブ部材２４には、支承部分２２および水流用通路２３を
持つゴム製スリーブ要素２１と、ガラス繊維強化ゴム製
シート２６とが含まれる。ゴム製スリーブ要素２１のエ
ラストマ材料としては、在来の種々のニトリルゴム組成
物が用いられ、特にブタジェンとアクリロニトリルとを
含むポリマからなる組成物であって、ブタジェンがその
ポリマの主成分となっている組成物が用いられる。また
、天然ゴム組成物やその他の合成ゴム組成物を用いるこ
とも可能ではあるが、この場合にはそれら組成物が十分
な強度および耐熱性を持つことが条件とされる。という
のは、そのような組成物は始動時のように潤滑液体が一
時的に存在しない作動条件下でも耐え得るものでなくて
はならないからである。

ゴム−ガラス繊維強化スリーブ部材２４は硬化後にマン
ドレル２８に装着され、このマンドレル２８は当該技術
分野では周知の態１１で適当な回転動力源に作動的に連
結される。

次いで、マンドレル２８上に位置させられたゴム製スリ
ーブ要素２Ｉの一端部に隣接して金属製の環状フランジ
付き端部要素１２が配置される。

この環状フランジ付き端部要素１２は真鍮、青銅、ステ
ンレス鋼、モネルメタル（商標名）、アルミニウムある
いはその他の種々の鉄金属の任依のものから作ることが
できる。真鍮や青銅は塩水に対する耐腐食性の点で特に
好ましい。電気分解が問題となる場合には、フランジが
装着される箇所の材料と同じかあるいはその材料と適合
性を持つ材料が選ばれる。

フランツ付き端部要素１２にはハブ３０が設けられ、こ
のハブ３０には周囲方向に延びる突起部３１が設けられ
る。この突起部３１にはフランジ付き端部要素１２の主
本体部に向かって半径方向内側にテーパが付けられて、
そこには肉薄部３２が形成される。また。ハブ３０には
突起部３１から前方縁３４に向かってフランツ付き端部
要素１２の主本体部から遠ざかる方向すなわち半径方向
外側にもテーパが付けられる。フランジ付き端部要素Ｉ
２には中央ポア３６が形成される。この中央ボア３６の
径はゴム−ガラス繊維強化スリーブ部材２４の外径より
も幾分大きくされ、その間のギャップにはフランジ付き
端部要素１２をゴム−ガラス繊維補強スリーブ部材２４
の一端部に装おする而に接着材料例えばエポキシが充填
され、これにより画構成要素は確実に固着されることに
なる。

フランツ付き端部要素１２のハブ３０の外側面には刻み
目付けや溝付けを施してもよく、この場合には含浸ガラ
ス繊維材料層と重ね合わされ際にハブ３０は確実に固着
されて、軸受組立体のその他の構成要素に対して不動状
態にされることになる。

フランジ付き端部要素１２はゴム−ガラス繊維補強スリ
ーブ部材２４に対して上述したように確実に固着される
ので、ゴム−ガラス繊維補強スリーブ部材２４とマンド
レル２８とが回転させられることになるが、このような
状態下でハブ３０とゴム−ガラス繊維補強スリーブ部材
２４との外側周囲にはガラス繊維織布か巻き付けられて
、そのガラス繊維織布はエポキシ樹脂でもって被覆され
る。このようなガラス繊Ｍ１織布とエポキシ樹脂との適
用については、手作業によって行うこともできるし、ま
た周知の機械的手段を用いて行うことらできる。ゴム−
ガラス繊維補強スリーブ部材２４とハブ３０との外側面
に適用されることになる含浸ガラス繊維織布４０の層の
数については、それぞれの使用条件に必要とされる寸法
によって決められる。また、ガラス繊維織布の巻き句は
後であってエポキシ樹脂の硬化後の最Ｐ：？Ｊ品に機械
加工を施して所望の仕」二げ寸法にすることもできる。

本発明に用いられるエポキシ樹脂の一例としては、６１
２フランクリンアベニユー、エルセグンド、カリホルニ
ア９０２４５　（６１２Ｆｒａｎｋｌｉｎ　Ａｖｅｎｕ
ｅ。

ＥＩ　Ｓｅｇｕｎｄｏ、　Ｃａ１ｉｒｏｒｎｉａ　９０
２４５）に所在するアプライドプラスチックスカンパニ
ー、インク　社（Ａｐｐｌｉｅｄ　Ｐｌａｓｔｉｃｓ　
ＣｏＩ＠ｐａｎｙ、丁ｎｃ、）から人手可能な“ＡＰＣ
Ｏ”（商標名）が挙げられる。このエポキシ樹脂の比重
は１．１６５であり、それに用いられる硬化剤の比重は
１．８０９である。また、そのエポキシ樹脂のンヨア硬
度Ｄ（２５℃）は８４であり、そのガラス転移温度は１
９６下（９１，１’Ｃ）である。さらに、そのエボキン
ｔＭ脂の粘度は２０００ｃｐｓ（１８００±３００）で
あり、硬化剤の粘度は４１０ｃｐｓ（３１０±２００）
である。

ガラス繊維強化ゴム製スリーブ要素２１に重ね合わされ
るようになったガラス繊維織布については、軸棒に適当
に支持された巻取りロールから供給するようにしてもよ
い。この場合には、マンドレル２８が回転されるにつれ
、ガラス繊維織布がゴム−ガラス繊維強化スリーブ部材
２４に供給されることになるので、ガラス繊維織布の巻
付は作業が容易となる。ガラス繊維織布とエポシ樹脂と
の硬化を行うためには、エボンキ樹脂が硬化して円筒形
状の外側剛性ガラス繊維強化プラスチック製シェル要素
２５が得られるまで、マンドレル２８は低速回転させら
れる。

フランジ付き端部１２のハブ３０と、ガラス繊維強化ゴ
ム製スリーブ要素２４およびガラス繊維強化プラスデッ
ク（エポキシ）製シェル要素２５への該ハブ３０の確実
な連結とのユニークな組合により、フランジの回転が阻
止されると共に仕」二げ軸受組立体からの該フランツの
引抜きら阻止されることになる。これら画構成要素間に
一層大きな強度を保証するために、ハブ３０の両テーパ
面をガラス繊維強化プラスチック製シェル２５とゴム−
ガラス繊維強化スリーブ要素２４とに接着させるように
してもよい。

以上に述べたような軸受組立体の製造方法は効果的でし
かもコスト而において効率的であるばかりでなく、かか
る製造方法によれば、非金属軸受組立体と一体構造とさ
れた金属製フランツ支持要素による利点も得られる。

本発明の技術思想から逸脱することなく上述の実施例に
基づいて当業者によって種々の変形実施例が得られるこ
とは明らかであろう。要するに、本発明の技術的範囲は
特許請求の範囲の記載に基づいて定められるべきもので
あり、以−１−の記載では単に本発明の好ましい実施例
が説明されているにすぎない。

【図面の簡単な説明】

第１図は本発明による軸受組立体とその支柱とを用いて
回転シャフトを船体に支持した状態を示す側面図、第２
図は本発明による軸受組立体の拡大縦断面図であって、
該軸受組立体がそのフランジでもって支柱ハウジングに
連結される状態を示す図、第３図は円筒形状のエラスト
マ製内側軸受ユニットに一体的に連結された外側シェル
要素とフランジとを一層拡大して示す部分断面図、第４
図は第２図の４−４線に沿う一部断面端面図、第５図は
第２図の５−５線に沿う拡大横断面図、第６図は本発明
による軸受組立体のフランジ部分の斜視図、第７図は単
一層のゴム−ガラス繊維強化スリーブ要素をマンドレル
に装着した状態を示す図式図、第８図は第７図のゴム−
ガラス繊維強化スリーブ要素に設置すべく位置された金
属製フランジ付きハブを示す図式図、第９図は第８図に
示したマンドレルに装着されたゴム−ガラス繊維強化ス
リーブ要素に設置された金属製フランツ付きハブを示す
図式図、第１０図は第９図のフランジとスリーブ部材と
にガラス繊維織布を巻き付けて１九にられた最終製品で
あって、仕上げ寸法に機械加工される前の最終製品を示
す図式図である。 ＩＯ・・・軸受ハウジング ＩＩ・・・支柱 １２・・・フランジ付き端部要素 １５・・・シャフト ＩＯ・・船体 １７・・・プロペラ ２０・−・中央ボア ２１・・・ゴム製スリーブ要素 ２２・・・支承部分 ２３・・・溝部 ２４・・・ゴム−ガラス繊維強化スリーブ部材２５・・
・外側シェル要素 ２８・−・マンドレル ３０・・・ハブ

Claims (1)

1. 【特許請求の範囲】 １、シャフトを受け入れて回転支持するようになった円
   筒形状のエラストマ製スリーブ要素と、このエラストマ
   製スリーブ要素を繊維強化エラストマ製スリーブ部材と
   すべくそこに固着された少なくとも１つの繊維強化エラ
   ストマ層と、前記繊維強化エラストマ製スリーブ部材の
   一方の端部に固着された縮径ハブを持つ金属製環状フラ
   ンジと、前記繊維強化エラストマ製スリーブ部材を覆っ
   て固着された円筒形状の繊維強化プラスチック製剛性シ
   ェル要素とからなる円筒形状軸受組立体。 ２、特許請求の範囲第１項に記載の円筒形状軸受組立体
   において、前記縮径ハブの外側面には刻み目が形成され
   、この外側面が前記繊維強化プラスチック製剛性シェル
   要素に固着されることを特徴とする円筒形状軸受組立体
   。 ３、特許請求の範囲第１項に記載の円筒形状軸受組立体
   において、前記縮径ハブの外側周囲輪郭面には該縮径ハ
   ブと前記フランジとの接合箇所から半径方向外側に向か
   うテーパが付けられ、そのテーパが前記接合箇所から隔
   設されしかも周囲方向に延びる突起部まで至っているこ
   とを特徴とする円筒形状軸受組立体。 ４、特許請求の範囲第１項に記載の円筒形状軸受組立体
   において、前記縮径ハブの外側周囲面には前記フランジ
   に対する該縮径ハブの接合箇所から周囲方向の突起部に
   至るテーパが半径方向外側に向かって付けられ、さらに
   前記突起部から外側縁部に至るテーパが半径方向内側に
   向かって付けられることを特徴とする円筒形状軸受組立
   体。 ５、特許請求の範囲第４項に記載の円筒形状軸受組立体
   において、前記縮径ハブと前記フランジとには中央ボア
   が設けられ、該中央ボアによって形成される内側面が前
   記繊維強化エラストマ製スリーブ要素の上述の一方の端
   部に接合されることを特徴とする円筒形状軸受組立体。 ６、特許請求の範囲第５項に記載の円筒形状軸受組立体
   において、前記エラストマ製スリーブ要素には複数の周
   囲方向に隔設された支承部分が設けられ、これら支承部
   分が長手方向に延びる潤滑液用通路でもって分離されて
   いることを特徴とする円筒形状軸受組立体。 ７、特許請求の範囲第６項に記載の円筒形状軸受組立体
   において、前記縮径ハブの外側周囲面が前記繊維強化プ
   ラスチック製剛性シェル要素に接合されていることを特
   徴とする円筒形状軸受組立体。 ８、中央ボアを持つハウジングと、プラスチック樹脂で
   もって強化された繊維織布から作られた円筒形状のシェ
   ル要素とからなり、このシェル要素はそこを貫通する中
   央開口を備え、かつ前記ハウジングの中央ボア内に装着
   され、前記中央開口がその一端部の直径において非線形
   形状とされ、さらに、前記ハウジングに固着された金属
   製フランジ付きハブからなり、この金属製フランジ付き
   ハブには非線形形状の外側面が設けられ、この外側面が
   前記中央開口の非線形形状の一端部に受け入れられるよ
   うになっており、さらに、繊維強化エラストマ製スリー
   ブ要素からなり、この繊維強化エラストマ製スリーブ要
   素には前記金属製フランジ付きハブと前記シェル要素と
   に固着されるようになった外側面が設けられていること
   を特徴とする軸受組立体。 ９、特許請求の範囲第８項に記載の軸受組立体において
   、前記金属製フランジ付きハブの外側周囲にはそれを前
   記シェル要素に固着するために用いる複数の周囲方向に
   隔設されたボアが設けられていることを特徴とする軸受
   組立体。 １０、軸受組立体を製造するための製造方法であって、
   略円筒形状のエラストマ製スリーブ要素を作成する段階
   と、このエラストマ製スリーブ要素に少なくとも１つの
   繊維強化エラストマ層を適用して円筒形状の繊維強化エ
   ラストマ製軸受素材を得る段階と、この繊維強化エラス
   トマ製軸受素材を回転自在のマンドレルに装着する段階
   と、前記繊維強化エラストマ製軸受素材の一方の外側端
   面に接着剤を適用する段階と、内側延長ハブを持つ金属
   製環状フランジを前記繊維強化エラストマ製軸受素材の
   上述の一方の外側端面に装着して前記接着剤と摩擦接触
   状態にする段階と、前記マンドレルを回転して前記繊維
   強化エラストマ製軸受素材と前記内側延長ハブとの外側
   周囲面に繊維織布を巻き付けると共に該繊維織布にプラ
   スチック樹脂を含浸させる段階と、前記プラスチック樹
   脂を硬化させて、前記内側延長ハブと前記繊維強化エラ
   ストマ製軸受素材とに確実に係合状態となった繊維強化
   外側シェル要素を形成することを特徴とする製造方法。 １１、特許請求の範囲第１０項に記載の製造方法におい
   て、前記繊維強化外側シェル要素が仕上げ直径の大きさ
   となっていることを特徴とする製造方法。 １２、特許請求の範囲第１１項に記載の製造方法におい
   て、前記内側延長ハブの外側には刻み目が形成され、そ
   の刻み目の形成が前記繊維強化エラストマ製軸受素材へ
   の装着以前に行われることを特徴とする製造方法。 １３、特許請求の範囲第１１項に記載の製造方法におい
   て、前記内側延長ハブの外側面には前記フランジから半
   径方向外側に向かってテーパが形成され、そのテーパ形
   成が前記繊維強化エラストマ製軸受素材への装着以前に
   行われることを特徴とする製造方法。 １４、特許請求の範囲第１１項に記載の製造方法におい
   て、前記内側延長ハブの外側周囲面には前記フランジに
   対する該内側延長ハブの接合箇所から周囲方向の突起部
   に至るテーパが半径方向外側に向かって形成され、さら
   に前記突起部から前記フランジの反対側の外側縁部に至
   るテーパが半径方向内側に向かって形成され、それらテ
   ーパ形成が前記繊維強化エラストマ製軸受素材への装着
   以前に行われることを特徴とする製造方法。 １５、特許請求の範囲第１４項に記載の製造方法におい
   て、前記内側延長ハブの外側周囲面に対する接着剤の適
   用がその内側延長ハブへの繊維織布の巻付け以前に行わ
   れることを特徴とする製造方法。