JPS6326412A - 作動子を装入した浮動ブツシ - 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】 この発明は軸外面と軸受内面との間に在って軸と相対的
に回転したときその周速を軸の周速の二分の一にした浮
動ブッシに関する。

従来の浮動ブッシは第１図のように同心の内外摺動面１
、２■有する（従って均等な肉厚を有する）円筒状の浮
動ブッシ３として示されこの内摺動面１は軸Ａの外周面
ａにまた外摺動面２は軸受Ｄの内周面ｄに夫々油膜を■
して滑入されている。このとき軸Ａが上からの荷重Ｐを
受けて角速度Ｗ、（周速Ｎ１）また浮動ブッシ３は角速
度Ｗ２（周速Ｎ２）の回転をすると浮動ブッシ３の中心
Ｏ２は軸受の中心Ｏ５から■心Ｏ２Ｏ３すると共に軸の
中心Ｏ１は浮動ブッシの中心Ｏ２から■心Ｏ２Ｏ１しそ
れぞれ油膜空間ａ３■ｄ３■ａ３及びａ１■ｄ１■ａ１
を形成する。これらの油膜空間は実験上ａ３■ｄ３、ａ
１■ｄ１においてほぼ正圧でありｄ３■ａ３、ｄ１■ａ
１に至って高圧となり、特にａ３、ａ１と下部極真の間
で最高値を示す。

そしてこれらの油圧の合成圧が上からの荷重Ｐと平衡す
る。

一般に軸受の温度は軸の周速の二乗に比例して高くなる
ので高速回転の場合浮動ブッシを用いて軸と共に浮動ブ
ッシも回転させ相対的速度差を少くして速度上昇の減少
を図ることがある。このとき浮動ブッシの周速Ｎ２を軸
の周速Ｎ１の二分の一にすれば理想的となる。しかしこ
の場合油膜空間ａ１■ｄ１■ａ１の摺動抵抗が油膜空間
ａ３■ｄ３■ａ３の摺動抵抗より大きいとＮ２がＮ１に
接近し逆に小さいとＮ２がＮ１より遠ざかる。そして摺
動抵抗は使用状態によって変動するからＮ２とＮ１の比
は不安定で一定値を示さないばかりかＮ１が小、または
Ｐが大きい場合浮動ブッシは殆んど回転しない。

そこでこの発明者は先づ浮動ブッシの内外摺動面１、２
の夫々に多数の油溜溝４を設けることにより軸及び浮動
ブッシが回転するさい夫々の油膜空間に摩擦ポンプ又は
粘性ポンプに該当するポンプ作用が発生することを発見
した。これらの油溜溝４を多数■設けた浮動ブッシは先
づ軸の回転により油膜空間ａ１■ｄ１■ａ１の油圧が高
まりその粘性より浮動ブッシの回転を促す。即ち油膜空
間のａ１及びａ３を含む下部空間の油圧が高圧となり上
からの大きな荷重と平衡し設部の油膜はその荷重により
切断されることなく摺動抵抗も少くなって浮動ブッシは
回転可能の状態となる。しかし定量的にどの程度に回転
できるか不定である。

上記に鑑みこの発明者は第３図の速度線図でみるように
作動子（たとえばボール）が面上を転動するさい作動子
の中心は作動子の周速の二分の一の速度で移動すること
に着目した。そこで浮動ブッシの内外摺動面１、２を貫
通する窓５をその全周面に多数配設しそれらの窓内に荷
重を受けて軸Ａの外周面ａと軸受Ｄの内周面ｄ間を転動
する作動子６を装入する構成を創出するに至った。

かくしてこの発明によれば軸と軸受との間にあって荷重
を受けて摺動回転する浮動ブッシは、窓に装入され一部
荷重を受けて転動する作動子によって押し動かされ軸の
周速の二分の一の周速で回転することができる。

以下この発明を第４図ないし第８図の実施例により詳細
に説明する。第４図は本願の一実施例を示す平面図及び
中央から切断した左半の側面図である。浮動ブッシ本体
３は軸受Ｄの内面ｄと接する外摺動面２とこれから均等
な肉厚ｈを隔てて軸Ａの外面ａに接する内摺動面１に軸
方向の幅ｂとからなる円筒体である。外摺動面２と内摺
動面１とは同一中心軸を有するから浮動ブッシ本体の肉
厚ｈは均等であり後記の作動子６の直径ｄ１にほぼ等し
い。ｄ１は肉厚ｈに油膜の厚さを加えた程度のものとな
る。第５図に示すように内外の摺動面１、２には幅ｂ方
向に伸びる油溜溝４が多数条設けてある。これらの油溜
溝は外摺動面２と軸受内面ｄ及び内摺動面１と軸外周面
ａとで夫々造られる油膜空間と共に軸Ａ及び浮動ブッシ
本体が回転したとき摩擦ポンプを構成する。そのポンプ
作用に基く油圧が高いことを望む場合には油溜溝相互の
間隔を小さくし、その条数を多くした方がよろしい。

しかし内外摺動面の■が小さい場合にはその面上にたと
えばボーラスメッキのように微細な溝の模様を施し上記
の油溜溝に代えることができる。

勿論油溜溝と共に微細な溝の模様を施すこともできる。

第４図及び第６図では油溜溝を省略した場合を示してい
るが一般には極小型小■の浮動ブッシ以外は油溜溝を設
ける。

浮動ブッシ本体の幅方向のほぼ中央部に摺動面に貫通し
て開口する窓５を周面全体に多数配設する。これらの窓
５の左右の端面７、８の夫々に作動子６の軸心端を接触
させて装入する。窓５の相■れるものの間に支持部１１
があり第４図では断面円形、第５図では断面台形になっ
ている。支持部１１の窓５内に向く側面に第４図におい
て軸方向に伸びる一対の突出条９、１０を夫々設け、第
５図の場合には一対の弧状の突出条９、１０を各作動子
６毎に一対あて設ける。上記■突出条の端には突起９＋
１、９−１及び１０＋１、１０−１を夫々形成し、これ
らの突起のうち半■方向外側の突起９＋１、９−１、１
０＋１相互の間隔は作動子６が外側から装入されるさい
外に抜け出ない程度の締め代を作り、半■方向内側の突
起は装入された作動子を受け止め作動子の軸心を浮動ブ
ッシ本体３の厚さの中央に一致する様にしてある。なお
第６図には上記の突起に該当する部分を窓５の左右の端
面７、８に直接設けている。これらの突起は作動子を位
置決めするが窓の形状を第６図左下に展開断面として示
した様にすれば上記の突起、後記の窪みに該当する部分
を容易に工作することができる。

このような構成において軸Ａが荷重を受けて矢印の方向
に回転すると軸の周面ａの周速Ｎ１（周面４を転動する
作動子６の周速）に対し作動子の中心は周速Ｎ１の二分
の一の周速Ｎ２で浮動ブッシ本体の厚さの中央を押し動
かし浮動ブッシ本体を周面ａ、ｄ間に摺動回転させる。

このとき作動子の中心及び浮動ブッシの厚さの中央の速
度は軸の外周面ａと作動子６の外周の速度の二分の一と
なる。

作動子６は突起と滑り接触しながら浮動ブッシを押し動
かし浮動ブッシの摺動抵抗を突起から反力として受ける
。作動子は荷重の一部を受け浮動ブッシは荷重の残部を
受けて摺動するから、作動子がなく全荷重を受ける場合
より周速は速くなる。その上荷重の一部を受けて転動す
る作動子により押し動かされ、その周速は上記のように
正しく軸の周速の二分の一となる。

作動子と軸の外面ａ及び軸受の内面ｄとは相互に接触す
る部分で荷重のため弾性変形又は永久変形し、該部で油
膜が切断されることもある。この切断部に潤滑油又は潤
滑性物質を与え逆に浮動ブッシ摺動面を軸外面及び軸受
内面との潤滑性を良好にするため第４図において支持部
１１の断面を円形にし第５図の実施例では支持部１１の
■角を丸めている。また窓内の作動子を支持部との間の
空間１３は常時潤滑油が満されているもので上記のほか
油溜溝４と同様のポンプ作用を奏する。

上記の作動子の浮動ブッシを押し動かす力が浮動ブッシ
の摺動抵抗に及ばないとき作動子は軸又は軸受の周面上
を滑りを伴って転動するから浮動ブッシの回転は減少し
周速も落ちる。このようなとき浮動ブッシの摺動抵抗を
少くするため例えば軸及び軸受と浮動ブッシの摺動面と
の遊合を■くするか、作動子と軸及び軸受間の締め代を
強くする。前者によれば滑り軸受としての精度が低下し
後者によれば弾性変形が多くなるため転がり軸受けとし
ての寿命が短かくなる。本願によれば作動子６が荷重を
受けて軸及び軸受間を滑りなく転動し浮動ブッシを押し
動かす程度の摺動抵抗を有する摺動面以外の摺動面を削
り取り、削り取った部分の浮動ブッシの肉厚を■くして
いる。第６図において支持部１１及び窓５の右端面８か
ら右端までの摺動面を削り取り（１４）、該部の肉厚を
■くし（ｈ）荷重の一部が作動子に仇いたとき軸及び軸
受面を作動子が滑りなく転動し浮動ブッシを押し動かす
ことができるように浮動ブッシの摺動面を制限している
。

第７図は本願の浮動ブッシがスラストを受ける場合の一
例として接触角９０°のスラスト浮動ブッシを示した。

この場合■浮動ブッシ本体は軸受に対する摺動面２と軸
に対する摺動面１が共に平面となり均等な厚さと半径方
向の幅を有する円環板となる。図示のように作動子の軸
心は放射方向に向けられ円環状に配設された窓内に装入
されている。想像線により示すように作動子の軸心を放
射線方向に対し傾斜させることもできる。このとき軸の
周速Ｎ１に対し浮動ブッシはＮ１の二分の一の周速Ｎ２
で押し動かされる。軸の回転方向が逆向のときこの浮動
ブッシを裏返して使用すればよい。

第８図は本願の浮動ブッシの取付状態を示すもので図中
１５はサークリップ、１６は窓の端面に設けた作動子の
軸端を受ける窪み、１７は軸端を塞ぐカバーである。浮
動ブッシを取付けるには軸受内面にサークリップ１５ヶ
挿入し（軸受側が静止している場合）これを位置決めと
して軸と軸受間に押し込む。このとき作動子の締め代は
僅かであるから特別な工具がなくても容易に行うことが
できる。

以上のように本願の浮動ブッシによれば従来の浮動ブッ
シに対し軸の周速の二分の一の周速で摺動回転できるか
ら滑り軸受として温度の上昇が防止され高速度用滑り軸
受に適する。また従来のボール、ローラーまたはニード
ルベヤリングなどの転がり軸受は内外輪を使用している
のでその取付に特別の工具を必要とするが本願によれば
内外輪を必要としないので第８図に示すように特別な工
具を用いることなく容易に取付けることができる。

更に荷重を転がり部と滑り部に分担することができるの
で高速重荷重小形コンパクトと軽荷重から重荷重、小■
から大■のものに至るまで滑り、転がり併用の軸受とし
て多方面に共用することができる。

【図面の簡単な説明】

図面は本願の一実施例を示すもので第１図は従来の浮動
ブッシの説明図、第２図及び第３図は本願の創出過程を
説明する図、第４図は本願のコロ状作動子を装入した場
合の平面断面図及び中央から切断した左半の側面図、第
５図はボール作動子を装入した場合の平面図及び側面図
、第６図は一部摺動面を削り取った場合の側面図及び上
面図と下面図の一半を示した図、第７図は接触角９０度
のスラスト浮動ブッシの一半を示す平面図及び側断面図
。第８図は取付状態を示す側断面図及び矢視方向の一半
の平面図である。 図中　３は浮動ブッシ本体 　　　５は窓 ｂは作動子 である。

Claims (1)

1. 【特許請求の範囲】 １、軸受の内周面に摺動する外摺動面と、この外摺動面
   から均等な厚さを隔てて軸の外周面に摺動する内摺動面
   とを有し一定の幅を限定する浮動ブッシ本体と、上記内
   外摺動面にその両面を貫通した窓を多数配設し、その窓
   内に装入され上記軸受内周面と軸外周面に夫々接して転
   動し上記浮動ブッシ本体を押し動かし摺動回転させる作
   動子とを含む浮動ブッシ。 ２、上記内外摺動面には多数条の油溜溝を設けてある第
   １項記載の浮動ブッシ。 ３、上記油溜溝と共にまたは油溜溝に代えて微細な溝の
   模様を施した第２項記載の浮動ブッシ。 ４、上記内外摺動面の限定された面部分を削り取ってあ
   る第１項ないし第３項記載の浮動ブッシ。 ５、上記作動子は、ボール・コロ又はニードルである第
   １ないし第４項記載の浮動ブッシ。