JPS63308217A - セラミックス軸受 - 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） 本発明はセラミックスからなる滑り軸受とその製造方法
に関する。

（従来の技術） セラミ２ツクスは他の軸受材料と比べ、耐薬品性、耐酸
性、耐水性、耐熱性及び耐摩耗性に優れているため、化
学プラント、潤滑油が使用できない高温７囲気に設置さ
れる機器及びＩＣ製造を行うクリーンルーム内で使用す
る機器に用いる乾式軸受の材料として利用されている。

ところでセラミックスによって真球度の高いボールを製
作するのは困難であるため、セラミックス製軸受は第５
図に示すように内側部材１０１と外側部材１０２とから
なる滑り軸受が一般的である。

（発明が解決しようとする問題点） 斯かる滑り軸受は内側部材１０１と外側部材１０２を互
いに回転自在に嵌合せしめたものであるが、内側部材１
０１の外周面１０１ａと外側部材１０２の内周面１０２
ａとの接触の状態は、第５図（Ａ）に示すように点ａと
点すで接触する状態、第５図（Ｂ）に示すように点すと
点ｄで接触する状態、第５図（Ｃ）に示すように点ａと
点ｄで接触する状態の３通りに分けられ、いずれの場合
も２点支持になっているため、外側部材１０２内で内側
部材１０１が回転する際に半径方向への振れが生じる。

（問題点を解決するための手段） 上記問題点を解決すべく本発明は、セラミックス製滑り
軸受を構成する内側部材の外周部又は外側部材の内周部
に相手方の周面に当接する突起を形成した。

（作用） 内側部材の外周部又は外側部材の内周部に突起を形成し
て相手方部材の周面に当接せしめるようにしたので、内
側部材と外側部材とは少くとも３点で接触し、回転する
際に半径方向への振れが生じにくくなる。

（実施例） 以下に本発明の実施例を添付図面に基づいて説明する。

第１図は本発明に係る滑り軸受の断面図であり、滑り軸
受はセラミックス製の筒状内側部材１と、この内側部材
１の外周部に回転自在に外嵌されるセラミックス製の環
状外側部材２とから構成され、内側部材１の最大外径寸
法Ｄ１は外側部材２の最小寸法Ｄ２よりも大きく設定さ
れ、軸方向に抜けないようになっている。

ここで、内側部材１には中心部にシャフト等の挿通孔３
が形成され、外周部には周方向に沿って凹部４が形成さ
れ、この凹部４の中央に周方向のリング状突起５が一体
的に形成されている。また外側部材２には径方向内方に
向って凸部６が形成され、この凸部６のテーパ状側面６
ａに前記凹部４のテーバ状側面４ａを接触させ、軸方向
にずれが生じないようにし、また凸部６の内周面に前記
突起５の外周面を接触させ、径方向にずれが生じないよ
うにしている。

更に凹部４の外周面と凸部６の内周面との間には１００
μｍ程度の隙間Ｓが形成され、外側部材２には半径方向
に貫通する注油孔７が穿設されている。

尚、図示例においては内側部材１と外側部材２が点ａ、
ｂ、ｃ、ｄ、ｅ、ｆの全てにおいて接触している状態を
示したが、全ての点において接触・　するものを製作す
るのは困難であり、実際には３点以上において接触する
こととなる。

次に以上の如き構成の軸受の製造方法を述べる。

先ず第２図（Ａ）及び（Ｂ）に示すように焼結すること
で前記内側部材１となる成形品ビ及び焼結することで前
記外側部材２となる成形品２゜を用意する。これら成形
品１．２′は窒化ケイ素、アルミナ、ジルコニア等のセ
ラミックス粉末を所望の形状にて成形したものであり、
後工程で行う焼結バメの際の収縮分を見込んで大きく成
形している。

そして、上記の成形品ビ、２′のうち先ず内側部材１と
なる成形品１°を焼結する。焼結の条件としては例えば
窒化ケイ素の場合窒素雰囲気中において１７００℃で１
時間保持する。

斯かる焼結により成形品１°は収縮して内側部材１とな
り、この状態で内側部材１の最大外径寸法Ｄ１は焼結前
の成形品２°の最小内径寸法Ｄ３よりも／Ｊ’ｔ、さく
なっている。

そこで、第３図に示すように内側部材１を成形品２°内
にセットし、前記と同様の条件で成形品２゛を焼結し、
成形品２°を収縮せしめて外側部材２とする。すると、
第１図で示したように、外側部材２の最小内径寸法Ｄ２
が内側部材１の最大外径寸法Ｄ１よりも小さくなり、内
側部材１に外側部材２が外嵌する。

ここで、成形品１°、２′の焼結の度合いは、内側部材
１の突起５外周面と外側部材２の内周面とが接触する程
度とする。

以上の如くして内側部材１と外側部材２を回転可能に嵌
合せしめたならば、外側部材２に穿設した７主油孔７を
介して内側部材１と外側部材２との間にダイヤモンド粉
或いは低粘度の油を注入し、内側部材１又は外側部材２
を回転させ共摺り研磨を行う。このようにすることで、
部材同士の摺接面か平滑になるのは勿論であるが、内側
部材１と外側部材２の芯出しを行うことができる。

第４図は別実施例を示す第１図と同様の断面図であり、
この実施例にあっては突起５を内側部材１に設けず、外
側部材２の内周部に一体的に設け、この突起５の内周面
を内側部材１の凹部４外周面に接触せしめるようにして
いる。また、図示例にあっては、内側部材１に凹部４を
、外側部材２に凸部６を設けたが、内側部材に凸部、外
側部材に凹部を設けてもよい。また図示例にあっては突
起５を１木とし且つ断面角状としたか突起５の本数は２
本以上設けてもよく、突起５の形状は丸味を持たせたも
のでもよい。

更に、本発明に係る軸受はセラミックス製であるため、
一般的には注油不要であるため注油孔７を省略してもよ
い。

（発明の効果） 以上に説明した如く本発明によれは、内側部材と外側部
材とからなるセラミックス製滑り軸受において、前記部
材のいずれか一方に相手方に曜接する突起を設けたため
、内側部材と外側部材とか少なくとも３点で接触するの
で、回転した際に半径方向に振れが生じない軸受か得ら
れる。

また、内側部材と外側部材とを嵌合せしめた後に共摺り
研磨を行うようにすれば、研磨と同時に芯出しも行うこ
とができる。

【図面の簡単な説明】

第１図は本発明に係る軸受の断面図、第２図（Ａ）及び
（Ｂ）は焼成前の内側部材及び外側部材を示す図、第３
図は製造途中を示す図、第４図は別実施例の断面図、第
５図（Ａ）、（Ｂ）。 （Ｃ）は従来の軸受の断面図である。 尚、図面中１は内側部材、２は外側部材、４は四部、５
は突起、６は凸部、７は注油孔である。

Claims (4)

【特許請求の範囲】
1. （１）互いに回転自在に嵌合するセラミックス製内側部
   材と外側部材からなる軸受において、前記外側部材の最
   小内径寸法は内側部材の最大外径寸法よりも小さくされ
   、更に外側部材の内周部又は内側部材の外周部の一方に
   は相手方の周面に当接する突起が形成されていることを
   特徴とするセラミックス製軸受。
2. （２）前記外側部材には径方向に貫通する注油孔が穿設
   がされていることを特徴とする特許請求の範囲第１項記
   載のセラミックス製軸受。
3. （３）セラミックス材料にて軸受を構成する内側部材及
   び外側部材を形成した後、内側部材を焼結することで内
   側部材の最大外径寸法を焼結前の外側部材の最小内径寸
   法よりも小さくし、次いで焼結後の内側部材を焼結前の
   外側部材内に臨ませた状態で外側部材を焼結して収縮さ
   せ、内側部材の外周部又は外側部材の内周部に設けた突
   起を相手方の周面に当接せしめるようにしたことを特徴
   とするセラミックス製軸受の製造方法。
4. （４）前記内側部材と外側部材とを焼結によって嵌合せ
   しめた後、外側部材に形成した注油孔からダイヤモンド
   粉或いは油等を注入するとともに、内側部材及び外側部
   材の少くとも一方を回転せしめることで共摺り研磨を行
   うようにしたことを特徴とする特許請求の範囲第３項記
   載のセラミックス製軸受の製造方法。