JPS6346723Y2 - - Google Patents

Description

【考案の詳細な説明】 〔産業上の利用分野〕 本考案は無給脂式軸受、特に高荷重を受けて、
低速で回転する軸を軸支するのに適した無給脂式
軸受に関するものである。

〔従来の技術〕

第８図および第９図に従来の無給脂式軸受の一
例を示す。

図において、１はボス、２は該ボス１の内面に
圧入等の手段で嵌着されたブツシユで、該ブツシ
ユ２の内周側には、軸の摺動面となる軸挿通孔２
Ａが軸方向に穿設されると共に、該ブツシユ２の
半径方向には、軸挿通孔２Ａから外周面まで貫通
する円形状の固体潤滑剤埋設用の孔３，３…が千
鳥状に多数穿設されている。４，４…は前記各孔
３に埋設された固体潤滑剤で、該各固体潤滑剤と
しては、ポリテトラフルオロエチレン樹脂、カー
ボン剤、二硫化モリブデンまたは黒鉛等の自己潤
滑性を有する材料、もしくはこれらの混合材料、
あるいはこれらの材料を固着するためにワツク
ス、添加剤を混合してなる固体潤滑剤が用いられ
る。

５はブツシユ２の軸挿通孔２Ａ内に挿通された
軸で、該軸５が回転するとき、軸挿通孔２Ａに対
して軸５の外周面が摺接する。この際、摩擦熱に
よつて溶触した固体潤滑材４が軸挿通孔２Ａと軸
５との間に介在して潤滑作用を行い、無給脂式軸
受としての機能を発揮するように構成されてい
る。６，６は軸挿通孔２Ａの端面に設けられた面
取り部である。

ところで、前述のように構成される軸受におい
て、軸５の回転時の負荷方向が一定である場合、
ブツシユ２の摺動面上での軸５の接触点Ｐは、横
断面方向では、第９図に示すように一カ所にな
る。また、接触点Ｐ近傍におけるブツシユ２の半
径方向の負荷の分布、即ち面圧分布は第９図にベ
クトル線Ｆで示すように決められる。

従つて、第８図中の直線ｌ（二点鎖線で示す）
上に軸５の接触点Ｐが位置する場合には、この直
線ｌ上には固体潤滑剤４が存在せず、軸５は固体
潤滑剤４と全く接触せず、軸５に対する潤滑作用
は行われないことになる。このため、組立時に予
圧を加えると、軸５とブツシユ２とが金属対金属
の接触となり、焼付き、かじり等が発生し易く、
また運転時においても前記両部材のなじみ性が劣
り、時には焼付き等が発生するという欠点があ
る。

また、このように軸５の負荷方向が一定である
場合には、第８図に示すように軸挿通孔２Ａ全周
に亘つて多数の孔３を穿設し、固体潤滑剤４を埋
設しておく必要性がなく、このような従来技術に
よるものは、多数の孔３の穿設と固体潤滑剤４の
埋設による製造コストの増加を招くばかりでな
く、むしろ多数の孔４の穿設によるブツシユ２の
強度低下を招くという欠点がある。

〔考案が解決しようとする問題点〕

本考案は前述した従来技術の欠点に鑑みなされ
たものであり、本考案が解決しようとする問題点
は、所定方向の負荷を受けて軸が回転する場合
に、ブツシユと軸との金属対金属の接触を防止
し、接触点において固体潤滑剤による潤滑作用が
良好に維持されるようにし、焼付き、かじり等の
発生を防止すると共に、余分な固体潤滑剤埋設用
の孔をなくし、安価で高強度な軸受を提供するこ
とにある。

〔問題点を解決するための手段〕

上述した問題点を解決するために本考案が採用
する手段の特徴は、ブツシユと軸との間の潤滑を
行う固体潤滑剤を、該軸の負荷を受承するブツシ
ユの摺動面上の部位に、当該負荷の分布に対応す
る深さをもつて埋設する構成としたことにある。

〔実施例〕

以下、本考案の実施例を第１図ないし第７図に
基づいて説明する。なお、各実施例において、前
述した従来技術の構成要素と同一の構成要素には
同一の符号を付し、その説明を省略する。

第１図および第２図は本考案の第１の実施例を
示す。

図において、１１は本実施例によるブツシユ、
１２，１２…は該ブツシユ１１の摺動面となる軸
挿通孔１１Ａの軸方向に所定間隔で設けられた凹
部としての凹湾曲状横溝で、該横溝１２にはそれ
ぞれ固体潤滑剤１３が埋設されている。

ここで、前記凹湾曲状横溝１２は、軸挿通孔１
１Ａ内に挿通される軸５からの一定方向の負荷を
受承すべく所定部位、即ち第１図中直線l₁を挟ん
で所定幅を有しかつ軸方向にそれぞれ等間隔で設
けられており、軸方向の両端に位置する凹湾曲状
横溝１２，１２が面取り部１４，１４に隣接して
いる。そしてその横断面形状は前記負荷の分布に
対応した深さを有するように、即ち第２図に示す
如く、軸５の接触点P₁（第１図中、直線l₁上に存
在する）の位置で最大深さを有し、接触点P₁近
傍での面圧分布に対応して接触点P₁の両側にい
くに従い漸次その深さが減少するように径方向に
形成されている。

さらに、固体潤滑剤１３は、各凹湾曲状横溝１
２内に密着するように埋設され、軸５が各固体潤
滑剤剤１３上を摺接するように配置されている。
この固体潤滑剤１３は、従来技術と同様に、ポリ
テトラフルオロエチレン樹脂、カーボン剤、二硫
化モリブデンまたは黒鉛等の自己潤滑性を有する
材料が用いられ、該各固体潤滑材１３は軸５の摺
接による摩擦熱で溶融し、潤滑作用を行う。

以上の通り構成された軸受では、固体潤滑材埋
設用の凹湾曲状横溝１２を、負荷を受承する直線
l₁に沿つた部位に配設し、その深さが直線l₁から
周方向に離れるに従い面圧分布に対応して漸次減
少するように形成し、各凹湾曲状横溝１２内に固
体潤滑剤１３を埋め込んでいるため、固体潤滑剤
１３の厚みが、第９図中のベクトル線Ｆで示す面
圧分布に対応または比例するように設定でき、組
立時および運転初期において、軸５からブツシユ
１１に予圧がかかる際、軸５とブツシユ１１との
接触線分が直線l₁上に位置し、固体潤滑剤１３上
に軸５が確実に接触し、摩擦熱による固体潤滑剤
１３の溶融が良好に生起され、摩擦係数の低下、
なじみ性の良好さが得られ、焼付き、かじり等の
発生が防止できる。一方、高負荷条件下での軸５
の回転に対しても、固体潤滑剤１３が軸５の摺接
部位に充分に補給され、軸受として必要な耐久性
を充分に保証できる。

次に、第３図および第４図は本考案の第２の実
施例を示すもので、第１の実施例と同一構成要素
には同一符号を付し、その説明を省略するものと
する。

第３図および第４図に示す実施例の特徴は、固
体潤滑剤１３の埋設用の凹部を、軸方向に伸長し
た矩形状縦溝２２としたことにある。ここで矩形
状縦溝２２は周方向にそれぞれ離間して複数個設
けられており、そのうち、軸５の接触点P₂上に
位置する中央の縦溝２２が最大幅および最大深さ
を有し、その側方の各縦溝２２は点P₂から周方
向に離隔するに従い、その幅および深さが点P₂
近傍での面圧分布に対応して漸次減少するように
形成されている。また各縦溝２２は面取り部１
４，１４に亘つて軸方向に伸長している。

このように構成された第２の実施例の軸受にお
いても、第１の実施例のものとほぼ同様の作用効
果が得られるが、本実施例では、接触点P₂の位
置で軸方向に伸長する矩形状縦溝２２内に固体潤
滑剤１３が埋設されているため、特に組立時に軸
５を介してブツシユ１１上に予圧をかけても、な
じみ性の良好さが得られ、焼付き、かじり等の発
生が防止できる。

なお、第４図では各矩形状縦溝２２の横断面形
状をコ字形に形成しているが、これに限定され
ず、例えば二等辺三角形状ないし台形状等、他の
矩形状に形成してもよい。

第５図および第６図は本考案の第３の実施例を
示し、この実施例の特徴は、固体潤滑剤埋設用の
凹部を、軸方向に対して所定角度だけ傾斜させて
伸長させた凹湾曲状傾斜溝３２としたことにあ
る。ここで、凹湾曲状傾斜溝３２の断面形状は、
第６図に示すように軸５の接触点P₃の位置で最
大深さを有し、周方向かつ軸方向に離隔するに従
いその深さが漸次減少するようになつている。

このように構成された第３の実施例において
も、第１および第２の実施例のものとほぼ同様の
作用効果が得られるが、本実施例においては、特
に組立時と共に軸５が揺動または回転する際に
も、充分に潤滑剤が軸５とブツシユ１１との摺接
部に補給され、確実な潤滑作用を達成できる。

第７図は本考案の第４の実施例を示し、本実施
例は軸５の接触点P₄，P₅、即ち最大荷重点が180゜
ずれて２カ所に存在する交番荷重に対処せんとす
るものである。

そこで、本実施例の特徴は、交番荷重が軸５に
半径方向で対向する方向に作用する場合、接触点
P₄，P₅の位置にそれぞれ最大深さを有する凹部
４２，４２′を半径方向に対向して配設したこと
にある。ここで、凹部４２，４２′は夫々同一形
状でよく、その平面形状は例えば第１図または第
５図に示した凹部の形状でよい。あるいは、第３
図および第４図で示した形状の凹部を半径方向に
対向させて設けてもよい。

さらに、交番荷重が３カ所以上の荷重点に亘つ
て作用する場合には、それぞれの荷重点に対応す
る位置に第１、第２または第３の実施例の如き凹
部を設け、各凹部内に固体潤滑剤を埋設しておけ
ばよい。

尚、前述の各実施例において、凹部の周方向範
囲、深さ等は軸受の使用目的に応じて、予め各軸
受における面圧分布を測定または想定し、それに
応じて決定すればよい。

〔考案の効果〕

以上詳述した通り、本考案によれば、ブツシユ
の摺動面上で、固体潤滑剤を、軸からの負荷を受
承する部位に、当該負荷の分布に対応する深さを
もつて埋設する構成としたから、組立時、運転初
期において摺動面上での摩擦係数の低下、なじみ
性の良好さが得られ、焼付き、かじり等の発生を
防止することができる。また、高負荷条件下での
軸の摺接に対しても、軸受として必要な耐久性を
充分保証できる上に、交番荷重に対しても充分に
高性能な無給脂式軸受とすることができる。さら
に、従来の無給脂式軸受のようにブツシユに固体
潤滑剤埋設用の孔を多数穿設する必要をなくすこ
とができ、ブツシユの強度を高く維持でき、しか
も穴あけ加工の低減、固体潤滑剤の節減等によつ
て安価な無給脂式軸受としうる等、幾多の効果を
奏する。

【図面の簡単な説明】

第１図、第２図は本考案の第１の実施例を示
し、第１図はその長手方向断面図、第２図は第１
図中の−矢示方向要部断面図、第３図、第４
図は本考案の第２の実施例を示し、第３図はその
長手方向断面図、第４図は第３図中の−矢示
方向要部断面図、第５図、第６図は本考案の第３
の実施例を示し、第５図はその長手方向断面図、
第６図は第５図中の−矢示方向要部断面図、
第７図は本考案の第４の実施例を示す半径方向断
面図、第８図、第９図は従来技術を示し、第８図
はその長手方向断面図、第９図は軸受の接触点お
よび面圧分布を示す第８図中の−矢示方向断
面図である。 ５……軸、１１……ブツシユ、１１Ａ……軸挿
通孔、１２……凹湾曲状横溝、１３……固体潤滑
剤、P₁，P₂，P₃，₄P₄，P₅……接触点、２２……
矩形状縦溝、３２……凹湾曲状傾斜溝、４２……
凹部、４２′……凹部。

Claims (1)

【実用新案登録請求の範囲】
1. 内周側が摺動面となつたブツシユと、該ブツシ
   ユに挿通される軸との間の潤滑を行うべく、前記
   摺動面に埋設された固体潤滑剤とからなる軸受に
   おいて、前記固体潤滑剤を、前記軸の負荷を受承
   する前記摺動面上の部位に、当該負荷の分布に対
   応する深さをもつて埋設したことを特徴とする軸
   受。