WO2007132735A1 - 軸受装置 - Google Patents

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supply groove
shaft member
peripheral surface
bearing device
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Hiroshi Yamamoto
Motohide Sugihara
Atsushi Nagato
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Komatsu Ltd.
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    • F16C2350/00—Machines or articles related to building
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Definitions

  • the present invention relates to a bearing device, and more particularly to a bearing device that is applied to various connecting parts in, for example, a construction civil machine and supports a shaft member so as to be relatively rotatable around its central axis. It is.
  • a bearing device that supports a rod-shaped shaft member so as to be relatively rotatable around the center axis of the center axis is used.
  • Such a bearing device has, for example, a cylindrical shape, and allows a shaft member to pass through a support hole formed therein to support the shaft member in a relatively rotatable manner.
  • a thin oil film of lubricating oil supplied is formed between the outer peripheral surface of the shaft member and the inner peripheral surface of the support hole. That is, the shaft member rotates relatively through the oil film of the lubricating oil.
  • the shaft member reciprocates at a predetermined angle at a low speed and with a high load.
  • a large load is always applied in the sliding contact area (contact angle area) where the relative sliding speed with respect to the inner peripheral surface is extremely slow. Therefore, an oil film breakage locally occurs between the outer peripheral surface of the shaft member and the inner peripheral surface of the support hole, and seizure is likely to occur on the outer peripheral surface of the shaft member and the inner peripheral surface of the support hole.
  • Patent Document 1 Japanese Patent Application Laid-Open No. 2004-84815
  • the ratio of the area of the oil groove to the area of the inner peripheral surface of the support hole is 30% or more, and therefore, other than the oil groove in the support hole. That is, the ratio of the area of the sliding contact surface that is actually in contact with the outer peripheral surface of the shaft member becomes relatively small.
  • the ratio of the area of the sliding contact surface becomes relatively small, the friction coefficient of the inner peripheral surface of the support hole will not be sufficiently small. If the friction coefficient is not sufficiently small, excessive torque is generated due to frictional resistance when the shaft member rotates relatively. For example, an unnecessarily large load is applied to the support member that supports the bearing device. This may cause damage to the support member and the like.
  • improving the seizure resistance increases the friction coefficient, reducing the friction coefficient decreases the seizure resistance, and there is a contradictory relationship between the two.
  • an object of the present invention is to provide a bearing device that can improve seizure resistance and friction coefficient that are in a mutually contradictory relationship.
  • the bearing device allows the shaft member to pass through the formed support hole so that the shaft member can be relatively rotated around its central axis.
  • an oil supply groove for supplying lubricating oil to the inner peripheral surface of the support hole slidingly contacting the shaft member when the shaft member rotates relatively is formed in a spiral shape.
  • the ratio of the area of the oil supply groove portion to the area of the inner peripheral surface of the hole is 30% or less, and the distance in the central axis direction of the shaft member between the oil supply groove portions adjacent to each other on the inner peripheral surface of the support hole is The product of the distance in the circumferential direction is 50 mm 2 or more and 300 mm 2 or less.
  • the bearing device according to claim 2 of the present invention is characterized in that, in claim 1 described above, the oil supply groove portion is formed as a multi-groove.
  • the bearing device according to claim 3 of the present invention is the bearing device according to claim 1 or 2, wherein the oil supply groove portion has an inclination angle of 70 ° or more with respect to a central axis direction of the shaft member.
  • the ratio of the area of the oil supply groove portion to the area of the inner peripheral surface of the support hole is 30% or less, and the shaft member between the oil supply groove portions adjacent to each other on the inner peripheral surface of the support hole is Since the product of the distance in the mandrel direction and the distance in the circumferential direction is 50 mm 2 or more and 300 mm 2 or less, it is possible to sufficiently secure the area of the portion other than the oil supply groove on the inner peripheral surface of the support hole. In addition, it is possible to stably supply the oil supply groove portion forces adjacent to each other and to prevent the occurrence of oil film breakage or the like. As a result, the seizure resistance can be ensured to be necessary and sufficient while the coefficient of friction is sufficiently small, and therefore the friction coefficient and seizure resistance, which are in a mutually contradictory relationship, are improved. It has the effect of being able to
  • FIG. 1 is a longitudinal sectional view schematically showing the structure of a bearing device in an embodiment of the present invention.
  • FIG. 2 is an enlarged cross-sectional view showing an enlarged end portion of the bearing device shown in FIG.
  • FIG. 3 is an enlarged cross-sectional view showing an enlarged central portion of the periphery of the bearing device shown in FIG.
  • FIG. 4 is an enlarged cross-sectional view showing the inner peripheral surface of the bearing device shown in FIG. 1 in an enlarged manner.
  • FIG. 5 is a chart showing the friction coefficient when the ratio of the area of the oiling groove is changed.
  • FIG. 6 is a chart showing changes in the friction coefficient and seizure surface pressure when the pressure receiving area is changed by changing the pitch between the oil supply grooves.
  • FIG. 1 is a longitudinal sectional view schematically showing the structure of a bearing device according to an embodiment of the present invention.
  • the bearing device illustrated here is a bush 10 applied to a connecting portion of a work machine that connects an arm and a packet mounted on an excavator that is a construction civil engineering machine.
  • the bush 10 has a cylindrical shape and is not shown in the figure, but is fixedly supported on the inner periphery of the boss in a state of being press-fitted into a cylindrical boss fixedly supported at the tip of the arm. It is.
  • the journal shaft 1 which is a rod-shaped shaft member, is passed through a support hole 11 formed inside.
  • the journal shaft 1 has an outer diameter slightly smaller than the inner diameter (for example, 40 to 120 mm) of the support hole 11 and is fixedly supported between a pair of brackets of the packet, though not explicitly shown in the drawing.
  • the journal shaft 1 rotates relative to the center of the axis about the central axis.
  • the bush 10 supports the journal shaft 1 so as to be relatively rotatable about its central axis.
  • the bush 10 supports the outer peripheral surface of the journal shaft 1.
  • the inner peripheral surface of the hole 11 is in sliding contact.
  • the bush 10 is made of a desired steel material standardized by JIS symbols, for example, high carbon steel or alloy steel.
  • the surface hardness of the bush 10 may be 50 or more in terms of Rockwell hardness HRC, and is preferably 52 to 60 in terms of Rockwell hardness HRC.
  • an inner tapered surface 12a and an outer tapered surface 12b are formed in the opening edge portion and the outer edge portion at both ends of the bush 10, respectively.
  • the internal tapered surface 12a is formed to facilitate the insertion of the journal shaft 1.
  • the outer tapered surface 12b is formed to facilitate press-fitting into the boss, and has a smaller gradient than the inner tapered surface 12a.
  • a lubricating oil passage 13 is formed in the central portion of the outer peripheral surface of the bush 10 along the outer peripheral direction.
  • Lubricating oil flow path 13 is a flow path for lubricating oil supplied to the inner peripheral surface of bush 10, and in this embodiment, for example, cutting
  • the cross-sectional shape is formed in an arc shape by processing.
  • a lubricating oil supply groove 15 and an oil supply groove 16 are formed on the inner peripheral surface of the bush 10 (support hole 11).
  • the lubricating oil supply groove 15 is formed along the inner circumferential direction in a region corresponding to the lubricating oil flow path 13 in the central portion of the inner circumferential surface.
  • the lubricating oil supply groove 15 communicates with the lubricating oil flow path 13 through the communication hole 14, and the groove width is slightly smaller than the lubricating oil flow path 13.
  • the cross-sectional shape of the lubricating oil supply groove 15 is formed in an arc shape.
  • the oil supply groove 16 is formed in a spiral shape from the lubricant supply groove 15 toward the opening edge portions at both ends. More specifically, the oil supply groove 16 is formed in a manner inclined at a predetermined angle with respect to the axial direction of the bush 10, that is, the central axis direction of the journal shaft 1.
  • the oil supply groove 16 is formed as a multiple groove (for example, six grooves).
  • the inclination angle ⁇ of the oil supply groove portion 16 is not particularly limited, but is preferably in the range of, for example, 70 ° to 80 °, and particularly preferably 75 °.
  • the oil supply groove portion 16 supplies lubricating oil to the inner peripheral surface of the support hole 11.
  • the oil supply groove portion 16 supplies the lubricating oil supplied to the lubricant oil supply groove portion 15 through the communication hole 14 to the support hole 11. It is intended to circulate and supply to the inner peripheral surface of the.
  • the oil supply groove portion 16 is formed in an arc shape in cross section, and is smaller than the groove width of the lubricant oil supply groove portion 15. The groove width of the oil supply groove 16 will be described later.
  • the inner peripheral surface of the bush 10 is subjected to a hardening treatment such as induction hardening after the oil supply groove portion 16 is formed.
  • the ratio of the area of the oil supply groove portion 16 to the area of the inner peripheral surface of the support hole 11 (hereinafter also referred to as area ratio) is 30% or less, preferably 10% or more and 30%.
  • the distance (a) in the central axis direction of the journal shaft 1 and the distance (c) in the circumferential direction between the oil supply groove portions 16 adjacent to each other on the inner peripheral surface of the support hole 11 are as follows.
  • Product (a X c: hereinafter referred to as pressure receiving area) is 50 mm 2 or more and 300 mm 2 or less.
  • FIG. 5 shows the friction coefficient when the ratio of the area of the oil supply groove is changed.
  • the inner diameter of bush 10 is 70 mm. According to the figure, when the area ratio is 30% or less, the friction coefficient can be sufficiently reduced to 0.08 or less, whereas when the area ratio exceeds 30%, the friction coefficient can be increased. Understood.
  • the area ratio is 30% or less and the pressure receiving area is 50 mm 2 or more and 300 mm 2 or less, the area other than the oil supply groove 16 on the inner peripheral surface of the support hole 11, that is, the journal shaft 1 It is possible to secure a sufficient area of the sliding contact surface that is actually in contact with the outer peripheral surface, and to suppress the occurrence of oil film breakage or the like by stably circulating and supplying the lubricating oil from the oil supply groove portions 16 adjacent to each other. As a result, the seizure resistance can be ensured to be necessary and sufficient while the coefficient of friction is sufficiently small. Therefore, with the above-mentioned bush 10, it is possible to improve the friction coefficient and seizure resistance, which are in a mutually contradictory relationship.
  • FIG. 6 shows changes in the friction coefficient and seizure surface pressure when the pressure receiving area is changed by changing the pitch between the oil supply grooves.
  • the inner diameter of the bush 10 was 70 mm
  • the inclination angle ⁇ of the oil groove 16 was 75 °
  • the area ratio of the oil groove 16 was 30% or less
  • the swing angle of the bucket was 46 °.
  • the seizure surface pressure was calculated as the load applied to the bush 10 divided by the projected area of the inner peripheral surface of the support hole 11.
  • the seizing surface pressure can be ensured to a necessary and sufficient size while being small.
  • the pressure receiving area is less than 50 mm 2, but seizure surface pressure becomes very large, the coefficient of friction resulting in large KuNatsu. More specifically, the friction coefficient becomes larger than 0.08.
  • the friction coefficient is larger than 0.08, there is a possibility that the detent portion (such as a bracket) of the journal shaft 1 may be damaged.
  • the pressure receiving area exceeds 300 mm 2
  • the friction coefficient becomes sufficiently low casting, seizure surface pressure resulting in summer small. More specifically, the seizure surface pressure is 5k. becomes gZmm less than 2.
  • the seizing surface pressure is less than 5 kgZmm 2 , seizing sites will occur under the working conditions of the construction machine.
  • the groove width of the oil supply groove 16 is 3. Omm or less. Therefore, in the bush 10, the groove width of the oil supply groove portion 16 is preferably 3. Omm or less, particularly preferably 0.5 mm or more and 3. Omm or less. Thus, when the groove width of the oil supply groove portion 16 is 3. Omm or less, it is possible to ensure the seizure resistance to a necessary and sufficient level while keeping the friction coefficient sufficiently small.
  • the oil supply groove portion 16 is formed as a multiple groove, but in the present invention, the oil supply groove portion may be formed as a single groove. Even with such a configuration, as long as the area ratio of the oil supply groove is in a specific range and the pressure receiving area is in a specific range, the same effects as those of the above-described embodiment can be achieved. Note that “between adjacent oil groove portions” when the oil groove portion is formed as a single groove means between adjacent oil groove portions in a predetermined region on the inner peripheral surface of the support hole.
  • the cross-sectional shape of the oil supply groove portion 16 is an arc shape.
  • the cross-sectional shape of the oil supply groove portion may be a triangular shape or a rectangular shape.
  • the bush 10 applied to the connecting portion of the work machine that connects the arm and the packet provided to the excavator that is a construction civil engineering machine has been described as a bearing device.
  • the bearing device in the present invention is not limited to the powerful bush 10 but can be applied to various connecting portions of various industrial machines.
  • the bearing device according to the present invention is various in, for example, construction civil engineering machines. It is applied to the connecting portion and is useful for supporting the shaft member so as to be relatively rotatable about its central axis.

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Abstract

　形成された支持孔１１にジャーナル軸１を挿通させて該ジャーナル軸１をその中心軸回りに相対的に回転可能に支持し、ジャーナル軸が相対的に回転する場合に該ジャーナル軸１に摺接する支持孔１１の内周面に潤滑油を供給するための給油溝部１６が螺旋状に形成されたブッシュ１０において、支持孔１１の内周面の面積に対する給油溝部１６の面積の割合が３０％以下であり、支持孔１１の内周面上で互いに隣接する給油溝部１６間におけるジャーナル軸１の中心軸方向の距離と周方向の距離との積が５０ｍｍ2以上３００ｍｍ2以下である。

Description

明 細 書
軸受装置
技術分野
[0001] 本発明は、軸受装置に関し、より詳細には、例えば建設土木機械等における様々 な連結部分に適用され、軸部材をその中心軸回りに相対的に回転可能に支持する 軸受装置に関するものである。
背景技術
[0002] 従来、例えば建設土木機械等における様々な連結部分において、ロッド状の軸部 材をその中心軸を軸心として軸心回りに相対的に回転可能に支持する軸受装置が 用いられている。このような軸受装置は、例えば筒状の形態を成し、内部に形成され た支持孔に軸部材を揷通させて該軸部材を相対的に回転可能に支持するものであ る。そして、この軸部材が相対的に回転する場合には、該軸部材の外周面と支持孔 の内周面との間に供給された潤滑油の薄い油膜が形成される。つまり、軸部材は、 潤滑油による油膜を介して相対的に回転することになる。
[0003] ところで、掘削機等に代表される建設土木機械等の作業特性上、軸部材は、低速 度、高荷重で所定の角度を往復回転するために、該軸部材の外周面と支持孔の内 周面との間での相対的な滑り速度が極めて遅ぐその摺接領域 (接触角度領域)で は常に大きな荷重がかかる。そのため、軸部材の外周面と支持孔の内周面との間で 局部的に油膜切れが発生して、軸部材の外周面や支持孔の内周面に焼付きが生じ やすかつた。
[0004] そこで、支持孔の内周面に潤滑油を供給するための給油溝部を形成し、支持孔の 内周面の面積に対する給油溝部の面積の割合を 30〜90%とする軸受装置が提案 されている。このような軸受装置では、給油溝部を通じて潤滑油を安定的に供給する ことが可能であり、局部的な油膜切れ等の発生を抑制して耐焼付き性の向上を図つ ている（例えば、特許文献 1参照)。
[0005] 特許文献 1 :特開 2004— 84815号公報
発明の開示 発明が解決しょうとする課題
[0006] ところが、上記特許文献 1に提案されているような軸受装置では、支持孔の内周面 の面積に対する給油溝部の面積の割合が 30%以上であるために、支持孔における 給油溝部以外の部分、すなわち軸部材の外周面と実際に接する摺接面の面積の割 合が相対的に小さくなつてしまう。このように摺接面の面積の割合が相対的に小さく なってしまうと、支持孔の内周面の摩擦係数が十分に小さいものにならない。摩擦係 数が十分に小さいものにならないと、軸部材が相対的に回転する場合の摩擦抵抗に より過大なトルクが生じる結果、例えば軸受装置を支持する支持部材等に必要以上 の負荷を与えることになり、該支持部材等の破損を招来する虞れがある。このように、 耐焼付き性の向上を図ると摩擦係数が大きくなつてしまう一方、摩擦係数の低減を図 ると耐焼付き性が低下してしま 、、両者は相反する関係にある。
[0007] 本発明の目的は、上記実情に鑑みて、互いに相反する関係にある耐焼付き性と摩 擦係数とを良好なものにすることができる軸受装置を提供することである。
課題を解決するための手段
[0008] 上記目的を達成するため、本発明の請求項 1に係る軸受装置は、形成された支持 孔に軸部材を揷通させて該軸部材をその中心軸回りに相対的に回転可能に支持し 、前記軸部材が相対的に回転する場合に該軸部材に摺接する前記支持孔の内周 面に潤滑油を供給するための給油溝部が螺旋状に形成された軸受装置において、 前記支持孔の内周面の面積に対する前記給油溝部の面積の割合が 30%以下であ り、前記支持孔の内周面上で互いに隣接する前記給油溝部間における前記軸部材 の中心軸方向の距離と周方向の距離との積が 50mm2以上 300mm2以下であること を特徴とする。
[0009] また、本発明の請求項 2に係る軸受装置は、上述した請求項 1にお 、て、前記給油 溝部は、多条溝として形成されて成ることを特徴とする。
[0010] また、本発明の請求項 3に係る軸受装置は、上述した請求項 1または請求項 2にお いて、前記給油溝部は、前記軸部材の中心軸方向に対する傾斜角が 70° 以上 80
° 以下であることを特徴とする。
発明の効果 [0011] 本発明によれば、支持孔の内周面の面積に対する給油溝部の面積の割合が 30% 以下であり、支持孔の内周面上で互いに隣接する給油溝部間における軸部材の中 心軸方向の距離と周方向の距離との積が 50mm2以上 300mm2以下であるので、支 持孔の内周面上における給油溝部以外の部分の面積を十分に確保することができ るとともに、互いに隣接する給油溝部力 潤滑油を安定的に供給して油膜切れ等が 発生することを抑制することができる。その結果、摩擦係数を十分に小さいものとしな がら、耐焼付き性を必要十分なものに確保することができ、従って、互いに相反する 関係にある摩擦係数と耐焼付き性とを良好なものにすることができるという効果を奏 する。
図面の簡単な説明
[0012] [図 1]図 1は、本発明の実施の形態における軸受装置の構造を概略的に示した縦断 面図である。
[図 2]図 2は、図 1に示した軸受装置の端部を拡大して示した拡大断面図である。
[図 3]図 3は、図 1に示した軸受装置の周縁中央部分を拡大して示した拡大断面図で ある。
[図 4]図 4は、図 1に示した軸受装置の内周面を拡大して示した拡大断面図である。
[図 5]図 5は、給油溝部の面積の割合を変化させた場合の摩擦係数について示した 図表である。
[図 6]図 6は、給油溝部間のピッチを変更して受圧面積を変化させた場合の摩擦係数 および焼付き面圧の変化について示した図表である。
符号の説明
[0013] 10 ブッシュ
11 支持孔
12a 内部テーパ面
12b 外部テーパ面
13 潤滑油流路
14 連通孔
15 潤滑油供給溝部 16 給油溝部
発明を実施するための最良の形態
[0014] 以下に添付図面を参照して、本発明に係る軸受装置の好適な実施の形態につい て詳細に説明する。
[0015] 図 1は、本発明の実施の形態における軸受装置の構造を概略的に示した縦断面図 である。ここに例示する軸受装置は、建設土木機械である掘削機に装備されたァー ムおよびパケットを連結する作業機の連結部分に適用されたブッシュ 10である。
[0016] ブッシュ 10は、円筒状の形態を成し、図には明示しないが上記アームの先端に固 定支持された円筒状のボス内に圧入された態様で該ボスの内周に固定支持してある 。このようなブッシュ 10は、内部に形成された支持孔 11にロッド状の軸部材であるジ ヤーナル軸 1を揷通させている。ジャーナル軸 1は、支持孔 11の内径（例えば 40〜1 20mm)よりも僅かに小さい外径を有し、図には明示しないが上記パケットの一対の ブラケット間に固定支持されたものである。そして、掘削機の稼働時において、アーム に揺動自在に連結されたパケットが揺動すると、ジャーナル軸 1がその中心軸を軸心 として軸心回りに相対的に回転することになる。つまり、ブッシュ 10は、ジャーナル軸 1をその中心軸回りに相対的に回転可能に支持するものであり、ジャーナル軸 1が相 対的に回転する場合には、該ジャーナル軸 1の外周面と支持孔 11の内周面とが摺 接すること〖こなる。
[0017] 上記ブッシュ 10は、 JIS記号により材質規格された所望の鋼材、例えば高炭素鋼や 合金鋼から成る。ブッシュ 10の表面硬度は、ロックウェル硬度 HRCで 50以上であれ ば良く、好ましくはロックウェル硬度 HRCで 52〜60である。
[0018] このようなブッシュ 10の両端における開口縁部分および外側縁部分には、図 2に示 すように、それぞれ内部テーパ面 12aおよび外部テーパ面 12bが形成してある。内部 テーパ面 12aは、ジャーナル軸 1の挿入を容易にするべく形成したものである。外部 テーパ面 12bは、ボス内への圧入を容易にするべく形成したものであり、内部テーパ 面 12aよりも勾配が小さい。また、ブッシュ 10の外周面の中央部部分には、図 3に示 すように、潤滑油流路 13が外周方向に沿って形成してある。潤滑油流路 13は、ブッ シュ 10の内周面に供給される潤滑油の流路であり、本実施の形態では、例えば切削 加工ゃ铸造により断面形状が円弧状に形成してある。
[0019] 一方、ブッシュ 10 (支持孔 11)の内周面には、潤滑油供給溝部 15および給油溝部 16が形成してある。潤滑油供給溝部 15は、内周面の中央部分の潤滑油流路 13に 対応する領域に内周方向に沿って形成してある。この潤滑油供給溝部 15は、連通 孔 14を通じて潤滑油流路 13に連通してあり、その溝幅は該潤滑油流路 13よりも僅 かに小さい。本実施の形態では、潤滑油供給溝部 15の断面形状は、円弧状に形成 してある。
[0020] 給油溝部 16は、潤滑油供給溝部 15から両端の開口縁部分に向けて螺旋状に形 成してある。より詳細に説明すると、給油溝部 16は、ブッシュ 10の軸方向、すなわち ジャーナル軸 1の中心軸方向に対して所定の角度だけ傾斜した態様で形成してある 。また、給油溝部 16は、多条溝 (例えば 6条溝）として形成してある。ここに、給油溝 部 16の傾斜角 Θとしては、特に限定されるものではないが、例えば 70° 以上 80° 以下の範囲であることが好ましぐ特に 75° であることが好ましい。給油溝部 16は、 支持孔 11の内周面に潤滑油を供給するものであり、より具体的には、連通孔 14を介 して潤滑油供給溝部 15に供給された潤滑油を支持孔 11の内周面に循環供給する ためのものである。本実施の形態では、給油溝部 16は、断面形状が円弧状に形成し てあり、潤滑油供給溝部 15の溝幅よりも小さい。該給油溝部 16の溝幅については後 述する。
[0021] また、ブッシュ 10の内周面は、給油溝部 16が形成された後に高周波焼き入れ等の 硬化処理が施されたものであることが好ま 、。
[0022] 以上説明したようなブッシュ 10は、支持孔 11の内周面の面積に対する給油溝部 1 6の面積の割合 (以下、面積率ともいう）が 30%以下、好ましくは 10%以上 30%以下 であり、更に図 4に示すように、支持孔 11の内周面上で互いに隣接する給油溝部 16 間におけるジャーナル軸 1の中心軸方向の距離 (a)と周方向の距離 (c)との積 (a X c ：以下、受圧面積ともいう）が 50mm2以上 300mm2以下であることを特徴とする。
[0023] 給油溝部 16の面積率が 30%以下であることにより、図 5から明らかなように、摩擦 係数を十分に小さくすることができる。ここで、図 5は、給油溝部の面積の割合を変化 させた場合の摩擦係数について示すものである。ここでは、ブッシュ 10の内径を 70 mmとした。同図より、面積率が 30%以下では、摩擦係数が 0. 08以下と十分に小さ くすることができる一方、面積率が 30%を超える場合には、摩擦係数が大きくなつて しまうことが理解される。
[0024] そして、かかる面積率が 30%以下であり、受圧面積が 50mm2以上 300mm2以下 であることにより、支持孔 11の内周面上における給油溝部 16以外の面積、すなわち ジャーナル軸 1の外周面と実際に接する摺接面の面積を十分に確保することができ るとともに、互いに隣接する給油溝部 16から潤滑油を安定的に循環供給して油膜切 れ等が発生することを抑制することができ、その結果、摩擦係数を十分に小さいもの としながら、耐焼付き性を必要十分なものに確保することができる。従って、上記ブッ シュ 10では、互 、に相反する関係にある摩擦係数と耐焼付き性とを良好なものにす ることがでさる。
[0025] このように摩擦係数を十分に小さいものとすることができるので、ジャーナル軸 1が 相対的に回転することにより生ずるトルクを所望の大きさに抑制することができ、ジャ 一ナル軸 1を支持するブラケットやブッシュ 10を支持するボス等に必要以上の負荷を 与える虞れがなぐこれらの部材が破損することを防止することができる。
[0026] 図 6は、給油溝部間のピッチを変更して受圧面積を変化させた場合の摩擦係数お よび焼付き面圧の変化について示すものである。ここでは、ブッシュ 10の内径を 70m m、給油溝部 16の傾斜角 Θを 75° 、給油溝部 16の面積率を 30%以下とし、バケツ トの揺動角を 46° として行った。焼付き面圧は、ブッシュ 10に加えられる負荷荷重を 支持孔 11の内周面の投影面積で割ったものとして算出した。
[0027] 力かる図 6から明らかなように、受圧面積が 50mm2以上 300mm2以下の範囲では 、摩擦係数が 0. 08以下で、焼付き面圧が 5kgZmm2以上となり、摩擦係数を十分 に小さいものとしながら焼付き面圧を必要十分な大きさに確保することができる。受圧 面積が 50mm2未満では、焼付き面圧が非常に大きいものになるが、摩擦係数が大き くなつてしまう。より具体的には、摩擦係数が 0. 08よりも大きくなつてしまう。このように 摩擦係数が 0. 08よりも大きいと、ジャーナル軸 1のまわり止め部位 (ブラケット等）が 破損する虞れがある。一方、受圧面積が 300mm2を超えると、摩擦係数は十分に低 いものになるが、焼付き面圧が小さくなつてしまう。より具体的には、焼付き面圧が 5k gZmm2未満となってしまう。このように焼付き面圧が 5kgZmm2未満であると、建設 土木機械の作業機の使用条件では焼付き部位等が発生してしまう。
[0028] 力かる実験結果力も給油溝部 16の面積率が 30%以下であり、受圧面積を 50mm2 以上 300mm2以下であることにより、摩擦係数と耐焼付き性とを良好なものにすること ができることが明らかである。
[0029] 上記ブッシュ 10では、（支持孔 11の）内径力 0〜 120mmの範囲において、給油 溝部 16の面積率が 30%以下であり、受圧面積が 50mm2以上 300mm2以下である と、給油溝部 16の溝幅は 3. Omm以下となる。従って、ブッシュ 10では、給油溝部 1 6の溝幅が 3. Omm以下であることが好ましぐ特に 0. 5mm以上 3. Omm以下であ ることが好ましい。このように給油溝部 16の溝幅が 3. Omm以下であることにより、摩 擦係数を十分に小さいものとしながら、耐焼付き性を必要十分なものに確保すること ができる。
[0030] 以上、本発明の好適な実施の形態について説明した力 本発明はこれに限定され るものではなぐ種々の変更を行うことができる。例えば、上述した実施の形態では、 給油溝部 16が多条溝として形成されていたが、本発明では給油溝部が一条溝として 形成されていても良い。このような構成によっても、給油溝部の面積率が特定の範囲 にあり、かつ受圧面積が特定の範囲にあれば、上述した実施の形態と同様の作用効 果を奏することができる。尚、給油溝部が一条溝として形成されて成る場合における「 互いに隣接する給油溝部間」とは、支持孔の内周面における所定領域において互い に隣接する給油溝部間をいう。
[0031] また、上述の実施の形態では、給油溝部 16の断面形状が円弧状であるが、本発明 では、給油溝部の断面形状が三角形状、あるいは矩形状であっても良い。
[0032] 更に、上述の実施の形態では、建設土木機械である掘削機に装備されたアームお よびパケットを連結する作業機の連結部分に適用されたブッシュ 10を軸受装置とし て説明したが、本発明における軸受装置は、力かるブッシュ 10に限定されるものでは なぐ各種産業機械の様々な連結部分に適用することが可能である。
産業上の利用可能性
[0033] 以上のように、本発明に係る軸受装置は、例えば建設土木機械等における様々な 連結部分に適用され、軸部材をその中心軸回りに相対的に回転可能に支持するの に有用である。

Claims

請求の範囲
[1] 形成された支持孔に軸部材を揷通させて該軸部材をその中心軸回りに相対的に 回転可能に支持し、前記軸部材が相対的に回転する場合に該軸部材に摺接する前 記支持孔の内周面に潤滑油を供給するための給油溝部が螺旋状に形成された軸受 装置において、
前記支持孔の内周面の面積に対する前記給油溝部の面積の割合が 30%以下で あり、前記支持孔の内周面上で互いに隣接する前記給油溝部間における前記軸部 材の中心軸方向の距離と周方向の距離との積が 50mm2以上 300mm2以下であるこ とを特徴とする軸受装置。
[2] 前記給油溝部は、多条溝として形成されて成ることを特徴とする請求項 1に記載の 軸受装置。
[3] 前記給油溝部は、前記軸部材の中心軸方向に対する傾斜角が 70° 以上 80° 以 下であることを特徴とする請求項 1または請求項 2に記載の軸受装置。
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