JP2004011898A - ブッシュ軸受 - Google Patents
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Abstract
【解決手段】ブッシュ軸受1は、滑り面となっている円筒状の内周面2と、外周面3とを具備して、互いに突き合わせ面4で突き合わされた巻きブッシュ軸受からなっており、外周面3は、円筒面11と、円筒面11と軸方向Xの一方の環状の端面12との間に介在していると共にロール成形により形成されたテーパー面13と、テーパー面13と円筒面11との間に介在した滑らかな円弧面14と、テーパー面13と端面12との間に介在した滑らかな円弧面15とを具備している。
【選択図】 図1
Description
【発明の属する技術分野】
本発明は、軸を回転自在に支持するためのブッシュ軸受、特に、外周面でハウジングに固着されて内周面で軸を回転自在に支持するためのブッシュ軸受に関する。
【0002】
【発明が解決しようとする課題】
滑り軸受としてのブッシュ軸受は、転がり軸受と比較して、低価格である上に音の発生が少なく低音性に優れているという利点を有しており、斯かる利点から自動車のコンプレッサ等を含む多くの分野で利用されている。
【0003】
ブッシュ軸受は、通常、ハウジングの孔に圧入されてその外周面で当該ハウジングに固着されて、その内周面で軸を回転自在に支持するようになっているが、ハウジングの孔への圧入を容易にするために、ブッシュ軸受の端面側の外周面にはテーパー面が形成される。
【0004】
ところで、斯かるテーパー面を形成するために、単に、ブッシュ軸受の端面側の外周面に切削工具(バイト)を当てて削り取るだけでは、当該外周面に微小のバリが生じることになり、このバリがブッシュ軸受のハウジングの孔への圧入に際して脱落して、屑(例えば金属粉屑)としてハウジングの孔内に残存して、この屑がブッシュ軸受の内周面と軸との間に侵入して、滑らかな軸の回転を確保できなくなる虞がある。また、特に、アルミ製のハウジングにおいては、ブッシュ軸受のハウジングの孔への圧入に際して孔を規定するハウジングの内周面がバリによって削られてアルミ切粉が生じ、このてアルミ切削粉がブッシュ軸受の内周面と軸との間に侵入して、滑らかな軸の回転を確保できなくなる虞もある。
【0005】
更にまた、形成されたテーパー面でもってブッシュ軸受の端面側の肉厚が極端に薄くなると、ハウジングの孔への圧入においてブッシュ軸受の端面側が容易に変形して、ブッシュ軸受の内周面の真円度が保証されなくなる一方、これを回避すべく、ブッシュ軸受の端面側の肉厚が厚くなるようにテーパー面を形成すると、ハウジングの孔への圧入前のハウジングの孔に対するブッシュ軸受の位置合わせ固定が困難となる上に、ハウジングの孔への圧入においてテーパー面による案内作用が殆どなくなって、ブッシュ軸受の端面側を押し潰したり、ハウジングの孔の開口端を不必要に拡径したりする虞がある。
【0006】
本発明は、前記諸点に鑑みてなされたものであって、その目的とするところは、ハウジングの孔への圧入に際して屑(例えば金属粉屑、特にアルミ切粉)の発生がない上に、圧入する孔の開口端等を潰すことなしに圧入を容易に行い得ると共に、圧入後においても内周面の真円度を確保できるブッシュ軸受を提供することにある。
【0007】
【課題を解決するための手段】
本発明の第一の態様のブッシュ軸受は、内周面が滑り面となっている円筒状のブッシュ軸受であって、ここで、ブッシュ軸受の外周面は、円筒面と、この円筒面とブッシュ軸受の軸方向の少なくとも一方の環状の端面との間に介在していると共にプレス成形により形成されたテーパー面とを有しており、ブッシュ軸受の円筒面での半径r1と一方の環状の端面の外周縁の半径r2との差δ(=r1−r2)は、ブッシュ軸受の円筒面での肉厚をtとすると、0.1t以上であって0.3t以下の範囲にある。
【0008】
第一の態様のブッシュ軸受によれば、テーパー面がプレス成形により形成されてなるために、外周面にバリが生じないために、ハウジングの孔への圧入に際しても屑(例えば金属粉屑、特にアルミ切粉)の発生がなく、しかも、差δが0.1t以上であるために、ハウジングの孔径に対して小径な環状の端面の外周縁を確保できる結果、ハウジングの孔への圧入前のハウジングの孔に対する位置合わせを確実に行い得ると共に、ハウジングの孔への圧入においてテーパー面による案内作用を確保でき、また、差δが0.3t以下であるために、環状の端面の肉厚を、ハウジングの孔への圧入において端面側の変形が生じない程度に、確保できる結果、内周面の真円度を圧入後においても保証できることになる。
【0009】
本発明のブッシュ軸受において、肉厚tとしては、特に限定されないが、好ましい例として、0.5mmから5.0mmの肉厚tを、より好ましい例として、1.0mmから3.0mmの肉厚tを挙げることができる。
【0010】
本発明の第二の態様のブッシュ軸受では、第一の態様のブッシュ軸受において、テーパー面は、一方の環状の端面から連続して軸方向に伸びており、円筒面は、テーパー面から連続して軸方向であってブッシュ軸受の軸方向の他方の端面に向かって伸びている。
【0011】
本発明のブッシュ軸受は、無端円筒状のもの(突き合わせ面のないブッシュ軸受)であってもよいが、好ましくはその第三の態様のように、ブッシュ軸受は、一方の面に滑り面を有する板を、滑り面が内周側に位置するようにして、円筒状に巻いてなる巻きブッシュ軸受からなる。
【0012】
本発明の第四の態様のブッシュ軸受では、第三の態様のブッシュ軸受において、板は、銅で被覆された裏金と、この裏金の一方の面における銅の被覆層に一体に被着された多孔質焼結金属層と、この多孔質焼結金属層に含浸されかつ一部が多孔質焼結金属層の一方の面に形成されていると共に自己潤滑性及び耐摩耗性を有した合成樹脂を含んだ滑り層とを具備した複層板からなり、巻きブッシュ軸受は、複層板を、滑り層が内周側に位置するようにして、円筒状に巻いてなる。
【0013】
裏金を被覆する銅の被覆層の厚みは、好ましくは1μmから10μm、より好ましくは3μmから5μmであって、斯かる被覆層は、裏金に対する鍍金処理により形成されるとよい。
【0014】
裏金に用いる鋼板としては、板厚0.3mmから3.0mm、好ましくは板厚0.6mmから1.8mmの冷間圧延鋼板(SPCC:JISG4141)、一般構造用圧延鋼板(SS:JISG3101)等を使用することができる。
【0015】
多孔質焼結金属層を形成する金属粉末としては、その金属自体、摩擦摩耗特性に優れた青銅、鉛青銅あるいはリン青銅などの、概ね100メッシュを通過する銅合金粉末が用いられるが、目的に応じては銅合金以外の、例えばアルミニウム合金、鉄などの粉末も使用し得、この金属粉末の粒子形態は、塊状、球状又は不規則形状のものを使用し得、この多孔質焼結金属層の厚さは、概ね0.15〜0.4mm、就中0.2〜0.3mmであることが好ましく、多孔度は概ね10容積%以上、就中15〜40容積%であることが好ましい。
【0016】
滑り層の形成材料としての自己潤滑性及び耐摩耗性を有する合成樹脂としては、ポリテトラフルオロエチレン樹脂、鉛若しくはポリイミド樹脂などの充填材を含むポリテトラフルオロエチレン樹脂又はポリアセタール樹脂若しくは潤滑油剤を含有する含油ポリアセタール樹脂等を好ましい例として挙げることができる。
【0017】
本発明の第五の態様のブッシュ軸受では、第四の態様のブッシュ軸受において、テーパー面は、銅の被覆層の露出面からなる。
【0018】
本発明の第六の態様のブッシュ軸受では、第一から第五のいずれかの態様のブッシュ軸受において、テーパー面は、平坦又は外側に凸となるように、円筒面と一方の環状の端面との間において軸方向に伸びている。
【0019】
本発明の第七の態様のブッシュ軸受では、第一から第六のいずれかの態様のブッシュ軸受において、テーパー面と円筒面との間には、滑らかな円弧面が介在しており、斯かる滑らかな円弧面は、好ましくは本発明の第八の態様のブッシュ軸受のように、0.1mm以上であって1.0mm以下の曲率半径を有している。
【0020】
本発明の第九の態様のブッシュ軸受では、第一から第八のいずれかの態様のブッシュ軸受において、テーパー面と一方の環状の端面との間には、滑らかな円弧面が介在しており、斯かる滑らかな円弧面は、好ましくは本発明の第十の態様のブッシュ軸受のように、0.1mm以上であって0.5mm以下の曲率半径を有している。
【0021】
本発明の第十一の態様のブッシュ軸受では、第一から第十のいずれかの態様のブッシュ軸受において、テーパー面と軸心線との交差角θは、15°以上であって25°以下である。
【0022】
本発明におけるテーパー面は、上述の通りプレス成形により形成されたものであるが、プレス成形において、好ましくは本発明の第十二の態様のブッシュ軸受のように、ロール成形により形成されたものである。
【0023】
本発明においては、ブッシュ軸受の外周面は、円筒面とブッシュ軸受の軸方向の少なくとも一方の環状の端面との間に介在しているテーパー面を具備していればよいのであるが、好ましくは斯かるテーパー面に加えて本発明の第十三の態様のブッシュ軸受のように、円筒面とブッシュ軸受の軸方向の他方の環状の端面との間に介在した他のテーパー面を更に有している。
【0024】
他のテーパー面は、本発明の第十四から第二十二の態様のブッシュ軸受のように、上記のテーパー面と同様に構成されているとよい。
【0025】
次に本発明及びその実施の形態を、図に示す好ましい例を参照して更に詳細に説明する。なお、本発明はこの例に何等限定されないのである。
【0026】
【発明の実施の形態】
図1から図3において、本例の円筒状のブッシュ軸受1は、滑り面となっている円筒状の内周面2と、外周面3とを具備して、互いに突き合わせ面4で突き合わされた巻きブッシュ軸受からなっている。
【0027】
外周面3は、円筒面11と、円筒面11と軸方向Xの一方の環状の端面12との間に介在していると共にプレス成形により、本例ではプレス成形のうちのロール成形により形成されたテーパー面13と、テーパー面13と円筒面11との間に介在した滑らかな円弧面14と、テーパー面13と端面12との間に介在した滑らかな円弧面15と、円筒面11と軸方向Xの他方の環状の端面16との間に介在していると共にプレス成形により、本例ではプレス成形のうちのロール成形により形成されたテーパー面17と、テーパー面17と円筒面11との間に介在した滑らかな円弧面18と、テーパー面17と端面16との間に介在した滑らかな円弧面19とを具備している。
【0028】
テーパー面17、円弧面18及び円弧面19の夫々は、テーパー面13、円弧面14及び円弧面15の夫々と同様に構成されているので、以下、テーパー面13、円弧面14及び円弧面15側について詳細に説明し、テーパー面17、円弧面18及び円弧面19側についての説明を省略する。
【0029】
円筒面11と端面12との間において軸方向Xに傾斜して伸びていると共に銅の被覆層31の露出面からなるテーパー面13は、平坦又は曲率半径R1をもって外側に凸となるように、円弧面15を介して端面12から連続して軸方向Xに伸びており、円筒面11は、円弧面14を介してテーパー面13から連続して軸方向Xであって軸方向Xの端面16に向かって且つ軸方向Xと平行に伸びている。
【0030】
テーパー面13と円筒面11との間に介在している滑らかな円弧面14は、0.1mm以上であって1.0mm以下の曲率半径R2を有しており、テーパー面13と端面12との間に介在している滑らかな円弧面15は、0.1mm以上であって0.5mm以下の曲率半径R3を有しており、テーパー面13と軸心線20との交差角θは、15°以上であって25°以下である。
【0031】
ブッシュ軸受1の円筒面11での半径r1と端面12の外周縁32の半径r2との差δ(=r1−r2)は、ブッシュ軸受1の円筒面11での肉厚をtとすると、0.1t以上であって0.3t以下の範囲にある。
【0032】
ブッシュ軸受1は、次のようにして製造するとよい。即ち、図4及び図5に示すような円筒面51を有したプレスローラ52と、外周面3と相補的な形状の環状凹所面53を有したプレスローラ54とを準備して、プレスローラ52の円筒面51とプレスローラ54の環状凹所面53とで形成される空間55に、被覆層31となる銅で被覆された裏金61と、裏金61の一方の面62における銅の被覆層31に一体に被着された多孔質焼結金属層63と、多孔質焼結金属層63に含浸されかつ一部が多孔質焼結金属層63の一方の面に形成されていると共に自己潤滑性及び耐摩耗性を有した合成樹脂を含んだ滑り層64とを具備した複層板からなる帯状の板65を挿入して、斯かる板65を回転するプレスローラ52及び54でロール成形して、テーパー面13及び17並びに円弧面14、15、18及び19に相当する面を板65の一方の面66に形成し、その後、斯かる複層板からなると共に一方の面に滑り層64の露出面からなる滑り面67を有する一方、他方の面に被覆層31の露出面からなる面66を有した板65を適宜の長さをもって切断して短冊状の板65を形成し、こうして得た短冊状の板65を、滑り面67が内周側に位置するようにして、円筒状に巻き、この巻回後、必要に応じてアップセットを施して円筒形状を整えて、図1から図3に示す巻きブッシュ軸受1を得る。
【0033】
ブッシュ軸受1によれば、テーパー面13がロール成形により形成されてなるために、外周面3にバリが生じない結果、図6に示すような例えば自動車のコンプレッサのアルミ製のハウジング71の孔72への圧入に際してもバリに起因する被覆層31の銅粉屑の発生がない上に、孔72を規定するハウジング71の内周面73をバリによって削ることがなのでアルミ切粉の発生もなく、しかも、差δが0.1t以上であるために、ハウジング71の孔径r3に対して小径(=2・r2)な環状の端面12の外周縁32を確保できる結果、ハウジング71の孔72への圧入前のハウジング71の孔72に対する位置合わせを確実に行い得ると共に、ハウジング71の孔72への圧入においてテーパー面13による案内作用を確保でき、また、差δが0.3t以下であるために、端面12の肉厚(径方向の幅)を、ハウジング71の孔72への圧入において端面12側の変形が生じない程度に、確保できる結果、内周面2の真円度を締代をもった圧入後においても保証できることになる。
【0034】
【発明の効果】
本発明によれば、ハウジングの孔への圧入に際して屑(例えば金属粉屑、特にアルミ切粉)の発生がない上に、圧入する孔の開口端等を潰すことなしに圧入を容易に行い得ると共に、圧入後においても内周面の真円度を確保できるブッシュ軸受を提供することができる。
【図面の簡単な説明】
【図1】本発明の好ましい実施の形態の一例の斜視図である。
【図2】図1に示す例の断面図である。
【図3】図1に示す例の一部拡大断面説明図である。
【図4】図1に示す例の製造方法の説明図である。
【図5】図1に示す例の製造方法の説明図である。
【図6】図1に示す例の使用例の説明図である。
【符号の説明】
1 ブッシュ軸受
2 内周面
3 外周面
11 円筒面
12 端面
13 テーパー面
Claims (22)
- 内周面が滑り面となっている円筒状のブッシュ軸受であって、ブッシュ軸受の外周面は、円筒面と、この円筒面とブッシュ軸受の軸方向の少なくとも一方の環状の端面との間に介在していると共にプレス成形により形成されたテーパー面とを有しており、ブッシュ軸受の円筒面での半径r1と一方の環状の端面の外周縁の半径r2との差δ(=r1−r2)は、ブッシュ軸受の円筒面での肉厚をtとすると、0.1t以上であって0.3t以下の範囲にあるブッシュ軸受。
- テーパー面は、一方の環状の端面から連続して軸方向に伸びており、円筒面は、テーパー面から連続して軸方向であってブッシュ軸受の軸方向の他方の端面に向かって伸びている請求項1に記載のブッシュ軸受。
- 請求項1又は2に記載のブッシュ軸受において、当該ブッシュ軸受は、一方の面に滑り面を有する板を、滑り面が内周側に位置するようにして、円筒状に巻いてなる巻きブッシュ軸受からなる。
- 板は、銅で被覆された裏金と、この裏金の一方の面における銅の被覆層に一体に被着された多孔質焼結金属層と、この多孔質焼結金属層に含浸されかつ一部が多孔質焼結金属層の一方の面に形成されていると共に自己潤滑性及び耐摩耗性を有した合成樹脂を含んだ滑り層とを具備した複層板からなり、巻きブッシュ軸受は、複層板を、滑り層が内周側に位置するようにして、円筒状に巻いてなる請求項3に記載のブッシュ軸受。
- テーパー面は、銅の被覆層の露出面からなる請求項4に記載のブッシュ軸受。
- テーパー面は、平坦又は外側に凸となるように、円筒面と一方の環状の端面との間において軸方向に伸びている請求項1から5のいずれか一項に記載のブッシュ軸受。
- テーパー面と円筒面との間には、滑らかな円弧面が介在している請求項1から6のいずれか一項に記載のブッシュ軸受。
- テーパー面と円筒面との間に介在している滑らかな円弧面は、0.1mm以上であって1.0mm以下の曲率半径を有している請求項7に記載のブッシュ軸受。
- テーパー面と一方の環状の端面との間には、滑らかな円弧面が介在している請求項1から8のいずれか一項に記載のブッシュ軸受。
- テーパー面と一方の環状の端面との間に介在している滑らかな円弧面は、0.1mm以上であって0.5mm以下の曲率半径を有している請求項9に記載のブッシュ軸受。
- テーパー面と軸心線との交差角θは、15°以上であって25°以下である請求項1から10のいずれか一項に記載のブッシュ軸受。
- テーパー面は、ロール成形により形成されたものである請求項1から11のいずれか一項に記載のブッシュ軸受。
- ブッシュ軸受の外周面は、円筒面と一方の環状の端面との間に介在したテーパー面に加えて、円筒面とブッシュ軸受の軸方向の他方の環状の端面との間に介在していると共にプレス成形により形成された他のテーパー面を更に有している請求項1から12のいずれか一項に記載のブッシュ軸受。
- 他のテーパー面は、他方の環状の端面から連続して軸方向に伸びており、円筒面は、他のテーパー面から連続して軸方向であってブッシュ軸受の軸方向の一方の端面に向かって伸びている請求項13に記載のブッシュ軸受。
- 他のテーパー面は、平坦又は外側に凸となるように、円筒面と他方の環状の端面との間において軸方向に伸びている請求項13又は14に記載のブッシュ軸受。
- 他のテーパー面と円筒面との間には、滑らかな円弧面が介在している請求項13から15のいずれか一項に記載のブッシュ軸受。
- 他のテーパー面と円筒面との間に介在している滑らかな円弧面は、0.1mm以上であって1.0mm以下の曲率半径を有している請求項16に記載のブッシュ軸受。
- 他のテーパー面と他方の環状の端面との間には、滑らかな円弧面が介在している請求項13から17のいずれか一項に記載のブッシュ軸受。
- 他のテーパー面と他方の環状の端面との間に介在している滑らかな円弧面は、0.1mm以上であって0.5mm以下の曲率半径を有している請求項18に記載のブッシュ軸受。
- 他のテーパー面と軸心線との交差角θは、15°以上であって25°以下である請求項13から19のいずれか一項に記載のブッシュ軸受。
- 他のテーパー面は、ロール成形により形成されたものである請求項13から20のいずれか一項に記載のブッシュ軸受。
- 請求項13から21のいずれか一項に記載のブッシュ軸受であって、且つ当該ブッシュ軸受が請求項3に記載の巻きブッシュ軸受であり、板が請求項4に記載の複層板であるブッシュ軸受において、他のテーパー面は、銅の被覆層の露出面からなっている。
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