JP5672439B2

JP5672439B2 - 滑りブッシュ及びその製造方法

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Publication number: JP5672439B2
Application number: JP2010209256A
Authority: JP
Inventors: 政弘池田
Original assignee: Nok Corp
Current assignee: Nok Corp
Priority date: 2010-09-17
Filing date: 2010-09-17
Publication date: 2015-02-18
Anticipated expiration: 2030-09-17
Also published as: JP2012062989A

Description

本発明は、例えば小型船舶の船体を推進させる船外機又は他の振動発生源の防振手段として適した滑りブッシュ及びその製造方法に関する。

小型船舶では、船体と、この船体を推進させる船外機とを互いに旋回可能に連結するスイベル機構に、滑りブッシュが装着されている。図７は、小型船舶における船外機の装着構造を概略的に示す説明図、図８は従来の滑りブッシュを図７の一部と共に示す断面図である。

まず図７を参照すると、船外機１００における機体１０１の上部にはエンジン１０２が収容され、下部にはプロペラ１０３が取り付けられ、エンジン１０２の駆動力が、ドライブシャフト１０４、ギヤ１０５及びプロペラシャフト１０６を介してプロペラ１０３に伝達されるようになっている。

船体２００への船外機１００の取付部分は、船体２００の船尾板２０１をクランプするクランプブラケット１０７と、このクランプブラケット１０７に軸心が略水平なチルト軸１０８を介して連結されたスイベルブラケット１０９を有する。スイベルブラケット１０９には上下方向に延びる管状のスイベルハウジング１１０が固定されており、このスイベルハウジング１１０内にはスイベル軸１１１が、滑りブッシュ１１５を介して回転可能に挿通されており、更にこのスイベル軸１１１の上端には、ハンドルブラケット１１２ａを介してハンドル１１２が取り付けられている。

また、ハンドルブラケット１１２ａにおけるハンドル１１２と反対側の端部は、防振ゴムを備えるアッパーマウント１１３を介して機体１０１の上部に結合され、すなわちスイベル軸１１１の上端は、ハンドルブラケット１１２ａ及びアッパーマウント１１３を介して機体１０１の上部に結合され、スイベル軸１１１の下端部は、防振ゴムを備えるロアーマウント１１４を介して機体１０１の下部に結合されている。

滑りブッシュ１１５は、図８に示されるように、スイベルハウジング１１０の上端部に嵌着されたアウタースリーブ１１５ａと、その内周に同心的に配置されハンドルブラケット１１２ａのボス部又はスイベル軸１１１の上端部が摺動可能に挿入された円筒状の滑り軸受１１５ｂとの間に、ゴム状弾性材料で一体的に加硫成形（加硫接着）されたブッシュ本体１１５ｃからなるものである。

したがって、図７に示される船外機１００は、チルト軸１０８を中心として俯仰角変位（チルトアップ及びチルトダウン）可能であると共に、プロペラ１０３の軸心（プロペラシャフト１０６）がほぼ水平になるようにチルトダウンした状態で、ハンドル１１２を操作することによって、スイベル軸１１１を中心として旋回し、これにより操舵を行うことができる。また、防振ゴムを備えるアッパーマウント１１３及びロアーマウント１１４と、滑りブッシュ１１５に設けられたブッシュ本体１１５ｃとの二重防振効果によって、エンジン１０２から船体２００への振動伝達を低減するようになっている（例えば下記の特許文献１参照）。

特開２００５−３３５６０５号公報

しかしながら、この種の小型船舶のスイベル機構に用いられる滑りブッシュ１１５は、その取付個所が設計領域的に制約を受けやすく、十分な防振効果を発揮できないことがある。そしてその多くは、スイベルハウジング１１０の外径が制約される結果、滑りブッシュ１１５のアウタースリーブ１１５ａの外径が制約され、ゴム状弾性材料からなるブッシュ本体１１５ｃの十分な径方向肉厚が確保できず、このため防振に有効な低ばね化が図れないことに起因している。

本発明は、以上のような点に鑑みてなされたものであって、その技術的課題は、外径寸法が制約を受けるような条件でも低ばね化による十分な防振効果を得られる滑りブッシュを提供することにある。

上述した技術的課題を有効に解決するための手段として、請求項１の発明に係る滑りブッシュは、滑り軸受と、この滑り軸受の軸方向両側に配置され内径が前記滑り軸受の内径よりも大径の環状プレートと、前記軸方向両側の環状プレートと前記滑り軸受の間を軸方向に連結するゴム状弾性材料からなるブッシュ本体を備え、前記環状プレートに、前記滑り軸受の外周側へ向けて延びると共に環状又は筒状の外周部材の内周面へ圧入される圧入部が形成され、前記軸方向両側の環状プレートに形成された圧入部が、前記滑り軸受の外周側で円周方向交互に並んでいるものである。なお、ゴム状弾性材料とは、ゴム材料又はゴム状弾性を有する合成樹脂材料をいう。

請求項２の発明に係る滑りブッシュの製造方法は、請求項１に記載の滑りブッシュを製造する方法であって、それぞれ外径方向へ放射状に延びる複数の凸片を有する一対の環状プレートを、双方の環状プレートの凸片が互いに軸方向へ重ならないようにして滑り軸受の軸方向両側に離間配置し、前記滑り軸受とその軸方向両側の環状プレートの間にゴム状弾性材料からなるブッシュ本体を一体に成形した後、前記凸片を前記滑り軸受の外周側へ屈曲させることによって軸方向両側の環状プレートから円周方向交互に延びる圧入部を形成するものである。

請求項１の発明に係る滑りブッシュによれば、径方向の振動入力を、軸方向に対向する滑り軸受と軸方向両側の環状プレートの間で、ブッシュ本体が剪断変形で受けるため、ブッシュ本体の十分な径方向肉厚が確保できない条件でも低ばね化が可能となり、優れた防振効果が実現される。しかも、軸方向両側の環状プレートの圧入部の位置関係によって、ブッシュ本体に適切な予圧縮を与えることができる。

請求項２の発明に係る滑りブッシュの製造方法によれば、請求項１に記載の滑りブッシ
ュを容易に製造することができる。

本発明に係る滑りブッシュの好ましい実施の形態を小型船舶の船外機のスイベル機構への装着状態で示す断面斜視図である。図１の滑りブッシュを小型船舶の船外機のスイベル機構への装着状態で示す断面図である。図１の滑りブッシュを未装着状態で示す断面斜視図である。図１の滑りブッシュのばね特性を示す線図である。図１の滑りブッシュの製造において、滑り軸受とその軸方向両側の環状プレートの間にゴム状弾性材料からなるブッシュ本体を一体に成形した状態を示す断面斜視図である。図１の滑りブッシュの製造において、滑り軸受とその軸方向両側の環状プレートの間にゴム状弾性材料からなるブッシュ本体を一体に成形した状態を示す一部断面を表す側面図である。小型船舶における船外機の装着構造を概略的に示す説明図である。従来の滑りブッシュを図７の一部と共に示す断面図である。

以下、本発明に係る滑りブッシュ及びその製造方法について、図面を参照しながら詳細に説明する。図１は、本発明に係る滑りブッシュの好ましい実施の形態を小型船舶の船外機のスイベル機構への装着状態で示す断面斜視図、図２は、同じく断面図、図３は、図１の滑りブッシュを未装着状態で示す断面斜視図である。

まず図１及び図２において、参照符号１１０は、円筒状のスイベルハウジング、参照符号１１１は、このスイベルハウジング１１０に挿通されたスイベル軸で、小型船舶の船体と船外機を互いに旋回可能に連結するスイベル機構を構成するものである。なお、スイベルハウジング１１０は、請求項１に記載された環状又は筒状の外周部材に相当する。

参照符号１０は、本発明に係る滑りブッシュであって、滑り軸受１１と、この滑り軸受１１の軸方向両側に配置され内径が滑り軸受１１の内径よりも大径の第一の環状プレート１２及び第二の環状プレート１３と、前記第一の環状プレート１２と滑り軸受１１と第二の環状プレート１３の間を弾性的に連結するゴム状弾性材料からなるブッシュ本体１４，１５を備える。

滑り軸受１１は、第一の環状プレート１２及び第二の環状プレート１３の間に軸方向及び径方向へ変位可能な状態で配置されており、例えば銅系金属や、表面処理された鉄系金属、含油焼結金属、低摩擦合成樹脂などから選択された材料で成形され、円筒面状の内周面が、スイベル軸１１１の外周面に摺動可能に嵌合されるものである。

第一の環状プレート１２及び第二の環状プレート１３は金属板からなるものであって、その外径の円周方向等配位置から滑り軸受１１の外周側へ向けて延びると共にスイベルハウジング１１０の内周面へ圧入される圧入部１２ａ，１３ａを備え、図３に明確に示されるように、第一の環状プレート１２の圧入部１２ａと第二の環状プレート１３の圧入部１３ａは、互いに適当な隙間を介して円周方向交互に並んでいる。

ブッシュ本体１４，１５は、滑り軸受１１とその軸方向両側の第一の環状プレート１２及び第二の環状プレート１３に加硫成形により一体化されたものであって、このブッシュ本体１４，１５の内径は、滑り軸受１１の内径、言い換えればスイベル軸１１１の外径より適宜大径となっている。

また、滑り軸受１１の外周面には、ゴム状弾性材料からなる弾性凸部１６が一体的に加硫接着されている。この弾性凸部１６は、ブッシュ本体１４，１５の成形時に同時に成形されたものであって、すなわちブッシュ本体１４，１５と連続しており、第一の環状プレート１２の圧入部１２ａの内周面及び第二の環状プレート１３の圧入部１３ａの内周面と適当な隙間をもって径方向に対向している。

第一の環状プレート１２の内径縁はブッシュ本体１４の一部からなる弾性膜部１４ａで被われており、第二の環状プレート１３の内径縁はブッシュ本体１５の一部からなる弾性膜部１５ａで被われている。また、この弾性膜部１４ａ，１５ａの内径はブッシュ本体１４，１５の内径と同径であって、すなわち滑り軸受１１の内径よりも適宜大径となっており、スイベル軸１１１の外周面と、適当な隙間をもって径方向に対向している。なお、弾性膜部１４ａ，１５ａとスイベル軸１１１の外周面との対向隙間の大きさδ_２は、弾性凸部１６と圧入部１２ａ，１３ａの内周面との対向隙間の大きさδ_１よりも大きい。

以上の構成において、スイベルハウジング１１０は、先に説明した図７に示されるように、スイベルブラケット１０９、チルト軸１０８及びクランプブラケット１０７を介して船体２００の船尾板２０１に取り付けられ、船外機１００は、チルト軸１０８を中心として俯仰角変位（チルトアップ及びチルトダウン）可能、かつスイベルハウジング１１０に挿通されたスイベル軸１１１を中心として旋回可能となっている。また、本発明に係る滑りブッシュ１０は、滑り軸受１１の円筒面状の内周面が、スイベル軸１１１の外周面に摺動可能に嵌合されると共に、第一の環状プレート１２及び第二の環状プレート１３に形成された圧入部１２ａ，１３ａがスイベルハウジング１１０の内周面に圧入されることによって、スイベルハウジング１１０とスイベル軸１１１の間に介在されている。

そして船外機１００のエンジン１０２からの径方向の振動がスイベル軸１１１に入力されると、滑りブッシュ１０のブッシュ本体１４，１５は、スイベル軸１１１側の滑り軸受１１とスイベルハウジング１１０側の環状プレート１２，１３との間で、この入力振動を剪断変形で受けるため、振動による径方向変位δが弾性凸部１６と圧入部１２ａ，１３ａとの対向隙間の大きさδ_１より小さい場合、すなわち弾性凸部１６が環状プレート１２，１３の圧入部１２ａ，１３ａの内周面と接触しない程度の小振幅の場合は、図４に示されるように、ばね定数ｋが低く、したがってスイベルハウジング１１０側（船体２００側）への振動伝達を有効に絶縁することができる。

また、入力される径方向振動による変位δが共振などによってδ_１を超えると、滑り軸受１１の外周面に形成された弾性凸部１６が、環状プレート１２，１３の圧入部１２ａ，１３ａの内周面と接触することによって圧縮変形で受けるため、図４に示されるように、ばね定数ｋが高くなり、ブッシュ本体１４，１５の変形が抑制される。

そして弾性凸部１６が環状プレート１２，１３の圧入部１２ａ，１３ａの内周面と接触した後も変位δがさらに増大して、図２に示される弾性膜部１４ａ，１５ａとスイベル軸１１１の外周面との対向隙間の大きさδ_２に達した場合は、スイベル軸１１１の外周面が、第一の環状プレート１２の内径縁に被着された弾性膜部１４ａ及び第二の環状プレート１３の内径縁に被着された弾性膜部１５ａに接触することによって、図４に示されるように、ばね定数ｋがさらに高くなるので、ブッシュ本体１４，１５の変形が確実に規制される。また、前記弾性膜部１４ａ，１５ａが、環状プレート１２，１３の内径縁とスイベル軸１１１の外周面の金属接触を防止するため、打音の発生が有効に防止される。

また、滑りブッシュ１０（環状プレート１２，１３の圧入部１２ａ，１３ａ）をスイベルハウジング１１０の内周面に圧入する際には、圧入に用いる治具によって、環状プレート１２，１３間の軸方向相対距離を任意に設定することができる。このため、第一の環状プレート１２と滑り軸受１１の間に介在するブッシュ本体１４、及び第二の環状プレート１３と滑り軸受１１の間に介在するブッシュ本体１５に適切な予圧縮を与えてその耐久性を向上させ、あるいはばね定数を任意に設定することができる。

図５は、滑りブッシュ１０の製造において、滑り軸受１１とその軸方向両側の第一及び第二の環状プレート１２，１３の間にブッシュ本体１４，１５を一体に成形した状態を示す断面斜視図、図６は、同じく一部断面を表す側面図である。

すなわち、上述のように構成された滑りブッシュ１０の製造に際しては、図５及び図６に示されるような形状の凸片付きの環状プレート１２，１３を、金属板の打ち抜き等によって製作する。この環状プレート１２，１３は、それぞれその外径部における円周方向等配位置から外径方向へ放射状に延びる複数の凸片１２ａ’，１３ａ’を有するものであって、互いに同形同大である。また、各凸片１２ａ’（１３ａ’）の間の相対的な切欠部１２ｂ（１３ｂ）の円周方向の幅は、凸片１２ａ’（１３ａ’）の幅よりも大きい。

次に、この環状プレート１２，１３と、別途製作された滑り軸受１１を、不図示のゴム成形金型内に位置決め設置し、型締めする。このとき、環状プレート１２，１３は、滑り軸受１１と互いに軸方向に対向すると共に、凸片１２ａ’，１３ａ’が互いに軸方向へ重ならないようにして、言い換えれば、一方の環状プレート１２の凸片１２ａ’が他方の環状プレート１３の切欠部１３ｂと互いに互いに軸方向へ重なり、他方の環状プレート１３の凸片１３ａ’が一方の環状プレート１２の切欠部１２ｂと互いに軸方向へ重なるようにして、滑り軸受１１の軸方向両側に離間配置した状態とする。

次に、型締めによって金型の内面と軸受１１及び環状プレート１２，１３との間に画成された成形用キャビティ内へ、未加硫ゴム材料を充填し、このゴム材料を加熱・加圧して架橋硬化させることによって、ゴム状弾性材料からなるブッシュ本体１４，１５、弾性膜部１４ａ，１５ａ及び弾性凸部１６を、軸受１１及び環状プレート１２，１３と一体に成形する。

成形後は、環状プレート１２，１３から放射状に延びる凸片１２ａ’，１３ａ’を、軸受１１（弾性凸部１６）の外周側へ屈曲させる。具体的には、図６に示されるように、例えば環状プレート１３の凸片１３ａ’を屈曲させるには、上側の環状プレート１２の切欠部１２ｂから押さえ治具２０を挿入して凸片１３ａ’の根元を押さえながら、不図示の折り曲げ治具によって凸片１３ａ’を図６における上側へ折り曲げれば良い。反対側の凸片１２ａ’の屈曲も同様にして行うことができる。そしてこのような作業によって、先に説明した図３のような圧入部１２ａ，１３ａが形成され、製作が完了する。

本発明の滑りブッシュは、例えば小型船舶の船体と、この小型船舶を推進させる船外機を互いに旋回可能に連結するスイベル機構に用いられる防振手段として有用であり、他の振動発生源の防振手段としても利用することができる。

１０滑りブッシュ
１１滑り軸受
１２第一の環状プレート
１３第二の環状プレート
１２ａ，１３ａ圧入部
１２ａ’，１３ａ’ 凸片
１２ｂ，１３ｂ切欠部
１４，１５ブッシュ本体
１４ａ，１５ａ弾性膜部
１６弾性凸部
２０押さえ治具
１１０スイベルハウジング（外周部材）
１１１スイベル軸

Claims

滑り軸受と、この滑り軸受の軸方向両側に配置され内径が前記滑り軸受の内径よりも大径の環状プレートと、前記軸方向両側の環状プレートと前記滑り軸受の間を軸方向に連結するゴム状弾性材料からなるブッシュ本体を備え、前記環状プレートに、前記滑り軸受の外周側へ向けて延びると共に環状又は筒状の外周部材の内周面へ圧入される圧入部が形成され、前記軸方向両側の環状プレートに形成された圧入部が、前記滑り軸受の外周側で円周方向交互に並んでいることを特徴とする滑りブッシュ。
請求項１に記載の滑りブッシュを製造する方法であって、それぞれ外径方向へ放射状に延びる複数の凸片を有する一対の環状プレートを、双方の環状プレートの凸片が互いに軸方向へ重ならないようにして滑り軸受の軸方向両側に離間配置し、前記滑り軸受とその軸方向両側の環状プレートの間にゴム状弾性材料からなるブッシュ本体を一体に成形した後、前記凸片を前記滑り軸受の外周側へ屈曲させることによって軸方向両側の環状プレートから円周方向交互に延びる圧入部を形成することを特徴とする滑りブッシュの製造方法。