JPH0651537U - 自動調心すべり軸受ユニット - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【目的】 悪条件下で使用しても、優れた軸受耐久性を
得る。 【構成】 断面円弧形状の円周方向軸受案内溝を有する
軸受箱２と、円筒形スリーブ８と、軸受箱とスリーブの
間に介装され、断面円弧形状に形成されたその外周面が
軸受案内溝に摺動接触する円筒形すべり軸受リング６と
で構成された自動調心すべり軸受ユニットであって、軸
受箱とスリーブがオーステナイト系ステンレス鋼で形成
され、すべり軸受リングが焼結軸受合金で形成されてい
る自動調心すべり軸受ユニット。焼結軸受合金の材質
は、青銅系合金、鉛青銅合金、特殊青銅合金、Ni-Cu-Fe
合金、鉄基合金、Fe-Ni 合金、Ni基合金等である。焼結
軸受合金中に、均一かつ微細に固体潤滑剤を分散させる
のは有効である。固体潤滑剤としては、黒鉛、２硫化モ
リブデン、２硫化タングステン、または窒化ボロンが好
適に使用される。

Description

【考案の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】

本考案は、自動調心すべり軸受ユニットに係わり、とりわけ接触、付着等によ り各種液体の影響を受ける環境、各種雰囲気ガスと接触する環境、あるいは高温 に晒される環境下で使用される自動調心すべり軸受ユニットに関するものである 。

【０００２】

【従来技術、および考案が解決しようとする課題】

従来、金属材料にとって好ましからざる前記のような環境下では、ボールベア リングが多く使用されている。しかしながら、ボールベアリングでは、使用過程 で突然その機能が停止する、所謂ロック現象が発生し、信頼性に欠ける欠点があ った。 一方、すべり軸受では、ボールベアリングにおけるようなロック現象は生じな いものの、高温、多湿、無潤滑等の悪条件下で使用すると、摺動部分の摩耗が激 しく、耐久性が著しく劣るという不具合がある。摺動部分の摩耗が生じると、軸 受によって支えられる回転軸の回転が円滑に行われず、駆動機構構成部品に異常 な負荷がかかり、早期に破損に至る。

【０００３】 本考案は、かかる技術的背景の下に創案されたものであり、その目的は、悪条 件下で使用しても、優れた耐久性を発揮する自動調心すべり軸受ユニットを提供 することである。 自動調心すべり軸受ユニットは、断面円弧形状の円周方向軸受案内溝を有する 軸受箱と、円筒形スリーブと、軸受箱と前記スリーブの間に介装され、断面円弧 形状に形成されたその外周面が軸受案内溝に摺動接触するすべり軸受リングとで 構成されるのが普通である。そして一般に、すべり軸受リングは、銅合金、鋳鉄 、樹脂材等で形成され、軸受箱およびスリーブは構造用普通鋼、鋳鉄等で形成さ れている。本考案者らは、自動調心すべり軸受ユニットの耐久性向上を図るため に、摩耗し易い軸受リングの材質を改良する努力を払い、かなりの結果を得たが 、満足できるほどではなかった。ところが、軸受箱の材質に注目したところ、錆 が多く発生しており、この微細な錆粒子が摺動面に進入し、軸受箱内で軸受リン グが偏心して調芯性がなくなり、結果的に摩耗が促進されることが明らかになっ た。そこで、軸受リング以外の構成部品の材質変更を図ることとした。その結果 得られた自動調心すべり軸受ユニットが以下の構造体であり、この構成によって 前記本考案の目的を達成することができる。

【０００４】

【課題を解決するための手段、およびその作用】

断面円弧形状の円周方向軸受案内溝を有する軸受箱と、円筒形スリーブと、軸 受箱と前記スリーブの間に介装され、断面円弧形状に形成されたその外周面が前 記軸受案内溝に摺動接触する円筒形すべり軸受リングとで構成された自動調心す べり軸受ユニットであって、軸受箱と前記スリーブがオーステナイト系ステンレ ス鋼で形成され、すべり軸受リングが焼結軸受合金で形成されている自動調心す べり軸受ユニット。 すべり軸受リングを構成する焼結軸受合金の材質としては、青銅系合金、鉛青 銅合金、特殊青銅合金、Ni-Cu-Fe合金、鉄基合金、Fe-Ni 合金、Ni基合金等を選 択可能である。また、焼結軸受合金中に、均一かつ微細に固体潤滑剤を分散させ るのは有効であり、潤滑剤を外部から補給する必要がなく、使用の間を通じて安 定した潤滑性が保証される。固体潤滑剤としては、黒鉛、２硫化モリブデン、２ 硫化タングステン、または窒化ボロンが好適に使用される。固体潤滑剤は、軸受 合金原料粉末中に粉末または微細粒子として添加、混合され、軸受合金とともに 圧粉後、焼結される。焼結軸受合金中の固体潤滑剤の好適添加量は１〜２７重量 ％であり、具体的には、黒鉛の場合１〜１６重量％、２硫化モリブデンの場合１ 〜７重量％、窒化ボロンの場合１〜１０重量％、２硫化タングステンの場合１〜 ２７重量％が適当である。

【０００５】 本考案の自動調心すべり軸受ユニットを使用するに当たっては、円筒形スリー ブ内に回転軸が嵌入され、該回転軸がスリーブと共に回転する。その回転の間、 スリーブとすべり軸受リングとが摺動接触し、またすべり軸受リングは、軸受箱 に形成された円筒方向軸受案内溝の溝内壁面と摺動接触する。 本考案の自動調心すべり軸受ユニットによれば、従来品に比して耐久性が著し く改善されており、同種の市販品で得られる温度、湿度の反復変化環境（室温〜 １３０℃、水蒸気〜水〜乾燥）下での使用２５００〜３０００時間の寿命に対し て少なくとも４倍の寿命を有することが確認された。軸受材料以外の使用部品の 材質を適正に選択することにより得られるかかる効果は予測の範囲を遙かに超え るものである。

【０００６】

【実施例】

図示の自動調心すべり軸受ユニット１は、軸受箱２と、いずれも軸受箱２の内 部に組み込まれたすべり軸受リング６および円筒形スリーブ８とを主部材として 構成されている。軸受箱２は、オーステナイト系ステンレス鋼製であって、図示 されない台座に固定される基部３と、軸受収納用円形中央開口が形成された主環 部４から成る。主環部４の中央開口内周壁面には、断面円弧形状の円周方向軸受 案内溝５が形成されている。 円筒形すべり軸受リング６は、粉末冶金法で作成された焼結軸受合金製であっ て、軸受案内溝５の溝内壁面と摺動接触するその外周面７が軸受箱２に形成され た軸受案内溝５の形状と事実上合致する形状になされている。外周面７の軸線方 向における円弧形状は、その曲率中心が円筒体としてのすべり軸受リング６の軸 心に一致する。なお、すべり軸受リング６は、嵌め込み式に軸受箱２の軸受案内 溝５部分に組み込まれる。本実施例の場合、軸受箱２側に座ぐりを形成し、軸受 リング６を横向きにして軸受箱内に装入し、次いで軸受リングを起立させること によって嵌め込みが行われる。 円筒形スリーブ８は、オーステナイト系ステンレス鋼製であって、すべり軸受 リング６の内部に嵌挿される寸法になされている。スリーブ８の外周側一端部に は、鍔状突出部９が形成されており、組み付け状態では、突出部９の側辺がすべ り軸受リング６の側面に係合する。

【０００７】 かかる構造の自動調心すべり軸受ユニットを実際の減菌装置に適用して耐久性 を調べた。試験条件は、温度を室温から１３０℃までの範囲で変化させ、水蒸気 、水、乾燥の各環境雰囲気を反復して変化させた。実機試験では、すべり軸受リ ングの摩耗量が内周面において、０．１〜０．２mmの厚さ減少であった。それに 対して、従来の自動調心すべり軸受装置では、同一条件の下で、厚さ減少量数mm のすべり軸受リング摩耗が確認され、スリーブが腐食されていた。各軸受装置の 材質は次表のとおりである。

【０００８】

【表１】 表１

【０００９】

【考案の効果】

本考案の自動調心すべり軸受ユニットによれば、軸受箱とスリーブがオーステ ナイト系ステンレス鋼で形成され、すべり軸受リングが焼結軸受合金で形成され たその構造によって、過酷な腐食環境下での使用においても、装置の腐食が効果 的に防止されるとともに、すべり軸受リングの摩耗が低減化され、優れた耐蝕性 、耐摩耗性、耐高温特性によりその耐久性の大幅な向上を企図し得る。

【図面の簡単な説明】

【図１】本考案自動調心すべり軸受ユニットの正面図。

【図２】前記自動調心すべり軸受ユニットの要部欠截側
面図。

【図３】前記自動調心すべり軸受ユニットの要部欠截斜
視図。

【符号の説明】

１ 自動調心すべり軸受ユニット ２ 軸受箱、 ３ 茎部、 ４ 主環部、 ５ 軸受案内溝、 ６ すべり軸受リング、 ７ 外周面、 ８ スリーブ、 ９ 鍔状突出部

フロントページの続き (72)考案者 伊藤 宗彦 愛知県小牧市新町３丁目409番地 グレー ス新町102号 (72)考案者 橋口 俊哉 東京都世田谷区野毛２丁目８番19号 野毛 グリーンコーポ301

Claims (4)

【実用新案登録請求の範囲】
1. 【請求項１】 断面円弧形状の円周方向軸受案内溝を有
   する軸受箱（２）と、円筒形スリーブ（８）と、前記軸
   受箱と前記スリーブの間に介装され、断面円弧形状に形
   成されたその外周面が前記軸受案内溝に摺動接触する円
   筒形すべり軸受リング（６）とで構成された自動調心す
   べり軸受ユニットにおいて、 前記軸受箱と前記スリーブがオーステナイト系ステンレ
   ス鋼で形成され、すべり軸受リングが焼結軸受合金で形
   成されていることを特徴とする自動調心すべり軸受ユニ
   ット。
2. 【請求項２】 前記焼結軸受合金中に、固体潤滑剤が均
   一、微細に分散されて含まれていることを特徴とする請
   求項１に記載された自動調心すべり軸受ユニット。
3. 【請求項３】 前記焼結軸受合金が青銅系軸受合金であ
   る請求項１または請求項２に記載された自動調心すべり
   軸受ユニット。
4. 【請求項４】 前記固体潤滑剤が、黒鉛、２硫化モリブ
   デン、２硫化タングステン、および窒化ボロンから成る
   群から選ばれた少なくとも１種であり、前記焼結軸受合
   金中に１〜２７重量％含まれていることを特徴とする請
   求項２または請求項３に記載された自動調心すべり軸受
   ユニット。