JPS60151414A - 球面すべり軸受付きア−ムとその製造法 - Google Patents
球面すべり軸受付きア−ムとその製造法Info
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- JPS60151414A JPS60151414A JP59006150A JP615084A JPS60151414A JP S60151414 A JPS60151414 A JP S60151414A JP 59006150 A JP59006150 A JP 59006150A JP 615084 A JP615084 A JP 615084A JP S60151414 A JPS60151414 A JP S60151414A
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- F16C7/02—Constructions of connecting-rods with constant length
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- B29C70/00—Shaping composites, i.e. plastics material comprising reinforcements, fillers or preformed parts, e.g. inserts
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- B29C70/86—Incorporated in coherent impregnated reinforcing layers, e.g. by winding
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- F16—ENGINEERING ELEMENTS AND UNITS; GENERAL MEASURES FOR PRODUCING AND MAINTAINING EFFECTIVE FUNCTIONING OF MACHINES OR INSTALLATIONS; THERMAL INSULATION IN GENERAL
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Abstract
(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。
め要約のデータは記録されません。
Description
【発明の詳細な説明】
未発明は航空機や宇宙船等において軽埴を要求される部
品として好適な球面すべり軸受イ・Ｊきアーム及びその
製造方法に関する。
品として好適な球面すべり軸受イ・Ｊきアーム及びその
製造方法に関する。
従来例えば航空機部品としてのアームは一般的にアルミ
ニウム合金により形成されているが未だ重さが比較的大
であり旧つ引張り強度も十分に大きくはない。特に球面
すべり軸受を有するアルミニウム合金製アームにおいて
はステンレス製の球面すべり軸受を圧入により嵌め込む
方式で取り付けているため、該軸受を嵌め込む穴を穿設
する必要があると共にこの嵌め込みに際して該穴の周辺
には応力東中が生ずるのでこれに酎えるように該穴の周
縁部のアームの肉厚を大としなければならない欠点があ
った。
ニウム合金により形成されているが未だ重さが比較的大
であり旧つ引張り強度も十分に大きくはない。特に球面
すべり軸受を有するアルミニウム合金製アームにおいて
はステンレス製の球面すべり軸受を圧入により嵌め込む
方式で取り付けているため、該軸受を嵌め込む穴を穿設
する必要があると共にこの嵌め込みに際して該穴の周辺
には応力東中が生ずるのでこれに酎えるように該穴の周
縁部のアームの肉厚を大としなければならない欠点があ
った。
未発明はこのような欠点を排除し軽量で引張り強度も大
であり面も球面すべり軸受の周縁部を薄肉にした球面す
べり軸受付きアームとその製造ツノ：を提供することを
目的とするものであり、第１発明は珠面すベリ軸受付き
アームに関しその４￥徴とするところは少なくとも１個
の球面すベリ軸受をイ１するアーム本体を数球面すべり
軸受の球状受面と共に繊維強化プラスチックにより一体
成形したことにあり、又第２発明は珪ｉ’ｒ＋ｉすベリ
輔受利きアームのｊｌｌ造法に関しその特徴とするとこ
ろはアーム形成用の一ヒ型とド型を用意し、該ド型内に
、球面軸受個所の門人部を形成し乍らプリプレグを積層
し、球体の周面に少なくとも一層のプリプレグを巻伺け
た該球体を前記門人部に嵌入し、その後前記積層したプ
リプレグのヒに更にプリプレグを積層してから前記上型
を前記下型に合致させ、必要に応じて加圧加熱して樹脂
を硬化させたことにある。
であり面も球面すべり軸受の周縁部を薄肉にした球面す
べり軸受付きアームとその製造ツノ：を提供することを
目的とするものであり、第１発明は珠面すベリ軸受付き
アームに関しその４￥徴とするところは少なくとも１個
の球面すベリ軸受をイ１するアーム本体を数球面すべり
軸受の球状受面と共に繊維強化プラスチックにより一体
成形したことにあり、又第２発明は珪ｉ’ｒ＋ｉすベリ
輔受利きアームのｊｌｌ造法に関しその特徴とするとこ
ろはアーム形成用の一ヒ型とド型を用意し、該ド型内に
、球面軸受個所の門人部を形成し乍らプリプレグを積層
し、球体の周面に少なくとも一層のプリプレグを巻伺け
た該球体を前記門人部に嵌入し、その後前記積層したプ
リプレグのヒに更にプリプレグを積層してから前記上型
を前記下型に合致させ、必要に応じて加圧加熱して樹脂
を硬化させたことにある。
以Ｆ未発明球面すべり軸受付きアームの１実施例を第１
図及び第２図に従って説明する。
図及び第２図に従って説明する。
（１）はアーム本体、（２）はその先端部に設けた球面
すべり軸受を示し、数球面すべり１ｈ１１受（２）は中
心部にロンドを嵌着する中心孔（２Ｃ）を穿設した球体
（２ａ）とこれを回動自在に受ける球状受面（２ｂ）と
からなり、該中心孔（２Ｃ）にロッドを嵌着し、該ロッ
ドとｉｉｉ記アーム本体（１）のアー、ムとにより該ロ
ントの傾斜回動自在なリゾク機構を構成可能にした。
すべり軸受を示し、数球面すべり１ｈ１１受（２）は中
心部にロンドを嵌着する中心孔（２Ｃ）を穿設した球体
（２ａ）とこれを回動自在に受ける球状受面（２ｂ）と
からなり、該中心孔（２Ｃ）にロッドを嵌着し、該ロッ
ドとｉｉｉ記アーム本体（１）のアー、ムとにより該ロ
ントの傾斜回動自在なリゾク機構を構成可能にした。
ここで前記アーム本体（１）は繊維強化プラスチックか
らなり、炭素繊維、ガラス繊維、ポロン繊維、合成繊維
、金属繊維等の繊維をエポキシ樹脂、フェノール樹脂等
の熱硬化セＥ樹脂又はポリサルフォン、ポリエーテルエ
ーテルケトン等の熱ｏＴ塑性樹脂で含浸硬化させて得ら
れたもので、これらの素材は使用条件に応じて選釈Ｏｆ
能である。又前記球体（２ａ）についてステンレス球、
ｆｉＦＪ、ＦＲＰｆ！、樹脂球、セラミックス球等使用
条件に応じていずれかにＭ ４ＪＪされる。更に前記球
状受面（２ｂ）の表面層も前記アーム本体（１）と同一
・の繊維強化プラスチックからなり、これに粉末潤滑剤
を混入分散させて静摩擦係数及び動摩擦係数をより下げ
ることができ、Ｆｉ１強化プラスチック製アームの寿命
をより一層伸ばすことができる。ここで粉末潤滑剤とし
て自己潤滑性を有する粉末テフロン、粉末黒鉛等の自己
１１滑性の高いものであればなんでも良い。
らなり、炭素繊維、ガラス繊維、ポロン繊維、合成繊維
、金属繊維等の繊維をエポキシ樹脂、フェノール樹脂等
の熱硬化セＥ樹脂又はポリサルフォン、ポリエーテルエ
ーテルケトン等の熱ｏＴ塑性樹脂で含浸硬化させて得ら
れたもので、これらの素材は使用条件に応じて選釈Ｏｆ
能である。又前記球体（２ａ）についてステンレス球、
ｆｉＦＪ、ＦＲＰｆ！、樹脂球、セラミックス球等使用
条件に応じていずれかにＭ ４ＪＪされる。更に前記球
状受面（２ｂ）の表面層も前記アーム本体（１）と同一
・の繊維強化プラスチックからなり、これに粉末潤滑剤
を混入分散させて静摩擦係数及び動摩擦係数をより下げ
ることができ、Ｆｉ１強化プラスチック製アームの寿命
をより一層伸ばすことができる。ここで粉末潤滑剤とし
て自己潤滑性を有する粉末テフロン、粉末黒鉛等の自己
１１滑性の高いものであればなんでも良い。
次に前記アームの製造法について第３図乃至第８図に従
って説明する。
って説明する。
先ず、第３図示の如き金属その他からなるアーム成形用
の上型（３ａ）と下型（３ｂ）と円柱状の中子（３Ｃ）
とを用意する。そして前記繊維を前記樹脂に予め含浸さ
れて得られたシート状の成形素材即ちプリプレグ（４）
を前記下型（３ｂ）に第４図示の如く順次積層していく
。この積層に際して球面軸受個所に門人部（５）を形成
しておく。ここでこれらプリプレグ（４）の積層数及び
切出し形状、積層方向は予め計算により決めておき、そ
の決定に従って前述の積層が行われる。
の上型（３ａ）と下型（３ｂ）と円柱状の中子（３Ｃ）
とを用意する。そして前記繊維を前記樹脂に予め含浸さ
れて得られたシート状の成形素材即ちプリプレグ（４）
を前記下型（３ｂ）に第４図示の如く順次積層していく
。この積層に際して球面軸受個所に門人部（５）を形成
しておく。ここでこれらプリプレグ（４）の積層数及び
切出し形状、積層方向は予め計算により決めておき、そ
の決定に従って前述の積層が行われる。
次に、予め粉末潤滑剤を分散混入したプリプレグ（４ａ
）を用意して、第５図示の如くこれを球体（２ａ）の周
面に直接少なくとも・層巻き伺ける。そしてこの巻４１
けられた球体（２ａ）を第６図示の如く前記門人部（５
）に嵌入する。このとき中子（３Ｃ）に球体（２ａ）の
中心孔（２Ｃ）を嵌挿させ。
）を用意して、第５図示の如くこれを球体（２ａ）の周
面に直接少なくとも・層巻き伺ける。そしてこの巻４１
けられた球体（２ａ）を第６図示の如く前記門人部（５
）に嵌入する。このとき中子（３Ｃ）に球体（２ａ）の
中心孔（２Ｃ）を嵌挿させ。
これにより該球体（２ａ）は確実に位置決めされる。
次に第７図示の如く前記積層したプリプレグ（４）・・
・（４）のヒに又球体（２ａ）の周面のプリプレグ（４
ａ）に沿って更にプリプレグ（４）・・・（４）を積層
していく。このときも前述と同様にプリプレグ（４）・
・・（４）の積層数及び切出し形状、積層方向は予め計
算により決めておき、その決定に従って積層を行う。
・（４）のヒに又球体（２ａ）の周面のプリプレグ（４
ａ）に沿って更にプリプレグ（４）・・・（４）を積層
していく。このときも前述と同様にプリプレグ（４）・
・・（４）の積層数及び切出し形状、積層方向は予め計
算により決めておき、その決定に従って積層を行う。
その後、第８図示の如く下型（３ｂ）の−ヒに」二型（
３ａ）を合致させて、必要に応じて所定の圧力の加圧と
所定の温度の加熱によりプリプレグ（４）・・・（４）
及び（４ａ）を硬化させて第１図及び第２図示の如き球
面すべり軸受を有するアームを得る。
３ａ）を合致させて、必要に応じて所定の圧力の加圧と
所定の温度の加熱によりプリプレグ（４）・・・（４）
及び（４ａ）を硬化させて第１図及び第２図示の如き球
面すべり軸受を有するアームを得る。
次に前述した製造方法により得られた例えば炭素繊維強
化プラスチフク（ＣＦ ＲＰ）製のアームでその球面す
ベリ軸受の球体をステンレスにより形成したものと、こ
れと同一・形状のアルミニウム合金製のアームとを用意
し、それぞれについての引張破壊荷重、重量比、及び球
面すべり軸受の静摩擦係数を測定したところ次のような
結果が得られた。
化プラスチフク（ＣＦ ＲＰ）製のアームでその球面す
ベリ軸受の球体をステンレスにより形成したものと、こ
れと同一・形状のアルミニウム合金製のアームとを用意
し、それぞれについての引張破壊荷重、重量比、及び球
面すべり軸受の静摩擦係数を測定したところ次のような
結果が得られた。
表１
表２
表３
表１より引張破壊強度はＣＦＲＰ製アームが８？００ｋ
ｇでアルミニウム合金アームの３．０倍であり、又表２
より小、１１１比はＣＦＲＰｊＪアームがアルミニウム
合金製アームの０．５３倍であり該アルミニウム合金ア
ームよりも４７％も軽くなる。又球面すべり軸受の球体
の周面の強度をＣＦＲＰ製アームとアルミニウム合金製
アームと同一になるようにした場合には、曲名が後者の
１／２のｉｌ’ｊ ！ｌ！となる。 更に表３よりＣＦ
ＲＰ製アームの球面すべり軸受の静摩擦係数も０．０８
とかなり低く、四フッ化エチレン程度であり、軸受部の
）Ｅ線強度も８０ｋｇ／ａｍと高い。又、球面すべり軸
受の動摩擦係数も、球体に接触している球面部分に炭素
＃ａ維が直接露出しているため、きわめて低い。このよ
うにＣＦＲＰ製アームは上記したようにアルミニウム合
金製アームよりも種々の点で良い特性を持っている・ このように第１発明によると球面すべり軸受の球状受面
をアーム水体と共に繊維強化プラスチックに゛より一体
成形して構成されているので、球体のみが回動自在にア
ームに埋設された状態で構造が簡単になり、又軽早で［
１一つ引張強度もに７＋ ＜なり、更に使用条件に応じ
て繊維と樹脂を選定してＭ１合せれば耐食性。
ｇでアルミニウム合金アームの３．０倍であり、又表２
より小、１１１比はＣＦＲＰｊＪアームがアルミニウム
合金製アームの０．５３倍であり該アルミニウム合金ア
ームよりも４７％も軽くなる。又球面すべり軸受の球体
の周面の強度をＣＦＲＰ製アームとアルミニウム合金製
アームと同一になるようにした場合には、曲名が後者の
１／２のｉｌ’ｊ ！ｌ！となる。 更に表３よりＣＦ
ＲＰ製アームの球面すべり軸受の静摩擦係数も０．０８
とかなり低く、四フッ化エチレン程度であり、軸受部の
）Ｅ線強度も８０ｋｇ／ａｍと高い。又、球面すべり軸
受の動摩擦係数も、球体に接触している球面部分に炭素
＃ａ維が直接露出しているため、きわめて低い。このよ
うにＣＦＲＰ製アームは上記したようにアルミニウム合
金製アームよりも種々の点で良い特性を持っている・ このように第１発明によると球面すべり軸受の球状受面
をアーム水体と共に繊維強化プラスチックに゛より一体
成形して構成されているので、球体のみが回動自在にア
ームに埋設された状態で構造が簡単になり、又軽早で［
１一つ引張強度もに７＋ ＜なり、更に使用条件に応じ
て繊維と樹脂を選定してＭ１合せれば耐食性。
耐低温性、＃疲労性が強くなって非常に過酷な使用条件
の航空機や宇宙船等の機器の部品として使用でき、又第
２発明によればプリプレグの積層の途中に周面にプリプ
レグを巻付けた球体を介入して球面すべり軸受の球状受
面を一体成形しているので、従来の球面すべり軸受付き
アームの如く該アームに軸受の嵌め込み用の穴を穿設す
る必要がなくなると共に軸受の嵌め込みが不必要となっ
てこれに伴う応力集中が生ぜず、かくて軸受周面が薄肉
で十分でありアームの軽雀化が図れる等の効果をイ１す
る。
の航空機や宇宙船等の機器の部品として使用でき、又第
２発明によればプリプレグの積層の途中に周面にプリプ
レグを巻付けた球体を介入して球面すべり軸受の球状受
面を一体成形しているので、従来の球面すべり軸受付き
アームの如く該アームに軸受の嵌め込み用の穴を穿設す
る必要がなくなると共に軸受の嵌め込みが不必要となっ
てこれに伴う応力集中が生ぜず、かくて軸受周面が薄肉
で十分でありアームの軽雀化が図れる等の効果をイ１す
る。
第１図は本発明アームの１実施例の斜視図、第２図はそ
の断面図、第３図は製造に使用する型の断面図、第４図
乃至第８図は製造方法を示す説明図である。 （１）・・・アーム水体 （２）・・・球面すべり軸受 （２ａ）・・・球体 （２ｂ）・・・球状受面（３ａ）
・・・上型 （３ｂ）・・・下型（４）、（４ａ）・・
・プリプレグ 第１図 ｄ 第３図 第４６ 第５図 ｒ Ｄ 第６図 習
の断面図、第３図は製造に使用する型の断面図、第４図
乃至第８図は製造方法を示す説明図である。 （１）・・・アーム水体 （２）・・・球面すべり軸受 （２ａ）・・・球体 （２ｂ）・・・球状受面（３ａ）
・・・上型 （３ｂ）・・・下型（４）、（４ａ）・・
・プリプレグ 第１図 ｄ 第３図 第４６ 第５図 ｒ Ｄ 第６図 習
Claims (3)
- （１）少なくとも１個の球面すべり軸受を有するアーム
本体を該球面すべり軸受の球状受面と共に繊維強化プラ
スチックにより一体成形したことを特徴とする球面すべ
り軸受付きアーム。 - （２）前記繊維強化プラスチックに粉末潤滑剤を分散混
入させたことを特徴とする特許請求の範囲第１項記載の
球面すべり軸受付きアーム。 - （３）アーム形１友用の−に型と下型を用意し、該下準
内に、球面軸受個所の門人部を形成し乍らプリプレグを
積層し１球体の周面に少なくとも一層のプリプレグを巻
付けた該球体を前記門人部に嵌入し、その後前記積層し
たプリプレグの上に更にプリプレグを積層Ｉ−てから前
記上型を前記下型に合致させ、必要に応じて加圧加熱し
て樹脂を硬化させたことを特徴とする球面すベリ軸受付
きアームの製造方法。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP59006150A JPS60151414A (ja) | 1984-01-17 | 1984-01-17 | 球面すべり軸受付きア−ムとその製造法 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP59006150A JPS60151414A (ja) | 1984-01-17 | 1984-01-17 | 球面すべり軸受付きア−ムとその製造法 |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPS60151414A true JPS60151414A (ja) | 1985-08-09 |
Family
ID=11630494
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP59006150A Pending JPS60151414A (ja) | 1984-01-17 | 1984-01-17 | 球面すべり軸受付きア−ムとその製造法 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPS60151414A (ja) |
Cited By (9)
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| EP0828951A1 (en) * | 1995-05-22 | 1998-03-18 | Avm, Inc. | Connector with insert molded captive ball |
| JP2017508937A (ja) * | 2014-01-16 | 2017-03-30 | コレボン アーベー | 対偶 |
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-
1984
- 1984-01-17 JP JP59006150A patent/JPS60151414A/ja active Pending
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