(57)【要約】【課題】ライナーを備えた滑り軸受の長寿命化を図る。【解決手段】本発明に係る滑り軸受１は、外輪２及び内輪３と、外輪２と内輪３との間に配設されるライナー４とを備える。ライナー４は、外輪２の内周面７と内輪３の外周面９のうち一方の面に固定されている。ライナー４は固体潤滑剤としての樹脂又は固体潤滑剤を含む樹脂で形成され、一方の面に開口部１３が設けられると共に、開口部１３に液状潤滑剤１１が保持されている。【選択図】図１
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
外輪及び内輪と、前記外輪と前記内輪との間に配設されるライナーとを備え、外輪内周面と内輪外周面のうち一方の面に前記ライナーが固定される滑り軸受において、
前記ライナーは固体潤滑剤としての樹脂又は固体潤滑剤を含む樹脂で形成され、
前記一方の面に開口部が設けられると共に、前記開口部に液状潤滑剤が保持されていることを特徴とする滑り軸受。
【請求項２】
前記ライナーは、フッ素樹脂、ＰＯＭ、ＰＡ、ＰＰＳからなる群から選択される少なくとも一つの樹脂を構成材料として含む請求項１に記載の滑り軸受。
【請求項３】
前記開口部は、前記一方の面の軸方向中央に配設されている請求項１又は２に記載の滑り軸受。
【請求項４】
前記開口部は、前記外輪又は前記内輪を貫通する貫通穴の一部で構成され、前記貫通穴の内部に前記液状潤滑剤が保持されると共に、前記貫通穴の前記開口部と反対側の端部が閉塞部材により閉塞されている請求項１〜３の何れか一項に記載の滑り軸受。
【請求項５】
前記開口部は、前記外輪又は前記内輪を貫通する貫通穴の一部で構成され、前記貫通穴は、多孔質構造をなす閉塞部材により閉塞されており、かつ前記閉塞部材の前記多孔質構造には前記液状潤滑剤が含浸されている請求項１〜３の何れか一項に記載の滑り軸受。
【請求項６】
前記外輪内周面と前記内輪外周面はともに、部分球面状をなしている請求項１〜５の何れか一項に記載の滑り軸受。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、滑り軸受に関し、特に、ライナーを備えた滑り軸受に関する。
【背景技術】
【０００２】
従来、揺動運動環境下もしくは調心運動環境下においては、球面滑り軸受が好適に使用されている。特に、定期的な給油が困難な場合や、それほど大きな負荷容量が求められない場合に、内輪と、外輪との間に、自己潤滑性を示すライナーを配置してなる球面滑り軸受が好適に使用されている。
【０００３】
この種のライナーは、一般的に、アラミド繊維やガラス繊維などの強化繊維に、自己潤滑性を示す所定の樹脂を含浸させてなるもので、外輪内周面もしくは内輪外周面に接着等により固定される（例えば、特許文献１を参照）。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００４】
【特許文献１】特開２０１１−２４７４０８号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
ところで、この種の滑り軸受を、高荷重、高速度の揺動環境下において使用する場合には、ライナーの摩耗が進んだ結果、最終的にライナーが少なくとも部分的に消失することを想定する必要がある。このように樹脂製のライナーが部分的にでも消失するとライナーが固定されている面（例えば外輪の内周面）が露出し、対向する面（例えば内輪の外周面）と金属接触するおそれが生じる。これにより、摺動面間でのトルク増大や焼き付きが発生すれば、滑り軸受としての機能を失うおそれがある。
【０００６】
以上の実情に鑑み、本発明では、ライナーを備えた滑り軸受の長寿命化を図ることを、解決すべき技術課題とする。
【課題を解決するための手段】
【０００７】
前記課題の解決は、本発明に係る滑り軸受によって達成される。すなわち、この滑り軸受は、外輪及び内輪と、外輪と内輪との間に配設されるライナーとを備え、外輪内周面と内輪外周面のうち一方の面にライナーが固定される滑り軸受において、ライナーは固体潤滑剤としての樹脂又は固体潤滑剤を含む樹脂で形成され、一方の面に開口部が設けられると共に、開口部に、液状潤滑剤が保持されている点をもって特徴付けられる。なお、ここでいう液状潤滑剤には、潤滑油などの液体潤滑剤の他、グリースなど半固形潤滑剤など一定の流動性を有する潤滑剤全般を指すものとする。
【０００８】
このように、本発明では、滑り軸受に、外輪と内輪との間に配設されたライナーが部分的に消失した際に、摺動面に向けて液状潤滑剤が供給され得る構造を付与した。すなわち、ライナーは、固体潤滑剤としての樹脂、又は固体潤滑剤を含む樹脂で形成されている。そのため、ライナーが未だ摩耗していない場合、ライナーが示す自己潤滑性により摺動面の潤滑状態は保たれる。そして、滑り軸受の継続使用に伴いライナーが摩耗して部分的に消失した場合には、ライナーの固定面に設けられた開口部から摺動面に向けて液状潤滑剤が供給される。これにより、摺動面に潤滑剤が存在する状態が保たれる。以上より、本発明によれば、ライナーの摩耗消失前後で摺動面の潤滑形態を切り替えることができるので、ライナーが摩耗により消失してライナーの固定面が露出した場合であっても、摺動面に潤滑剤が存在する状態を維持することができる。従って、この滑り軸受を長期にわたって安定的に使用することが可能となる。
【０００９】
また、本発明に係る滑り軸受においては、ライナーが、フッ素樹脂、ＰＯＭ、ＰＡ、ＰＰＳからなる群から選択される少なくとも一つの樹脂を構成材料として含んでいてもよい。
【００１０】
このようにライナーを耐摩耗性に優れた所定の樹脂で形成することにより、摺動面となるライナーの表面（外輪に固定される場合、ライナーの内周面）に優れた潤滑性能を付与することができる。また、上述した樹脂の中でもＰＴＦＥは、液状潤滑剤に対する耐油性にも優れているので、液状潤滑剤がライナー内部に浸透することなく開口部に保持され得る。よって、ライナーの摩耗による消失後も十分な量の液状潤滑剤を摺動面に供給することが可能となる。
【００１１】
また、本発明に係る滑り軸受においては、開口部が、一方の面の軸方向中央に配設されていてもよい。
【００１２】
例えば径方向荷重が主となる運転環境下で滑り軸受を使用する場合、主にライナーの軸方向中央において摩耗が進行することが想定される。このような場合、開口部を一方の面の軸方向中央に配設することで、ライナーが摩耗により消失した場合、開口部を露出させ易くできる。よって、開口部から液状潤滑剤を確実に摺動面に向けて供給することができ、安定的な潤滑状態を形成することが可能となる。
【００１３】
また、本発明に係る滑り軸受においては、開口部が、外輪又は内輪を貫通する貫通穴の一部で構成され、貫通穴の内部に液状潤滑剤が保持されると共に、貫通穴の開口部と反対側の端部が閉塞部材により閉塞されていてもよい。
【００１４】
このように構成することによって、液状潤滑剤を開口部に保持した構造を容易に形成することができる。すなわち、貫通穴の一部で開口部を形成することによって、ライナーを一方の面に固定した後に、貫通穴の開口部と反対側の端部から液状潤滑剤を貫通穴に供給できる。この時点で、開口部はライナーで塞がれているため、上記端部を閉塞部材で閉塞することにより、液状潤滑剤を容易に貫通穴の内部に保持させることができる。また、先に貫通穴を塞いだ状態にしておけば、射出成形でライナーを一方の面に形成すると同時に固定することもできる。もちろん、閉塞部材で貫通穴の開口部とは反対側の端部を閉塞しておけば、開口部の側から液状潤滑剤を供給することもできる。以上より、本構成によれば、液状潤滑剤の保持構造を形成する際の自由度を高めることが可能となる。
【００１５】
あるいは、本発明に係る滑り軸受においては、開口部が、外輪又は内輪を貫通する貫通穴の一部で構成され、貫通穴は、多孔質構造をなす閉塞部材により閉塞されており、かつ閉塞部材の多孔質構造には液状潤滑剤が含浸されていてもよい。
【００１６】
このように、閉塞部材を多孔質構造として、閉塞部材に液状潤滑剤を含浸させることによって、閉塞部材による貫通穴の閉塞作業と同時に開口部に液状潤滑剤を保持させることができる。よって、液状潤滑剤を開口部に供給する手間を省いて、より簡易に液状潤滑剤を開口部に保持する構造を形成することが可能となる。
【００１７】
また、本発明に係る滑り軸受においては、外輪内周面と内輪外周面がともに、部分球面状をなしていてもよい。
【００１８】
本発明に係る滑り軸受は、上述のように、ライナーが部分的な摩耗消失に至った場合においても、液状潤滑剤により摺動面に潤滑剤が存在する状態を維持することができるので、球面滑り軸受のように荷重が一点に集中し易い使用環境下においても、当該滑り軸受を好適に使用することが可能となる。
【発明の効果】
【００１９】
以上より、本発明によれば、ライナーを備えた滑り軸受の寿命を向上させることが可能となる。
【図面の簡単な説明】
【００２０】
【図１】本発明の一実施形態に係る滑り軸受の断面図である。
【図２】図１に示す滑り軸受の製造方法を概念的に説明するための要部断面図であって、それぞれ（ａ）外輪と内輪とのアセンブリ工程、（ｂ）ライナーの成形工程、（ｃ）仮閉塞部材の除去工程、及び（ｄ）液状潤滑剤の封入工程を示す要部断面図である。
【図３】本発明の他の実施形態に係る滑り軸受の断面図である。
【発明を実施するための形態】
【００２１】
以下、本発明の一実施形態を図１及び図２に基づいて説明する。まず、本実施形態に係る滑り軸受１の構成を図１に基づいて説明する。
【００２２】
図１は、本実施形態に係る滑り軸受１の断面図を示している。この滑り軸受１は、図１に示すように、外輪２及び内輪３と、外輪２と内輪３との間に配設されるライナー４、及び潤滑剤保持構造５とを備える。本実施形態では、滑り軸受１は、さらに外輪２の中心軸方向（図１の左右方向）両端部にシール部６を備えている。以下、潤滑剤保持構造５を中心に説明する。
【００２３】
本実施形態では、ライナー４は、外輪２の内周面７に固定されている。また、ライナー４を一体に有する外輪２は、内輪３と互いに嵌まり合った状態にある。よって、この場合、ライナー４の内周面８が一方の摺動面となり、この内周面８と向かい合う内輪３の外周面９が他方の摺動面となる。また、本実施形態では、ライナー４の内周面８と内輪３の外周面９は共に部分球面状をなしている。よって、本実施形態に係る滑り軸受１は球面滑り軸受として機能する。
【００２４】
潤滑剤保持構造５は、図１に示すように、外輪２に形成された貫通穴１０と、貫通穴１０に保持される液状潤滑剤１１と、貫通穴１０のライナー４と反対側の端部を閉塞する閉塞部材１２とを有する。本実施形態では、貫通穴１０は、外輪２の中心軸方向中央に位置しており、その内周側端部に相当する開口部１３を介してライナー４の外周面４ａに至っている。なお、貫通穴１０の個数は任意であり、外輪２の強度面で問題ない限り、一個に限らず、複数個の貫通穴１０を設けてもよい。本実施形態では、外輪２の円周方向で等間隔に三個の貫通穴１０が設けられている。もちろん、図示は省略するが、外輪２の中心軸方向の複数位置に貫通穴１０を設けてもよい。
【００２５】
閉塞部材１２は、外輪２と同材料もしくは外輪２と線膨張係数が近い異材料で形成され、貫通穴１０の外周側端部１４を閉塞している。この閉塞部材１２は、例えば溶接などにより外輪２に固定されてもよい。
【００２６】
液状潤滑剤１１は、例えば潤滑油であり、開口部１３を含む貫通穴１０の内部に保持される。この場合、液状潤滑剤１１は常にライナー４の外周面４ａと接する。この点に鑑み、ライナー４は、耐油性（特にライナー４内部への浸透のし難さ）に優れた樹脂で形成するのがよい。一方で、ライナー４の内周面８は、内輪３の外周面９との摺動面となることから、固体潤滑剤としての樹脂、又は固体潤滑剤を含む樹脂で形成されていることが望ましい。
【００２７】
具体的には、耐油性に優れた樹脂として、ＰＯＭ、ＰＴＦＥ（フッ素樹脂）などの結晶性樹脂を挙げることができる。また、固体潤滑剤としての樹脂として、ＰＯＭ、ＰＴＦＥなどの他、ＰＡ、ＰＰＳなどの熱可塑性樹脂を挙げることができる。また、樹脂に含まれる（配合される）固体潤滑剤として、ＭｏＳ2、黒鉛など汎用の固体潤滑剤を挙げることができる。この中でも特にＰＴＦＥは耐油性、潤滑性能の双方に優れた特性を示すことから、ライナー４の材料として好適である。本実施形態では、ライナー４をＰＴＦＥで形成している。なお、ライナー４は、上記樹脂のみで形成されたものの他、無機繊維や有機繊維などの強化繊維を含有するものであってもよい。もちろん、本発明の効果を妨げない限りにおいて、その他の充填材を配合してなるものであってもよい。
【００２８】
次に、上記構成の滑り軸受１の製造方法の一例を、主に図２に基づいて説明する。
【００２９】
まず、図２（ａ）に示すように、貫通穴１０を形成した外輪２と、内輪３を用意する。そして、内輪３を外輪２の内周に配置して仮組みを行う（サブアセンブリ工程）。この時点で、ライナー４はまだない。また、液状潤滑剤１１もまだ開口部１３にない。
【００３０】
次に、図２（ｂ）に示すように、仮組みした状態の外輪２と内輪３との間にライナー４を形成する。具体的には、貫通穴１０をその内周側端部（開口部１３）まで仮閉塞部材１５で閉塞した状態で、外輪２と内輪３との隙間に上述した所定の樹脂を射出し、固化させることによって、外輪２と内輪３との間にライナー４を形成する（ライナー形成工程）。この場合、外輪２の内周面７と内輪３の外周面９、及び仮閉塞部材１５の内周面１５ａがライナー４の成形面となる。仮閉塞部材１５が開口部１３を塞いでいるために、射出した樹脂が貫通穴１０に流れ込む事態を防止しつつライナー４を形成することができる。この時点においても、液状潤滑剤１１はまだ開口部１３にない。
【００３１】
上述のようにしてライナー４を形成した後、仮閉塞部材１５を除去する（除去工程）。これにより貫通穴１０の内周側端部（開口部１３）がライナー４に塞がれると共に、外周側端部１４が露出した状態となる（図２（ｃ）を参照）。
【００３２】
然る後、図２（ｄ）に示すように、貫通穴１０の外周側端部１４から液状潤滑剤１１を供給して、貫通穴１０の外周側端部１４を閉塞部材１２で閉塞する。これにより、貫通穴１０の内部（開口部１３）に液状潤滑剤１１が保持された状態とする（潤滑剤封入工程）。本実施形態では、その後、シール部６を外輪２の軸方向両端部に取り付ける。以上より、滑り軸受１が完成する。
【００３３】
このように、本発明に係る滑り軸受１によれば、外輪２と内輪３との間に配設されたライナー４が部分的に消失した際に、摺動面となる内輪３の外周面９に向けて液状潤滑剤１１が供給され得る。すなわち、ライナー４は、固体潤滑剤としての樹脂、又は固体潤滑剤を含む樹脂で形成されている。そのため、ライナー４が未だ摩耗していない場合、ライナー４が示す自己潤滑性により外周面９の潤滑状態は保たれる。そして、滑り軸受１の継続使用に伴いライナー４が摩耗して部分的に消失した場合には、ライナー４が固定されている内周面７の開口部１３から外周面９に向けて液状潤滑剤１１が供給される（図１）。これにより、摺動面となる外周面９に潤滑剤が存在する状態が保たれる。以上より、本発明によれば、ライナー４の摩耗消失前後で摺動面の潤滑形態を切り替えることができるので、ライナー４が摩耗により消失してライナー４の固定面が露出した場合であっても、摺動面に潤滑剤が存在する状態を維持することができる。従って、この滑り軸受１を長期にわたって安定的に使用することが可能となる。
【００３４】
特に、本実施形態のようにライナー４をＰＴＦＥで形成することにより、摺動面となる内輪３の外周面９とライナー４の内周面８に優れた潤滑性能を付与することができる。また、ＰＴＦＥであれば、液状潤滑剤１１に対する耐油性にも優れているので、液状潤滑剤１１がライナー４内部に浸透することなく開口部１３を含む貫通穴１０の内部に保持され得る。よって、ライナー４の摩耗による消失後も十分な量の液状潤滑剤１１を摺動面に供給することが可能となる。
【００３５】
以上、本発明の一実施形態を説明したが、本発明に係る滑り軸受は上記例示の形態に限定されることなく、本発明の範囲内において任意の形態を採り得ることはもちろんである。
【００３６】
例えば上記実施形態では、潤滑剤保持構造５として、貫通穴１０の内周側端部（開口部１３）をライナー４で閉じると共に、外周側端部１４を閉塞部材１２で塞いだ状態で、貫通穴１０の内部に液状潤滑剤１１を保持した形態を例示したが、もちろん潤滑剤保持構造５はこれ以外の形態をとることも可能である。図３は、その一例（他の実施形態）に係る滑り軸受２１の断面図を示している。図３に示す滑り軸受２１は、潤滑剤保持構造５において、図１に示す滑り軸受１とその形態が異なっている。具体的に、この滑り軸受２１は、外輪２に設けた貫通穴１０に多孔質構造をなす閉塞部材２２を圧入等により嵌め合せてなる。この閉塞部材２２の内周側端部は、貫通穴１０の内周側端部（開口部１３）にまで達しており、言い換えると、ライナー４の直前にまで達している。そして、多孔質構造をなす閉塞部材２２に液状潤滑剤１１が含浸されている。なお、閉塞部材２２の外周面には、例えば目潰し等何らかの封孔処理を施しておくのがよい。
【００３７】
上記構成の滑り軸受２１によれば、予め液状潤滑剤１１を含浸させた閉塞部材２２を貫通穴１０に嵌め合わせるだけの作業で足りるため、より簡易に本発明に係る滑り軸受２１を製造できる。また、多孔質構造をなす閉塞部材２２に液状潤滑剤１１を含浸させた形態をとることで、ライナー４の耐油性（液状潤滑剤１１の浸透のし難さ）をそれほど考慮せずともよくなるので、ライナー４の材質に対する自由度も高まる。
【００３８】
また、上記実施形態では、外輪２の内周面７に貫通穴１０を設けてその内周側端部（開口部１３）に液状潤滑剤１１が保持される形態をとった場合（図１、図２を参照）を例示したが、もちろんこれ以外の形態をとることも可能である。例えば図示は省略するが、外輪２の内周面７に有底穴を設けて、この有底穴に液状潤滑剤１１を保持した形態をとることも可能である。もちろん、この場合には予め作成したライナー４を外輪２の内周面７に接着等により固定することで、液状潤滑剤１１が保持された状態の有底穴の開口部を塞ぐようにしてもよい。
【００３９】
また、上記実施形態では、外輪２の内周面７に開口部１３を設けて、この開口部１３に液状潤滑剤１１が保持された状態で、ライナー４を内周面７に固定した形態を例示したが、もちろん、ライナー４を内輪３に固定することも可能である。その場合、図示は省略するが、開口部１３は内輪３の外周面９に設けられ、この開口部１３に液状潤滑剤１１が保持されると共に、この開口部１３を閉じるようにライナー４の内周面８が内輪３の外周面９に固定される。
【００４０】
また、上記実施形態では、摺動面となるライナー４の内周面８と内輪３の外周面９をともに部分球面状とした場合、言い換えると、滑り軸受１，２１を球面滑り軸受とした場合を例示したが、もちろん本発明は球面滑り軸受以外の滑り軸受に適用することも可能である。
【符号の説明】
【００４１】
１，２１  滑り軸受
２      外輪
３      内輪
４      ライナー
４ａ    外周面
５      潤滑剤保持構造
６      シール部
７      内周面（外輪）
８      内周面（ライナー）
９      外周面（内輪）
１０    貫通穴
１１    液状潤滑剤
１２    閉塞部材
１３    開口部
１４    外周側端部
１５    仮閉塞部材
１５ａ  内周面
２２    閉塞部材
【図１】
2018159405.tif 000003
【図２】
2018159405.tif 000004
【図３】
2018159405.tif 000005