(57)【要約】【課題】  滑り部が球面で、ラジアル荷重と両方向のアキシャル荷重が負荷でき、大きな寸法変化量を吸収することができる球面滑り軸受を提供する。【解決手段】  内周面に凹球面部を有する外輪４と、前記凹球面部を摺動する凸球面部を外周面に有する内輪５とを備える球面滑り軸受において、前記外輪４の外径面を、２つ以上の曲率半径を有する円環状の凸曲面４ａ、４ｂが軸方向に並ぶ複合曲面にした。【選択図】図２
2019158081.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
内周面に凹球面部を有する外輪と、前記凹球面部を摺動する凸球面部を外周面に有する内輪とを備え、前記外輪の外径面が、２つ以上の曲率半径を有する円環状の凸曲面が軸方向に並ぶ複合曲面からなる球面滑り軸受。
【請求項２】
前記外輪と内輪が超弾性材料によって構成されている請求項１記載の球面滑り軸受。
【請求項３】
前記超弾性材料が、超弾性チタン合金、Ｎｉ−Ｔｉ系合金である請求項２に記載の球面滑り軸受。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
この発明は、滑り部が球面で、ラジアル荷重と両方向のアキシャル荷重が負荷でき、揺動運動又は調心運動などに適した球面滑り軸受に関するものである。
【背景技術】
【０００２】
球面滑り軸受は、産業機械や建設機械などの関節運動部分に広く使用されているが、航空機用エンジンを機体に取り付ける個所にも使用されている。
【０００３】
そのような個所に使用される球面滑り軸受に求められる重要な機能の一つに、機器全体の熱変形などにより生じる寸法変化、軸受としては半径方向の変形量の吸収がある。
【０００４】
すなわち、機器全体が発熱や冷却などにより各部品に熱ひずみが生じると、各構造部品の寸法が変化するが、構造部品に使用される材料の線膨張係数や変形の仕方は同一でないため、各部品に寸法変化量の差が生じる。各部品の寸法変化量は、過大な応力発生の元になるため、大きな寸法変化量が生じる機器には、球面滑り軸受などの寸法変化を吸収する機構が必要となる。
【０００５】
特許文献１には、球面滑り軸受の外輪の内径部の凹部と内輪の外径部の凸部からなる摺動部に、非接触部を設けて２点接触とし、外輪の接触部近傍を肉抜きすることで剛性を低下させ、変位が生じやすくする技術が紹介されている。
【０００６】
また、特許文献２には、軸受に超弾性体（超弾性チタン合金、Ni-Ti系合金、形状記憶合金、金属ガラス）からなる転動体を用いることにより、転動体のヤング率が低下し、軸受に生じる変位を大きくすることができるということが開示されている。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００７】
【特許文献１】特開２００６−３００２００号公報
【特許文献２】ＷＯ２００７／０２６７０２
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００８】
ところが、特許文献１の技術は、外輪に肉抜き部を必要とするため、外輪外径が大きくなり、機器への組み込み性が低下する。また、外輪外径の大径化は、組み付け機器のハウジング外径の増大をまねき、機器全体の質量増加につながるという課題がある。
【０００９】
また、特許文献２の技術は、転動体のみ超弾性材料で形成されているため、軸受が許容できる変位量は大きくないという課題がある。
【００１０】
そこで、この発明は、従来の技術よりも大きな寸法変化量を吸収することができる球面滑り軸受を得ることにより、複雑な構造および大きなスペースを必要とせず、一般的なカタログ品と同じ寸法の球面滑り軸受で、カタログ品よりも球面滑り軸受の半径方向の変位量を大きく取れるようにしようとするものである。
【課題を解決するための手段】
【００１１】
前記の課題を解決するために、この発明に係る球面滑り軸受は、内周面に凹球面部を有する外輪と、前記凹球面部を摺動する凸球面部を外周面に有する内輪とを備え、前記外輪の外径面が、２つ以上の曲率半径を有する円環状の凸曲面が軸方向に並ぶ複合曲面からなることを特徴とする。
【００１２】
さらに、前記外輪と内輪を、超弾性チタン合金、Ｎｉ−Ｔｉ系合金などの超弾性材料によって構成してもよい。
【発明の効果】
【００１３】
以上のように、この発明に係る球面滑り軸受は、外輪の外径面を、２つ以上の曲率半径を有する円環状の凸曲面が軸方向に並ぶ複合曲面に形成することにより、接触部を構成する面の曲率総和が大きく、弾性変形量を大きくすることができる。
【００１４】
したがって、この発明に係る球面滑り軸受は、大きな寸法変化量を吸収することができ、複雑な構造および大きなスペースを必要とせず、一般的なカタログ品と同じ寸法で、カタログ品よりも半径方向の変位量を大きく取ることができる。
【図面の簡単な説明】
【００１５】
【図１】この発明に係る球面滑り軸受の概略断面図である。
【図２】図１の部分拡大図である。
【図３】一般的な球面滑り軸受の概略断面図である。
【発明を実施するための形態】
【００１６】
以下、この発明に係る球面滑り軸受の実施形態を添付図面に基づいて説明する。
【００１７】
この発明に係る球面滑り軸受１は、図１に示すように、軸２とハウジング３との間に配置され、内周面に凹球面部を有する外輪４と、前記凹球面部を摺動する凸球面部を外周面に有する内輪５とを備えている。
【００１８】
外輪４は、ハウジング３の内径面に、止め輪６によって固定され、内輪５は、軸２の外径面に止め輪７によって固定されている。
【００１９】
図３の参考図に示すように、一般的な球面滑り軸受１は、外輪４の外径面が、軸方向にストレートな円筒に形成されているが、この発明に球面滑り軸受１においては、図１及び図２に示すように、外輪４の外径面を、２つ以上の曲率を有する円環状の凸曲面４ａ、４ｂが軸方向に並ぶ複合曲面に形成している。
【００２０】
なお、図３の参考図には、この発明に係る球面滑り軸受１と同一の符号を付している。
【００２１】
接触部の弾性変形量は、接触部を構成する面の曲率総和１／Ｒの１／３乗に比例するため、接触部の曲率総和を大きくすれば、弾性変形量が大きくなる。
【００２２】
曲率総和の関係式は、次のとおりである。
１／Ｒ＝（１／Ｒ11）＋（１／Ｒ12）＋（１／Ｒ21）＋（１／Ｒ22）
【００２３】
上記の関係式において、Ｒ11とＲ21は、周方向の曲率、Ｒ12とＲ22は、周方向に直交する方向の曲率を示している。
【００２４】
図３の参考図に示すような外輪４の外径面が、ストレートな円筒の場合、Ｒ11〜Ｒ22のうち、２つの曲率が∞となり、高剛性で極めて変形し難いが、この発明に係る球面滑り軸受１のように、外輪４の外径面を、２つ以上の曲率半径を有する円環状の凸曲面４ａ、４ｂが軸方向に並ぶ複合曲面にすると、Ｒ11〜Ｒ22のすべての曲率半径が有限となり、ストレート面よりも曲率総和が大きくなり、接触部が弾性変形し易くなる。
【００２５】
図１及び図２に示す実施形態では、円環状の凸曲面４ａ、４ｂを軸方向に２つ設けている。凸曲面が軸方向に一つであると、外輪４自体がハウジング３に対して傾くため、この発明では、円環状の凸曲面４ａ、４ｂを軸方向に２つ以上設けている。
【００２６】
また、外輪４と内輪５を超弾性材料によって構成することにより、弾性変形量をさらに大きくすることができる。
【００２７】
外輪４と内輪５を構成する超弾性材料としては、例えば、超弾性チタン合金、Ｎｉ−Ｔｉ系合金を用いることができる。
【００２８】
以上、図面を参照してこの発明の実施形態を説明したが、この発明は、図示した実施形態のものに限定されない。図示した実施形態に対して、この発明と同一の範囲内において、あるいは均等の範囲内において、種々の修正や変形を加えることが可能である。
【符号の説明】
【００２９】
１    ：球面滑り軸受
２    ：軸
３    ：ハウジング
４    ：外輪
４ａ、４ｂ  ：凸曲面
５    ：内輪
【図１】
2019158081.tif 000003
【図２】
2019158081.tif 000004
【図３】
2019158081.tif 000005