(57)【要約】長寿命化を図るために軸受要素である潤滑油の貯油量が多いだけでなく、潤滑油の飛散消耗が少なく、しかも構造が簡易な軸受のスペースが少なくてよい焼結含油滑り軸受を提供する。軸受が複数の多孔質焼結部材を組み合わせてサイジングにより合体されたものであって、その軸受中心近傍の構成部材対向面部に空洞を備え、上記空洞から構成部材の対向面に沿って上記空洞より幅が狭い隙間が軸受の端面又は外周面に開口している。
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
複数の多孔質焼結体をサイジングにより合体してなる軸受であって、軸方向中心部において前記焼結体同士の間に空洞を備え、前記空洞の端部から軸方向に前記空洞よりも狭幅の隙間が連続的に延在し、前記隙間が軸受の端面又は外周面に開口していることを特徴とする焼結含油滑り軸受。
【請求項２】
前記隙間を、軸受の外側構成部材と内側構成部材との間に設けられた少なくとも１本の凹条又は平面視で歯車状をなす凹条としたことを特徴とする請求項１に記載の焼結含油滑り軸受。
【請求項３】
前記隙間が開口する側の軸受端面と軸受ハウジング内面とによりなす角、又は軸受外周面と軸受ハウジング内面とによりなす角が４５°以下となるように、軸受外周縁を球面とし、又は軸受外周縁を面取り形状としたことを特徴とする請求項１又は２に記載の焼結含油滑り軸受。
【請求項４】
前記隙間の開口部近傍において、軸受外周面と軸受ハウジング内面との間に隙間を形成するように、軸受外径を軸受ハウジング内径よりも小さくし、又は軸受外周部に軸方向に延在する複数の凹条を設けたことを特徴とする請求項１又は２に記載の焼結含油滑り軸受。
【請求項５】
前記隙間が開口する側において、軸受の外側構成部材よりも内側構成部材が軸方向に突出し、段差を形成していることを特徴とする請求項１〜４のいずれかに記載の焼結含油滑り軸受。
【請求項６】
前記隙間が開口する側において、軸受の内側構成部材の端部がフランジ状であり、外側構成部材の端面と前記内側構成部材のフランジ首下面と軸受ハウジング内面との間に環状隙間を形成したことを特徴とする請求項１〜４のいずれかに記載の焼結含油滑り軸受。
【請求項７】
前記内側構成部材のフランジ状部の外周面と軸受ハウジング内面との間に隙間を形成するように、前記フランジ状部外径を前記軸受ハウジング内径よりも小さくし、又は前記フランジ状部の外周部に軸方向に延在する複数の凹条を設けたことを特徴とする請求項６に記載の焼結含油滑り軸受。
【請求項８】
軸受内周面と回転軸とのクリアランスが摺動面中央部よりも軸受端部において大きくなるように、少なくとも前記隙間が開口する側の軸受内周縁を面取りして、軸受端部内周縁をテーパー状としたことを特徴とする請求項１〜７のいずれかに記載の焼結含油滑り軸受。
【請求項９】
軸受内周面と回転軸とのクリアランスが摺動面中央部よりも軸受端部において大きくなるように、少なくとも前記隙間が開口する側とは反対側の軸受端部において、軸受の内径がその他の部分の内径に比して大きいことを特徴とする請求項１〜８のいずれかに記載の焼結含油滑り軸受。
【請求項１０】
前記軸受端部に形成された内径大部が、前記外側構成部材により形成されていることを特徴とする請求項９に記載の焼結含油滑り軸受。
【請求項１１】
前記内側構成部材の開放気孔率又は平均気孔径が、前記外側構成部材の開放気孔率又は平均気孔径よりも小さいことを特徴とする請求項１〜１０のいずれかに記載の焼結含油滑り軸受。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】  本発明は、焼結含油滑り軸受に係り、とくに、その優れた寿命を実現するとともに、構造を簡易なものとした焼結含油滑り軸受に関する。
【背景技術】
【０００２】  多孔質焼結合金の気孔内に潤滑油が含浸された焼結含油滑り軸受は、開放気孔率が１５〜３０％程度であり、気孔中の潤滑油が約５０％程度消耗すると摩擦が増加したり焼付きを生ずるおそれが増大することが知られている。このような摩擦の増加等を防止すべく、軸受要素である潤滑油の量を多くする手段としては、次のようなものが挙げられる。（１）焼結含油滑り軸受の外側に潤滑油を染みこませたフェルトを付設する（特許文献１参照）。（２）焼結軸受を製作するとき、金型に充填された金属粉末の中に蝋や樹脂のような材料の中子を埋め込み、焼結により蒸発又は燃焼させた空洞に含油する（特許文献２参照）。【０００３】  また、潤滑油の漏洩を防止する手段としては、次のようなものが知られている。（３）焼結含油滑り軸受の端面に接して、潤滑油を吸収するより多孔質な焼結金属部材を設ける（特許文献３参照）。（４）軸受端面に同心状又は放射状の凹部を形成し、潤滑油の表面張力で凹部に保持する（特許文献４参照）。【０００４】
【特許文献１】実公昭５５−２３０６４号公報
【特許文献２】特公昭２８−４４５６号公報
【特許文献３】実公平８−９４５０号公報
【特許文献４】実公昭５３−５３７８７号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】  しかしながら、軸受気孔以外の補油手段としてのフェルトによるものは、一般に外径側に配置され軸受外径面から油を供給するが、フェルトと軸受の確実な密着性の確保が難しいことやフェルトからの油漏れ等の問題がある。また、蝋や樹脂を用いて軸受内に設けた空洞に保油させるものは、運転で昇温すると空洞内の潤滑油が熱膨張するのに加え、必要以上に多量の潤滑油が軸受の内周面、端面などから流出し、軸の回転で潤滑油を飛散消耗するという問題がある。すなわち、周囲より毛細管力が低い空洞内では、潤滑油が消費されるだけで空気に置換され、この状態で再び軸の回転を行うと、空洞内の空気の熱膨張が比較的大きいため、焼結含油滑り軸受内の潤滑油が外部へ押し出されて消耗し、空洞に保油する期待効果が得られない。また、軸受表面に出た潤滑油を軸受要素内に保持する手段として、焼結含油滑り軸受の端面に潤滑油を吸収する多孔質焼結部材やフェルトを設けるものは、多孔質焼結部材等が軸受の外に付設されるので、軸受ハウジングを含む軸受要素が大きくなるという問題がある。さらに、軸受端面に同心状又は放射状の凹部を形成するものは、凹部が深くないと潤滑油の漏洩防止効果が少なく、とくに、小型の軸受では凹部形成が困難であるため、十分な上記漏洩防止効果を発揮することができないという問題がある。【０００６】  このように、以上に示した各従来技術は、長寿命化を図るために軸受要素である潤滑油の貯油量が多いこと、潤滑油の飛散消耗が少ないこと、及び構造が簡単で軸受のスペースが少なくてよいことの全ての特性を兼ね備えるものではない。近年においては、これら全ての特性を備える焼結含油滑り軸受の製造技術の開発が要請されていた。【０００７】  本発明は、上記要請に鑑みてなされたものであり、長寿命化を図るために軸受要素である潤滑油の貯油量が多いだけでなく、潤滑油の飛散消耗が少なく、しかも構造が簡易な軸受のスペースが少なくてよい焼結含油滑り軸受を提供することを目的としている。
【課題を解決するための手段】
【０００８】  本発明の焼結含油滑り軸受は、請求項１に記載のように、複数の多孔質焼結体をサイジングにより合体してなる軸受であって、軸方向中心部において上記焼結体同士の間に空洞を備え、上記空洞の端部から軸方向に上記空洞よりも狭幅の隙間が連続的に延在し、上記隙間が軸受の端面又は外周面に開口していることを特徴としている。【０００９】  この場合、上記隙間の形状を以下のようにすることが望ましい。即ち、請求項２に記載のように、上記隙間を、軸受の外側構成部材と内側構成部材との間に設けられた少なくとも１本の凹条又は平面視で歯車状をなす凹条とすることが望ましい。【００１０】  また、軸受及び軸受ハウジングは、以下のような構造とすることが望ましい。即ち、請求項３に記載のように、上記隙間が開口する側の軸受端面と軸受ハウジング内面とによりなす角、又は軸受外周面と軸受ハウジング内面とによりなす角が４５°以下となるように、軸受外周縁を球面とし、又は軸受外周縁を面取り形状とすることや、請求項４に記載のように、上記隙間の開口部近傍において、軸受外周面と軸受ハウジング内面との間に隙間を形成するように、軸受外径を軸受ハウジング内径よりも小さくし、又は軸受外周部に軸方向に延在する複数の凹条を設けることが望ましい。【００１１】  また、このような焼結含油滑り軸受においては、請求項５に記載のように、上記隙間が開口する側において、軸受の外側構成部材よりも内側構成部材が軸方向に突出し、段差を形成していることや、請求項６に記載のように、上記隙間が開口する側において、軸受の内側構成部材の端部がフランジ状であり、外側構成部材の端面と上記内側構成部材のフランジ首下面と軸受ハウジング内面との間に環状隙間を形成したことや、請求項７に記載のように、上記内側構成部材のフランジ状部の外周面と軸受ハウジング内面との間に隙間を形成するように、上記フランジ状部外径を上記軸受ハウジング内径よりも小さくし、又は上記フランジ状部の外周部に軸方向に延在する複数の凹条を設けたことが望ましい。【００１２】  さらに、軸受内周部については、以下のような構造とすることが望ましい。即ち、請求項８に記載のように、軸受内周面と回転軸とのクリアランスが摺動面中央部よりも軸受端部において大きくなるように、少なくとも上記隙間が開口する側の軸受内周縁を面取りして、軸受端部内周縁をテーパー状とすることや、請求項９に記載のように、軸受内周面と回転軸とのクリアランスが摺動面中央部よりも軸受端部において大きくなるように、少なくとも上記隙間が開口する側とは反対側の軸受端部において、軸受の内径がその他の部分の内径に比して大きいことや、請求項１０に記載のように、上記軸受端部に形成された内径大部が、上記外側構成部材により形成されていることが望ましい。【００１３】  加えて、このような焼結含油滑り軸受においては、請求項１１に記載のように、上記内側構成部材の開放気孔率又は平均気孔径が、上記外側構成部材の開放気孔率又は平均気孔径よりも小さいことが望ましい。
【発明の効果】
【００１４】  本発明の焼結含油滑り軸受は、焼結軸受の気孔内、空洞及び隙間に含油されて、軸受ハウジングに組み立てられて用いられる。使用の初期段階においては、軸の回転に起因する昇温により潤滑油が軸受表面に排出される際に、潤滑油は流出し易い隙間通路を経由して軸受の外に排出され易い。隙間通路が開放されている端面部に排出された潤滑油は、軸受ハウジングと軸受端面との角空間部又は軸受ハウジングと軸受外周縁の面取り形状部との角空間部、あるいは外周が球面の軸受とそのハウジングとの角空間部に潤滑油の表面張力などにより保持される。この角空間部の角度を小さくすると、潤滑油の保持がさらに十分なものとなり、とくに潤滑油の濡れ性に起因する角空間部への十分な滞留を実現することに鑑みれば、その角度は４５°以下とすることが望ましい。なお、とくに規定はしていないが、上記角度は角空間部の最奥部までの潤滑油の十分な滞留量を考慮すると２５°以上とすることが望ましい。【００１５】  この角空間部などに保持された潤滑油は、焼結軸受の外面と接しているので、運転停止時などの温度低下に伴う軸受内の潤滑油の収縮や多孔質体の毛細管力によって、含油軸受内に不足する潤滑油を軸受の気孔から吸い込み焼結含油滑り軸受内の潤滑油補充に貢献する。空洞内及び隙間通路は、潤滑油の表面張力が作用している角部などに保油する能力はあるが、排出された潤滑油に代わって大部分が空気に置換され、これにより上記保油の役目は終了する。なお、隙間通路の開口部は、円筒状の軸受では軸受外周がハウジングに圧入されているので端面となる。また、調心軸受のように外周の球面部がハウジングから開放されていたり、ハウジングの内壁面に潤滑油の保持ができるような場合は、上記開口部を球面とすることができる。【００１６】  このように、空洞は軸受が使用される初期段階だけの貯油タンクとして機能し、空洞から表面に通じる隙間は、軸受内から追い出される潤滑油を所期した場所に優先的に導くための誘導路として機能する。このため、軸受内から追い出された潤滑油は、フェルト等の油吸入材料を用いることなく、表面張力などによりハウジング内面と軸受端面との角部近傍に存在することとなる。したがって、潤滑油の飛散消耗を抑制することができる。ただし、この部分にフェルトを付設してもこの機能が損なわれることはないのでフェルトを付設することができ、この場合にはさらに潤滑油の飛散消耗を抑制することができる。【００１７】  さらに、本発明では、以上に述べた、潤滑油の十分な貯油量と、潤滑油の飛散消耗抑制とを実現する上に、焼結含油滑り軸受の構成が、複数の多孔質焼結部材を組み合わせてサイジングにより合体されたものであることから、構造自体が簡易であるため、軸受の省スペース化をも実現することができる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１８】  以下に、本発明の実施形態を図面を参照して説明する。
図１は、本発明の焼結含油滑り軸受を組み立てて運転したときの様子を示す軸受要素の構造を模式的に表した断面図である。また、図２は、図１の軸受を構成する各部材の断面図である。軸受１は、外部材２に内部材３を嵌め込み、金型内でサイジングすることにより結合合体したり、ハウジング４に外部材２及び内部材３を装着して、金型でサイジングして製造されたものである。【００１９】  外部材２は、大径部２ａと、大径部２ａと連なりそれより小径の小径部２ｂとからなり、小径部２ｂにはその内周に複数の凹条２ｃが形成され、平面視（図２において左側から見た場合）で歯車状になっており、外周端面部に面取り部２ｄが形成されている。内部材３は、小径部３ａと小径部３ａと連なりそれより大径の大径部３ｂとからなり、大径部３ｂにはその外周に複数の凹条３ｃが形成されている。なお、外部材２及び内部材３はともに焼結体である。これら２，３は、金型内で圧縮することで一体になり、凹条２ｂ及び凹条３ｂが隙間５を形成し、外部材２と内部材３との段差部長さの差により空洞６が形成されている。合体した軸受１には含油を施しておき、ハウジング４に装着し、軸７が嵌め込まれる。軸受１の気孔内、空洞６及び隙間５にも予め含油が施されている。なお、軸受１は、通常の多孔質焼結軸受の開放気孔率を基準として、空洞６に開放気孔率１００％に相当する分の潤滑油を含んだ軸受である。【００２０】  軸７を回転すると、焼結含油滑り軸受特有の潤滑機構により摺動面が潤滑されるが、運転による昇温で、焼結含油滑り軸受内の潤滑油は汗かきのように軸受表面に流出する。この際に、通常の汗かきに加え、空洞６内の潤滑油は通路が太い隙間５を経由して軸受１の端面に排出される。排出された潤滑油はハウジング４と軸受１との角部に溜まり、油溜り８を形成する。油溜り８は、面取り部２ｄが形成されていることによって体積を多くすることができる。ここで、ハウジング４と面取り部２ｄとによりなす角は、４５°以下とすることで、潤滑油の濡れ性に起因する十分な角空間部への滞留を実現することができ、一方２５°以上とすることで、角空間部の最奥部までの潤滑油の十分な滞留量を確保することができる。【００２１】  運転を停止すると、温度が低下し、軸受１の気孔は、軸受表面及び油溜り８にある潤滑油を吸入する。吸い込み性及び貯油量をより増加させるために、外部材２は内部材３に比して開放気孔率の大きい焼結材料にすることが望ましい。また、外部材２は軸受摺動面を有する内部材３と異なる焼結材料とすることができる。これにより、例えば、外部材２を内部材３に比して低廉な材料とすることができ、製造経済の向上を図ることができる。潤滑油の吸い込みの際には、空洞６及び隙間５には毛細管力がほとんど作用せず、一旦排出された潤滑油は空洞６にほとんど戻ることがなく、隙間５などから流入した空気に置換される。このようにして、何回かの初期運転により、空洞６及び隙間５と、油溜り８との間の潤滑油量が適宜均衡化される。【００２２】  このように、空洞６及び隙間５内の潤滑油は、軸受要素に組み立てするまでの間の貯油槽であり、運転することによって軸受１の外の油溜り８に貯油させるよう構成されているものである。このような貯油手段によって、軸受要素に組み立てた後、潤滑油を補油することなく軸受要素内の潤滑油の量を比較的多くできることから、焼結含油滑り軸受の運転寿命を長くすることができる。【００２３】  次に、図３は、調心軸受要素の場合を模式的に示す断面図であり、図４は、図３の軸受１１を製造するにあたり、サイジング前の各構成部材を示す断面図である。軸受１１は、図４に示すような凹状部材１２及び凸状部材１３の各焼結体を嵌め合わせ、通常の球面金型で圧縮サイジングして外周を球面とすることにより造形することができる。凹状部材１２の端面部には、放射状の複数の凹条１２ａが形成されており、凹条１２ａが凸状部材１３と対向して隙間１４が形成され、凹状部材１２の内周段差部と凸状部材１３とにより囲まれた部分が空洞１５となる。この例では、隙間１４は、外周球面部に開口している。図２で説明した凹条を設ける手法により、空洞１５から軸心と平行な接合面に隙間１４を形成することができる。サイジング及び含油された軸受１１は、ハウジング１６に装着され、軸１７が組み込まれる。運転による空洞１５及び隙間１４の潤滑油の挙動は前述と同様である。油溜り１８はハウジング１６と軸受１１との断面が三角状をした空間部分、及び軸受１１の端面部近傍に形成される。【００２４】  図５は、図３に示した球軸受１１の変形例である球軸受２１を示す断面図である。この例では、空洞２２から外部に通じる隙間２３が端面側に開口している。これにより、図５に示す例は、図３に示す例とは異なり端面側に優先的に油を排出する構造となっている。そして、このように排出された油は、球軸受２１の外周面に形成された溝２１ａを伝わって、球軸受２１とハウジング２４との隙間部に蓄えられる。ハウジング２４の構造を図に示すような構造とすれば、この部分で油を蓄えることが可能となる。この部分にフェルトを適宜付設することもできる。この部分の油は、横軸２５を使用する場合に、油溜り２６から外部材２７に吸収され、毛細管力によって内部材２８へ移動する。したがって、この片側端面部及び軸受内部に潤滑油が循環する機構が実現され、焼結含油滑り軸受の長寿命化が達成される。また、他の端面側には、外部材２７の内径を内部材２８の内径よりも大きくしたことで、横軸２５を伝って漏洩する油を外部材２７に吸収する役目を持たせることができる。この油は油溜り２６から吸収した油と同様に毛細管力によって内部材２８へと移動する。このように上記他の端面側でも油の循環機能が達成される。【００２５】  さらに、図６（Ａ）〜（Ｆ）は、円筒軸受において、空洞３１ａ〜ｆ及び隙間３２ａ〜ｆを形成するための凸状部材（内部材）３３ａ〜ｆと凹状部材（外部材）３４ａ〜ｆとの各組合せ形態を示す断面模式図である。なお、各図中、３５ａ〜ｆは、両部材間の端面に露出する対向部を示し、３６ａ〜ｃ，ｅは、外周に露出する対向部であり、３７ｄ，３７ｆは、内周に露出する対向部である。【００２６】  図６（Ａ）に示す例は、フランジ付き円筒形状の凸状部材３３ａと、内周側の一端面が面取りされた凹状部材３４ａとの組合せ形態である。本例において、空洞３１ａは、凸状部材３３ａの小径部及び大径部と凹状部材３４ａの面取り部とにより囲ま���た断面三角形部分である。両部材３３ａ，３４ａの対向部は、端面に露出する対向部３５ａと外周に露出する対向部３６ａとであり、それぞれ必要に応じて隙間３２ａが形成される。【００２７】  図６（Ｂ）に示す例は、図６（Ａ）に示す例とほぼ同形状をなす各部材３３ｂ，３４ｂの組合せ形態であるが、図６（Ａ）に示す例と異なる点は、凹状部材３４ｂの内径側の端面部が段付き形状をなしており、空洞３１ｂが断面視で角状をなす点である。これら図６（Ａ），（Ｂ）に示すの組合せ形態は、各部材の形状が複雑でなく、製造し易いという利点がある。【００２８】  図６（Ｃ）に示す例は、図６（Ｂ）に示す例と類似形状をなす各部材３３ｃ，３４ｃの組み合わせ形態であるが、図６（Ｂ）に示す例と異なる点は、凸状部材３３ｃの外周側が三段形状となっており、凸状部材３３ｃと凹状部材３４ｃとが二カ所で嵌合、合体している点である。本例は、図６（Ｂ）に示す例に比して凸状部材３３ｃの形状が複雑でかつ肉薄部分が存在するため、小型の軸受に適用することは困難であるが、各部材３３ｃ、３４ｃ間の結合力が高く、片側端面側に隙間を開放する軸受に適している。【００２９】  図６（Ｄ）に示す例も、図６（Ｂ）に示す例と類似形状をなす各部材３３ｄ，３４ｄの組み合わせ形態であるが、図６（Ｂ）に示す例と異なる点は、凹状部材３４ｄの一部が摺動面３７ｄを構成している点である。本例は、隙間３２ｄが表面に開口する箇所が凹状部材３３ｄの外周３６ｄ及び内周３７ｄであり、図６（Ｄ）に示すように円筒形状の軸受では、図示しないがハウジングに油溜りを形成することができる凹溝などを設ける工夫が必要である。【００３０】  図６（Ｅ）に示す例は、単純な円筒形状の内部材３３ｅに、単純な円筒形状の外部材３４ｅを２個結合した形態であり、空洞３１ｅは外部材３４ｅの内径側の面取り部により形成されている。本例は、上記図６（Ａ）〜（Ｄ）に示す例に比して部材の数が多いが、部材形状が単純で、軸受の大きさに関わらず、製造することが容易であり、隙間３２ｅは、軸受の外周面、端面に開口させることができ、使用する目的に応じて隙間３２ｅを選択することができる。【００３１】  図６（Ｆ）に示す例は、図６（Ｄ）に示す例と類似形状をなす各部材３３ｆ，３４ｆの組み合わせ形態であるが、図６（Ｄ）に示す例と異なる点は、隙間３２ｆが凸状部材３３ｆ及び凹状部材３４ｆの端面３５ｆと、内周３７ｆとに開口している点である。この例においても、図示しないがハウジングに油溜りを形成することができる凹溝などを設ける工夫が必要である。なお、図６（Ａ）〜（Ｆ）に示した各形態においては、各部材にそれぞれ再圧（サイジング）体を用いることができる。【００３２】  以上は、本発明の軸受の基本的パターンであるが、以下に、これらのパターンをさらに組み合わせた本発明の好適な実施形態をさらに詳細に説明する。
図７は、円筒状軸受の好適例を示す断面図である。本例の軸受は、凸状の内側構成部材４１と凹条の外側構成部材４２とからなり、これらの部材４１，４２をサイジングにより合体させたものである。本例では、上述したような、空洞４３、隙間４４，４５、段差４６、大径部４７、及び面取り部４８がそれぞれ形成されている。これらの各構成要素により、軸受の外に潤滑油を排出するとともに、軸受要素の中に貯油して、その油溜りから含油軸受に補油する機能を発揮することができる。【００３３】  図８は、円筒状軸受の他の好適例を示す断面図である。本例の軸受は、凸状の内側構成部材５１と凹条の外側構成部材５２とからなり、これらの部材５１，５２をサイジングにより合体させたものである。本例では、上述したような、空洞５３、隙間５４，５５，５６、面取り部５７，５８、及びフランジ状部５９がそれぞれ形成されている。この例においても、これらの各構成要素により、軸受の外に潤滑油を排出するとともに、軸受要素の中に貯油して、その油溜りから含油軸受に補油する機能を発揮することができる。【００３４】  図９は、調心軸受の好適例を示す断面図である。本例の軸受は、凸状の内側構成部材６１と凹条の外側構成部材６２とからなり、これらの部材６１，６２をサイジングにより合体させたものである。本例では、上述したような、空洞６３、隙間６４，６５，６６、及び面取り部６７がそれぞれ形成されている。この例においても、これらの各構成要素により、軸受の外に潤滑油を排出するとともに、軸受要素の中に貯油して、その油溜りから含油軸受に補油する機能を発揮することができる。【００３５】  図１０は、調心軸受の他の好適例を示す断面図である。本例の軸受は、凸状の内側構成部材７１と凹条の外側構成部材７２とからなり、これらの部材７１，７２をサイジングにより合体させたものである。本例では、上述したような、空洞７３、隙間７４、段差７５、大径部７６、及び面取り部７７がそれぞれ形成されている。この例においても、これらの各構成要素により、軸受の外に潤滑油を排出するとともに、軸受要素の中に貯油して、その油溜りから含油軸受に補油する機能を発揮することができる。
【産業上の利用可能性】
【００３６】  以上、説明したように、本発明の焼結含油滑り軸受は、簡易な構造の下に、使用時に軸受の外に流路を経て潤滑油を排出し、軸受要素の中に貯油して、その油溜りから含油軸受に補油する機能を発揮し、軸受の組立て時に給油することなく潤滑油の量を十分に確保することができるため、焼結含油滑り軸受の運転寿命を伸ばすことができる。よって、本発明は、各種焼結機械部品に好適な焼結含油滑り軸受に適用することができる点で有望である。
【図面の簡単な説明】
【００３７】［図１］本発明による円筒形状の軸受を用いた軸受要素の断面図である。
［図２］図１における軸受を構成する各部材の断面図である。
［図３］本発明による調心軸受を用いた軸受要素の断面図である。
［図４］図３における軸受を構成する各部材の断面図である。
［図５］本発明による調心軸受を用いた他の軸受要素の断面図である。
［図６］（Ａ）〜（Ｆ）は、円筒形状の軸受を用いた場合の軸受を構成する部材の各種組合せ形状をそれぞれ示す断面図である。
［図７］円筒状軸受の好適例を示す断面図である。
［図８］円筒状軸受の他の好適例を示す断面図である。
［図９］調心軸受の他の好適例を示す断面図である。
［図１０］調心軸受の他の好適例を示す断面図である。
【符号の説明】
【００３８】１…軸受、２…外部材、２ｄ…面取り部、３…内部材、４…ハウジング、５…隙間、６…空洞、７…軸、８…油溜り
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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【図５】
2004113747.tif 000007
【図６】
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【図７】
2004113747.tif 000009
【図８】
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【図９】
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【図１０】
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【手続補正書】
【提出日】平成17年12月26日(2005.12.26)
【手続補正１】
【補正対象書類名】特許請求の範囲
【補正対象項目名】全文
【補正方法】変更
【補正の内容】
【特許請求の範囲】
【請求項１】
複数の多孔質焼結体をサイジングにより合体してなる軸受であって、軸方向中心部において前記焼結体同士の間に空洞を備え、前記空洞の端部から軸方向又は半径方向に前記空洞よりも狭幅の隙間が連続的に延在し、前記隙間が軸受の端面又は外周面に開口していることを特徴とする焼結含油滑り軸受。
【請求項２】
前記隙間を、軸受の外側構成部材と内側構成部材との間に設けられた少なくとも１本の凹条又は平面視で歯車状をなす凹条としたことを特徴とする請求項１に記載の焼結含油滑り軸受。
【請求項３】
前記隙間が開口する側の軸受外周縁を球面又は面取り形状の面とし、その球面又は面取り形状の面と軸受ハウジング内面とによりなす角を４５°以下としたことを特徴とする請求項１又は２に記載の焼結含油滑り軸受。
【請求項４】
前記隙間の開口部近傍において、軸受外周面と軸受ハウジング内面との間に隙間を形成するように、軸受外径を軸受ハウジング内径よりも小さくし、又は軸受外周部に軸方向に延在する複数の凹条を設けたことを特徴とする請求項１又は２に記載の焼結含油滑り軸受。
【請求項５】
前記隙間が開口する側において、軸受の外側構成部材よりも内側構成部材が軸方向に突出し、段差を形成していることを特徴とする請求項１〜４のいずれかに記載の焼結含油滑り軸受。
【請求項６】
前記隙間が開口する側において、軸受の内側構成部材の端部がフランジ状であり、外側構成部材の端面と前記内側構成部材のフランジ首下面と軸受ハウジング内面との間に環状隙間を形成したことを特徴とする請求項１〜４のいずれかに記載の焼結含油滑り軸受。
【請求項７】
前記内側構成部材のフランジ状部の外周面と軸受ハウジング内面との間に隙間を形成するように、前記フランジ状部外径を前記軸受ハウジング内径よりも小さくし、又は前記フランジ状部の外周部に軸方向に延在する複数の凹条を設けたことを特徴とする請求項６に記載の焼結含油滑り軸受。
【請求項８】
軸受内周面と回転軸とのクリアランスが摺動面中央部よりも軸受端部において大きくなるように、少なくとも前記隙間が開口する側の軸受内周縁を面取りして、軸受端部内周縁をテーパー状としたことを特徴とする請求項１〜７のいずれかに記載の焼結含油滑り軸受。
【請求項９】
軸受内周面と回転軸とのクリアランスが摺動面中央部よりも軸受端部において大きくなるように、少なくとも前記隙間が開口する側とは反対側の軸受端部において、軸受の内径がその他の部分の内径に比して大きいことを特徴とする請求項１〜８のいずれかに記載の焼結含油滑り軸受。
【請求項１０】
前記軸受端部に形成された内径大部が、前記外側構成部材により形成されていることを特徴とする請求項９に記載の焼結含油滑り軸受。
【請求項１１】
前記内側構成部材の開放気孔率又は平均気孔径が、前記外側構成部材の開放気孔率又は平均気孔径よりも小さいことを特徴とする請求項１〜１０のいずれかに記載の焼結含油滑り軸受。
【手続補正２】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】０００８
【補正方法】変更
【補正の内容】
【０００８】
本発明の焼結含油滑り軸受は、請求項１に記載のように、複数の多孔質焼結体をサイジングにより合体してなる軸受であって、軸方向中心部において上記焼結体同士の間に空洞を備え、上記空洞の端部から軸方向又は半径方向に上記空洞よりも狭幅の隙間が連続的に延在し、上記隙間が軸受の端面又は外周面に開口していることを特徴としている。
【手続補正３】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】００１０
【補正方法】変更
【補正の内容】
【００１０】
また、軸受及び軸受ハウジングは、以下のような構造とすることが望ましい。即ち、請求項３に記載のように、上記隙間が開口する側の軸受外周縁を球面又は面取り形状の面とし、その球面又は面取り形状の面と軸受ハウジング内面とによりなす角を４５°以下とすることや、請求項４に記載のように、上記隙間の開口部近傍において、軸受外周面と軸受ハウジング内面との間に隙間を形成するように、軸受外径を軸受ハウジング内径よりも小さくし、又は軸受外周部に軸方向に延在する複数の凹条を設けることが望ましい。
【手続補正４】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】００１５
【補正方法】変更
【補正の内容】
【００１５】
この角空間部などに保持された潤滑油は、焼結軸受の外面と接しているので、運転停止時などの温度低下に伴う軸受内の潤滑油の収縮や多孔質体の気孔内面と潤滑油の間に作用する毛細管力によって、含油軸受内に不足する潤滑油を軸受の気孔から吸い込み焼結含油滑り軸受内の潤滑油補充に貢献する。空洞内及び隙間通路は、潤滑油の表面張力が作用している角部などに保油する能力はあるが、排出された潤滑油に代わって大部分が空気に置換され、これにより上記保油の役目は終了する。なお、隙間通路の開口部は、円筒状の軸受では軸受外周がハウジングに圧入されているので端面となる。また、調心軸受のように外周の球面部がハウジングから開放されていたり、ハウジングの内壁面に潤滑油の保持ができるような場合は、上記開口部を球面とすることができる。
【手続補正５】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】００１９
【補正方法】変更
【補正の内容】
【００１９】
外部材２は、大径部２ａと、大径部２ａと連なりそれより小径の小径部２ｂとからなり、小径部２ｂにはその内周に複数の凹条２ｃが形成され、平面視（図２において左側から見た場合）で歯車状になっており、外周端面部に面取り部２ｄが形成されている。内部材３は、小径部３ａと小径部３ａと連なりそれより大径の大径部３ｂとからなり、大径部３ｂにはその外周に複数の凹条３ｃが形成されている。なお、外部材２及び内部材３はともに焼結体である。これら２，３は、金型内で圧縮することで一体になり、凹条２ｂ及び凹条３ｂが隙間５を形成し、外部材２と内部材３との段差部長さの差により空洞６が形成されている。合体した軸受１には含油を施しておき、ハウジング４に装着し、軸７が嵌め込まれる。軸受１の気孔内、空洞６及び隙間５にも予め含油が施されている。なお、軸受１は、通常の多孔質焼結軸受の開放気孔の量を基準として、空洞６に開放気孔の量１００％に相当する分の潤滑油を含んだ軸受である。
【手続補正６】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】００２４
【補正方法】変更
【補正の内容】
【００２４】
図５は、図３に示した球軸受１１の変形例である球軸受２１を示す断面図である。この例では、空洞２２から外部に通じる隙間２３が端面側に開口している。これにより、図５に示す例は、図３に示す例とは異なり端面側に優先的に油を排出する構造となっている。そして、このように排出された油は、球軸受２１の外周面に形成された溝２１ａを伝わって、球軸受２１とハウジング２４との隙間部に蓄えられる。ハウジング２４の構造を図に示すような構造とすれば、この部分で油を蓄えることが可能となる。この部分にフェルトを適宜付設することもできる。この部分の油は、軸２５を使用する場合に、油溜り２６から外部材２７に吸収され、毛細管力によって内部材２８へ移動する。したがって、この片側端面部及び軸受内部に潤滑油が循環する機構が実現され、焼結含油滑り軸受の長寿命化が達成される。また、他の端面側には、外部材２７の内径を内部材２８の内径よりも大きくしたことで、軸２５を伝って漏洩する油を外部材２７に吸収する役目を持たせることができる。この油は油溜り２６から吸収した油と同様に毛細管力によって内部材２８へと移動する。このように上記他の端面側でも油の循環機能が達成される。
【手続補正７】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】００２５
【補正方法】変更
【補正の内容】
【００２５】
さらに、図６（Ａ）〜（Ｆ）は、円筒軸受において、空洞３１ａ〜ｆ及び隙間３２ａ〜ｆを形成するための凸状部材（内部材）３３ａ〜ｆと凹状部材（外部材）３４ａ〜ｆとの各組合せ形態を示す断面模式図である。なお、各図中、３５ａ〜ｃ，ｅ，ｆは、両部材間の端面に露出する対向部を示し、３６ａ〜ｅは、外周に露出する対向部であり、３７ｄ，３７ｆは、内周に露出する対向部である。
【手続補正８】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】００２７
【補正方法】変更
【補正の内容】
【００２７】
図６（Ｂ）に示す例は、図６（Ａ）に示す例とほぼ同形状をなす各部材３３ｂ，３４ｂの組合せ形態であるが、図６（Ａ）に示す例と異なる点は、凹状部材３４ｂの内径側の端面部が段付き形状をなしており、空洞３１ｂが断面視で角状をなす点である。これら図６（Ａ），（Ｂ）に示す組合せ形態は、各部材の形状が複雑でなく、製造し易いという利点がある。
【手続補正９】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】００３２
【補正方法】変更
【補正の内容】
【００３２】
以上は、本発明の軸受の基本的パターンであるが、以下に、これらのパターンをさらに組み合わせた本発明の好適な実施形態をさらに詳細に説明する。
図７は、円筒状軸受の好適例を示す断面図である。本例の軸受は、凸状の内側構成部材４１と凹状の外側構成部材４２とからなり、これらの部材４１，４２をサイジングにより合体させたものである。本例では、上述したような、空洞４３、隙間４４，４５、段差４６、大径部４７、及び面取り部４８がそれぞれ形成されている。これらの各構成要素により、軸受の外に潤滑油を排出するとともに、軸受要素の中に貯油して、その油溜りから含油軸受に補油する機能を発揮することができる。
【手続補正１０】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】００３３
【補正方法】変更
【補正の内容】
【００３３】
図８は、円筒状軸受の他の好適例を示す断面図である。本例の軸受は、凸状の内側構成部材５１と凹状の外側構成部材５２とからなり、これらの部材５１，５２をサイジングにより合体させたものである。本例では、上述したような、空洞５３、隙間５４，５５，５６、面取り部５７，５８、及びフランジ状部５９がそれぞれ形成されている。この例においても、これらの各構成要素により、軸受の外に潤滑油を排出するとともに、軸受要素の中に貯油して、その油溜りから含油軸受に補油する機能を発揮することができる。
【手続補正１１】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】００３４
【補正方法】変更
【補正の内容】
【００３４】
図９は、調心軸受の好適例を示す断面図である。本例の軸受は、凸状の内側構成部材６１と凹状の外側構成部材６２とからなり、これらの部材６１，６２をサイジングにより合体させたものである。本例では、上述したような、空洞６３、隙間６４，６５，６６、及び面取り部６７がそれぞれ形成されている。この例においても、これらの各構成要素により、軸受の外に潤滑油を排出するとともに、軸受要素の中に貯油して、その油溜りから含油軸受に補油する機能を発揮することができる。
【手続補正１２】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】００３５
【補正方法】変更
【補正の内容】
【００３５】
図１０は、調心軸受の他の好適例を示す断面図である。本例の軸受は、凸状の内側構成部材７１と凹状の外側構成部材７２とからなり、これらの部材７１，７２をサイジングにより合体させたものである。本例では、上述したような、空洞７３、隙間７４、段差７５、大径部７６、及び面取り部７７がそれぞれ形成されている。この例においても、これらの各構成要素により、軸受の外に潤滑油を排出するとともに、軸受要素の中に貯油して、その油溜りから含油軸受に補油する機能を発揮することができる。
【国際調査報告】
2004113747.tif 000013
2004113747.tif 000014
2004113747.tif 000015
2004113747.tif 000016