(57)【要約】【課題】ラジアル荷重のみならず、双方向からのスラスト荷重をも支持可能な滑り軸受ユニットを低コストで提供する。【解決手段】滑り軸受ユニット１であって、軸の外周面に固定される内方部材２を外方部材３の内側に回転自在に収容し、内方部材２の外周側にラジアル荷重を支持するラジアル軸受部７を形成すると共に、内方部材２の軸方向両端側に、スラスト荷重を支持するスラスト軸受部８、９をそれぞれ形成した。【選択図】図１
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
軸の外周面に固定される内方部材と、
内側に前記内方部材を相対回転自在に収容した外方部材と、
前記内方部材の外周面と、該外周面に半径方向で対向する前記外方部材の内周面との間に形成され、ラジアル荷重を支持するラジアル軸受部と、
前記内方部材の軸方向一端面と、該一端面と軸方向で対向する前記外方部材の一端面との間に形成され、スラスト荷重を支持可能な第一スラスト軸受部と、
前記内方部材の軸方向他端面と、該他端面と軸方向で対向する前記外方部材の他端面との間に形成され、前記スラスト荷重と逆向きの荷重を支持可能な第二スラスト軸受部とを備えたことを特徴とする滑り軸受ユニット。
【請求項２】
前記内方部材および前記外方部材の前記ラジアル軸受部、前記第一スラスト軸受部および前記第二スラスト軸受部を形成する面のうち、少なくともいずれか一面を含む部分が、潤滑剤を含浸させた焼結金属で形成されていることを特徴とする請求項１に記載の滑り軸受ユニット。
【請求項３】
前記内方部材の内径寸法が、前記外方部材の最小内径寸法よりも小さいことを特徴とする請求項１又は２に記載の滑り軸受ユニット。
【請求項４】
前記外方部材が、前記ラジアル軸受部を形成する面、および前記第一スラスト軸受部と前記第二スラスト軸受部のいずれか一方のスラスト軸受部を形成する面を有する外方部材基体と、該外方部材基体と別体で且つ他方のスラスト軸受部を形成する面を有するスラスト部材とから構成されていることを特徴とする請求項１〜３のいずれかに記載の滑り軸受ユニット。
【請求項５】
軸の外周面に固定される内方部材と、
内側に前記内方部材を相対回転自在に収容した外方部材と、
前記軸の外周面と、該外周面に半径方向で対向する前記外方部材の内周面との間に形成され、ラジアル荷重を支持するラジアル軸受部と、
前記内方部材の軸方向一端面と、該一端面と軸方向で対向する前記外方部材の一端面との間に形成され、スラスト荷重を支持可能な第一スラスト軸受部と、
前記内方部材の軸方向他端面と、該他端面と軸方向で対向する前記外方部材の他端面との間に形成され、前記スラスト荷重と逆向きの荷重を支持可能な第二スラスト軸受部とを備えたことを特徴とする滑り軸受ユニット。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、滑り軸受ユニットに関し、詳しくは、ウォームギア機構等を駆動するモータの回転軸支持用として好適に使用される滑り軸受ユニットに関する。
【背景技術】
【０００２】
周知のように、転がり軸受は、対をなす駆動輪の間に介在させた転動体の転がり接触により、摩擦を低減するものであり、その優れた低トルク性から一般機器用の軸受として広く利用されている。具体的には、例えば下記の特許文献１には、ウォームギア機構を駆動するモータの回転軸の軸受として転がり軸受を利用したものが開示されている。
【０００３】
しかしながら、転がり軸受は、内輪、外輪、転動体、保持器等の多数の部品からなることから、製造コストが高騰する傾向にあり、また転動体の収納スペースを要することから小型化にも一定の限度がある。
【０００４】
したがって、低コスト化や小型化を図る観点からは、転がり軸受に代えて、滑り軸受を利用する場合がある（例えば、下記の特許文献２参照）。
【特許文献１】特開２００４−１８３８２８号公報
【特許文献２】特開２００２−０５９３７３号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
ところで、従来の滑り軸受は、軸の外周面を摺動支持することで、軸に生じるラジアル荷重を支持するものが通例である。
【０００６】
したがって、ウォームギア機構を駆動するモータの回転軸のように、相反する二方向からのスラスト荷重を受ける軸を支持する軸受として滑り軸受を利用すると、ラジアル荷重は支持できるものの、スラスト荷重を的確に支持することは困難となる。そのため、スラスト荷重を支持するために別途軸受等を配置する必要があり、結果的に部品点数が増大し、低コスト化を十分に図ることができないという問題がある。
【０００７】
本発明の課題は、ラジアル荷重のみならず、双方向からのスラスト荷重をも支持可能な滑り軸受ユニットを低コストで提供することにある。
【課題を解決するための手段】
【０００８】
上記課題を解決するための第１の手段は、滑り軸受ユニットであって、軸の外周面に固定される内方部材と、内側に前記内方部材を相対回転自在に収容した外方部材と、前記内方部材の外周面および該外周面に半径方向で対向する前記外方部材の内周面との間に形成され、ラジアル荷重を支持するラジアル軸受部と、前記内方部材の軸方向一端面と、該一端面と軸方向で対向する前記外方部材の一端面との間に形成され、スラスト荷重を支持可能な第一スラスト軸受部と、前記内方部材の軸方向他端面および該他端面と軸方向で対向する前記外方部材の他端面の間に形成され、前記スラスト荷重と逆向きの荷重を支持可能な第二スラスト軸受部とを備えたことに特徴づけられる。
【０００９】
この第１の手段によれば、内方部材の外周側に形成されたラジアル軸受部でラジアル荷重を支持することはもとより、内方部材の軸方向両端側にそれぞれ形成されたスラスト軸受部で、相反する両方向いずれのスラスト荷重も支持することができる。しかも、単一の内方部材の外周面および軸方向両端面と、かかる内方部材の各面に対向する外方部材の面との間で、ラジアル荷重と両方向いずれのスラスト荷重も支持する簡単な構造であるため、従来の滑り軸受のようにスラスト荷重を支持するために別途軸受等を配置する必要もないので、部品点数や組立工数を削減することができる。
【００１０】
上記の構成において、前記ラジアル軸受部、前記第一スラスト軸受部および前記第二スラスト軸受部を形成する前記内方部材および前記外方部材の面のうち、少なくともその一面を含む部分を、潤滑剤（例えば、潤滑油又は潤滑グリース）を含浸させた焼結金属で形成してもよい。
【００１１】
このようにすれば、外方部材に対する内方部材の相対回転に伴い、焼結金属の内部から潤滑剤が、少なくとも一つの軸受部に滲み出すようになる。したがって、潤滑剤が供給された軸受部における摺動状態を良好に維持することができる。
【００１２】
上記の構成において、前記内方部材の内径寸法が、前記外方部材の最小内径寸法よりも小さいことが好ましい。
【００１３】
このようにすれば、外方部材の内側に収容された内方部材の内周面に、モータ等の回転軸を圧入等の方法により簡単に挿入固定することが可能となる。したがって、かかる滑り軸受ユニットで実際にモータ等の軸を支承する際に、軸の組み付け作業に面倒且つ煩雑な作業が強いられることがないため、実用上有利となる。
【００１４】
上記の構成において、前記外方部材が、前記ラジアル軸受部を形成する面、および前記第一スラスト軸受部と前記第二スラスト軸受部のいずれか一方のスラスト軸受部を形成する面を有する外方部材基体と、該外方部材基体に固定され且つ他方のスラスト軸受部を形成する面を有するスラスト部材とから構成さていることが好ましい。
【００１５】
このようにすれば、例えば外方部材基体の内側に、内方部材を挿入した後、スラスト部材を外方部材基体に固定することが可能となり、外方部材の内側に内方部材を簡単且つ確実に収容することができ、組み付け工程の簡略化を図ることができる。
【００１６】
上記課題を解決するための第２の手段は、滑り軸受ユニットであって、軸の外周面に固定される内方部材と、内側に前記内方部材を相対回転自在に収容した外方部材と、前記軸の外周面と、該外周面に半径方向で対向する前記外方部材の内周面との間に形成され、ラジアル荷重を支持するラジアル軸受部と、前記内方部材の軸方向一端面と、該一端面と軸方向で対向する前記外方部材の一端面との間に形成され、スラスト荷重を支持可能な第一スラスト軸受部と、前記内方部材の軸方向他端面と、該他端面と軸方向で対向する前記外方部材の他端面との間に形成され、前記スラスト荷重と逆向きの荷重を支持可能な第二スラスト軸受部とを備えたことに特徴づけられる。
【００１７】
この第２の手段によれば、外方部材の内周面と軸の外周面との間に形成されたラジアル荷重を支持するようにした点が既述の滑り軸受ユニットと相違するだけで、内方部材の軸方向両端側にそれぞれ形成されたスラスト軸受部で相反する両方向いずれのスラスト荷重も支持可能である点は既述の滑り軸受ユニットと共通する。したがって、既述の滑り軸受ユニットと同様に簡単な構造でラジアル荷重と両方向のいずれのスラスト荷重も支持することができるため、従来の滑り軸受のようにスラスト荷重を支持するために別途軸受等を配置する必要もなく、部品点数や組立工数を削減することができる。
【発明の効果】
【００１８】
以上のように、本発明に係る滑り軸受ユニット（第１の手段）によれば、内方部材の外周側に形成されたラジアル軸受部でラジアル荷重を支持することはもとより、内方部材の軸方向両端側にそれぞれ形成されたスラスト軸受部で、相反する両方向いずれのスラスト荷重も支持することができる。しかも、単一の内方部材と、この内方部材を収容する外方部材との間で、ラジアル荷重と両方向いずれのスラスト荷重も支持し得る簡単な構造であるため、部品点数や組立工数を削減して低コスト化を図ることができる。
【００１９】
また、本発明に係る滑り軸受ユニット（第２の手段）によれば、外方部材の内周面と軸の外周面との間に形成されたラジアル軸受部でラジアル荷重を支持すると共に、内方部材の軸方向両端側にそれぞれ形成されたスラスト軸受部で、相反する両方向いずれのスラスト荷重も支持することができる。そのため、上記の第１の手段と同様に、簡単な構造でラジアル荷重と両方向いずれのスラスト荷重も支持し得るため、部品点数や組立工数を削減して低コスト化を図ることができる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００２０】
以下、本発明の実施形態を図面に基づいて説明する。
【００２１】
図１は、本発明の一実施形態に係る滑り軸受ユニットの一例を示している。同図に示すように、この滑り軸受ユニット１は、軸の外周面に固定される厚肉円筒状の内方部材２と、内方部材２を回転可能に収容する外方部材３とから構成されている。
【００２２】
外方部材３は、内周部に段差（段差形成面４ｃ）を介して軸方向に連続する大径面４ａと小径面４ｂを有する厚肉円筒状の外方部材基体４と、外方部材基体４の大径面４ａに挿入固定された厚肉円環状のスラスト部材５とから構成されている。なお、この実施形態では、外方部材基体４の外周部に径方向外方に突出した円環状の鍔部６が設けられているが、鍔部６は必要に応じて省略することができる。
【００２３】
内方部材２は、外方部材基体４の大径面４ａに挿入されており、外方部材基体４の大径面４ａで、その外周面２ａが摺動可能に支持されると共に、外方部材基体４の段差形成面４ｃおよびスラスト部材５の軸方向一端面５ａで、その軸方向両端面２ｂ、２ｃがそれぞれ摺動可能に支持されている。
【００２４】
この状態で、内方部材２の外周面２ａと、外方部材基体４の大径面４ａとの間に、ラジアル荷重を支持するラジアル軸受部７が形成される。これと共に、一方向のスラスト荷重が軸に作用した場合には、軸に固定される内方部材２の軸方向一端面２ｂと、外方部材基体４の段差形成面４ｃとの間にスラスト軸受部８が形成される。また、他方向のスラスト荷重が軸に作用した場合には、スラスト部材５の軸方向一端端面５ａとの間に、スラスト軸受部９が形成される。したがって、内方部材２の外周側に形成されたラジアル軸受部７でラジアル荷重を支持しつつ、内方部材２の軸方向両側にそれぞれ形成されたスラスト軸受部８、９で、相反する両方向いずれのスラスト荷重も支持することが可能となる。
【００２５】
また、内方部材２の内周面２ｄの径方向寸法Ｌ１は、外方部材基体４の大径面４ａの径方向寸法Ｌ２およびスラスト部材５の内周面５ｂの径方向寸法Ｌ３よりも小さくなっており、内方部材２の内周面２ｂに軸を挿入固定できるようにしている。
【００２６】
内方部材２および外方部材基体４の材料は、特に限定されるものではないが、例えば、銅系、鉄系、銅鉄系材料の焼結金属や、この焼結金属に潤滑油又は潤滑グリース等の潤滑剤を含浸させた焼結金属、或いはステンレス等の鋼などの金属を使用することができる。なお、本実施形態のように、内方部材２を回転側部材として、外方部材基体４を固定側部材とした場合には、外方部材基体４を、潤滑剤を含浸させた焼結金属で形成することが好ましい。このようにすれば、内方部材２の回転に伴って、外方部材基体４から潤滑剤が効率的に滲み出して、ラジアル軸受部７の摺動特性を良好に維持することができるためである。また、スラスト部材５の材料は、特に限定されるものではないが、例えば焼結金属、または樹脂を使用することができる。
【００２７】
この滑り軸受ユニット１は、例えば以下の手順によって組み立てられる。
【００２８】
まず、外方部材基体４の大径面４ａの開口部側から内方部材２を外方部材基体４の段差形成面４ｃの位置まで挿入する。この状態で、外方部材基体４の大径面４ａにスラスト部材５を軸方向の所定位置まで挿入して固定し、内方部材２の軸方向両端面２ｂ、２ｃを外方部材基体４の段差形成面４ｃとスラスト部材５の軸方向一端面５ａとの間に収容する。このように、スラスト部材５で蓋をする形で、内方部材２を外方部材基体４とスラスト部材５により簡単且つ確実に収容することができる。ここで、内方部材２の外周面２ａの径方向寸法は、外方部材基体４の大径面４ａの径方向寸法に比べて僅かに小さく、内方部材２の外周面２ａと、外方部材基体４の大径面４ａとの間に、上述のラジアル軸受部７に対応した空間が形成されるようになっている。さらに、スラスト部材５は、内方部材２の軸方向両端側に上述のスラスト軸受部８、９に対応した空間が形成される位置まで挿入され固定される。スラスト部材５の固定は、例えば接着、圧入、或いは接着と圧入を併用した方法等によって行うことができるが、組立工程の簡略化を図る観点からは、圧入によって行うことが好ましい。
【００２９】
以上のように構成された滑り軸受ユニット１は、例えば図２に示すように、ウォームギア機構１０に組み込まれて使用される。
【００３０】
図２に示すウォームギア機構１０は、駆動側のウォームギア１１にトルク伝達用のウォームホイール１２を噛み合わせることで、ウォームギア１１からウォームホイール１２を介して負荷側にトルクを伝達するものである。ウォームギア１１は、モータ１３により回転駆動される軸１４に一体に形成されており、この軸１４の先端部が滑り軸受ユニット１によって回転可能に支持されている。なお、図中において、１５はハウジング、１６は軸１４に生じるラジアル荷重のみを軸の基端部で支持する滑り軸受（焼結含油軸受）をそれぞれ示している。
【００３１】
詳述すると、滑り軸受ユニット１は、図３に示すように、ハウジング１５に外方部材基体４を嵌合した状態で固定されており、外方部材基体４とスラスト部材５により回転可能に収容された内方部材２の内周面２ｂに軸１４が挿入固定されている。この軸１４の固定は、例えば接着、圧入、或いは接着と圧入を併用した方法等により行うことができるが、組立工程の簡略化を図る観点からは、圧入により行うことが好ましい。また、外方部材基体４は、鍔部６により軸方向に位置決めされている。
【００３２】
そして、内方部材２の内周面に固定された軸１４が、モータ１３により駆動されると、軸１４と内方部材２が一体となって回転する。この際に、軸１４には、モータ１３の正転駆動時と、逆転駆動時でそれぞれ相反する方向にスラスト荷重が作用し得るが、一方向のスラスト荷重が軸１４に作用した場合には、例えばスラスト軸受部８でその荷重が支持され、他方向のスラスト荷重が軸に作用した場合には、反対側のスラスト軸受部９でその荷重が支持される。もちろん、軸１４に生じるラジアル荷重は、内方部材２の外周側に形成されるラジアル軸受部７により常時支持される。
【００３３】
以上のように、本実施形態に係る滑り軸受ユニット１によれば、内方部材２の外周に形成されたラジアル軸受部７でラジアル荷重を支持することはもとより、内方部材２の軸方向両端側にそれぞれ形成されたスラスト軸受部８、９で、相反する両方向いずれのスラスト荷重も支持することができる。しかも、単一の内方部材２と、この内方部材２を収容する外方部材３（外方部材基体４とスラスト部材５）との間で、ラジアル荷重と両方向いずれのスラスト荷重をも支持し得る簡単な構造であるため、部品点数や組立工数を削減して低コスト化を図ることができる。
【００３４】
以上、本発明の一実施形態を説明したが、本発明は、この実施形態に限定されるものでなく、種々の変形が可能である。
【００３５】
上記の実施形態では、外方部材基体４の大径面４ａに内方部材を挿入し、内方部材２の軸方向一端２ｂを外方部材基体４の段差形成面４ｃで支持し、内方部材２軸方向他端面２ｃをスラスト部材５で支持したものを説明したが、スラスト荷重が大きい場合には、例えば図４および図５に示すように、段差形成面４ｃと内方部材２との間に、大径面４ａに挿入固定された厚肉円環状のスラスト補助部材１７を介在させてもよい。この場合、内方部材２の軸方向一端側に形成されるスラスト軸受部８は、内方部材８とスラスト補助部材１７との間に形成されることとなる。さらに、このスラスト補助部材１７は、内方部材２と外方部材基体４よりも磨耗し易く且つ内方部材２との間の摺動特性が良好な材料、例えば樹脂等で形成することが肝要である。また、さらに大きなスラスト荷重を支持する必要がある場合には、図５に示すように、スラスト部材５を、外方部材基体４の端面にビス１８で螺子止めしてもよい。
【００３６】
また、上記の実施形態では、内方部材２の外周面２ａと、外方部材基体４の大径面４ａとの間にラジアル軸受部７を形成したものを例示したが、図６に示すように、ラジアル軸受部７を、外方部材基体４の小径面４ｂと軸１４の外周面１４ａとの間に形成してもよい。このようにすれば、内方部材２の外周面２ａと外方部材基体４の大径面４ａの間にはある程度の隙間（ラジアル軸受部７に要求される以上の隙間）が形成されてもよいため、内方部材２の外周面２ａでラジアル軸受部７を形成する場合に比して、その外周面２ａの要求寸法精度を低減することができる。したがって、内方部材２の加工を簡素化することができる。かかる構成は、内方部材２に固定される軸１４が、外方部材基体４との摺動特性に優れた材質であって、且つその寸法が所期の寸法精度を満たす場合に好適である。なお、内方部材２の外周面２ａと、外方部材基体４の大径面４ａとの間の上記寸法関係、および外方部材基体４の小径面４ｂと軸１４の外周面１４ａとの間の上記寸法関係を満たす限りにおいて、上記の実施形態で説明した構成および種々の事項が適用可能である。
【００３７】
また、上記の実施形態では、滑り軸受ユニット１の具体的な使用態様として、ウォームギア機構１０を駆動するモータの軸１４を支持する軸受として利用したものを説明したが、例えば自動車、事務機などに使用されるモータの回転軸や、その他一般の回転体支承部品として利用することもできる。
【図面の簡単な説明】
【００３８】
【図１】本発明の実施形態に係る滑り軸受ユニットの断面図である。
【図２】滑り軸受ユニットを組み込んだウォームギア機構を示す断面図である。
【図３】図２の滑り軸受ユニット周辺を拡大して示す断面図である。
【図４】滑り軸受ユニットの他の形態を示す断面図である。
【図５】滑り軸受ユニットの他の形態を示す断面図である。
【図６】滑り軸受ユニットの他の形態を示す断面図である。
【符号の説明】
【００３９】
１        滑り軸受ユニット
２        内方部材
３        外方部材
４        外方部材基体
５        スラスト部材
６        鍔部
７        ラジアル軸受部
８、９    スラスト軸受部
１０      ウォームギア機構
１１      ウォームギア
１２      ウォームホイール
１３      モータ
１４      軸
１５      ハウジング
【図１】
2007255458.tif 000003
【図２】
2007255458.tif 000004
【図３】
2007255458.tif 000005
【図４】
2007255458.tif 000006
【図５】
2007255458.tif 000007
【図６】
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