JPH0614538U - すべりスラスト軸受け構造 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【目的】 材料を特定することなく、耐摩耗性に優れて
長寿命化を可能とするすべりスラスト軸受け構造を提供
する。 【構成】 すべりスラスト軸受けは、軸１の曲面をなす
軸端１ａとこの軸端１ａの当接によりそのスラスト力が
作用する負荷平面２ａを形成した受け部材２とで構成さ
れる。受け部材２の負荷平面２ａには、表面粗さが５〜
５０Ｓ程度の凹凸３を形成する。この凹凸３により、当
接する軸端１ａとの間に潤滑剤４の供給が可能となる。
受け部材２の負荷平面２ａには、格子状、渦流状、また
は同心の円弧状をなす溝でなる凹凸５，６，７をそれぞ
れ形成する。溝深さは略５〜５０μｍである。

Description

【考案の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】

本考案は、すべりスラスト軸受け構造に関し、特に、材料を特定することなく 、耐摩耗性に優れて長寿命化を可能とするすべりスラスト軸受け構造に関する。

【０００２】

【従来の技術】

曲面をなす軸端とこの軸端が当接してその負荷を受ける当接負荷面を形成した 受け部材とでなるすべりスラスト軸受け構造が知られている。

【０００３】 一例として、ステンレス鋼製のシャフトの軸端にＲ１〜Ｒ１０、表面粗さ２Ｓ 以下の球面を形成し、受け部材は耐摩耗性を有するポリアセタール樹脂（例えば 、商品名”デルリン”）等に表面粗さ２Ｓ以下の鏡面仕上げの当接負荷面を形成 し、この当接負荷面にオイルやグリス等の潤滑剤を塗布することにより、0.1〜 ５ kgfの軸線方向の荷重を支える縦軸型の小型モータ等の軸受けが構成される。

【０００４】

【考案が解決しようとする課題】

しかしながら、曲面をなす軸端と受け部材の当接負荷面との間は、その軸線方 向力によって高い面圧が生じるので、潤滑剤が当接部から排出されて無潤滑状態 となる。摩耗性材料の場合には摩擦による負荷損失の増大や摩耗の異常進行等の トラブルの原因となるので樹脂材料の選択幅が限られ、耐摩耗性を有する高価な 樹脂による過大なコスト負担を避けることができなかった。

【０００５】

【課題を解決するための手段】

上記課題を解決するために、すべりスラスト軸受けの受け部材の負荷平面には 、当接する軸端との間に潤滑剤の供給を可能にする凹凸を形成した。

【０００６】

【作用】

受け部材の負荷平面に形成した凹凸により、当接する軸端との間に潤滑剤の供 給が可能となり、凹凸の谷深さを摩耗限度として当接部の潤滑が確保される。

【０００７】

【実施例】

本考案の実施例を添付図面に基づいて以下に説明する。

【０００８】 図１は本考案の第１〜第４実施例に係るすべりスラスト軸受けの要部詳細図で ある。

【０００９】 図１（ａ）は、第１実施例に係るすべりスラスト軸受けの縦断面図である。す べりスラスト軸受けは、軸１の曲面をなす軸端１ａとこの軸端１ａの当接により そのスラスト力が作用する負荷平面２ａを形成した受け部材２とで構成される。

【００１０】 上記受け部材２の負荷平面２ａには、表面粗さが５〜５０Ｓ程度の凹凸３を形 成する。この凹凸３により、当接する軸端１ａとの間に潤滑剤４の供給が可能と なる。

【００１１】 同図(ｂ)(ｄ)(ｆ)は、それぞれ第２〜４実施例に係る要部拡大平面図、同図( ｃ)(ｅ)(ｇ)はその縦断面図である。受け部材２の負荷平面２ａには、格子状、 渦流状、または同心の円弧状をなす溝でなる凹凸５，６，７をそれぞれ形成する 。溝は深さが略５〜５０μｍとし、その断面形状はＶ字をなす他、Ｕ字、矩形、 台形、弓型等が適用可能である。

【００１２】 上記渦流状の凹凸６は、求心方向をなす同図（ｄ）の回転方向Ａに使用するこ とにより、潤滑剤の供給が促進される。

【００１３】 上記のごとく構成されたすべりスラスト軸受け構造の作用について以下に説明 する。

【００１４】 図２は本考案の実施例に係る作用説明図であり、（ａ）（ｂ）（ｃ）は使用当 初、部分摩耗状態、摩耗進行時のそれぞれの状態を示す。

【００１５】 同図（ａ）の軸１の曲面をなす軸端１ａは受け部材２の負荷平面２ａに形成さ れている凹凸３の頂部に当接する。したがって、潤滑剤４は凹凸３による隙間に 侵入し、軸端１ａと負荷平面２ａとの接触部は使用当初から充分な潤滑が行われ るので、摩耗および負荷損失が最小限に抑えられる。

【００１６】 同図（ａ）の当初状態から摩耗が進行した場合においても、軸端１ａに対向す る凹凸３の一部が残存している限り、接触部は凹凸３毎に区画されて大きさの最 大限度がその凹凸３内に抑えられるので、その凹凸３の隙間から潤滑剤４が侵入 して接触部は充分な潤滑が行われる。

【００１７】 したがって、上記凹凸３が同図（ｂ）の部分摩耗状態を経て（ｃ）の摩耗進行 状態に至るまでの間は受け部材の材質に左右されることなく、長期的に摩耗が抑 えられ、また、負荷損失も最小限に維持される。

【００１８】 図３は従来技術に係る作用説明図であり、（ａ）（ｂ）（ｃ）は使用当初、小 摩耗状態、摩耗進行時のそれぞれの状態を本考案と対比した形で示す。

【００１９】 同図（ａ）の軸１の曲面をなす軸端１ａは、平滑仕上げされた受け部材２の負 荷平面２ｂに当接する。この時、接触部の中央付近はその当接圧力により潤滑剤 ４が排出されて無潤滑の摺動が行われる。

【００２０】 この無潤滑摺動により摩耗が進行し、上記接触部は同図（ｂ）に示す小摩耗状 態を経て接触領域を急速に拡大する。接触部の中央付近は潤滑剤４の侵入が困難 になり、大きな負荷損失が生じるとともに摩耗領域は加速度的に拡大して間もな く同図（ｃ）の大摩耗状態に至る。

【００２１】 図４は軸受け運転時間に対するスラスト方向摩耗量を示す摩耗特性図であり、 その試験条件は、常温気中、スラスト荷重０.１〜５kgf、グリース潤滑、２００ ０rpm、正逆転切り換え間隔３０秒である。

【００２２】 本考案に係る軸受け構造に係る摩耗量の測定結果は特性線図Ｃ１に示すごとく 、従来技術に係る特性線図Ｃ２に対して略５分の１〜６分の１に低減されている （詳細には、Ｔ１＝２５０時間経過時においてＡ１＝１０〜２５μｍ、Ａ２＝５ ０〜１５０μｍ）。

【００２３】 このように、曲面に仕上げた軸端に当接してスラスト力が作用する樹脂製受け 部材の負荷平面に、潤滑剤の供給を可能にする凹凸を形成することにより、摩耗 の進行に関わることなく潤滑性が確保されるので長期にわたって摩耗が最小限に 抑えられる。したがって、樹脂材料の制約を受けることなく負荷損失が小さく抑 えられ、長寿命化が達成される。

【００２４】 上記特性を有するすべりスラスト軸受け構造の具体的適用例について以下に説 明する。

【００２５】 図５は本考案を適用してなる縦型モータの縦断面図である。ステンレス鋼製の 固定縦軸１の上端側軸端１ａは樹脂製の受け部材２の負荷平面２ａに当接してな るすべりスラスト軸受け構造をなす。上記軸端１ａは球面に仕上げられ、受け部 材２の負荷平面２ａには、当接する軸端１ａとの間の潤滑剤の供給を可能にする 前記凹凸を形成する。

【００２６】 受け部材２はロータ基部１１を介してコイル１２を支える。このコイル１２は 固定側のマグネット１３に対向して設けられる。１４，１５はロータ基部１１の 上下を軸１に対して回動自在に支えるラジアル軸受けである。

【００２７】 上記コイル１２は、マグネット１３との間で回転駆動力を受けると共に吸引力 を受け、この吸引力がロータ側の重量とともに上記すべりスラスト軸受け構造の スラスト荷重として作用する。この時、受け部材２の負荷平面２ａに形成されて いる凹凸を介して潤滑剤が供給されるので、凹凸の谷深さを摩耗限度とする長期 の期間にわたり潤滑が確保されて負荷損失が最小限に維持される。

【００２８】

【考案の効果】

以上に説明したごとく本考案によれば、スラスト荷重が作用する受け部材の負 荷平面に凹凸を形成したことにより、この凹凸の谷深さを摩耗限度として潤滑剤 の供給が可能となり、上記摩耗限度に至る長期間にわたって負荷損失を最小限に 維持することができる。

【００２９】 したがって、受け部材は耐摩耗性の高価な材質に限定されることがなく、低コ ストで長寿命のすべりスラスト軸受けを得ることができる。

【図面の簡単な説明】

【図１】本考案の第１〜第４実施例に係るすべりスラス
ト軸受け構造の要部詳細図

【図２】本考案の実施例に係る作用説明図

【図３】従来技術に係る作用説明図

【図４】軸受け運転時間に対するスラスト方向摩耗量を
示す摩耗特性図

【図５】本考案に係るすべりスラスト軸受け構造を適用
してなる縦型モータの縦断面図

【符号の説明】

１…軸、１ａ…軸端、２…受け部材、２ａ…負荷平面、
３，５，６，７…凹凸、４…潤滑剤。

Claims (1)

【実用新案登録請求の範囲】
1. 【請求項１】 曲面をなす軸端とこの軸端が当接してス
   ラスト方向の荷重が作用する負荷平面をなす受け部材と
   でなるすべりスラスト軸受け構造において、上記受け部
   材の負荷平面には、当接する軸端との間に潤滑剤の供給
   を可能にする凹凸を形成したことを特徴とするすべりス
   ラスト軸受け構造。