JPH0979255A - ゴム緩衝材付き硬質軸受およびその製造方法 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【課題】 既設の硬質軸受に対してユーザーサイドでも
実施可能な程度の簡単な加工を施すだけで、外径を大き
くすることなく、所望のゴム緩衝機能を発揮させること
ができるゴム緩衝材付き硬質軸受を安価に製造すること
ができるようにする。 【解決手段】 硬質軸受１における金属製シェル２かそ
の径方向の中間部での切断により外側シェル２Ａと内側
シェル２Ｂとに分割されているとともに、それら分割シ
ェル２Ａ，２Ｂの対向する内外周面の少なくとも一方を
同心円状に切削して該対向内外周面２ａ，２ｂ間に形成
される環状隙間５間へ常温硬化型ポリウレタン樹脂系ゴ
ム６Ａを注入硬化することにより金属製シェル２の径方
向の中間部に介在される筒状ゴム緩衝材６を形成してな
る。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明はゴム緩衝材付き硬質
軸受およびその製造方法で、詳しくは、ポンプの水中軸
受などに適用されるもので、金属製シェルと該シェルの
内周側に嵌合固定される筒状硬質材とからなる硬質軸受
とシャフトまたはシャフトに外嵌させたスリーブとの片
当たりによる偏摩耗などを抑制するために金属製シェル
の径方向の中間部に筒状のゴム緩衝材を介在させてなる
ゴム緩衝材付き硬質軸受およびその製造方法に関するも
のである。

【０００２】

【従来の技術】この種のゴム緩衝材付き硬質軸受とし
て、従来、図５に示すように、その内周側にセラミック
や超硬合金などの筒状硬質材１１を嵌合固定する内側金
属製シェル１２と、該内側金属製シェル１２の外周側に
嵌合固定される筒状ゴム緩衝材１３と、該筒状ゴム緩衝
材１３の外周側に嵌合固定される外側金属製シェル体１
４とをそれぞれ各別に製作した上、これら各金属製シェ
ル１２，１４および筒状ゴム緩衝材１３を順次嵌合させ
て内外に隣接する部材の対向周面間を接着剤により固定
して製造されたものが知られていた。

【０００３】

【発明が解決しようとする課題】上記のように製造され
る従来のゴム緩衝材付き硬質軸受は、内外の金属製シェ
ル１２，１４および筒状ゴム緩衝材１３を各別に製作し
た上で、それらを嵌合させて接着固定するものであるか
ら、ガタツキや各部材が偏心しないようにするために
は、各部材に対して非常に高い製作精度が要求されるだ
けでなく、ゴム緩衝材による緩衝機能を該軸受の適用場
所等に対応して適切なものに設定するためには、各部材
として、寸法および材料の異なる複数種類のものを準備
しておき、その中から所望の部材を選定して組み付ける
ことが必要であり、例えばポンプメーカーなどのユーザ
ーサイドでは製造することが困難で、軸受専業メーカー
での製造に依存しなければならず、それだけ製造コスト
が高くなるという問題がある。また、内側金属製シェル
と筒状ゴム緩衝材との間および筒状ゴム緩衝材と外側金
属製シェルとの間の固定手段として接着剤が用いられて
いるので、それらの加工精度が不良であった場合、両者
間の固定強度が弱くて、使用態様において強いスラスト
力が働いた際、筒状ゴム緩衝材が軸方向に抜け出すおそ
れもあった。

【０００４】また、金属製シェルの内周側にセラミック
や超硬合金などの筒状硬質材を嵌合固定してなる既設の
硬質軸受の外側に、内外の金属製シェル間にゴム緩衝材
を挟持固定してなる緩衝部材を新たに嵌着させてゴム緩
衝材付き硬質軸受とすることも考えられるが、この場合
は、ゴム緩衝材付き硬質軸受の外径が大きくなるため
に、例えばポンプ本体側に備えられて既設の硬質軸受の
外径に対応する内径に形成されている軸受台も径変化に
対応して取り替えるか、あるいは、改造する必要があっ
て、軸受を含めて全体が一層コストアップするという問
題がある。

【０００５】そこで、本発明のうち請求項１および請求
項３記載の発明は上記のような実情に鑑みてなされたも
ので、既設の硬質軸受を有効に活用し、これに対してユ
ーザーサイドでも実施可能な程度の簡単な加工を施すだ
けで、外径を大きくすることなく、所望のゴム緩衝機能
を発揮させることができるゴム緩衝材付き硬質軸受およ
びその製造方法を提供することを目的としている。

【０００６】また、請求項２記載の発明は上記請求項１
記載の発明の目的に加えて、ゴム緩衝材の固定強度を高
めて大きなスラスト力が作用してもゴム緩衝材の軸方向
への抜け出しを確実に防止することができるゴム緩衝材
付き硬質軸受を提供することを目的としている。

【０００７】

【課題を解決するための手段】上記目的を達成するため
に、本発明のうち請求項１記載の発明に係るゴム緩衝材
付き硬質軸受は、金属製シェルと、該金属製シェルの内
周側に嵌合固定される筒状硬質材とからなる硬質軸受に
おける上記金属製シェルの径方向の中間部に筒状のゴム
緩衝材を介在させてなるゴム緩衝材付き硬質軸受であっ
て、上記金属製シェルがその径方向の中間部で外側シェ
ルと内側シェルとに分割されているとともに、それら分
割された外内側シェルの対向する内外周面の少なくとも
一方を同心円状に切削して該対向内外周面間に環状の隙
間が形成されており、この環状隙間への常温硬化型ポリ
ウレタン樹脂系ゴムの注入硬化により上記筒状ゴム緩衝
材が形成されていることを特徴とするものであり、既設
の硬質軸受における金属製シェルを径方向の中間部で内
外に分割し、その分割された外内側シェルの対向する内
外周面の少なくとも一方を同心円状に切削することと、
その切削により形成された外内側シェルの対向内外周面
間に形成された環状隙間に常温硬化型ポリウレタン樹脂
系ゴムを注入硬化させて筒状ゴム緩衝材を形成するとい
った、例えばポンプメーカー等の軸受ユーザーサイドで
も簡単に実施できる程度の加工を施すだけで、外径を大
きくすることなく、つまり、既設の硬質軸受の外径を保
ったままでゴム緩衝機能をもつ硬質軸受に改良すること
が可能であり、また、このとき、分割外内側シェルの対
向内外周面の切削量を適宜に変更することで、ゴム緩衝
機能も任意に設定することが可能である。

【０００８】また、請求項２記載の発明に係るゴム緩衝
材付き硬質軸受は、請求項１記載の発明の構成のうち、
上記金属製シェルにおける分割外内側シェルの対向する
内外周面が波状、のこ歯状または螺旋状に形成されてい
るとともに、上記筒状ゴム緩衝材の内外周面が上記と同
様な波状、のこ歯状または螺旋状に形成されているもの
であり、常温硬化型ポリウレタン樹脂系ゴムの注入硬化
により形成された筒状ゴム緩衝材と分割外内側シェルと
の固定強度が高められて強いスラスト力が働く条件下で
の使用においても、筒状ゴム緩衝材が軸方向に抜け出す
ことを確実に防止することが可能である。

【０００９】さらに、請求項３記載の発明に係るゴム緩
衝材付き硬質軸受の製造方法は、金属製シェルと、該金
属製シェルの内周側に嵌合固定される筒状硬質材とから
なる硬質軸受における上記金属製シェルの径方向の中間
部に筒状ゴム緩衝材を介在させてなるゴム緩衝材付き硬
質軸受の製造方法であって、上記金属製シェルをその径
方向の中間部で軸線方向に沿って同心状に切断して外側
シェルと内側シェルとに分割するとともに、それら分割
された外側シェルの内周面および内側シェルの外周面の
少なくとも一方を円周方向の全長に亘って同心円状に切
削した上、上記外側シェルと内側シェルとを同心状に位
置決め保持させ、この状態で、上記外側シェルの内周面
と内側シェルの外周面との間に形成される環状隙間に常
温硬化型ポリウレタン樹脂系ゴムを注入し硬化させるこ
とにより上記筒状ゴム緩衝材を形成することを特徴とす
るものであり、請求項１記載の発明でいうところのゴム
緩衝材付き硬質軸受を容易に、かつ精度よく製造するこ
とが可能である。

【００１０】上記各請求項記載の発明において、筒状硬
質材とは、ＳｉＣなどのセラミックや超硬合金などを指
すものである。また、常温硬化型ポリウレタン樹脂系ゴ
ムとしては、メチレンビス ４−シクロヘキシルイソシ
アネート（ＰＩＣＭ）とＰＩＣＭのポリエーテル プレ
ポリマー等の混合物からなる主剤と、芳香族アミン、ポ
リアルキレングリコールと芳香族アミンの共融混合物お
よびカーボンブラックの混合物からなる硬化剤とを混合
して化学反応させることにより、気温２０〜２５°の常
温下において１２〜２４時間で硬化して伸び、弾性、引
張り及び引裂き強度が高く、かつ、耐摩耗性、耐薬品性
に優れたゴム弾性体となるものである。具体的には、ア
イ・ティー・ダブリュー・インダストリー株式会社製の
商品名、「デブコン フレクサン８０Ｐ、フレクサン８
０Ｌ、フレクサン９４Ｌ」などを挙げることができる。

【００１１】

【発明の実施の形態】以下、本発明の実施の形態を図面
にもとづいて説明する。図１は、本発明に係るゴム緩衝
材付き硬質軸受を製造する前の既設の硬質軸受の縦断面
図であり、同図において、２は金属製シェル、３は該金
属製シェル２の内周側に形成された段付き環状溝部２ｃ
に嵌合固定されたセラミックや超硬合金などの筒状硬質
材であり、これら金属製シェル２と筒状硬質材３とによ
り外径がＤ、内径がｄなる硬質軸受１が構成されてい
る。

【００１２】図２および図３は、上記の既設硬質軸受１
を用いてゴム緩衝材付き硬質軸受を製造している状態を
示す縦断面図であり、これら図から明らかなように、上
記金属製シェル２はその径方向の中間部において軸線方
向に沿って同心状に切断されて外側シェル２Ａと内側シ
ェル２Ｂとに分割されているとともに、それら分割され
た外側シェル２Ａの内周面の適当量を円周方向の全長に
亘って同心円状に切削し、かつ、その切削後の外側シェ
ル２Ａの内周面２ａおよびこれに対向する内側シェル２
Ｂの外周面２ｂがそれぞれのこ歯状に形成されている。
なお、上記の切削は外側シェル２Ａの内周面に限らず、
内側シェル２Ｂの外周面あるいは内外両周面を切削して
もよい。また、外側シェル２Ａの内周面２ａおよび内側
シェル２Ｂの外周面２ｂは、のこ歯状に限らず波状ある
いは螺旋状に形成してもよい。

【００１３】次いで、上記外側シェル２Ａと内側シェル
２Ｂとを、上記既設硬質軸受１の外径Ｄに等しい内径を
有する外側環状立上がり部４Ａと上記既設硬質軸受１の
内径ｄに等しい外径を有する内側円柱状部４Ｂとが一体
形成され、かつ、それら内外両部４Ｂ，４Ａ間に凹部４
Ｃが形成されてなる製造用位置決め具４の凹部４Ｃ内に
それぞれ嵌合させることにより、両シェル２Ａ，２Ｂを
同芯状に位置決め保持させて、図２のように、上記外側
シェル２Ａののこ歯状内周面２ａと内側シェル４Ｂのの
こ歯状外周面２ｂとの間に所望のゴム緩衝機能に対応す
る大きさの環状隙間５を形成する。

【００１４】この状態で、上記環状隙間５に、上記した
常温硬化型ポリウレタン樹脂系ゴム６Ａを注入してこれ
を常温で硬化させることにより、図４に示すように、上
記の既設硬質軸受１と同一の外径Ｄおよび内径ｄを保ち
ながら、金属製シェル２の径方向の中間部である分割内
外側シェル２Ｂ，２Ａ間に筒状ゴム緩衝材６が介在形成
されてなるゴム緩衝材付き硬質軸受７を製造する。

【００１５】このようにして製造されたゴム緩衝材付き
硬質軸受７は、金属製シェル２の径方向の中間部に筒状
ゴム緩衝材６が介在されていることから、該軸受７とシ
ャフトまたはシャフトに外嵌させたスリーブとの片当た
りによる偏摩耗などの発生を十分に抑制可能であるとと
もに、外側シェル２Ａの内周面や内側シェル２Ｂの外周
面あるいは内外両周面の切削量を調整して筒状ゴム緩衝
材６の厚さを加減することで、軸受７の外径Ｄを大きく
することなく、緩衝機能を任意に設定することが可能で
ある。また、筒状ゴム緩衝材６と外側シェル２Ａおよび
内側シェル４Ｂとは、それらの界面同士が互いに入り込
んだ状態となり、固定強度が高くてスラスト力が働いて
も筒状ゴム緩衝材６が抜け出すおそれがない。

【００１６】

【発明の効果】以上のように、請求項１および請求項３
記載の発明によれば、既設の硬質軸受における金属製シ
ェルを径方向の中間部で内外に分割し、その分割された
外内側シェルの対向する内外周面の少なくとも一方を同
心円状に切削することと、その切削により形成された外
内側シェルの対向内外周面間に形成された環状隙間に常
温硬化型ポリウレタン樹脂系ゴムを注入硬化させて筒状
ゴム緩衝材を形成することとによって、既設の硬質軸受
の外径を保ったままでゴム緩衝機能をもつ硬質軸受を得
ることができ、また、このとき、分割外内側シェルの対
向内外周面の切削量を適宜に変更するのみで、ゴム緩衝
機能も任意に設定することができる。したがって、既設
の硬質軸受を有効に活用し、これに対してユーザーサイ
ドでも実施可能な程度の簡単な加工を施すだけで、所望
のゴム緩衝機能を発揮する硬質軸受を安価に製造するこ
とができるという効果を奏する。

【００１７】また、請求項２記載の発明によれば、分割
外内側シェルと常温硬化型ポリウレタン樹脂系ゴムの注
入硬化により形成された筒状ゴム緩衝材との固定強度を
高めて強いスラスト力が働く条件下での使用時にも、筒
状ゴム緩衝材が軸方向に抜け出すことを確実に防止し
て、耐久性に優れたゴム緩衝材付き硬質軸受を得ること
ができる。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明に係るゴム緩衝材付き硬質軸受を製造す
る前の既設の硬質軸受の縦断面図である。

【図２】本発明に係るゴム緩衝材付き硬質軸受の製造状
態の第一工程を示す縦断面図である。

【図３】本発明に係るゴム緩衝材付き硬質軸受の製造状
態の第二工程を示す縦断面図である。

【図４】製造されたゴム緩衝材付き硬質軸受の縦断面図
である。

【図５】従来のゴム緩衝材付き硬質軸受の縦断面図であ
る。

【符号の説明】

１ 既設硬質軸受 ２ 金属製シェル ２Ａ 外側シェル ２Ｂ 内側シェル ２ａ 外側シェルののこ歯状内周面 ２ｂ 内側シェルののこ歯状外周面 ３ 筒状硬質材 ５ 環状隙間 ６Ａ 常温硬化型ポリウレタン樹脂系ゴム ６ 筒状ゴム緩衝材 ７ ゴム緩衝材付き硬質軸受

Claims (3)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 金属製シェルと、該金属製シェルの内周
   側に嵌合固定される筒状硬質材とからなる硬質軸受にお
   ける上記金属製シェルの径方向の中間部に筒状のゴム緩
   衝材を介在させてなるゴム緩衝材付き硬質軸受であっ
   て、 上記金属製シェルがその径方向の中間部で外側シェルと
   内側シェルとに分割されているとともに、それら分割さ
   れた外内側シェルの対向する内外周面の少なくとも一方
   を同心円状に切削して該対向内外周面間に環状の隙間が
   形成されており、この環状隙間への常温硬化型ポリウレ
   タン樹脂系ゴムの注入硬化により上記筒状ゴム緩衝材が
   形成されていることを特徴とするゴム緩衝材付き硬質軸
   受。
2. 【請求項２】 上記金属製シェルにおける分割外内側シ
   ェルの対向する内外周面が波状、のこ歯状または螺旋状
   に形成されているとともに、上記筒状ゴム緩衝材の内外
   周面が上記と同様な波状、のこ歯状または螺旋状に形成
   されている請求項１記載のゴム緩衝材付き硬質軸受。
3. 【請求項３】 金属製シェルと、該金属製シェルの内周
   側に嵌合固定される筒状硬質材とからなる硬質軸受にお
   ける上記金属製シェルの径方向の中間部に筒状ゴム緩衝
   材を介在させてなるゴム緩衝材付き硬質軸受の製造方法
   であって、 上記金属製シェルをその径方向の中間部で軸線方向に沿
   って同心状に切断して外側シェルと内側シェルとに分割
   するとともに、それら分割された外側シェルの内周面お
   よび内側シェルの外周面の少なくとも一方を円周方向の
   全長に亘って同心円状に切削した上、上記外側シェルと
   内側シェルとを同心状に位置決め保持させ、この状態
   で、上記外側シェルの内周面と内側シェルの外周面との
   間に形成される環状隙間に常温硬化型ポリウレタン樹脂
   系ゴムを注入し硬化させることにより上記筒状ゴム緩衝
   材を形成することを特徴とするゴム緩衝材付き硬質軸受
   の製造方法。