JPH0988951A - ゴム緩衝材付き硬質軸受 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【課題】 既設の硬質軸受を共用部品とし、外径の異な
る複数種の外側シェルを用意しておくだけで、所望の外
径を有するゴム緩衝材付き硬質軸受を容易、かつ安価に
得られるようにする。 【解決手段】 内周面に筒状硬質材３が嵌合固定された
既設の硬質軸受１における金属シェルが内側シェル２Ａ
とされ、内系ｒが一定で外系Ｒ（Ｒ１）（Ｒ２）が異な
る複数種のものから選択された外側シェル２Ｂの内周面
２ｂと上記内側シェル２Ａの外周面２ａとの間に環状隙
間が存在するように該外側シェル２Ｂが内側シェル２Ａ
と同心状に配置され、上記環状隙間４への常温硬化型ポ
リウレタン樹脂系ゴム６Ａの注入硬化することによりゴ
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１３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１０１を嵌合固定する内
側金属製シェル１０２と、該内側金属製シェル１０２の
外周側に嵌合固定される筒状ゴム緩衝材１０３と、該筒
状ゴム緩衝材１０３の外周側に嵌合固定される外側金属
製シェル体１０４とをそれぞれ各別に製作した上、これ
ら各金属製シェル１０２，１０４および筒状ゴム緩衝材
１０３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１０２，１０４および筒状ゴム緩衝材１０３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、外径や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
で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】そこで、本発明のうち請求項１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、適用場所
に応じた所望の外径を有し、所定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提供する
ことを目的としている。

【０００５】また、請求項２記載の発明は、適用場所に
応じてゴム緩衝機能をユーザーサイドでも容易に設定変
更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。

【０００６】また、請求項３記載の発明は上記請求項１
または２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、内周側に筒状硬質材が嵌合固定された既設の硬質軸
受における金属シェルが内側シェルとされ、内径が一定
で外径が異なる複数種の外側シェルの中から選択された
一つの外側シェルと上記内側シェルとを同心状に配置す
ることで両シェルの内・外周面間に形成される環状隙間
へ常温硬化型ポリウレタン樹脂系ゴムを注入硬化させて
上記ゴム緩衝材を形成してなることを特徴とするもので
あり、既設の硬質軸受の外側に外径が異なる複数種の外
側シェルの中から選択された一つの外側シェルを同心状
に配置することと、内側シェルの外周面と外側シェルの
内周面との間の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、適用場所
に応じた外径の軸受、つまり、既設の硬質軸受をそのま
ま利用して所定のゴム緩衝機能をもつ任意の外径の硬質
軸受を得ることが可能となる。

【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、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、内周側に筒状硬質材が嵌合固定された既設の硬質
軸受における金属シェルが内側シェルとされ、外径が一
定で内径が異なる複数種の外側シェルの中から選択され
た一つの外側シェルと上記内側シェルとを同心状に配置
することで両シェルの内・外周面間に形成される径方向
厚さの異なる環状隙間へ常温硬化型ポリウレタン樹脂系
ゴムを注入硬化させて上記ゴム緩衝材を形成してなるこ
とを特徴とするものであり、ユーザーサイドにおける簡
単な加工をもって外径が一定でありながらゴム緩衝材の
厚さが異なり、弾性係数が任意に設定されて適用場所に
適応したゴム緩衝機能を発揮する硬質軸受を得ることが
可能となる。

【０００９】さらにまた、請求項３記載の発明に係るゴ
ム緩衝材付き硬質軸受は、請求項１または２記載の発明
の構成のうち、上記金属製シェルにおける外側シェルの
内周面と内側シェル外周面が波状、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、常温硬質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外
側シェルと内側シエ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。

【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
リアリ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９６Ｌ」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、２Ａはステンレスなどからな
る金属製シェル、３は該金属製シェル２Ａ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２Ａ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は、上記の既設の硬質軸受１における
金属シェル２Ａを内側シェルとして、ゴム緩衝材付き軸
受を作成するために用意されたステンレスなどからなる
外側シェル２Ｂを示す縦断面であり、この外側シェル２
Ｂは、外径が互いに異なる（Ｒ，Ｒ１，Ｒ２）複数種の
ものの中から一つ選択されたものであり、上記内側シェ
ル２Ａとにより全体の金属製シェル２（図３）を構成す
る。上記外側シェル２Ｂは内径ｒが一定で、その内周面
２ｂと上記内側シェル２Ａの外周面２ａとの間には、環
状隙間４（図３）が存在するように設定されている。

【００１３】図３および図４は、上記の既設硬質軸受１
を用いてゴム緩衝材付き軸受を製造している状態を示す
縦断面図であり、これらの図から明らかなように、上記
内側シェル２Ａと外側シェル２Ｂとを、該外側シェル２
Ｂの外径Ｒに等しい内径を有する外側環状立上がり部５
Ａ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５Ｂとが一体形成され、かつ、それら内外
両部５Ｂ，５Ａ間に凹部５Ｃが形成されてなる製造用位
置決め具５の凹部５Ｃ内にそれぞれ嵌合させることによ
り、両シェル２Ａ，２Ｂを同心状に位置決め保持させ
て、図３のように、上記外側シェル２Ｂの内周面２ｂと
内側シェル２Ａの外周面２ａ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４を形成する。

【００１４】この状態で、図４に示すように、上記環状
隙間４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
５〜図７に示すように、上記の既設硬質軸受１と同一の
内径ｄを保ちながら、金属製シェル２の径方向の中間部
である内・外側シェル２Ａ，２Ｂ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が構成
される。

【００１５】このように構成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、
ユーザーサイドで、たとえば、外径Ｒ，Ｒ１，Ｒ２の異
なる複数種の外側シェル２Ｂを用意しておけば、上記既
設硬質軸受１を共用化して外径の異なる複数種のゴム緩
衝材付き硬質軸受７を作成でき、軸受専業メーカーに全
て依存する場合に比して大幅に製造コストを抑えること
ができる。もちろん、ゴム緩衝材６も、環状隙間４に常
温硬化型ポリウレタン樹脂系ゴム６Ａを注入硬化させる
だけでよいので、製造上、有利で製造コストの一層の低
減に寄与することになる。

【００１６】図８は他の実施の形態に使用されるステン
レスなどからなる外側シェル１２Ｂを示す縦断面図であ
り、この外側シェル１２Ｂは、外径Ｒがそれぞれ同一で
あり、かつ内径が互いに異なる（ｒ，ｒ１，ｒ２）複数
種のものの中から一つ選択されたものであり、上記内側
シェル２Ａとで全体の金属製シェル２を構成している。
この外側シェル１２Ｂの内周面１２ｂと図１の既設の硬
質軸受１の金属製シェルである内側シェル２Ａの外周面
２ａとの間にも環状隙間４が存在するように設定されて
いる。この場合も、図１の既設の硬質軸受１と選択され
た上記外側シェル１２Ｂとを同心状に配置した状態で、
上記環状隙間４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硬化させることによ
り、図９〜図１１に示すように金属製シェル２の径方向
の中間部である内・外側シェル２Ａ，２Ｂ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
１７を製造する。

【００１７】このように構成されたゴム緩衝材付き硬質
軸受１７も、ユーザーサイドで内径の異なる複数種の外
側シェル１２Ｂを用意しておけば、既設硬質軸受１を共
用して、ゴム緩衝材６の径方向の厚さ（ｔ，ｔ１，ｔ
２）の異なるもの、つまりゴム緩衝材６の弾性係数を任
意に設定できるゴム緩衝材付き硬質軸受１７を容易に得
ることができる。

【００１８】なお、上記既設の硬質軸受１を使用する際
に、この硬質軸受１の金属製シェルで構成される内側シ
ェル２Ａの外周面２ａと、選択使用される外側シェル２
Ｂ（１２Ｂ）の内周面２ｂ（１２ｂ）と、ゴム緩衝材６
の内周面および外周面を図１２に示すように、のこ歯状
に形成してあると、筒状ゴム緩衝材６と内側シェル２Ａ
と外側シェル２Ｂの各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が働いても筒状ゴム
緩衝材６に対する抜け出しが確実に防止される。また、
上記のこ歯状に限らず、波状あるいは螺旋状に形成して
もよい。

【００１９】

【発明の効果】以上のように、請求項１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内側シェ
ルとし、その外側に、外径の異なる複数種の中から選択
された外側シェルを同心状に配置することと、上記内側
シェルの外周面と外側シェルの内周面との環状隙間に常
温硬化型ポリウレタン樹脂系ゴムを注入硬化させてゴム
緩衝材を形成することとによって、既設の硬質軸受を共
用部品として、外径の異なる複数種のゴム緩衝機能をも
つ硬質軸受を、たとえばユーザーサイドでも容易に製作
でき、低コスト化を図ることができる。

【００２０】また、請求項２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内側シェルとし、そ
の外側に、内径の異なる複数種のうちから選択された外
側シェルを同心状に配置することと、上記内側シェルの
外周面と外側シェルの内周面との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ゴム緩衝材を
形成することとによって、既設の硬質軸受を共用部品と
して、上記ゴム緩衝材の厚さ、つまり弾性係数の異なる
複数種のゴム緩衝機能をもった硬質軸受を容易、かつ低
コストに得ることができる。

【００２１】また、請求項３記載の発明によれば、内側
シェルと外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に使用さ
れる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を製造す
るために選ばれた外径の異なる外側シェルを示す縦断面
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
態の第一工程を示す縦断面図である。

【図４】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５】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６】外径の異なるゴム緩衝材付き硬質軸受の縦断面
図である。

【図７】外径の異なる別のゴム緩衝材付き硬質軸受の縦
断面図である。

【図８】本発明に係る他のゴム緩衝材付き硬質軸受を製
造するために選ばれた内径の異なる外側シェルを示す縦
断面図である。

【図９】図８の外側シェルを使用して製造されたゴム緩
衝材付き硬質軸受を示す縦断面図である。

【図１０】ゴム緩衝材の厚さが異なるゴム緩衝材付き硬
質軸受の縦断面図である。

【図１１】ゴム緩衝材の厚さが異なる別のゴム緩衝材付
き硬質軸受の縦断面図である。

【図１２】ゴム緩衝材の抜け止め強化を図ったゴム緩衝
材付き硬質軸受の縦断面図である。

【図１３】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 金属シェル ２Ａ 内側シェル ２ａ 内側シェルの外周面 ２Ｂ，１２Ｂ 外側シェル ２ｂ，１２ｂ 外側シェルの内周面 ３ 筒状硬質材 ４ 環状隙間 ６Ａ 常温硬化型ポリウレタン樹脂系ゴム ｂ 筒状ゴム緩衝材 ｒ（ｒ１）（ｒ２） 外側シェルの内径 Ｒ（Ｒ１）（Ｒ２） 外側シェルの外径

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
   側に嵌合固定された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、内周側に筒状硬質材が嵌合固定された既設の硬質軸
   受における金属シェルが内側シェルとされ、内径が一定
   で外径が異なる複数種の外側シェルの中から選択された
   一つの外側シェルと上記内側シェルとを同心状に配置す
   ることで両シェルの内・外周面間に形成される環状隙間
   へ常温硬化型ポリウレタン樹脂系ゴムを注入硬化させて
   上記ゴム緩衝材を形成してな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】 金属製シェルと、該金属製シェルの内周
   側に嵌合固定された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、内周側に筒状硬質材が嵌合固定された既設の硬質軸
   受における金属シェルが内側シェルとされ、外径が一定
   で内径が異なる複数種の外側シェルの中から選択された
   一つの外側シェルと上記内側シェルとを同心状に配置す
   ることで両シェルの内・外周面間に形成される径方向厚
   さの異なる環状隙間へ常温硬化型ポリウレタン樹脂系ゴ
   ムを注入硬化させて上記ゴム緩衝材を形成してなること
   を特徴とするゴム緩衝材付き硬質軸受。
3. 【請求項３】 上記内側シェルの外周面と外側シェルの
   内周面が波状、のこ歯状または螺旋状に形成されている
   一方、上記筒状ゴム緩衝材の内周面および外周面が上記
   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または２記載のゴム緩衝材付き硬質軸受。