JPS6030825A - すべり軸受の製造法 - Google Patents

すべり軸受の製造法

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JPS6030825A JP58135687A JP13568783A JPS6030825A JP S6030825 A JPS6030825 A JP S6030825A JP 58135687 A JP58135687 A JP 58135687A JP 13568783 A JP13568783 A JP 13568783A JP S6030825 A JPS6030825 A JP S6030825A
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Abstract

(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。

Description

【発明の詳細な説明】 〔技術分野〕 この発明は、摺動体としての樹脂を金属円t′iと一体
化したすべり軸受とその製造法に関する。
〔従来技術〕
従来、樹脂を使用したすべり軸受としては、例えば、樹
脂単体の軸受9巻ブツシュ型軸受、金属性ブツシュに樹
脂を嵌入接着した軸受などがある。
まず、樹脂m体の軸受についてみれば、薄肉円筒状に形
成すると軸受強度が低下するので、現状としては、厚肉
円筒状のものが用いられているが、ハウジングに固定後
、温度変化によって内径の収縮か大となり、軸との半径
方向の隙間を50μm以下にすることができないので、
回転精度が悪く、しかも初期摩耗が大きいという欠点を
有している。
次に、巻ブツシュ型軸受は、予め樹脂層をコーティング
した金属板、例えば鋼板を該樹脂層を内側にI7て円形
に巻き形成したものであるが、シートを曲げて作る・た
め、真円度が50μm程度しか得られず、更に隙間も5
0μm以上を必%とするので、れ1度が悪いという難点
がある。
次に、金属性ブツシュに樹脂を嵌入接着した軸受につい
ては、まず、製造方法に欠点があり、工数を多く要する
。例えば、特にPTFE(テフロン)は接片1剤が利か
ないので、接着部分のみに化学処理を施こし、軸受面に
接着剤が入らないように接着しなりればならないという
手間を要する。
また、他の樹脂においても接着そのものが面倒で量産性
に欠けるという間順がある。
この他の欠点は、薄肉円筒を作るのがむずかしいという
ことである。例えば、PTFEは機械加工、圧縮成形、
あるいは押出成形が困鄭である。
すなわち、彼方(ぼ物の剛性がないので、製品精度がよ
く出ない。
〔発明の目的〕
この発明は、叙上の問題点に鑑みてなされたもので、金
属円筒の内面に形成した凹凸面に樹脂円筒を密着噛合さ
せて、精度が高く、がっ、強1更の大きい一体化した二
層構造のすべり軸受と、工数のかからないすべり軸受の
製造法を提供することを目的としている。
〔実施例〕
以下、この発明によるすべり軸受の実施例を第1図およ
び第3図によって説明する。このすべり軸受9は後述す
る製造法によって得られたものである。
すなわち、第1図1■および第3図9旧こ示すように、
ずベリ向1「受9は、金属円筒2と、その内層をなず4
’ll脂11J 筒5とから成り、がっ、それら直円筒
2.5を金属円筒2の内面に形成した凹凸面に樹脂円筒
5を密着噛合させて一体に結合したものである。
次に、このずベリ1i1+受9の製J1与法の第一実施
例を説明する。
この製造法Aは、例えば、PTFEなど塑性変形しゃず
い41741Ji′?に適用するもので、アルミ、真鍮
鉄などの押出し、引抜き加工容易な金属を外層とずろそ
の製造上程は、次のとおりである。
(1) 全1’+v円筒作成1工1′4金ル1引抜きパ
イプ1から突切りにより金属円筒2を得る。(図1参照
) (2)凹凸面形成工程 金属円筒2の内面にローレット3にょる転造、ブローチ
(機械加工)などにより凹凸の刻み目4を形成する。(
図11参照) (3)組合せ工程 凹凸面を形成した金属円筒2に、該金属円ff1f2の
内径よりも僅かに小さい外径に予め作成した樹脂円筒5
を挿入し、組合せ円筒6とする。(!7JIJI参照) (4) しごき工程 所定寸法の中芯7に組合せ円筒6を嵌め、引抜用ダイス
8を通してしごくと、金属円筒2の0.1〜0.8u程
度のしごきにより樹脂円筒5の外周面は、金、匡円筒2
の凹凸の刻み目4に食い込み、両者2.5は完全に一体
化し仕上品9ずなゎちずべり軸受9(以下同じ)となる
。(図1■参照)(5)製品仕上げ工程 必要精度によっては、仕上品9′の外径、内径。
端面を機械加工して製品とする。
次に、第二実施例を第2図にh(づいて説明する。
この製造法Bは、特に強鞭で、引抜き用ダイス8でしご
いただけでは金属円筒2の凹凸の刻み目4に倣わない弾
性のある樹脂や、強いしごきを与えると割れてしまうよ
うな硬くて脆い樹脂、例えば、pps(ポリフェニレン
サルファイド)、POM(ポリ)“セタール)などにj
4用するものである。
一/、fお、v’l#性変形しやすい樹脂にあっては、
しごきの後、金属円筒2の凹凸の刻み目4に樹脂円筒5
が密着して倣うが、弾性のあるν′yj性変形しにくい
krJ +IF1は、前記刻み目4の特に四部に倣わず
、浮いた状態となるので引掛りが弱く、すり応力への抵
抗が小さいため実用できない。
従って、この製造工程は、次のとおり実施する。
(11金属円部作成工程 11瘍造法Aと同様なので説明は省く。
(2)凹凸面形成工程 製造法人と同様なので説明は省く。
(3)樹脂成形組合せ工程 凹凸1+’tiを形成した金属円筒2を射出成型用又は
圧縮1y、型用金型10にインサートとして樹脂円筒5
をインサートモールドして組合せ円筒6とする。
(図■参照) JA彫[α後は、樹脂円筒5は金属円筒2の凹凸の刻み
目4に密着した外面形状となって噛合しているが、金型
10から取り出して温度が低下すると、樹脂特有の成形
収縮のため、前記刻み目4との間に隙間が生じている。
(Ifl II参1i?i )(4)しごき工程 この状態で組合せ円筒6を引抜き用ダイス8に設定しし
ごくのであるが、このしごき工程と次の(5)の製品仕
上げ工程とは、ntJ記製造法Aの同工程(4)及び(
5)と同様なのでその説明は省略するが、製造法Aによ
る製品と同じ構成のものが得られる。
次に、第三実施例を第3図に基づいてi(す明する。
この製造法Cは、射出成形できる4i1i類の4・で脂
を対象としてのみ実施し得る方法で、その製造工程は次
のとおりである。
(1)金属円筒作成工程 製造法Aと同様なので説明は省く。
(2)凹凸面形成工程 製造法人と同様なので説明は省く。
(3)金属円筒設定工程 凹凸面を形成した金属円筒2を射出成型用金型10に、
該金型10の内面と金民円f:=li2の外周面との間
に樹Ijhの射出内圧を受りて金親円筒2が弾性、若し
くは塑性変形するに必要な間隙Sを設けて設定する。(
図1参照) (4) 高圧射出成形工程 例えば、1.00’ Oky/−以上の金型内圧をかけ
゛C高王インザート成形を行なう。そこで金属円筒2は
キャビティ11に射出されたffr融状列状態脂5aの
圧力により前記間隙Sが零となるまで、すなわち、金型
10の内面に圧j姦されるまで押し広げられて内部応力
を発生した状態と1.「す、そのままで4’、Jlft
指5aが固まり樹j后円筒5となる。(図■・省1!ξ
り従つ−C金属円筒2が樹脂円f’、″i+5の成形収
縮:1(よりちくジく弾性回復すれば、金J(’S I
’4 f+召2の凹凸の刻み1]4と樹脂円筒5の外周
面との間に隙間は発生ぜず、また、回復量が史に大きい
場合には、(811fj l ’1i’i′!i 5は
締め付けられた状態となる。しかも、I(b圧で射出成
形されているため樹脂円筒5の成形収縮はriJ及的に
小さくなるので、柿めイ4けられる傾向は大きい。
成上の経過によって、金属円筒2と樹脂円筒5とは、し
のぎ工程を要せず完全に一体化した仕上品9となる。(
図Ill参照) (5)製品仕上工程 製造法Aと同様なのでその説明は省く。
以上の工程に従って製Iす法A及びBと同一1j¥ f
?。
の製品が得られるが、ただし、この製品は金属円筒2が
樹脂円筒5に予圧をかけた状態で一体fヒされているた
め、前記製造法A、Hによる製品に比し、分子数密度が
高く耐摩耗性が向上しているばかりか、予圧があるので
、低温使用時においても金属円筒2と樹脂円筒5との間
に隙間の生ずることを防止されているという特徴がある
なお、製造の実験成果について、i)1シく述べると、
通常成形程度の型内圧の成形(約1,000kg/i 
)でもガタなしのWf着成形ができたが、これは、アル
ミ円筒の外径と金型キャビティ内径との間に適当な隙間
を設け、内圧でアルミ円筒を膨張させてその弾性力でガ
タを殺すことができたもの、とみられる。
更に、l+7i間をアルミ円筒が、弾性変J1ぞを越え
てp、4性変形まで広げて実験すると、非常にすぐれた
効果が得られた。それは、成形後のアルミ円筒の夕[(
龜のム′L同僚2円筒度0寸法れ°J度の著しい向上で
ある。
蜆形+iij、数10μmのだ円及び外径バラツキのあ
ったアルミ円筒の外径が、成形後は真円度が411 m
 +外径が8μmのバラツキ、円i’tti度が4μm
の範囲に入る。これは、樹脂の内圧によりアルく・円筒
を金型に倣られせて矯正変形さ−Uることができたから
であり、アルミ円筒の精度向上には、塑j−’Ig h
^シまで変形させることが大きく寄lj、 L、ている
−万、樹脂側の内径積度も著しく向上する。
i[]i ’iik成ノσでは、真円度、内径寸法+1
′1度とも1011 m内外がI!lυグであるが、こ
の第三実施例のよう1、[成形では、11脂の固化錨程
におい゛C1ゲートが固化して成形機により加えられる
保圧が金型内部に及ばなくなつ−Cも、アルミ円筒の弾
性収縮に基づく圧力が1100kg/−の大きざで金型
内部の樹脂に十分かかるので、極めて寸法形状精度のよ
いもの、すなわち、内径バラツキ8μm 、 l’〔同
僚5μmという精度をjd産的に11)ることかできる
この結果、このようなインサートモールドにより、/L
>終V舅緘仕」−げを要せず、極めて高’Is度のすべ
りeft受、あるいは動圧潜付き軸受を得ることができ
る。
また、樹脂の内径2:金邑円筒の外径との同Qlj度も
数μm内外の乃度が得られる。
叙」rのこれらの関係は、次の表1に示すとおりである
なお、上記各実施例においては、すベリ←11受の内面
は平滑面であるが、動圧溝を成形時に同時に形成したも
のでも、この発明の二層構造に製造することかできる。
スパイラルグルーで動圧溝を形成した例では、グリース
潤滑によりFW耗を極端に小ざくすることができる。
〔発明の効果〕
以上説明してきたように、この発明は、種々性質の異な
る樹脂をそれぞれの特質に対IJ6シた処理をIMNず
ことによって、外層とする金属円筒の凹凸面に博肉円筒
状のに+jJ脂を機械的に噛合させ′!M着一体化させ
るようにしたので、次の作用効果全得ることができる。
(1)全1d円筒と樹脂円筒との固着力が向上する。
外層と樹脂とは1×着剤を用いることなく内部圧力によ
り凹凸面に噛合圧着しており、ガタの生じないことから
その部分の摩耗や破損がなく 、ilr受寿余寿命後述
の耐摩耗性の高いことと相俟って著しく延1にできるも
のである。
(2)樹脂層を薄く形成することができる。
外、164に金、叫円筒があり、これと樹脂円筒全密着
一体化させているため、樹脂を薄くしても軸受強度は低
下することがないので、内径の寸法精度を高く加工でき
る。すなわち、軸との隙間を半径で10μm以内に詰め
ることも可能となり、従来の樹脂単体の軸受では、一般
に50μm程度よりも小さくできなかったのに比べて、
両めて高い回転精度を確保できる。従って、隙間の小さ
いことがら初期摩耗が少く摩耗特性が向上する。
また、熱膨張による寸法変化も小さいので、内径変化が
少なく、軸の食い利きを防止し得る。
(3)樹脂が薄く、かつ、外層に熱伝導のよいアルミや
真鍮を用いることによって、TfHj)を部分からの熱
放散にすぐれ、耐摩耗性を向上している。
(4)軸受の外側が金1−4となっているので、ハウジ
ングへの取付けも圧入、嵌め合いの方法を用いることが
でき、しかも嵌め合い代も不さくで済むので、取付けに
よる内径変化が少く、従って軸との隙間も小となる。
(5)従来の樹脂軸受や巻きブツシュ型ではガタヵタで
、含油焼結合金1la11受や玉l1Ilb受の代用に
できなかった用途にも、高精度でガタッキを生じない点
から適用することもできる。特に精密な軸との隙間を要
求されるプラスチックの動圧溝伺き軸受に対して有効で
ある。
【図面の簡単な説明】
第1図は、この発明の製造法人の製造工程説明図で、図
Iは、金属引抜きパイプを切断して得た金)、iS I
fJ簡の斜視jく、図1tは、凹凸面形成加工の拡大斜
視1セ4、図11tは41合せ円筒の縦断面図、141
vは、Kt1合せ円筒を引抜き用ダイスによりしごいて
仕上品を得るW、%程を示した縦断1Cn図、第2図は
、同じ<1M・!1;ν法H(1)製1jW工程の一部
の説1明’fi((断面図で、図I G、1、金属円筒
を成形金型に設定し1fiJ脂をイン−リートモールド
した直後の図、図11は、組合せ円fijの’i・f小
成〕)f後7:jA度低下した状蔗をボす図、第3図は
、回しく製1.+i法Cの射出成形状況を示す説明x1
)1υf向図で、1図■(才、金属円筒を金型に設定し
た図、図11は、樹脂を金型に圧入した図、図ntは、
成形冷却して金属円筒が樹肥円筒に対し予圧している仕
上品の図である。 1・・・・・・・・・金属引抜きパイプ2・・・・・・
・・・金属円筒 4・・・・・・・・・凹凸の刻み目 5・・・・−・・・・樹脂円筒 5a・・・・・・樹脂 6・・・・・・・・・組合せ円筒 7・・・・・・・・・中 芯 8・・・・・・・・・引抜き用ダイス 9・・・・・・・・・仕上品(すべり軸受)10・・・
・・・金 型 S・・・・・・・・・隙間 第7図

Claims (1)

  1. 【特許請求の範囲】 (11金属円筒と、その内層をなす樹脂円筒とからなり
    、かつ、両円筒は、金属円筒の内面に形成した凹凸面に
    樹脂円筒を密着噛合させて一体に結合したことを特徴と
    するすべり軸受。 (1シ)金属円筒を得る金属円筒作成工程と、該金(・
    11円筒の内面に凹凸面を形成する凹凸面形成工程と、
    凹凸面を形成した金属円筒に、予め所定寸法に作成した
    樹脂円筒を挿入して組合せ円筒とする組合せ工程と、所
    定寸法の中芯に組合上円筒を嵌め、引抜き用ダイスを通
    してしごき成形し仕上品を得るしごき工程とにより成る
    ずベリ軸受の製造法。 (:1)金14円筒を得る金属円筒作成工程と、該金属
    円筒の内向に凹凸面を形成する凹凸面形成工程と、凹凸
    面を形成した金属円筒を射出成型用又は圧縮成形用金型
    にインサートして樹脂を流し込んでインサートモールド
    して組合せ円筒を得る樹脂成型組合せ工程と、所定寸法
    の中芯に組合せ円筒を嵌め、引抜き用ダイスを通してし
    ごき成形し仕上品を得るしごき工程とより成るすべり軸
    受の製造法。 (4)金属円筒を得る金属円筒作成工程と、該金属円筒
    の内面に凹凸面を形成する凹凸面形成工程と、凹凸面を
    形成した金属円筒を射出成型用金型にその内面と該金属
    円筒の外周面との間に所要の隙間を設けてインサートし
    て設定する金属円筒設定工程と、高圧インサート成形に
    より圧入した樹脂をもって金属円筒を前記隙間が零とな
    るまで拡張し、内部応力を発生させた状態で密着結合し
    た仕上品を得る高圧射出成形工程と上り成るすべり軸受
    の製造法。
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