JPS61197812A - 軸受組立体及び軸受組立方法 - Google Patents

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】 〔産業上の利用分野〕 この発明は軸受装置に関し、更に詳しくは船舶推進軸を
支承するのに使用することができる弾性支持軸受組立体
に関する。

〔従来の技術〕

弾性軸受け船舶推進軸の支持のためには特に適している
。これは、腐食性の強い流体に対する耐久性や、軸受装
置が働くときの海中や水中に含まれる異物のかみこみに
伴う耐摩耗性に優れている°からである。そのような軸
受組立体は剛直な金属支持部材で造られてきたが、材料
の費用が高いので製造費用が嵩む問題点があった。弾性
軸受の別の利点として液体媒体中で作動するので自己潤
滑作用があり、船尾の推進軸用軸受として船舶に使用す
るには特に好適である。

〔問題点を解決するための手段〕

この発明は上記型の軸受組立体の新規かつ改善された構
造及びそのような軸受組立体の組立方法に関し、外殻と
交換可能樽板（Ｓｔａｖｅ）との組合せにより構成され
、平坦な支持部材を備えた複数の円周方向に隔離した樽
板が回転軸を支持するようになっている。この発明は改
良した成形方法を提供するものであり、この成形方法で
は個々の樽板は半径外方に延びる突起を有し、該突起の
周囲にプラスティック含浸布帛が突起間の凹部及び突起
の周囲を充填するように被覆され、これにより筒状の外
殻が形成される。突起を持つ樽板の半径外部は超高分子
量のポリエチレンにて形成され、外殻の硬化後は樽板は
自由に動くことができる。これは、プラスティック外殻
が超高分子量ポリエチレンに粘着したリスティックする
ことがないからである。この方法は、真鍮製のブツシュ
に凹部やあり溝を機械加工により切削し、軸受部材のあ
り溝突起を嵌合するより費用を低減することができる。

この方法の使用において特に有利な軸受組立体の組立方
法では近接軸受部材はこれらの間に十分な空隙が存在し
ており、潤滑のための水路が形成され、同時に近接部材
若しくは樽仮に対する正確な位置が維持される。この発
明の効果は剛直ノ＼ウジングの組立のため取り外し可能
樽板が採用されていることであり、精度の高い嵌合が可
能であるとともに組立費用の低減が実現する。この製造
方法では要求に応じて剛直外殻は正確な外径に切削され
、これにより在庫を縮減することができる。

繊維ガラス強化プラスティックが外殻に成形され、外殻
の外径が増大される。軸受組立体は構造が単純であり、
特性としては機械加工の軸受組立体と変わることがない
。

この発明の新規かつ改善された軸受組立体によれば、剛
直非金属外殻は複数の円周方向に離間された樽板を支持
し、その樽板はその断面形状が台形であり、外殻に相互
連結するための手段を備えている。各樽板は半剛直材料
、例えば超高分子量ポリエチレンにて構成され、これは
弾性体の内側帯片に接合される。樽板は外殻への個々の
連結部材によって円周方向に間隔をおいて支持され、端
部キャップによって軸方向に芯出されている。

〔実施例〕

図面において同様の部品又は同じ機能を発揮する部品は
全ての図面を通して同一の参照符号を使っている。第１
図において、長手方向に延びる軸受ハウジング１０はス
トラット１１によって支持される。ハウジング１０は一
対の環状端部１２を有し、各端部は複数の円周方向に間
隔をおいたねじ孔１３を持つ。ハウジング１０は、以下
説明する軸受ユニットを収納するための中心孔１４を形
成する。軸受ユニット複数の円周方向に間隔をおいた樽
板１５を有し、この樽板は、弾性体にて造られた台形状
の内側軸受部材１７と、超高分子量のポリエチレンで造
られ、弾性支持部材１７に接合される台形状の外側支持
部材１８とより成る。

支持部材１８はあり溝状の突起１９を有し、この突起１
９は支持部材１８の最外面から半径外方に延びており部
材１８と一体ものである。このようなあり溝突起１９は
鋳造又は機械加工により造られる。

弾性体としては室温でもとの長さの少なくとも２倍伸張
することができ、かつ伸張して応力を解除しためき短時
間で略もとの長さに戻ることができる物質である。（例
えば、ゴムやゴム状物質に関してＡＳＴＭ委員会Ｄｌｌ
によって作成された用語集参照）。

弾性体もしくはゴム状物質としては公知のどめような弾
性体であっても採用することができるが、例えば天然ゴ
ム、ブタジ呈ンとスチレンとの共重合体、ブチルゴム、
エチレンプロピレンやＥＰＤＭゴムのようなオレフィン
ゴム、弗化炭素ゴム、弗化珪素ゴム、シリコンゴム、ク
ロロサルホオネイテドポリエチレン、ポリアクリレート
、ポリブタジエン、ポリクロロピレン等がある。

軸受部材１８は溶融流れ指数が０．１５より小さい超高
分子量ポリエチレンから造ることができる。

そのような軸受部材を造るため、ブタジェン及びアクリ
ロニトリルの重合体のようなニトリルゴム等の弾性材料
より成る細長い平坦シートが成形され加硫される。超高
分子量のポリエチレンの第２のシートが平坦シートに成
形される。これらの個々のシートは適当な長さの帯片に
切断され、この際その角度方向の端面ば台形状の断面形
状をなすように成形される。第１及び第２のシートはま
ず接合され、それから台形状に切断され、弾性体の内側
支持部材１７はその基部若しくは支持面２０の長さが軸
受部材１７を支持する支持部材１８より小さくなるよう
に成形される。第３図、第４図参照。基部２０は半径方
向に配置される内側支持表面をなす。あり溝１９が外部
支持部材１８の外部に切削される。第３図において支持
部材若しくは樽板１５の間に空隙が形成され、ゴム性支
持表面２０を潤滑するための適当な量の水の流れが確保
される。軸受組立体を造るため、複数の樽板が多角形状
のマンドレル上に配置され、真空吸引等のこの分野の公
知方法で保持される。そして、マンドレル及び樽板を回
転させながら、繊維硝子の織布２２が樽板の外周面上に
被覆若しくは巻回される。この被覆は近接した樽板間の
空孔や凹部を充填するように行われる。織布の巻回によ
って筒状外殻２５が形成される。織布の右同時にエポキ
シ樹脂が布に含浸され、織布の被覆作業が進行するに従
ってエポキシ樹脂が固化され、外殻２５内にあり溝２６
が形成される。エポキシ樹脂は布帛に向かって適当な供
給源より噴霧若しくは供給され、ダクターブレードの助
けによって均一なコーティングが布上に形成される。エ
ポキシ樹脂は人手によって塗布してもよいし他の公知の
機械的手段を使用してもよい。円周方向に離間配置され
る樽板１５の外表面に付加される含浸繊維硝子層の数は
必要とされる寸法によって決められる。エポキシ樹脂が
固化した後外表面が所望の寸法に機械加工され、筒状外
殻が構成される。

この発明において有用なエポキシ樹脂の特定の例はＡｐ
ｐｌｉｅｄ　Ｐｌａｓｔｉｃ社（カリフォルニア州、９
０２４５　、イー　エル　セガンド、フランクリン通り
６１２）から市販されている商標“ＡＰＣＯ”によるも
のがある。このエポキシ樹脂は比重が１、１６５で、そ
れに付属する硬化剤又は固化剤は比重が１．８０９であ
る。エポキシ樹脂はショアーＤ２５’Ｃ硬度が８４で、
ガラス転移点温度が１９６”Ｆである。エポキシ樹脂の
粘度は２０００ｃｐｓ　　（１８００±３００）であり
、固化剤の粘度は４１０ｃｐｓ　　（３１０±２００）
であった。

使用可能な他のエポキシ樹脂としては“ＥＶＨＲＦＩＸ
ＥＰＯＸＹ　ＲＥＳＩＮ　”として公知のものがあり、
これは密度が８．５ポンド／ガロンである。そのような
エポキシ樹脂に使用することができる硬化剤としてはＦ
ｉｂｒｅ　Ｇｒａｓｓ−ＥｖｅｒＣｏｓｔ社（オハイオ
州４５２４２、コネチカソト、コーネルロード　６６７
００　）の変形アルファティックアミンアダクトがある
。外殻２５を組合、せ繊維硝子強化構造とすることによ
り、軸受部材１５としての樽板が交換可能となる。即ち
、エポキシ樹脂は超高分子量ポリエチレンに粘着しない
からである。かくして、樽板を溝２６から慴動的に抜き
出すことができ、軸受組立体内で交換可能となる。外殻
２５及び樽板１５はハウジングｌＯの中心孔１４内に位
置し、そして樽板１５の内周面は駆動軸２９に接触する
。第３図に示すように樽板１５は近接側部間に空隙を有
しており、交換が容易に行われるとともに、潤滑用の水
が十分流れることができる。樽板１５の夫々のあり溝は
樽板が夫々の外殻内で回転するのう防止する。外側支持
スリーブ若しくは外殻にあり溝を形成するものとして公
知の費用の嵩む方法は不必要であるが、容易交換可能の
ために樽板は適度に剛直性が必要である。樽板１５は、
シリンダ状ハウジング１０の夫々の端部１２に取りつけ
られる保持具としての一対の半円形保持リング２７によ
って中心孔に保持される。リング２７は、キャップねじ
２８を受け取るための複数の円周方向に間隔をおいて設
置した孔を有し、そのねじ２８は夫々のねじ孔１３にね
しこまれ、これにより樽板・ｌ５は軸２９上の位置にハ
ウジングｌＯ内において固定される。

この発明の変形例は第５図に示される。この実施例では
、円周方向に間隔をおいて設けた樽板は、第１実施例と
同じように弾性材料にて造られた内部の台形状の軸受部
材３０と、弾性軸受部材３０に接合される超高分子量ポ
リエチレンで造られた台形断面の外側支持部材３１とを
持つ。この変形例のように断面形状を変化させることに
より、繊維硝子−エポキシ予成形スペーサ３４を利用す
ることで、あり溝形状の突起１９の必要性が無くなる。

各スペーサ３４は矩形断面の本体部３５と丸い頭部３６
を持つ。第５図に示すように、矩形本体部３５は、近ｔ
ｉた樽板を分離する長手方向に延びているスペーサ部材
であり、一方弓状の頭部３６は外殻の成形を容易とする
もので、これは、円周方向に離間した樽板の周囲で繊維
硝子織布の被覆を可能とすることで外部の支持殻体が作
られる。この変形例では複数の樽板がスペーサ３４によ
って分離された多角形マンドレル上に配置される。樽板
は、真空作用によってマンドレル上の成る位置に保持さ
れる。そして、マンドレルと樽板が回転さるに従って、
繊維硝子織布３８が樽板及びスペーサ３４の外周に巻か
れる。巻回き完了後に、エポキシ樹脂は布帛中に広がり
、その布帛はエポキシ樹脂によって含浸され、被覆が進
むに従って、エポキシ樹脂が固化され、殻体４０が形成
される。エポキシ樹脂は適当なダクターブレードの助け
によって供給源から布帛に噴霧もしくは供給され、布帛
上に均一なコーティングが形成される。殻４０を形成す
るため外面に被覆される含浸繊維硝子の層の数は必要な
寸法によって決定される。固化後にエポキシ樹脂及び繊
維ガラス被覆は円周方向に間隔をおいて配置されるスペ
ーサ３４と一体になる、そしてスペーサは接触部材とし
て働く。エポキシ樹脂が固化したのち、外面が所望の外
径に切削され、外部の剛直シリンダ状の殻体が形成され
る。接触部材を構成するスペーサ３４間に案内若しくは
先細溝が形成され、この先細溝は使用時に樽板を保持若
しくは錠止しその回転を防止する役目を果たす。スペー
サと接触部材３４間の先細溝は除去可能樽板の軸受支持
部材３１を受け取る。樽板が一旦殻体として組み立てら
れ、殻体がハウジング１０の孔１４に慴動挿入されると
、殻体４０及び樽板はリング２７及びキャップねじ２８
によって保持される。

当業者によれば、この発明の範囲内で種々の変形が可能
でなあり、これらはこの発明に包含されるものである。

【図面の簡単な説明】

第１図は回転軸を支持するための樽板及び軸受組立体の
側面図で、ハウジング及び軸受組立体の部分は第２図の
１−１線に沿って破断して示される。 第２図は第１図の２−２線に沿う樽板及び軸受組立体の
前面図で、一部は支持樽板う示すためキャップの部分は
破断して示される。 第３図は軸受を取り外した状態で、第１図の３３′４Ｉ
Ａに沿う軸受組立体の断面図。 甑４図は取り外し可能な樽板と軸受部材の斜視図。 第５図は軸受組立体の変形例における第３図と類似した
断面図。 第６図は軸受組立体の変形例に使用されスペーサの斜視
図。 １０・・・ハウジング、 １５・・・樽板、 １７・・・軸受部材、 １８・・・支持部材、 １９・・・あり溝突起、 ２６・・・あり溝、 ３４・・・スペーサ。 以下余白

Claims (1)

1. 【特許請求の範囲】 １、以下の諸段階より成る軸受組立方法、 近接した表面に沿って接合された二つの層より構成され
   る平坦矩形シートを形成すること、この際上記層のうち
   一方は弾性材であり、他方の層は極度に大きな分子量の
   ポリエチレンである、前記矩形シートを複数の矩形セグ
   メントに切断し、各セグメントにおける前記他方の層か
   ら除肉することにより近接表面から分離した突起をその
   上に形成し、セグメントの各々から軸受部材を形成し、
   該軸受部材を、支持軸上に、前記突起が支持軸の軸線に
   対し半径外方に延びるように、円周方向に間隔を置いて
   位置させること、 支持部材を円周方向周囲において、円周方向に離間して
   突起の間の空間を充填するように、繊維布帛を被覆し、
   同時に繊維布帛をプラスティック樹脂にて含浸させるこ
   と、 前記樹脂をキュアリングすることで、突起の回りに形成
   されるスロットを有した繊維強化外殻を形成し、その樽
   板がスロットに対して取り外し可能な軸受組立体を構成
   すること。 ２、前記突起はあり溝形状をなしている特許請求の範囲
   １、に記載の軸受組立方法。 ３、前記セグメントは台形形状をなすように切断される
   特許請求の範囲２、に記載の軸受組立方法。 ４、前記軸受部材は、支持部材の近接側部間に間隙を形
   成するように周方向に離間されている特許請求の範囲３
   、に記載の軸受組立方法。 ５、乾燥された外殻の直径は最終寸法に合わされる特許
   請求の範囲４、に記載の軸受組立方法。 ６、以下の諸工程より成る軸受組立体の製造方法、 弾性材料製の平坦矩形層を構成すること、 前記材料層を加硫すること、 前記弾性材料層を複数の帯片に切断すること、弾性材料
   帯片を超高分子量材料製の外層に接合することにより樽
   板を構成すること、 前記外層の各々に突起を形成すること、 前記樽板を、多角形状のマンドレルに、近接した樽板間
   に隙間がある円周方向の輪を構成するように、配置する
   こと、 前記マンドレルを回転させながら円周方向離間樽板の外
   周に繊維布帛を被覆し、前記突起間の空隙を充填しつつ
   繊維布帛をプラスティック樹脂にて含浸すること、 樹脂をキュアリングすることにより、取り外し可能樽板
   に対して非粘着性である繊維強化プラスティック製外殻
   を形成すること、 マンドレルから前記外殻及び樽板を除去すること、並び
   に、 前記樽板を外殻内に固定すること。 ７、前記空隙は弾性材料製帯片のところで拡開する側縁
   を備える特許請求の範囲６、に記載の方法。 ８、前記突起はあり溝形状の突起として造られている特
   許請求の範囲７、に記載の方法。 ９、以下の諸工程より成る軸受組立体の組立方法、 弾性材料製の内層と、超高分子量材料製の外層とより成
   り、外方に延びる突起を形成した複数の樽板を形成する
   こと、 該樽板を、支持軸上に、前記突起が支持軸の軸線に対し
   て半径外方に延びるように、円周方向に間隔を置いて位
   置させること、 円周方向の離間突起間の隙間を充填するように樽板の円
   周方向周囲に繊維布帛を被覆しかつ該布帛はプラスティ
   ック樹脂に含浸させること、樹脂をキュアリングするこ
   とにより、取り外し可能樽板を受け取ることができるス
   ロットを持った繊維強化外殻を形成すること。 １０、前記突起おらびスロットはあり溝形状をなす特許
   請求の範囲９、に記載の方法。 １１、前記樽板、近接樽板間に空隙が形成されるように
   軸上に位置する特許請求の範囲１０、に記載の方法。 １２、以下の各工程より成る軸受組立体の組立方法、 芯体上に円周方向に離間した関係で複数の樽板を位置さ
   せること、この際各樽板は弾性材料製の半径内側平坦表
   面と、超高分子量ポリエチレン材料製の外層とを持つ、 各樽板間に繊維ガラスエポキシ樹脂材料製のスペーサを
   位置すること、 前記樽板及びスペーサの周囲に繊維布帛を被覆し、同時
   に繊維布帛はプラスティック樹脂で含浸される、 前記樹脂をキュアリングし、樽板間に溝を持った繊維強
   化外殻を形成し、溝から樽板の取り外しを可能とするこ
   と。 １３、前記スペーサは、樽板の外周面の部分の上方に位
   置する弓状の半径方向外部を持つ特許請求の範囲１２、
   に記載の方法。 １４、前記各スペーサは近接樽板を分離する本体部分を
   有し、かつ各本体部分は半径内方に延び、前記樽板の内
   周面の半径外方で止まっている特許請求の範囲１３、に
   記載の方法。 １５、前記スペーサは円周方向に離間し、樽板の半径方
   向の最も内側に近接した側間に空隙を形成する特許請求
   の範囲１２、に記載の方法。 １６、以下の諸工程より成る軸受組立体の製造方法、 複数の樽板を円周方向に離間した関係で配置し、この際
   各樽板は弾性材料製内層に接合された超高分子量材料製
   外層を持つ、 円周方向に離間した各樽板間に繊維ガラスエポキシ樹脂
   材料にて造られるスペーサを配置すること、 前記樽板及びスペーサを回転させ、一方繊維布帛が円周
   方向離間樽板及びスペーサの外周に被覆され、一方繊維
   布帛はプラスティック樹脂により含浸される、 樹脂をキュアリングすることにより、取り外し可能樽板
   に対し非粘着製の繊維強化プラスティック外殻を形成す
   ること、 外殻を軸受ハウジングの孔に入るように樽板を固定し軸
   受組立体を形成すること。 １７、前記空隙は近接した樽板の半径最内部とこれらの
   間に位置するスペーサの間に配置され、水路を形成する
   特許請求の範囲１２、に記載の方法。 １８、以下の構成要素より成る軸受組立体、中心孔を有
   するハウジング、 貫通中心開口を備え、ハウジングの前記中心孔に取付ら
   れる繊維ガラスエポキシ製の筒状殻体、該中心開口は複
   数の平坦面を有した多角形をなしている、 各平坦面は前記殻内に延びる凹部を持つ、 前記中心開口に位置する複数の円周方向に離間した取り
   外し可能樽板、 各樽板は超高分子量のポリエチレン材料の半径方向の外
   層と、弾性体にて造られた半径方向の内層とを持つ、 各外層は前記凹部に延びる接触部材を持つ、各内層は平
   坦面を持つ、 前記内層の全平坦面は多角形状開口を形成し、該多角形
   状開口は、この開口に軸支される駆動軸と接触しこれを
   支持する、 ハウジング上に取付られ、軸受組立体内に取り外し可能
   樽板を拘束する保持手段。 １９、前記樽板の各々は近接した樽板の側で空隙を形成
   し、該隙間及び樽板と駆動軸との間の隙間を介して水の
   流通が容易になる特許請求の範囲１８、に記載の軸受組
   立体。 ２０、前記外殻は繊維ガラス強化プラスティック材料に
   よって造られる特許請求の範囲１８、に記載の軸受組立
   体。 ２１、前記内側部材は弾性材料にて造られ、ポリエチレ
   ン材料製の外層に接合される特許請求の範囲２０、に記
   載の軸受組立体。 ２２、以下の構成要素より成る軸受組立体、中心開口を
   形成したハウジング、 貫通中心開口を備え、プラスティック樹脂で強化された
   繊維布帛で造られ、ハウジングの中心孔に取りつけられ
   る筒状殻、 前記中心開口は複数の平坦面を形成した多角形状に形成
   される、 前記中心開口に位置する複数の円周方向に離間した取り
   外し自在樽板、 各樽板は半径方向の外層と、半径方向の内層とを持つ、 外殻からの樽板の取り外しを可能とするため、外殻に対
   し相対的な軸方向慴動運動を許容するように前記外殻を
   各樽板と相互に接続する接触手段、ハウジング内に取付
   され、前記中心開口に取り外し自在樽板を固定する拘束
   手段、 各樽板の外層は超高分子量ポリエチレンにて造られる。 ２３、各内層は弾性材料にて造られ、外層に接合される
   特許請求の範囲２２、に記載の軸受組立体。 ２４、各内層は平坦面を有し、該内層の全平坦面は多角
   形状の開口を形成し、前記開口に軸支される駆動軸と接
   触し、これを保持する特許請求の範囲２３、に記載の軸
   受組立体。 ２５、前記各樽板は、内層の夫々の平坦面と交叉する一
   対の側面を有し、樽板の近接側面はこれらの間に水路を
   形成する空隙を持つ特許請求の範囲２４、に記載の軸受
   組立体。 ２６、前記接触部材は、繊維プラスティック樹脂強化外
   殻内に形成される複数の円周方向に離間した溝を有し、
   該溝に樽板の外層が慴動自在に受け取られる特許請求の
   範囲２４、に記載の軸受組立体。 ２７、樽板の外層は断面が台形状であり、周方向に離間
   した前記溝は樽板を慴動自在に受け取ることができるよ
   うに先細をなしている特許請求の範囲２６、に記載の軸
   受組立体。