JP7712779B2

JP7712779B2 - 軸受

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Publication number: JP7712779B2
Application number: JP2021047742A
Authority: JP
Inventors: 淳之亮石田; 卓也三島
Original assignee: Daido Metal Co Ltd
Current assignee: Daido Metal Co Ltd
Priority date: 2021-03-22
Filing date: 2021-03-22
Publication date: 2025-07-24
Anticipated expiration: 2041-03-22
Also published as: JP2022146663A

Description

本発明は、金属製の内輪および外輪と、樹脂製の摺動部材とからなり、内輪と外輪と摺動部材とは、それぞれ円筒形状に形成される軸受に関するものである。

従来、自動車に代表される車両に適用されるスライドドアは、主に乗降時の利便性を考慮し、電動スライドドアが適用されているケースがある。この電動スライドドアのドア開閉機構は、ワイヤーケーブルがプーリー機構を介して開閉する構造となっている。そして、プーリーは主に樹脂から成り、プーリーの駆動には転がり軸受が適用されている（特許文献１）。

一般に、転がり軸受は、対をなす軌道輪の間に介在させた転動体の転がり接触により、摩擦を減じるものであり、その優れた低トルク性から一般機械用の軸受として広く普及している。しかしながら、転がり軸受は、内輪、外輪、転動体、保持器等の多数の部品から成ることから組立、製造コストが高騰する傾向にあり、また、転動体の収納スペースを要することから軸受の小型化にも一定の限度がある。さらに、低騒音化の為には、高精度加工を要し、製造コストが著しく増大するという欠点もあり、代替として滑り軸受を使用する場合が多い。

上記した滑り軸受は、焼結含油金属や樹脂等からなる外周部材に軸受孔を設け、この軸受孔に微小な軸受隙間を介在させて軸等の内周部材を挿入することによって構成されるが、このような滑り軸受では、軸受隙間の大小によって軸受寿命、トルク、触れ精度等が大きな影響を受けるため軸受隙間を厳しく管理する必要がある。また、滑り軸受については、相手側部材が支軸等の別機能を併せ持つ場合が多いため、内周部材と外周部材とを別途製造するのが通常であるが、両部材について精密加工を施さなければならず、手間を要するため、軸受隙間の寸法、形状の管理が困難であり、軸受隙間の不良による機能性の低下を招きやすい。

これらの課題を解決する手段として、外輪と内輪とから構成され、外輪の内周部に形成された環状突起または環状溝と、内輪の外周部に形成された環状溝または環状突起とが係合してなる滑り軸受が知られている（特許文献２）。また、外輪と内輪とから構成され、内輪が溶融硬化させた樹脂組成物からなり、内輪と外輪の軸受隙間が、内輪の硬化時の樹脂収縮によって形成してなる滑り軸受が知られている（特許文献３）。また、外輪と内輪とから構成され、軸方向の断面視にて、外周面が凸曲面の内輪と内周面が内輪の外周面の凸曲面に対応する凹曲面の外輪とからなる滑り軸受が知られている（特許文献４）。

特開２０１９－１１２０２５号公報実開昭５９－３９３１６号公報特開平９－３２８５６号公報特開２０１１－７４９７５号公報

しかしながら、特許文献２においては、内輪、外輪にそれぞれ環状溝、環状突起を有する構造であるが、環状突起部、環状溝部を除く部分は平坦部を有しており、摺動面積が増大することで相対的に摺動抵抗が増大し、また、環状溝と環状突起とが摩耗したとき、その摩耗粉が軸受外へ排出され難く、環状溝部に堆積され軸受摺動性の悪化が懸念される。

また、特許文献３においては、溶融樹脂から成る内輪と、金属のほかセラミックや或いは内輪の射出成型時の温度に影響を受けない程度の部材から成る外輪とで形成される滑り軸受が提供されている。しかしながら、軸受と軸とを組み付ける際に締代を持たせることにより軸との抜けや回転を防止する役割を果たすが、内輪が樹脂の場合、金属製の軸との物性の差により軸受の組付時に内輪が拡大し、軸と内輪とに十分な締代が確保されず、組付運転時の抜けや回転が生じることによる軸受機能の低下が懸念される。また、軸との組付時に内輪が拡大し、外輪との隙間が狭まることによる軸受摺動性の悪化が懸念される。

また、特許文献４においては、外輪の内周面における凹曲面と内輪の外周面における凸曲面とが互いの面に沿ってアキシャル方向への傾きや軸線方向への内輪、外輪の相対的なずれを生じさせ、その傾きやずれによって軸受摺動部への偏荷重の発生やそれによる偏摩耗を生じさせ、軸受機能の低下を招く恐れがある。

本発明は、上記した事情に鑑みなされたものであり、その目的とするところは、（１）軸との締代を確保することによる組付運転時の抜けや回転を防ぎ、（２）摺動面の接触面積を減らして摺動抵抗を低減することができ、（３）摺動時に発生する摩耗粉の排出を促すことが可能な軸受を提供することにある。

上記した目的を達成するために、請求項１に係る発明においては、
金属製の内輪および外輪と、樹脂製の摺動部材とからなり、前記内輪と前記外輪と前記摺動部材とは、それぞれ円筒形状に形成される軸受において、
前記摺動部材は、前記内輪の外周面に形成され、
前記摺動部材の外周面は、周方向全長にわたって、軸線方向の断面において凹曲面を有し、
前記摺動部材の外周面における凹曲面の曲率半径は、軸線方向中央部において最小で、軸線方向両端部に向かって大きくなり、
前記外輪の内周面は、周方向全長にわたって、軸線方向の断面において凸曲面を有し、
前記外輪の内周面における凸曲面の曲率半径は、軸線方向において一定であり、
前記摺動部材の外周面における凹曲面の曲率半径と前記外輪の内周面における凸曲面の曲率半径との関係は、凹曲面の曲率半径＞凸曲面の曲率半径であり、
前記摺動部材の外周面における凹曲面の曲率半径と前記外輪の内周面における凸曲面の曲率半径との差は、軸線方向中央部において最小で、軸線方向両端部に向かって大きくなり、
前記摺動部材の外周面における凹曲面と前記外輪の内周面における凸曲面とは、対向接触して摺動することを特徴とする。

請求項２に係る発明においては、請求項１記載の軸受において、前記摺動部材は、ナイロン、ポリアセタール、ポリフェニレンサルファイド、ポリエーテルイミド、ポリエチレンから選択される１種以上の合成樹脂を主体とし、ガラス繊維粒子、セラミック繊維粒子、炭素繊維粒子、アラミド繊維粒子、アクリル繊維粒子、ポリビニルアルコール繊維粒子から選択される１種以上の繊維状粒子を１～１５体積％含有することを特徴とする。

請求項３に係る発明においては、請求項２記載の軸受において、前記摺動部材は、さらに、黒鉛、二硫化モリブデン、二硫化タングステン、窒化硼素、ポリテトラフルオロエチレンから選択される１種以上の固体潤滑剤を１～２０体積％含有することを特徴とする。

請求項４に係る発明においては、請求項２又は請求項３記載の軸受において、前記摺動部材は、さらに、ＣａＦ_２、ＣａＣｏ_３、タルク、マイカ、ムライト、酸化鉄、リン酸カルシウム、チタン酸カリウム、Ｍｏ_２Ｃから選択される１種以上の充填材を１～１０体積％含有することを特徴とする。

請求項５に係る発明においては、請求項１乃至請求項４のいずれかに記載の軸受において、前記内輪および前記外輪は、鉄合金からなることを特徴とする。

本発明においては、金属製の内輪および外輪と、樹脂製の摺動部材とからなる軸受において、摺動部材は内輪の外周面に形成され、摺動部材の外周面における凹曲面と外輪の内周面における凸曲面とが対向接触して摺動する。このような構成では、内輪を金属製とすることで、金属製の相手軸との物性の差による軸受の組付時の内輪の拡大を防ぎ、軸と内輪とに十分な締代が確保され、組付運転時の抜けや回転の発生による軸受機能の低下や、内輪と摺動部材との摺動面の隙間が狭まることへの摺動性悪化を防ぐことができる。

また、摺動部材の外周面における凹曲面の曲率半径と外輪の内周面における凸曲面の曲率半径との関係は、凹曲面の曲率半径＞凸曲面の曲率半径とし、摺動部材の外周面における凹曲面の曲率半径と外輪の内周面における凸曲面の曲率半径との差は、軸線方向中央部において最小で、軸線方向中央部から軸線方向両端部に向かって大きくすることで、摺動面同士が一部でしか接触せず、摺動面の接触面積が小さくなり、摺動抵抗を低減することができる。また、摺動部材の外周面における凹曲面と外輪の内周面における凸曲面との隙間は、軸線方向中央部から軸線方向両端部に向かって大きくなるため、摺動時に発生する摩耗粉の排出を促し、摺動面に侵入した異物を排出し易くすることができる。

軸受の斜視図である。軸受を半分に分割した断面斜視図である。軸受を構成する外輪の斜視図である。外輪を半分に分割した断面斜視図である。軸受を構成する摺動部材の斜視図である。摺動部材を半分に分割した断面斜視図である。軸受を構成する内輪の斜視図である。内輪を半分に分割した断面斜視図である。摺動部材の断面図である。内輪の断面図である。外輪、摺動部材、内輪から構成される軸受の軸受摺動部を示す断面図である。非摺動時における比較例１の軸受の断面図である。摺動時における比較例１の軸受の断面図である。比較例２の軸受の断面図である。比較例３の軸受の断面図である。

（軸受の構成）
以下、本発明の実施形態について、図面を参照して説明する。なお、本説明に用いられる図は、実施形態に係る軸受１の概略図であり、構成、構造等を理解し易くするために各箇所が誇張あるいは省略して描かれている。

図１は、軸受１の斜視図であり、図２は、軸受１を半分に分割した断面斜視図である。図１及び図２に示すように、軸受１は、外輪１１、摺動部材１２、内輪１３から構成され、内輪１３の外周面１３ａに摺動部材１２が形成され、摺動部材１２の外周面における凹曲面１２ａと外輪１１の内周面における凸曲面１１ｃとが対向接触して摺動する。また、外輪１１及び内輪１３は、金属製であり、摺動部材１２は、合成樹脂製である。

図３は、軸受１を構成する外輪１１の斜視図であり、図４は、外輪１１を半分に分割した断面斜視図である。図３及び図４に示すように、外輪１１は、外周に軸線方向と平行になされる外周面１１ａを有し、内周に内周面として凸曲面１１ｃを有する円筒形状である。また、外輪１１の外周面の軸線方向両端部には、圧入を容易にする目的や圧入時のカジリ等損傷の発生を緩和するために面取１１ｄが設けられている。

より詳細には、外輪１１の内周面は、軸受１の軸線方向の断面において、周方向全長にわたって、軸受１の径方向の内側（中心側）に向かって凸形状からなる凸曲面１１ｃを有している。また、外輪１１の外周面１１ａは、軸受１の軸線方向から視認して円形状となっており、軸受１の軸線方向の断面において、周方向全長にわたって軸受１の軸線方向と平行になっているが、これに限定されない。外輪１１の外周面１１ａは、外周面１１ａ上に形成されるプーリー部材（図示しない）との接合を高めるため、断面視にて凹凸を有するようにしてもよい。

図５は、軸受１を構成する摺動部材１２の斜視図であり、図６は、摺動部材１２を半分に分割した断面斜視図である。図５及び図６に示すように、摺動部材１２は、内周に軸線方向と平行になされる内周面１２ｃを有し、外周に外周面として凹曲面１２ａを有する円筒形状である。

より詳細には、摺動部材１２の外周面は、軸受１の軸線方向の断面において、周方向全長にわたって、軸受１の径方向の内側（中心側）に向かって凹形状からなる凹曲面１２ａを有している。また、摺動部材１２の内周面１２ｃは、軸受１の軸線方向から視認して円形状となっており、軸受１の軸線方向の断面において、周方向全長にわたって軸受１の軸線方向と平行になっている。

図７は、軸受１を構成する内輪１３の斜視図であり、図８は、内輪１３を半分に分割した断面斜視図である。図７及び図８に示すように、内輪１３は、外周、内周に共に軸線方向と平行になされる外周面１３ａ、内周面１３ｃを有する円筒形状である。

より詳細には、内輪１３の内周面１３ｃは、軸受１の軸線方向から視認して円形状となっており、軸受１の軸線方向の断面において、周方向全長にわたって軸受１の軸線方向と平行になっている。また、摺動部材１２が被覆される内輪１３の外周面１３ａは、軸受１の軸線方向から視認して円形状となっており、軸受１の軸線方向の断面において、周方向全長にわたって軸受１の軸線方向と平行になっているが、これに限定されない。内輪１３の外周面１３ａは、摺動部材１２との接合を高めるため、断面視にて凹凸を有するようにしてもよい。

次に、摺動部材１２の外周面における凹曲面１２ａと外輪１１の内周面における凸曲面１１ｃとの関係について、図９乃至図１１を参照して説明する。図９は、内輪１３の断面図であり、図１０は、摺動部材１２の断面図であり、図１１は、外輪１１、摺動部材１２、内輪１３から構成される軸受１の軸受摺動部を示す断面図である。図９乃至図１１はいずれも、軸受１の軸線方向の断面における図である。

図９に示すように、外輪１１の内周面における凸曲面１１ｃは、軸線方向中央部ＣＬ１１において外周面１１ａとの距離１１ｘが最大であり、軸線方向両端部において外周面１１ａとの距離１１ｙが最小である。また、外輪１１の内周面における凸曲面１１ｃは、軸線方向において曲率半径Ｒ１１が一定である。

また、外輪１１の内周面における凸曲面１１ｃは、軸線方向中央部ＣＬ１１において外周面１１ａとの距離１１ｘが最大となるが、その距離１１ｘは、軸受機能の低下抑制や強度を保持するため、１．５ｍｍ以上であることが望ましい。また、外輪１１の内周面における凸曲面１１ｃは、軸線方向両端部において外周面１１ａとの距離１１ｙが最小となるが、その距離１１ｙは、軸線方向両端部において１．２ｍｍ以上であることが望ましい。

図１０に示すように、摺動部材１２の外周面における凹曲面１２ａは、軸線方向中央部ＣＬ１２において内周面１２ｃとの距離１２ｘが最小であり、軸線方向両端部において内周面１２ｃとの距離１２ｙが最大である。また、摺動部材１２の外周面における凹曲面１２ａは、軸線方向中央部ＣＬ１２において曲率半径Ｒ１２１が最小であり、軸線方向両端部において曲率半径Ｒ１２２が最大であり、その曲率半径Ｒ１２１，Ｒ１２２は、軸線方向中央部ＣＬ１２から軸線方向両端部に向かって徐々に大きくなっている。つまり、摺動部材１２の外周面における凹曲面１２ａにおいて、軸線方向中央部ＣＬ１２における曲率半径Ｒ１２１と、軸線方向両端部における曲率半径Ｒ１２２との関係は、
Ｒ１２１＜Ｒ１２２
となっている。

また、摺動部材１２の外周面における凹曲面１２ａは、軸線方向中央部ＣＬ１２において内周面１２ｃとの距離１２ｘが最小となるが、その距離１２ｘは、軸受機能の低下抑制や強度を保持するため、１．２ｍｍ以上であることが望ましい。また、摺動部材１２の外周面における凹曲面１２ａは、軸線方向両端部において内周面１２ｃとの距離１２ｙが最大となるが、その距離１２ｙは、軸線方向両端部において１．５ｍｍ以上であることが望ましい。

図１１に示すように、摺動部材１２の外周面における凹曲面１２ａの曲率半径Ｒ１２１，Ｒ１２２は、外輪１１の内周面における凸曲面１１ｃの曲率半径Ｒ１１よりも大きい。つまり、摺動部材１２の外周面における凹曲面１２ａの曲率半径Ｒ１２１，Ｒ１２２と、外輪１１の内周面における凸曲面１１ｃの曲率半径Ｒ１１との関係は、
Ｒ１２１，Ｒ１２２＞Ｒ１１
となっている。このように、摺動部材１２の外周面における凹曲面１２ａの曲率半径Ｒ１２１，Ｒ１２２については、外輪１１の内周面における凸曲面１１ｃの曲率半径Ｒ１１よりも大きくすることで、摺動部材１２の外周面における凹曲面１２ａと、外輪１１の内周面における凸曲面１１ｃとが一部でしか接触せず、摺動面の接触面積が小さくなり、摺動抵抗を低減することができる。なお、摺動部材１２の外周面における凹曲面１２ａの曲率半径Ｒ１２１，Ｒ１２２と、外輪１１の内周面における凸曲面１１ｃの曲率半径Ｒ１１との関係は、
Ｒ１１＝Ｒ１２１，Ｒ１２２×（８０～９５％）
であることが望ましい。

また、摺動部材１２の外周面における凹曲面１２ａの曲率半径Ｒ１２１，Ｒ１２２と、外輪１１の内周面における凸曲面１１ｃの曲率半径Ｒ１１との差は、軸線方向中央部において最小であり、軸線方向両端部において最大であり、その差は、軸線方向中央部から軸線方向両端部に向かって徐々に大きくなっている。つまり、摺動部材１２の外周面における凹曲面１２ａと、外輪１１の内周面における凸曲面１１ｃとの隙間は、軸線方向中央部において最小であり、軸線方向両端部において最大であり、その隙間は、軸線方向中央部から軸線方向両端部に向かって徐々に大きくなっている。このように、摺動部材１２の外周面における凹曲面１２ａと、外輪１１の内周面における凸曲面１１ｃとの隙間については、軸線方向中央部から軸線方向両端部に向かって大きくすることで、摺動時に発生する摩耗粉の排出を促し、摺動面に侵入した異物を排出し易くすることができる。

本発明の軸受１において、外輪１１、内輪１３は、金属材料からなり、摺動部材１２は、合成樹脂を主体とし、固体潤滑材等の充填剤を含む樹脂組成物からなるものを用いている。摺動部材１２の具体例としては、ナイロン、ポリアセタール、ポリフェニレンサルファイド、ポリエーテルイミド、ポリエチレンから選択される１種以上の合成樹脂を主体とし、ガラス繊維粒子、セラミック繊維粒子、炭素繊維粒子、アラミド繊維粒子、アクリル繊維粒子、ポリビニルアルコール繊維粒子から選択される１種以上の繊維状粒子を１～１５体積％含有することが挙げられる。これにより、好適な摺動特性を得ることができる。

また、固体潤滑材としては、黒鉛、二硫化モリブデン、二硫化タングステン、窒化硼素、ポリテトラフルオロエチレンから選択される１種以上を１～２０体積％含有することが望ましい。また、固体潤滑材以外の充填剤としては、ＣａＦ_２、ＣａＣｏ_３、タルク、マイカ、ムライト、酸化鉄、リン酸カルシウム、チタン酸カリウム、Ｍｏ_２Ｃから選択される１種以上を１～１０体積％含有することが望ましい。また、外輪１１、内輪１３は、鉄合金からなることが望ましい。これらにより、摺動特性の向上を図ることができる。

以上、本発明の軸受１は、外輪１１、摺動部材１２、内輪１３を備えてなるラジアル滑り軸受であり、外輪１１および内輪１３は金属からなり、摺動部材１２は樹脂組成物の成形体からなり、摺動部材１２は内輪１３の外周面に形成され、摺動部材１２の外周面における凹曲面１２ａと外輪１１の内周面における凸曲面１１ｃとが対向接触しながら摺動するものである。このような構成の軸受１は、外輪１１、摺動部材１２、内輪１３の３部品で構成されており、ボールベアリング（転がり玉軸受）と比較して部品点数が少なく、構造が簡単である。また、軸受１は、内輪１３を金属製とすることで、金属製の相手軸との物性の差による軸受１の組付時の内輪１３の拡大を防ぎ、相手軸（図示しない）と内輪１３とに十分な締代が確保され、組付運転時の抜けや回転の発生による軸受機能の低下や、内輪１３と摺動部材１２との摺動面隙間が狭まることへの摺動性悪化を防ぐことができる。

また、本発明の軸受１は、摺動部材１２の外周面における凹曲面１２ａと外輪１１の内周面における凸曲面１１ｃとが対向接触して摺動するので、相手軸と直接摺動する樹脂製の滑り軸受と異なり、摩擦トルクや摩耗量に関して相手軸の材質や表面粗さの影響を受けにくい。また、内輪１３と摺動部材１２の摺接面は、相補的な凹凸曲面にあるので、互いの軸方向の位置ずれを防止することができ、アキシャル方向への傾きを抑えることができる。

また、本発明の軸受１における外輪１１と摺動部材１２は、凹凸曲面同士が接触する態様であり、摺動部材１２の外周面における凹曲面１２ａの曲率半径Ｒ１２１，Ｒ１２２と、外輪１１の内周面における凸曲面１１ｃの曲率半径Ｒ１１を非同一としているが、凹曲面１２ａの曲率半径Ｒ１２１，Ｒ１２２＞凸曲面１１ｃの曲率半径Ｒ１１とし、摺動部材１２の外周面における凹曲面１２ａの曲率半径Ｒ１２１，Ｒ１２２と、外輪１１の内周面における凸曲面１１ｃの曲率半径Ｒ１１との差が軸線方向中央部において最小で、軸線方向中央部から軸線方向両端部に向かって大きくすることで、摺動面同士が一部でしか接触せず、摺動面の接触面積が小さくなり、従来の樹脂製の滑り軸受よりも摺動抵抗を低減することができる。また、摺動部材１２の外周面における凹曲面１２ａと外輪１１の内周面における凸曲面１１ｃとの隙間は、軸線方向中央部から軸線方向両端部に向かって大きくなるため、摺動時に発生する摩耗粉の排出を促し、摺動面に侵入した異物を排出し易くすることができる。

（比較例１の軸受の構成）
次に、比較例１の軸受１１１の構成について、図１２及び図１３を参照して説明する。図１２は、非摺動時における比較例１の軸受１１１の断面図であり、図１３は、摺動時における比較例１の軸受１１１の断面図である。

図１２に示すように、比較例１の軸受１１１は、外輪１１１ａ、摺動部材１１１ｂ、内輪１１１ｃから構成され、本発明の軸受１と同じく摺動部材１１１ｂは、内輪１１１ｃの外周面に形成される。また、摺動部材１１１ｂは、外周面に凸曲面を有し、凸曲面は、軸線方向中央部において曲率半径が最大で、軸線方向両端部において曲率半径が最小となる点で、本発明の軸受１の構成とは異なる。一方、外輪１１１ａは、内周面に凹曲面を有し、凹曲面は、軸線方向において曲率半径が一定である点で、本発明の軸受１の構成とは異なる。ただし、摺動部材１１１ｂの外周面における凸曲面と外輪１１１ａの内周面における凹曲面との隙間は、軸線方向中央部から軸線方向両端部に向かって大きくなる点で、本発明の軸受１の構成と同じである。

図１３に示すように、摺動時における比較例１の軸受１１１は、摺動部材１１１ｂの外周面に凸曲面を有し、外輪１１１ａの内周面に凸曲面を有するため、摺動部材１１１ｂと外輪１１１ａとが互いの摺動面に沿ってアキシャル方向に傾きを生じさせる懸念があり、その傾きによって軸受摺動部への偏荷重の発生や、それによる偏摩耗を生じさせ、軸受機能の低下を招く恐れがある。

（比較例２の軸受の構成）
次に、比較例２の軸受１１２の構成について、図１４を参照して説明する。図１４は、比較例２の軸受１１２の断面図である。

図１４に示すように、比較例２の軸受１１２は、外輪１１２ａ、摺動部材１１２ｂ、内輪１１２ｃから構成され、本発明の軸受１と同様に摺動部材１１２ｂは、内輪１１２ｃの外周面に形成される。また、摺動部材１１２ｂは、外周面において、軸線方向中央部付近に部分的に凸曲面と、軸線方向両端部付近に平坦面とを有し、凸曲面は、軸線方向中央部において内周面との距離が最大となる点で、本発明の軸受１の構成とは異なる。一方、外輪１１２ａは、内周面において、軸線方向中央部付近に部分的に凹曲面と、軸線方向両端部付近に平坦面とを有し、凹曲面は、軸線方向中央部において外周面との距離が最小となる点で、本発明の軸受１の構成とは異なる。

上記した比較例２の軸受１１２は、軸線方向両端部付近の平坦部同士が略全面で接触するため、摺動抵抗を低減する効果が得られない。また、比較例２の軸受１１２は、外輪１１３ａの内周面における凹曲面の端部が摺動部材１１３ｂに傷を付けたり局部的な摩耗を発生させることや、外輪１１３ａの内周面における凹曲面部に摩耗粉や侵入異物等が堆積しやすく、平坦部での摺動面同士の隙間が一定であるため、摩耗粉や侵入異物が排出されにくい懸念がある。

（比較例３の滑り軸受の構成）
次に、比較例３の軸受１１３の構成について、図１５を参照して説明する。図１５は、比較例３の軸受１１３の断面図である。

図１５に示すように、比較例３の軸受１１３は、外輪１１３ａ、摺動部材１１３ｂ、内輪１１３ｃから構成され、本発明の軸受１と同様に摺動部材１１３ｂは。内輪１１３ｃの外周面に形成される。また、摺動部材１１３ｂは、外周面において、軸線方向中央部付近に部分的に凹曲面と、軸線方向両端部付近に平坦面とを有し、凹曲面は、軸線方向中央部において外周面との距離が最小となる点で、本発明の軸受１の構成とは異なる。一方、外輪１１３ａは、内周面において、軸線方向中央部付近に部分的に凸曲面と、軸線方向両端部付近に平坦面とを有し、凸曲面は、軸線方向中央部において外周面との距離が最大となる点で、本発明の軸受１の構成とは異なる。

上記した比較例３の軸受１１３は、軸線方向両端部付近の平坦部同士が略全面で接触するため、摺動抵抗を低減する効果が得られない。また、比較例３の軸受１１３は、摺動部材１１２ｂの外周面における凹曲面部に摩耗粉や侵入異物等が堆積しやすく、平坦部での摺動面同士の隙間が一定であるため、摩耗粉や侵入異物が排出されにくい懸念がある。

１軸受
１１外輪
１１ａ外周面
１１ｃ凸曲面（内周面）
１１ｄ面取
１２摺動部材
１２ａ凹曲面（外周面）
１２ｃ内周面
１３内輪
１３ａ外周面
１３ｃ内周面

Claims

金属製の内輪および外輪と、樹脂製の摺動部材とからなり、前記内輪と前記外輪と前記摺動部材とは、それぞれ円筒形状に形成される軸受において、
前記摺動部材は、前記内輪の外周面に形成され、
前記摺動部材の外周面は、周方向全長にわたって、軸線方向の断面において凹曲面を有し、
前記摺動部材の外周面における凹曲面の曲率半径は、軸線方向中央部において最小で、軸線方向両端部に向かって大きくなり、
前記外輪の内周面は、周方向全長にわたって、軸線方向の断面において凸曲面を有し、
前記外輪の内周面における凸曲面の曲率半径は、軸線方向において一定であり、
前記摺動部材の外周面における凹曲面の曲率半径と前記外輪の内周面における凸曲面の曲率半径との関係は、凹曲面の曲率半径＞凸曲面の曲率半径であり、
前記摺動部材の外周面における凹曲面の曲率半径と前記外輪の内周面における凸曲面の曲率半径との差は、軸線方向中央部において最小で、軸線方向両端部に向かって大きくなり、
前記摺動部材の外周面における凹曲面と前記外輪の内周面における凸曲面とは、対向接触して摺動することを特徴とする軸受。
前記摺動部材は、ナイロン、ポリアセタール、ポリフェニレンサルファイド、ポリエーテルイミド、ポリエチレンから選択される１種以上の合成樹脂を主体とし、ガラス繊維粒子、セラミック繊維粒子、炭素繊維粒子、アラミド繊維粒子、アクリル繊維粒子、ポリビニルアルコール繊維粒子から選択される１種以上の繊維状粒子を１～１５体積％含有することを特徴とする請求項１記載の軸受。
前記摺動部材は、さらに、黒鉛、二硫化モリブデン、二硫化タングステン、窒化硼素、ポリテトラフルオロエチレンから選択される１種以上の固体潤滑剤を１～２０体積％含有することを特徴とする請求項２記載の軸受。
前記摺動部材は、さらに、ＣａＦ_２、ＣａＣｏ_３、タルク、マイカ、ムライト、酸化鉄、リン酸カルシウム、チタン酸カリウム、Ｍｏ_２Ｃから選択される１種以上の充填材を１～１０体積％含有することを特徴とする請求項２又は請求項３記載の軸受。
前記内輪および前記外輪は、鉄合金からなることを特徴とする請求項１乃至請求項４のいずれかに記載の軸受。