JPH11303880A - 軸支持体内に軸受ブッシュを固定する方法及びその方法に用いるための軸受ブッシュ - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 （修正有） 【課題】高い内径寸法精度をもって軸受ブッシュを軸支
持体の孔に固定することができる方法及びその方法に用
いるための軸受ブッシュを提供する。 【解決手段】筒状内壁面１によって規定される軸受ブッ
シュ嵌着孔２と、軸受ブッシュ嵌着孔２に軸方向に隣接
して配されている孔７とを具備しており、筒状内壁面１
と孔７を規定する円筒内壁面９との間には、筒状内壁面
１から径方向であって内方に伸びて円筒内壁面９で終端
する環状面１０が介在してなるハウジング１１を準備す
ると共に、アップセット後の軸受ブッシュ４の内径を規
定する径３２の円筒外面３３と、筒状外面３５とを具備
する芯金３１を準備し、芯金３１の円筒外面３３の一部
を孔７に、筒状外面３５を軸受ブッシュ嵌着孔２に夫々
配して、円筒外面３３の残部並びに環状面１０及び３９
によって軸受ブッシュ４をアップセットして筒状内壁面
１に軸受ブッシュ４を固定する。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は、軸を軸受ブッシュ
を介して回転自在に支持する軸支持体に、当該軸受ブッ
シュを軸支持体に固定するための方法及びその方法に用
いるための軸受ブッシュに関する。

【０００２】

【発明が解決しようとする課題】軸を軸支持体に円滑回
転自在となるように支持するためには、一般に、転がり
軸受又は滑り軸受が用いられ、この滑り軸受として軸受
ブッシュを用いる場合には、当該軸受ブッシュは、通
常、軸支持体の孔に固定される。

【０００３】ところで、軸受ブッシュの孔への固定を圧
入によって行なう場合には、軸支持体の孔の寸法誤差
（公差）と軸受ブッシュの厚みの寸法誤差等との累積に
より、圧入後、軸受ブッシュの内径が大きくばらつくこ
ととなり、高い内径寸法精度をもって軸受ブッシュを孔
に固定することが困難となる場合があり、したがって、
高い内径寸法精度が要求される際には、高精度をもって
形成された軸支持体と軸受ブッシュとを必要とし、極め
て高価格となる。

【０００４】更に、軸受ブッシュの孔への圧入による固
定では、上記の寸法誤差の累積に基づく軸支持体の外面
の膨らみ現象により、その外径寸法にも影響を与えるこ
とになり、外形に対しても高い寸法精度が要求される軸
支持体には、圧入による固定方法は必ずしも最適なもの
ではなく、これに対処すべく、軸支持体の肉厚（壁厚）
を厚くするか、その形成材料に硬質のものを使用して、
軸支持体の外面の膨らみ現象を確実に回避しようとする
と、軸支持体自体が大きくなって限られた空間内に配置
することが困難となると共に、上記と同様に軸支持体の
価格上昇をもたらす虞がある。

【０００５】一方、圧入による固定方法での上記の不都
合を解消するために、高精度をもって軸支持体の孔及び
軸受ブッシュを形成すると、前述のとおり高価となる上
に、逆に、十分な固定力をもって軸支持体の孔に軸受ブ
ッシュを固定することが困難となり、場合により、使用
中に軸受ブッシュが軸支持体の孔から脱落する虞があ
り、特に、圧入を容易にするために、軸支持体の孔を規
定する円筒状内壁面を高精度に加えて極めて滑らかに形
成すると脱落の虞が更に増大する虞がある。

【０００６】本発明は、前記諸点に鑑みてなされたもの
であって、その目的とするところは、軸支持体の孔の寸
法誤差にそれほど影響されず、しかも、軸受ブッシュの
厚みの寸法誤差を補正でき、而して、高い内径寸法精度
をもって軸受ブッシュを軸支持体の孔に固定することが
できる方法を提供することにある。

【０００７】本発明の他の目的とするところは、軸支持
体の外面の膨らみ現象を生じさせることがなく、その結
果、軸受ブッシュの固定後も軸支持体の外径寸法をその
まま維持できると共に、薄肉の軸支持体を使用できる上
に、更にその形成材料にアルミニウム、合成樹脂等の比
較的軟質のものをも使用できるところの軸受ブッシュを
孔に固定する方法を提供することにある。

【０００８】本発明の更に他の目的とするところは、軸
支持体の孔及び軸受ブッシュ自体を精度よく形成しなく
ても、使用中に脱落を生じさせないように軸支持体の孔
に軸受ブッシュをしっかりと固定できると共に、軸支持
体の孔を規定する内壁面を粗削りで形成する方がよりし
っかりと軸支持体の孔に軸受ブッシュを固定できる方法
を提供することにある。

【０００９】

【課題を解決するための手段】本発明の請求項１に記載
の軸支持体内に軸受ブッシュを嵌着する方法は、軸受ブ
ッシュ嵌着用の筒状内壁面によって規定される軸受ブッ
シュ嵌着孔と、この軸受ブッシュ嵌着孔に軸方向に隣接
して配されている孔とを具備しており、軸受ブッシュ嵌
着用の筒状内壁面と孔を規定する円筒内壁面との間に
は、軸受ブッシュ嵌着用の筒状内壁面から径方向であっ
て内方に伸びて円筒内壁面で終端する環状面が介在して
なる軸支持体を準備すると共に、アップセット後の軸受
ブッシュの内径を規定する径をもった円筒外面と、この
円筒外面に軸方向に隣接して配されている筒状外面とを
具備しており、円筒外面と筒状外面との間には、円筒外
面から径方向であって外方に伸びて筒状外面で終端する
環状面が介在してなる芯金を準備する工程と、この芯金
の円筒外面の一部を軸支持体の孔に、芯金の筒状外面を
軸支持体の軸受ブッシュ嵌着孔に夫々配して、円筒外面
の残部並びに軸支持体及び芯金の夫々の環状面によって
軸受ブッシュをアップセットして軸受ブッシュ嵌着用の
筒状内壁面に軸受ブッシュを固定する工程とを具備して
いる。

【００１０】本発明の請求項２に記載の方法は、上記方
法において、軸受ブッシュ嵌着用の筒状内壁面及び芯金
の円筒外面の残部並びに軸支持体及び芯金の夫々の環状
面によって形成される環状空間の容積を、当該容積が軸
受ブッシュの体積の近傍になるまで、徐々に減少させて
アップセットを行い、これにより軸支持体内に軸受ブッ
シュを固定する。

【００１１】本発明の請求項３に記載の方法は、上記方
法において、環状空間の容積が軸受ブッシュの体積の近
傍になる際における芯金に加えるべきアップセット圧力
を予め求め、このアップセット圧力への到達によりアッ
プセットを完了する。

【００１２】請求項２及び３に記載の方法において、
「近傍」とは、環状空間の容積と軸受ブッシュの体積と
が限りなく等しい場合を含むが、実際的には、好ましい
例では軸受ブッシュの体積が環状空間の容積の９９．９
％以下の程度であるが、本発明は、これに限定されず、
アップセットにより軸受ブッシュが塑性流動されて、実
質的に環状空間に密に軸受ブッシュが配されると共に、
軸支持体外面の膨らみを生じさせないか又はそれを許容
できる程度を言う。

【００１３】上記本発明の方法において、請求項４に記
載の方法では、孔は、アップセット後の軸受ブッシュの
内径と実質的に等しい径又は当該径よりも若干大きな径
を有しており、請求項５に記載の方法では、軸受ブッシ
ュ嵌着用の筒状内壁面及び芯金の筒状外面は夫々円筒面
であって、芯金の筒状外面は、軸受ブッシュ嵌着孔の径
に実質的に等しい径を有している。

【００１４】また、上記本発明の方法において、孔を規
定する円筒内壁面は、請求項６に記載の方法では、軸支
持体自体によって形成されており、請求項７に記載の方
法では、軸受ブッシュ嵌着孔に装着されたワッシャ等の
環状体の内周面である。

【００１５】また、上記本発明の方法において、請求項
８に記載の方法では、軸受ブッシュを予め芯金の円筒面
に装着する工程を具備しており、請求項９に記載の方法
では、軸受ブッシュを予め軸受ブッシュ嵌着孔に配する
工程を具備している。

【００１６】上記本発明の方法において、請求項１０に
記載の方法では、芯金は、中実体又は中空体からなる。
本発明ではこのように中実体又は中空体の芯金を用いる
ことができ、特に、中空体の芯金を用いることにより、
軸支持体の軸受ブッシュ嵌着孔の中心に他の部材が配さ
れていても、何等問題なく軸受ブッシュを軸支持体に固
定することができる。

【００１７】本発明の方法において、アップセットされ
る軸受ブッシュは、円筒状のブッシュ、好ましくは請求
項１１に記載のように巻きブッシュであり、この巻きブ
ッシュにおいて、請求項１２に記載のように、鋼板製裏
金と、この裏金に焼結された多孔質金属焼結層と、この
金属焼結層に充填被覆された合成樹脂層との少なくとも
三層構造を具備しているのが更に好ましい。

【００１８】アップセットは、１から１０トン、好まし
くは、２から７トン程度の荷重を加えて行うが、これに
必ずしも限定されないのであって、軸受ブッシュ及び軸
支持体の材質等によって適宜決定するとよい。

【００１９】本発明において、軸受ブッシュ嵌着孔に軸
方向に隣接して配されている孔は、貫通孔であってもよ
く、またはこれに代えて、有底孔であってもよい。

【００２０】

【発明の実施の形態】次に本発明及びその実施の形態
を、図に示す好ましい実施例に基づいて更に詳細に説明
する。なお、本発明はこれら実施例に何等限定されない
のである。

【００２１】

【実施例】軸支持体内に軸受ブッシュを嵌着する本例の
方法においては、まず、図１に示すような、軸受ブッシ
ュ嵌着用の筒状内壁面１によって規定される軸受ブッシ
ュ嵌着孔２と、軸受ブッシュ嵌着孔２に軸方向に隣接し
て配されていると共に、軸受ブッシュ嵌着孔２の径３よ
りも小径であって、アップセット後の軸受ブッシュ４
（図６参照）の内径５と実質的に等しい径６をもった孔
７とを具備しており、軸受ブッシュ嵌着用２の筒状内壁
面１と孔７を規定する円筒内壁面９との間には、軸受ブ
ッシュ嵌着用の筒状内壁面１から径方向であって内方に
伸びて円筒内壁面９で終端する環状面１０が介在してな
る軸支持体としてのハウジング１１を準備する。

【００２２】ハウジング１１は、一体形成された有底の
円筒体１２からなり、軸受ブッシュ嵌着孔２は円柱状で
あり、したがって、筒状内壁面１は円筒面となってい
る。

【００２３】ハウジング１１の筒状内壁面１に嵌着され
る軸受ブッシュ４は、図２から図４に示すように、鋼板
からなる鋼裏金２１と、鋼裏金２１に焼結された多孔質
金属焼結層２２と、多孔質金属焼結層２２に充填被覆さ
れた合成樹脂層２３の三層構造の短冊状の板材２４を、
合成樹脂層２３を内側にして円筒状に巻いて形成した巻
きブッシュである。なお、本発明方法の実施に際して
は、このような巻きブッシュに限定されないのは勿論で
あって、例えば円筒状のブッシュであってもよい。

【００２４】ハウジング１１の準備に加えて、図５に示
すような芯金３１を準備する。芯金３１は、アップセッ
ト後の軸受ブッシュ４の内径５を規定する径３２をもっ
た円筒外面３３と、円筒外面３３に軸方向の上方に隣接
して配されていると共に、円筒外面３３の径よりも大き
く、軸受ブッシュ嵌着孔２の径３に実質的に等しい径３
４をもった筒状外面３５とを具備している。

【００２５】芯金３１において、円筒外面３３と筒状外
面３５との間には、円筒外面３３から径方向であって外
方に伸びて筒状外面３５で終端する環状面３９が介在し
ている。

【００２６】本例の芯金３１は、円柱部４１と、円柱部
４１より大径の円柱部４２とが一体形成されてなる中実
体からなり、したがって、芯金３１では、円柱部４１に
円筒外面３３が、円柱部４２に筒状外面３５が夫々形成
されており、筒状外面３５は円筒面となっている。本例
の芯金３１において、円柱部４１の孔７への挿入側の端
部には、テーパ付けされた挿入案内面４５が形成されて
いる。

【００２７】以上のハウジング１１と芯金３１とを準備
し、次に、図５に示すように更に準備された位置決めプ
レッシャーパッド５１の有底孔５２にハウジング１１の
下部を嵌挿してハウジング１１を支持する一方、同じく
別に準備された円筒状の案内ジグ５３の円筒部５４をハ
ウジング１１の上部に嵌挿する。案内ジグ５３は、その
内径が軸受ブッシュ嵌着孔２の径３に実質的に等しくな
るように形成されている。５５は、ノックアウトピンで
ある。なお、本発明ではこのような案内ジグ５３を必ず
しも設けなくてもよい。

【００２８】次に、芯金３１の円柱部４１の円筒外面３
３に軸受ブッシュ４を挿入案内面４５を利用して装着し
て、次に、図５に示すように、芯金３１を案内ジグ５３
内に挿入して、芯金３１をハウジング１１に対して位置
決めし、更に、芯金３１にＡ方向の荷重を加えて、芯金
３１を位置決めプレッシャーパッド５１に向かって移動
させる。

【００２９】更に、図６に示すように、芯金３１の円筒
外面３３の一部をハウジング１１の孔７に、芯金３１の
筒状外面３５をハウジング１１の軸受ブッシュ嵌着孔２
に夫々配して、円筒外面３３の残部並びにハウジング１
１及び芯金３１の夫々の環状面１０及び３９によって軸
受ブッシュ４をアップセットして筒状内壁面１に軸受ブ
ッシュ４を固定する。

【００３０】このアップセットにおいては、筒状内壁面
１及び円筒外面３３の残部並びに環状面１０及び３９に
よって形成される環状空間６１の容積を、当該容積６１
が軸受ブッシュ４の体積の近傍になるまで徐々に減少さ
せて行うのであるが、環状空間６１の容積減少により、
軸受ブッシュ４に軸方向の圧縮力を加えて、軸受ブッシ
ュ４の軸方向の長さを減少させる一方、この軸方向の長
さの減少に基づいて軸受ブッシュ４を径方向に若干塑性
流動させて、筒状内壁面１に圧接させる。

【００３１】なお、環状空間６１の容積が軸受ブッシュ
４の体積の近傍になる際における芯金３１に加えるべき
アップセット圧力を予め求め、このアップセット圧力へ
の到達によりアップセットを完了するとよい。

【００３２】以上の方法によれば、芯金３１により軸受
ブッシュ４をアップセットして筒状内壁面１に固定する
ため、軸受ブッシュ嵌着孔２の径３の寸法誤差にそれほ
ど影響されず、しかも、軸受ブッシュ４の厚みの寸法誤
差を補正でき、而して、高い内径寸法精度をもって軸受
ブッシュ４を軸受ブッシュ嵌着孔２において筒状内壁面
１に固定することができる。

【００３３】また以上の方法によれば、軸受ブッシュ４
に軸方向の圧縮力を加えて、軸受ブッシュ４の軸方向の
長さを減少させる一方、この軸方向の長さの減少に基づ
いて軸受ブッシュ４を径方向に若干塑性流動させるだけ
であるため、ハウジング１１の外面の膨らみ現象を生じ
させることがなく、その結果、固定後もハウジング１１
の外径寸法をそのまま維持できると共に、薄肉のハウジ
ング１１を使用できる上に、更にその形成材料にアルミ
ニウム、合成樹脂等の比較的軟質のものをも使用でき
る。

【００３４】更に上記の方法によれば、軸受ブッシュ４
を径方向に若干塑性流動させ、これにより、軸受ブッシ
ュ４を軸受ブッシュ嵌着孔２において筒状内壁面１に固
定するため、筒状内壁面１を粗削りで形成してもよく、
しかも、このように筒状内壁面１を粗削りで形成する方
がよりしっかりと当該筒状内壁面１に軸受ブッシュ４を
固定できる。

【００３５】なお、上記の例では、芯金３１の円柱部４
１に軸受ブッシュ４を予め装着したが、これに代えて、
軸受ブッシュ４を予め軸受ブッシュ嵌着孔２に装着し
て、その後、芯金３１を案内ジグ５３内に挿入してもよ
い。

【００３６】以上の例では、孔７をハウジング１１自体
に形成し、孔７がハウジング１１自体の内周面によって
規定されるようにしたが、これに代えて、図７に示すよ
うに、軸受ブッシュ嵌着孔２に、ハウジング１１とは別
体の例えばワッシャ等の環状体７１を装着し、環状体７
１の内周面７２によって孔７が規定されるようにしても
よい。

【００３７】また以上の例では、芯金３１として中実体
を用いたが、これに代えて、図８に示すように、中空体
８１から芯金３１を形成してもよく、図８に示す芯金３
１は、アップセット後の軸受ブッシュ４の内径５を規定
する径３２をもった円筒外面３３と、円筒外面３３に軸
方向の上方に隣接して配されていると共に、円筒外面３
３の径よりも大きく、軸受ブッシュ嵌着孔２の径３に実
質的に等しい径３４をもった筒状外面３５とを具備して
おり、円筒外面３３と筒状外面３５との間には、円筒外
面３３から径方向であって外方に伸びて筒状外面３５で
終端する環状面３９が介在している。

【００３８】図８に示す芯金３１を準備して、この芯金
３１を用いて上記と同様にハウジング１１の軸受ブッシ
ュ嵌着孔２において筒状内壁面１に軸受ブッシュ４を固
定してもよく、このような芯金３１を用いることによ
り、ハウジング１１の内部中央に他の何らかの部品が固
着されている場合又は当該中央が突出している場合、例
えば図９に示すようにハウジング１１の底部８５に突起
８６が突出している場合でも、突起８６に邪魔されるこ
とがなく筒状内壁面１に軸受ブッシュ４を固定すること
ができる。

【００３９】

【発明の効果】本発明によれば、軸支持体の孔の寸法誤
差にそれほど影響されず、しかも、軸受ブッシュの厚み
の寸法誤差を補正でき、而して、高い内径寸法精度をも
って軸受ブッシュを筒状内壁面に固定することができ、
しかも、軸支持体の外面の膨らみ現象を生じさせること
がなく、その結果、固定後も軸支持体の外径寸法をその
まま維持できると共に、薄肉の軸支持体を使用できる上
に、更にその形成材料にアルミニウム、合成樹脂等の比
較的軟質のものをも使用でき、加えて、軸受ブッシュ嵌
着用の筒状内壁面及び軸受ブッシュ自体を精度よく形成
しなくても、使用中に脱落を生じさせないように軸支持
体の筒状内壁面に軸受ブッシュをしっかりと固定できる
と共に、軸受ブッシュ嵌着用の筒状内壁面を粗削りで形
成する方がよりしっかりと軸支持体の筒状内壁面に軸受
ブッシュを固定できる。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明の方法に用いて好適なハウジングの例の
断面図である。

【図２】本発明の方法に用いて好適な軸受ブッシュの例
の断面図である。

【図３】図２に示す軸受ブッシュの斜視図である。

【図４】図２に示す軸受ブッシュを形成するための板材
の断面図である。

【図５】本発明の方法に用いて好適な金型の例の断面図
と一工程の説明図である。

【図６】本発明の方法の最終工程の説明図である。

【図７】図１に示すハウジングに孔を形成する他の例の
一部断面説明図である。

【図８】本発明の方法に用いて好適な金型の他の例の断
面図である。

【図９】図８に示す金型により軸受ブッシュを固定する
ことができるハウジングの例の断面図である。

【符号の説明】

１ 軸受ブッシュ嵌着用の筒状内壁面 ２ 軸受ブッシュ嵌着孔 ４ 軸受ブッシュ ７ 孔 ９ 円筒内壁面 １０ 環状面 １１ ハウジング ３１ 芯金 ３３ 円筒外面 ３５ 筒状外面 ３９ 環状面

Claims (13)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 軸受ブッシュ嵌着用の筒状内壁面によっ
   て規定される軸受ブッシュ嵌着孔と、この軸受ブッシュ
   嵌着孔に軸方向に隣接して配されている孔とを具備して
   おり、軸受ブッシュ嵌着用の筒状内壁面と孔を規定する
   円筒内壁面との間には、軸受ブッシュ嵌着用の筒状内壁
   面から径方向であって内方に伸びて円筒内壁面で終端す
   る環状面が介在してなる軸支持体を準備すると共に、ア
   ップセット後の軸受ブッシュの内径を規定する径をもっ
   た円筒外面と、この円筒外面に軸方向に隣接して配され
   ている筒状外面とを具備しており、円筒外面と筒状外面
   との間には、円筒外面から径方向であって外方に伸びて
   筒状外面で終端する環状面が介在してなる芯金を準備す
   る工程と、この芯金の円筒外面の一部を軸支持体の孔
   に、芯金の筒状外面を軸支持体の軸受ブッシュ嵌着孔に
   夫々配して、円筒外面の残部並びに軸支持体及び芯金の
   夫々の環状面によって軸受ブッシュをアップセットして
   軸受ブッシュ嵌着用の筒状内壁面に軸受ブッシュを固定
   する工程とを具備した軸支持体内に軸受ブッシュを固定
   する方法。
2. 【請求項２】 軸受ブッシュ嵌着用の筒状内壁面及び芯
   金の円筒外面の残部並びに軸支持体及び芯金の夫々の環
   状面によって形成される環状空間の容積を、当該容積が
   軸受ブッシュの体積の近傍になるまで、徐々に減少させ
   てアップセットを行う請求項１に記載の軸支持体内に軸
   受ブッシュを固定する方法。
3. 【請求項３】 環状空間の容積が軸受ブッシュの体積の
   近傍になる際における芯金に加えるべきアップセット圧
   力を予め求め、このアップセット圧力への到達によりア
   ップセットを完了する請求項１又は２に記載の軸支持体
   内に軸受ブッシュを固定する方法。
4. 【請求項４】 孔は、アップセット後の軸受ブッシュの
   内径と実質的に等しい径又は当該径よりも若干大きな径
   を有している請求項１から３のいずれか一項に記載の軸
   支持体内に軸受ブッシュを固定する方法。
5. 【請求項５】 軸受ブッシュ嵌着用の筒状内壁面及び芯
   金の筒状外面は夫々円筒面であって、芯金の筒状外面
   は、軸受ブッシュ嵌着孔の径に実質的に等しい径を有し
   ている請求項１から４のいずれか一項に記載の軸支持体
   内に軸受ブッシュを固定する方法。
6. 【請求項６】 孔を規定する円筒内壁面は、軸支持体自
   体によって形成されている請求項１から５のいずれか一
   項に記載の軸支持体内に軸受ブッシュを固定する方法。
7. 【請求項７】 孔を規定する円筒内壁面は、軸受ブッシ
   ュ嵌着孔に装着された環状体の内周面である請求項１か
   ら５のいずれか一項に記載の軸支持体内に軸受ブッシュ
   を固定する方法。
8. 【請求項８】 軸受ブッシュを予め芯金の円筒外面に装
   着する工程を具備する請求項１から７のいずれか一項に
   記載の軸支持体内に軸受ブッシュを固定する方法。
9. 【請求項９】 軸受ブッシュを予め軸受ブッシュ嵌着孔
   に配する工程を具備する請求項１から７のいずれか一項
   に記載の軸支持体内に軸受ブッシュを固定する方法。
10. 【請求項１０】 芯金は、中実体又は中空体からなる請
    求項１から９のいずれか一項に記載の軸支持体内に軸受
    ブッシュを固定する方法。
11. 【請求項１１】 軸受ブッシュは、巻きブッシュである
    請求項１から１０のいずれか一項に記載の軸支持体内に
    軸受ブッシュを固定する方法。
12. 【請求項１２】 軸受ブッシュは、鋼板製裏金と、この
    裏金に焼結された多孔質金属焼結層と、この金属焼結層
    に充填被覆された合成樹脂層との少なくとも三層構造の
    巻きブッシュである請求項１から１１のいずれか一項に
    記載の軸支持体内に軸受ブッシュを固定する方法。
13. 【請求項１３】 請求項１から１２のいずれか一項に記
    載の方法に用いるための軸受ブッシュ。