JP3193691B2 - 軸受構造 - Google Patents
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- F16—ENGINEERING ELEMENTS AND UNITS; GENERAL MEASURES FOR PRODUCING AND MAINTAINING EFFECTIVE FUNCTIONING OF MACHINES OR INSTALLATIONS; THERMAL INSULATION IN GENERAL
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- F16H55/56—Pulleys or friction discs of adjustable construction of which the bearing parts are relatively axially adjustable
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- F16—ENGINEERING ELEMENTS AND UNITS; GENERAL MEASURES FOR PRODUCING AND MAINTAINING EFFECTIVE FUNCTIONING OF MACHINES OR INSTALLATIONS; THERMAL INSULATION IN GENERAL
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- General Engineering & Computer Science (AREA)
- Mechanical Engineering (AREA)
- Sliding-Contact Bearings (AREA)
- Compositions Of Macromolecular Compounds (AREA)
- Transmissions By Endless Flexible Members (AREA)
Description
【０００１】
【発明の属する技術分野】この発明は、軸と該軸を支持
する軸受のそれぞれの摺動面を樹脂層により形成されて
いる軸受構造に関する。
する軸受のそれぞれの摺動面を樹脂層により形成されて
いる軸受構造に関する。
【０００２】
【従来の技術】従来から、樹脂層により摺動面を被覆し
た軸受は知られており、樹脂中にポリテトラフルオロエ
チレン（以下、ＰＴＦＥという。）を含有すると、摩擦
係数が小さくなるとともに耐摩耗性が向上することも知
られているが、金属軸に対して樹脂被覆した軸受からな
る軸受構造を前提として開発が行われている。ここで、
近年、軸受に対する使用条件が過酷となり、さらに耐摩
耗性などに優れた軸受構造が要求されるようになってい
る。
た軸受は知られており、樹脂中にポリテトラフルオロエ
チレン（以下、ＰＴＦＥという。）を含有すると、摩擦
係数が小さくなるとともに耐摩耗性が向上することも知
られているが、金属軸に対して樹脂被覆した軸受からな
る軸受構造を前提として開発が行われている。ここで、
近年、軸受に対する使用条件が過酷となり、さらに耐摩
耗性などに優れた軸受構造が要求されるようになってい
る。
【０００３】
【発明が解決しようとする課題】しかし、摺動面が樹脂
からなる軸受は一般に耐摩耗性が十分ではなく、摩耗し
やすいという課題があった。発明者らは、軸と軸受の両
方を樹脂被覆するとともに、樹脂に特定量のＰＴＦＥを
含有すると、さらに摩擦係数が小さくなるとともに耐摩
耗性が向上することを見いだし、本発明に至ったもので
ある。
からなる軸受は一般に耐摩耗性が十分ではなく、摩耗し
やすいという課題があった。発明者らは、軸と軸受の両
方を樹脂被覆するとともに、樹脂に特定量のＰＴＦＥを
含有すると、さらに摩擦係数が小さくなるとともに耐摩
耗性が向上することを見いだし、本発明に至ったもので
ある。
【０００４】
【課題を解決するための手段】請求項１の発明では、軸
と該軸を支持する軸受のそれぞれ摺動面を樹脂層により
形成し、前記軸の樹脂層が、ポリテトラフルオロエチレ
ンを５〜５０重量％含有する熱硬化性樹脂からなり、前
記軸受の樹脂層が熱可塑性樹脂、又は５０重量％以下の
ポリテトラフルオロエチレンを含有する熱可塑性樹脂か
らなることを特徴としている。
と該軸を支持する軸受のそれぞれ摺動面を樹脂層により
形成し、前記軸の樹脂層が、ポリテトラフルオロエチレ
ンを５〜５０重量％含有する熱硬化性樹脂からなり、前
記軸受の樹脂層が熱可塑性樹脂、又は５０重量％以下の
ポリテトラフルオロエチレンを含有する熱可塑性樹脂か
らなることを特徴としている。
【０００５】軸の樹脂層を構成する熱硬化性樹脂として
は、耐摩耗性に優れたエポキシ樹脂、フェノール樹脂、
ポリアミドイミド樹脂、ポリイミド樹脂から選択された
少なくとも１種からなることが好ましく、また、軸受の
樹脂層を構成する熱可塑性樹脂としては、ポリアセター
ル樹脂、ポリアミド樹脂、ポリフェニレンサルフアイド
樹脂、ポリエーテルエーテルケトン樹脂、熱可塑性ポリ
アミドイミド樹脂、熱可塑性ポリイミド樹脂、四フツ化
エチレンパーフルオロアルキルビニルエーテル共重合体
樹脂が挙げられる。
は、耐摩耗性に優れたエポキシ樹脂、フェノール樹脂、
ポリアミドイミド樹脂、ポリイミド樹脂から選択された
少なくとも１種からなることが好ましく、また、軸受の
樹脂層を構成する熱可塑性樹脂としては、ポリアセター
ル樹脂、ポリアミド樹脂、ポリフェニレンサルフアイド
樹脂、ポリエーテルエーテルケトン樹脂、熱可塑性ポリ
アミドイミド樹脂、熱可塑性ポリイミド樹脂、四フツ化
エチレンパーフルオロアルキルビニルエーテル共重合体
樹脂が挙げられる。
【０００６】一般の軸受構造においては、軸の交換は困
難であり、軸受の交換は容易であることから、軸側の耐
摩耗性を軸受側よりも高めて、可能な限り軸側の摩耗量
を低くすることが望まれる。請求項１の発明では、軸の
樹脂層を硬度の高い熱硬化性樹脂から構成し、軸受の樹
脂層を熱可塑性樹脂としているので、軸の摩耗を低くす
ることができる。
難であり、軸受の交換は容易であることから、軸側の耐
摩耗性を軸受側よりも高めて、可能な限り軸側の摩耗量
を低くすることが望まれる。請求項１の発明では、軸の
樹脂層を硬度の高い熱硬化性樹脂から構成し、軸受の樹
脂層を熱可塑性樹脂としているので、軸の摩耗を低くす
ることができる。
【０００７】また、請求項１の発明では、軸の樹脂層を
構成する熱硬化性樹脂には、ＰＴＦＥを含有しているの
で、摩擦抵抗が低下し、耐摩耗性が向上する。５重量％
未満ではこの向上効果が十分には得られない。また、５
０重量％を越えると、かえって耐摩耗性が低下する。こ
のため、５〜５０重量％とする。特に含有量が１０〜３
０重量％の場合にこれらの向上効果が大きく望ましい。
軸受の樹脂層を構成する熱可塑性樹脂に、ＰＴＦＥを含
有させて、さらに摩擦抵抗を低下させ、耐摩耗性を向上
させることができる。ＰＴＦＥを含有させる場合、５０
重量％を越えると、かえって耐摩耗性が低下する。この
ため、ＰＴＦＥの含有量は５０重量％以下とする。特に
含有量が１０〜３０重量％の場合にこれらの向上効果が
大きく、望ましい。
構成する熱硬化性樹脂には、ＰＴＦＥを含有しているの
で、摩擦抵抗が低下し、耐摩耗性が向上する。５重量％
未満ではこの向上効果が十分には得られない。また、５
０重量％を越えると、かえって耐摩耗性が低下する。こ
のため、５〜５０重量％とする。特に含有量が１０〜３
０重量％の場合にこれらの向上効果が大きく望ましい。
軸受の樹脂層を構成する熱可塑性樹脂に、ＰＴＦＥを含
有させて、さらに摩擦抵抗を低下させ、耐摩耗性を向上
させることができる。ＰＴＦＥを含有させる場合、５０
重量％を越えると、かえって耐摩耗性が低下する。この
ため、ＰＴＦＥの含有量は５０重量％以下とする。特に
含有量が１０〜３０重量％の場合にこれらの向上効果が
大きく、望ましい。
【０００８】
【０００９】また、軸または軸受の裏金を金属で構成し
た場合には、これらに樹脂を直接接合しても接合力が不
足する場合がある。ここで、特開昭５７ー７４１５３号
公報に開示されているように、従来から、軸受の裏金上
に金網やブロンズ粉を焼結し、この金網やブロンズ層に
樹脂を充填被覆することによって、接合力を確保する技
術が確立されている。このため、軸受には、樹脂層に鉛
化合物を添加したり（請求項４）、チタン酸カリウイス
カ（請求項３）などの短繊維、固体潤滑剤等の添加物を
添加することによって、さらに摩擦係数を改善したり耐
摩耗性を向上するなど、軸受にはこれらの種々の改善方
策を施すことも容易に行うことができる。
た場合には、これらに樹脂を直接接合しても接合力が不
足する場合がある。ここで、特開昭５７ー７４１５３号
公報に開示されているように、従来から、軸受の裏金上
に金網やブロンズ粉を焼結し、この金網やブロンズ層に
樹脂を充填被覆することによって、接合力を確保する技
術が確立されている。このため、軸受には、樹脂層に鉛
化合物を添加したり（請求項４）、チタン酸カリウイス
カ（請求項３）などの短繊維、固体潤滑剤等の添加物を
添加することによって、さらに摩擦係数を改善したり耐
摩耗性を向上するなど、軸受にはこれらの種々の改善方
策を施すことも容易に行うことができる。
【００１０】これに対して、軸にこれらの技術を適用す
ることは、一般に困難な場合が多く、通常、樹脂を吹付
けたり塗布するなどに止まっている。しかし、軸に樹脂
層の接合力を高めることができれば、軸側の樹脂層に固
体潤滑剤を添加したり、チタン酸カリウイスカなどの短
繊維等の添加物を添加することもできる。
ることは、一般に困難な場合が多く、通常、樹脂を吹付
けたり塗布するなどに止まっている。しかし、軸に樹脂
層の接合力を高めることができれば、軸側の樹脂層に固
体潤滑剤を添加したり、チタン酸カリウイスカなどの短
繊維等の添加物を添加することもできる。
【００１１】これらの軸と軸受からなる軸受構造の好適
な適用例として無段変速機への適用が挙げられる（請求
項５）。
な適用例として無段変速機への適用が挙げられる（請求
項５）。
【００１２】
【発明の効果】請求項１の発明では、摩擦係数が低く、
また、耐摩耗性に優れた軸受構造とすることができると
共に、軸側の方の耐摩耗性を向上させることができる。
また、耐摩耗性に優れた軸受構造とすることができると
共に、軸側の方の耐摩耗性を向上させることができる。
【００１３】
【００１４】請求項３の発明では、請求項１、２記載の
軸受構造において、軸受側の樹脂層に５〜３０重量％の
チタン酸カリウイスカを含有することによって、さらに
摩擦係数が小さく、また、耐摩耗性に優れた軸受構造と
することができる。
軸受構造において、軸受側の樹脂層に５〜３０重量％の
チタン酸カリウイスカを含有することによって、さらに
摩擦係数が小さく、また、耐摩耗性に優れた軸受構造と
することができる。
【００１５】請求項４の発明では、請求項１〜３記載の
軸受構造において、軸受側の樹脂層に０．１〜１０重量
％の鉛化合物を含有することによって、さらに摩擦係数
が小さく、また、耐摩耗性に優れた軸受構造とすること
ができる。
軸受構造において、軸受側の樹脂層に０．１〜１０重量
％の鉛化合物を含有することによって、さらに摩擦係数
が小さく、また、耐摩耗性に優れた軸受構造とすること
ができる。
【００１６】請求項５の発明では、無段変速機の軸受構
造として、請求項１〜４記載の軸受構造を適用すること
ができて、耐久性に優れた無段変速機とすることができ
る。
造として、請求項１〜４記載の軸受構造を適用すること
ができて、耐久性に優れた無段変速機とすることができ
る。
【００１７】
【発明の実施の形態】以下、この発明をすべり軸受に適
用した実施例を比較例とともに説明する。まず、表１、
表２に示す実施例１〜２２及び比較例１〜１１の軸受と
軸の試験試料を製作した。
用した実施例を比較例とともに説明する。まず、表１、
表２に示す実施例１〜２２及び比較例１〜１１の軸受と
軸の試験試料を製作した。
【００１８】
【表１】
【００１９】
【表２】
【００２０】軸受については、次のようにして作成し
た。まず、銅メッキを施した厚さ１．５ｍｍの鋼板上
に、青銅粉末を０．４ｍｍの厚さに散布して焼結し、多
孔質焼結層を形成した。一方、表１に示す各組成からな
る均一成分のペレット状の樹脂をシート押出し機によっ
て０．５ｍｍの厚さの樹脂シートを形成した。そして、
多孔質焼結層を４００〜４５０度Ｃに加熱した状態で、
この樹脂シートを重合わせてロール間で圧接し、含浸被
覆した。この後、鋼板を外径２７．２ｍｍ、内径２２ｍ
ｍのスラストワッシャに切断して各実施例及び比較例の
軸受を得た。
た。まず、銅メッキを施した厚さ１．５ｍｍの鋼板上
に、青銅粉末を０．４ｍｍの厚さに散布して焼結し、多
孔質焼結層を形成した。一方、表１に示す各組成からな
る均一成分のペレット状の樹脂をシート押出し機によっ
て０．５ｍｍの厚さの樹脂シートを形成した。そして、
多孔質焼結層を４００〜４５０度Ｃに加熱した状態で、
この樹脂シートを重合わせてロール間で圧接し、含浸被
覆した。この後、鋼板を外径２７．２ｍｍ、内径２２ｍ
ｍのスラストワッシャに切断して各実施例及び比較例の
軸受を得た。
【００２１】また、軸については、次のようにして作成
した。Ｓ５５Ｃ焼き入れ鋼を使用し、これに各実施例及
び比較例の組成からなる樹脂を吹付けた後焼成し、樹脂
層の厚さ０．０１ｍｍの各実施例及び比較例の軸を得
た。得られた軸と軸受を組み合わせた各実施例及び比較
例について、鈴木式摩擦摩耗試験機により、摩擦係数と
摩耗量を求めた。試験は、１０Ｍｐａの一定荷重で、周
速０．０５ｍ／ｓにて４時間試験した。この結果を表３
に示す。
した。Ｓ５５Ｃ焼き入れ鋼を使用し、これに各実施例及
び比較例の組成からなる樹脂を吹付けた後焼成し、樹脂
層の厚さ０．０１ｍｍの各実施例及び比較例の軸を得
た。得られた軸と軸受を組み合わせた各実施例及び比較
例について、鈴木式摩擦摩耗試験機により、摩擦係数と
摩耗量を求めた。試験は、１０Ｍｐａの一定荷重で、周
速０．０５ｍ／ｓにて４時間試験した。この結果を表３
に示す。
【００２２】
【表３】
【００２３】軸に樹脂層を形成していない比較例８〜１
１では、摩擦係数も大きく、また軸受の摩耗量が大きか
った。この内、摩擦係数は、軸受の樹脂層のＰＴＦＥの
含有量が１５重量％（比較例９）になれば、これ以上Ｐ
ＴＦＥの含有量が多くなってもあまり小さくならなかっ
た。また、比較例９の摩耗量が最も少なく、３０、３５
重量％とした比較例１０、１１では、かえってこれより
多くなっていた。
１では、摩擦係数も大きく、また軸受の摩耗量が大きか
った。この内、摩擦係数は、軸受の樹脂層のＰＴＦＥの
含有量が１５重量％（比較例９）になれば、これ以上Ｐ
ＴＦＥの含有量が多くなってもあまり小さくならなかっ
た。また、比較例９の摩耗量が最も少なく、３０、３５
重量％とした比較例１０、１１では、かえってこれより
多くなっていた。
【００２４】また、軸側の樹脂層にＰＴＦＥを含有して
いない比較例１〜４では、軸および軸受の両方の摩耗量
が多かった。この内、摩擦係数は、軸受の樹脂層のＰＴ
ＦＥの含有量が１５重量％（比較例２）になればこれ以
上ＰＴＦＥの含有量が多くなってもあまり小さくならな
かった。また、軸受の摩耗量は、軸受の樹脂層のＰＴＦ
Ｅの含有量が３０重量％の比較例３の摩耗量が最も少な
く、３５重量％とした比較例４では、かえってこれより
多くなっていた。一方、軸側の摩耗量では、軸受の樹脂
層のＰＴＦＥの含有量が３０重量％（比較例３）で１１
μｍになった。
いない比較例１〜４では、軸および軸受の両方の摩耗量
が多かった。この内、摩擦係数は、軸受の樹脂層のＰＴ
ＦＥの含有量が１５重量％（比較例２）になればこれ以
上ＰＴＦＥの含有量が多くなってもあまり小さくならな
かった。また、軸受の摩耗量は、軸受の樹脂層のＰＴＦ
Ｅの含有量が３０重量％の比較例３の摩耗量が最も少な
く、３５重量％とした比較例４では、かえってこれより
多くなっていた。一方、軸側の摩耗量では、軸受の樹脂
層のＰＴＦＥの含有量が３０重量％（比較例３）で１１
μｍになった。
【００２５】次に、軸受側の樹脂層にＰＴＦＥを含有し
ていない実施例６〜８では、比較例１との対比におい
て、摩擦係数が小さく、また、摩耗量が軸および軸受の
両方ともに少なくなっており、軸受側の樹脂層にＰＴＦ
Ｅを含有した効果が得られていた。この内、摩擦係数
は、軸の樹脂層のＰＴＦＥの含有量が多くなるに従って
低下するが、軸側の樹脂層にもＰＴＦＥを含有していな
い比較例１との対比では、１０重量％（実施例６）にな
ればこれ以上のＰＴＦＥの含有によってはその改善効果
は小さい。また、摩耗量については、軸の樹脂層のＰＴ
ＦＥの含有量が１０〜５０重量％と変化しても余り変化
がなく、６μｍまたは７μｍとほぼ同じ値を示した。一
方、軸受側の摩耗量では、軸受の樹脂層のＰＴＦＥの含
有量が多くなると徐々に低下する結果が得られた。な
お、比較例６は、軸側の樹脂層に８５重量％のＰＴＦＥ
を含有した例であって、軸の摩耗量が著しく大きい２０
μｍを示した。
ていない実施例６〜８では、比較例１との対比におい
て、摩擦係数が小さく、また、摩耗量が軸および軸受の
両方ともに少なくなっており、軸受側の樹脂層にＰＴＦ
Ｅを含有した効果が得られていた。この内、摩擦係数
は、軸の樹脂層のＰＴＦＥの含有量が多くなるに従って
低下するが、軸側の樹脂層にもＰＴＦＥを含有していな
い比較例１との対比では、１０重量％（実施例６）にな
ればこれ以上のＰＴＦＥの含有によってはその改善効果
は小さい。また、摩耗量については、軸の樹脂層のＰＴ
ＦＥの含有量が１０〜５０重量％と変化しても余り変化
がなく、６μｍまたは７μｍとほぼ同じ値を示した。一
方、軸受側の摩耗量では、軸受の樹脂層のＰＴＦＥの含
有量が多くなると徐々に低下する結果が得られた。な
お、比較例６は、軸側の樹脂層に８５重量％のＰＴＦＥ
を含有した例であって、軸の摩耗量が著しく大きい２０
μｍを示した。
【００２６】実施例１〜５は、実施例６〜８に対して、
軸受側の樹脂層にＰＴＦＥを１５重量％含有したもので
あって、摩擦係数がさらに小さくなった。また、軸およ
び軸受の両方ともに摩耗量が少なくなっており、軸受側
の樹脂層にＰＴＦＥを含有した効果が得られていた。こ
の内、摩擦係数は、軸の樹脂層のＰＴＦＥの含有量が多
くなるに従って徐々に低下する。また、軸の摩耗量につ
いては、軸の樹脂層のＰＴＦＥの含有量が１０〜５０重
量％と変化しても余り変化がないが、実施例２、３が４
μｍと最も少なかった。一方、軸受側の摩耗量では、実
施例３、４、５が２μｍと最も少なかった。なお、比較
例７は、軸側の樹脂層に８５重量％のＰＴＦＥを含有し
た例であって、軸の摩耗量が著しく大きい１９μｍを示
した。
軸受側の樹脂層にＰＴＦＥを１５重量％含有したもので
あって、摩擦係数がさらに小さくなった。また、軸およ
び軸受の両方ともに摩耗量が少なくなっており、軸受側
の樹脂層にＰＴＦＥを含有した効果が得られていた。こ
の内、摩擦係数は、軸の樹脂層のＰＴＦＥの含有量が多
くなるに従って徐々に低下する。また、軸の摩耗量につ
いては、軸の樹脂層のＰＴＦＥの含有量が１０〜５０重
量％と変化しても余り変化がないが、実施例２、３が４
μｍと最も少なかった。一方、軸受側の摩耗量では、実
施例３、４、５が２μｍと最も少なかった。なお、比較
例７は、軸側の樹脂層に８５重量％のＰＴＦＥを含有し
た例であって、軸の摩耗量が著しく大きい１９μｍを示
した。
【００２７】実施例９〜１１は、実施例６〜８に対し
て、軸受側の樹脂層にＰＴＦＥを３０重量％含有したも
のであって、最も優れた摩擦係数を示した。また、軸の
摩耗量は、軸の樹脂層のＰＴＦＥの含有量が１０〜５０
重量％と変化しても余り変化がなく、５、６μｍの値を
示した。一方、軸受側でにおいても６、７μｍの値を示
した。
て、軸受側の樹脂層にＰＴＦＥを３０重量％含有したも
のであって、最も優れた摩擦係数を示した。また、軸の
摩耗量は、軸の樹脂層のＰＴＦＥの含有量が１０〜５０
重量％と変化しても余り変化がなく、５、６μｍの値を
示した。一方、軸受側でにおいても６、７μｍの値を示
した。
【００２８】これらの試験結果から、軸の樹脂層とし
て、ＰＡＩにＰＴＦＥを５重量％以上含有する樹脂によ
り形成し、また、軸受の樹脂層として、ＰＥＥＫに３０
重量％以下のＰＴＦＥを含有すると、摩擦係数が小さ
く、また軸及び軸受の耐摩耗性が向上することを確認で
きた。
て、ＰＡＩにＰＴＦＥを５重量％以上含有する樹脂によ
り形成し、また、軸受の樹脂層として、ＰＥＥＫに３０
重量％以下のＰＴＦＥを含有すると、摩擦係数が小さ
く、また軸及び軸受の耐摩耗性が向上することを確認で
きた。
【００２９】また、実施例１２は、実施例３の軸の樹脂
虐がＰＡ工であるのに対して、ＥＰとした例であって、
摩擦係数及び軸、軸受の摩耗量においても遜色のない値
を示した。
虐がＰＡ工であるのに対して、ＥＰとした例であって、
摩擦係数及び軸、軸受の摩耗量においても遜色のない値
を示した。
【００３０】実施例１３、１４は、実施例３の軸受の樹
脂層がＰＥＥＫであるのに対して、熱可塑性ＰＩ、ＰＰ
Ｓとした例であって、摩擦係数及び軸、軸受の摩耗量に
おいても遜色のない値を示した。
脂層がＰＥＥＫであるのに対して、熱可塑性ＰＩ、ＰＰ
Ｓとした例であって、摩擦係数及び軸、軸受の摩耗量に
おいても遜色のない値を示した。
【００３１】実施例１５〜１８は、実施例２の軸受の樹
脂層をＰＥＥＸを８５重量％、ＰＴＦＥを１５重量％と
しているのに対して、ＰＴＦＥを１５重量％のままとし
て、チタン酸カリウイスカを５〜３０重量％添加した例
であって、摩擦係数及び軸、軸受の摩耗量においてもさ
らに良好な値を示した。
脂層をＰＥＥＸを８５重量％、ＰＴＦＥを１５重量％と
しているのに対して、ＰＴＦＥを１５重量％のままとし
て、チタン酸カリウイスカを５〜３０重量％添加した例
であって、摩擦係数及び軸、軸受の摩耗量においてもさ
らに良好な値を示した。
【００３２】また、実施例１９〜２２は、実施例１６の
軸受の樹脂層に対して、ＰＴＦＥの含有量を１５重量％
のままとして、さらにＰｂＯ、ＰｂＦ２を添加した例で
あって、摩擦係数及び軸、軸受の摩耗量においてもさら
に良好な値を示した。
軸受の樹脂層に対して、ＰＴＦＥの含有量を１５重量％
のままとして、さらにＰｂＯ、ＰｂＦ２を添加した例で
あって、摩擦係数及び軸、軸受の摩耗量においてもさら
に良好な値を示した。
【００３３】（無段変速機に適用した実施例）次に、乾
式の無段変速装置に適用した実施例について説明する。
図１は、ベルト式の無段変速機の断面図であって、ケー
ス１内には、図示しないエンジン側に連結された駆動軸
２と、図示しない車輪側に連結された従動軸３が回転可
能に取付けられ、駆動軸２側に駆動プーリ２０が形成さ
れ、従動軸３側に従動プーリ３０が形成されている。そ
して、この両プーリ２０、３０のプーリ溝の間にＶベル
ト４が掛け渡されて、駆動軸２が駆動回転すると、これ
に伴って両プーリ２０、３０に掛けられたＶベルト４の
それぞれの径に応じた変速比により従動軸３が回転され
る。
式の無段変速装置に適用した実施例について説明する。
図１は、ベルト式の無段変速機の断面図であって、ケー
ス１内には、図示しないエンジン側に連結された駆動軸
２と、図示しない車輪側に連結された従動軸３が回転可
能に取付けられ、駆動軸２側に駆動プーリ２０が形成さ
れ、従動軸３側に従動プーリ３０が形成されている。そ
して、この両プーリ２０、３０のプーリ溝の間にＶベル
ト４が掛け渡されて、駆動軸２が駆動回転すると、これ
に伴って両プーリ２０、３０に掛けられたＶベルト４の
それぞれの径に応じた変速比により従動軸３が回転され
る。
【００３４】ここで、駆動プーリ２０について説明する
と、ケース１に回転可能に取付けられた駆動軸２の中間
に、駆動プーリ２０の半部となる固定シーブ２１が一体
に設けられている。また、駆動軸２の軸部の外周には、
スライドキー２２が突出形成され、このスライドキー２
２が嵌合して、その軸線方向に移動可能に筒状の駆動ハ
ウジング２３が設けられて、駆動ハウジング２３が駆動
軸２と一体的に回転可能とされている。また、この駆動
ハウジング２３の内周面には、駆動ハウジング２３を支
持する駆動側の軸受２４が２カ所に取付けられている。
と、ケース１に回転可能に取付けられた駆動軸２の中間
に、駆動プーリ２０の半部となる固定シーブ２１が一体
に設けられている。また、駆動軸２の軸部の外周には、
スライドキー２２が突出形成され、このスライドキー２
２が嵌合して、その軸線方向に移動可能に筒状の駆動ハ
ウジング２３が設けられて、駆動ハウジング２３が駆動
軸２と一体的に回転可能とされている。また、この駆動
ハウジング２３の内周面には、駆動ハウジング２３を支
持する駆動側の軸受２４が２カ所に取付けられている。
【００３５】駆動ハウジング２３の外周部はベアリング
５１の内輪と嵌合されており、一体となって回転するよ
うになっている。一方、ベアリング５１の外輪はスライ
ダーギヤ５２と嵌合されており、これと一体となって回
転するようになっている。
５１の内輪と嵌合されており、一体となって回転するよ
うになっている。一方、ベアリング５１の外輪はスライ
ダーギヤ５２と嵌合されており、これと一体となって回
転するようになっている。
【００３６】スライダーギヤ５２の内周面には雌ネジ５
２ａが形成されており、これはスクリューシャフト５３
に形成されている雄ネジ５３ａと噛み合わされている。
スクリューシャフト５３の端部はケース６に固定されて
いる。そして、スクリューシャフト５３の内部にはベア
リング５４が内装されており、前記駆動軸２はこのベア
リング５４によって回転可能に支持されている。
２ａが形成されており、これはスクリューシャフト５３
に形成されている雄ネジ５３ａと噛み合わされている。
スクリューシャフト５３の端部はケース６に固定されて
いる。そして、スクリューシャフト５３の内部にはベア
リング５４が内装されており、前記駆動軸２はこのベア
リング５４によって回転可能に支持されている。
【００３７】スライダーギヤ５２の外周にはギヤ５２ｂ
が形成されており、これは回転可能に軸支された動力伝
達ギヤ５５の小ギヤ５５ａと噛み合わされている。一
方、動力伝達ギヤ５５の大ギヤ５５ｂは動力伝達ギヤ５
６の小ギヤ５６ａと噛み合わされており、動力伝達ギヤ
５６の大ギヤ５６ｂはモータ５の駆動ギヤ５７と噛み合
わされている。そして、この駆動ギヤ５７はモータ５に
よって駆動されるようになっている。モータ５の回転
は、動力伝達ギヤ５６，５５を介し、スライダーギヤ５
２へ伝達する。スライダーギヤ５２が回転するとネジ部
５２ａ，５３ａにより、軸方向に移動する。
が形成されており、これは回転可能に軸支された動力伝
達ギヤ５５の小ギヤ５５ａと噛み合わされている。一
方、動力伝達ギヤ５５の大ギヤ５５ｂは動力伝達ギヤ５
６の小ギヤ５６ａと噛み合わされており、動力伝達ギヤ
５６の大ギヤ５６ｂはモータ５の駆動ギヤ５７と噛み合
わされている。そして、この駆動ギヤ５７はモータ５に
よって駆動されるようになっている。モータ５の回転
は、動力伝達ギヤ５６，５５を介し、スライダーギヤ５
２へ伝達する。スライダーギヤ５２が回転するとネジ部
５２ａ，５３ａにより、軸方向に移動する。
【００３８】したがって、駆動ハウジング２３は、モー
タ５の回転によって、駆動軸２の軸線方向に移動可能と
されている。また、駆動ハウジング２３の一端に、駆動
プーリ２０の他の半部となる可動シーブ２５が一体に設
けられて、この対向する可動シーブ２５の傾斜面と固定
シーブ２１の傾斜面とによりＶ字状の駆動プーリ溝が形
成される。そして、モータ５が回転すると、駆動ハウジ
ング２３が駆動軸２の軸線方向に移動する。これにより
可動シーブ２５が移動して、駆動プーリ溝の溝幅が調整
される。
タ５の回転によって、駆動軸２の軸線方向に移動可能と
されている。また、駆動ハウジング２３の一端に、駆動
プーリ２０の他の半部となる可動シーブ２５が一体に設
けられて、この対向する可動シーブ２５の傾斜面と固定
シーブ２１の傾斜面とによりＶ字状の駆動プーリ溝が形
成される。そして、モータ５が回転すると、駆動ハウジ
ング２３が駆動軸２の軸線方向に移動する。これにより
可動シーブ２５が移動して、駆動プーリ溝の溝幅が調整
される。
【００３９】このように駆動軸２の固定シーブ２１と駆
動ハウジング２３の可動シーブ２５により、溝幅の広狭
を調整可能とされたＶ字状の駆動プーリ溝が構成され
る。そして、このＶ字状の駆動プーリ溝と従動プーリ３
０の従動プーリ溝にＶベルト４が掛け渡されている。
動ハウジング２３の可動シーブ２５により、溝幅の広狭
を調整可能とされたＶ字状の駆動プーリ溝が構成され
る。そして、このＶ字状の駆動プーリ溝と従動プーリ３
０の従動プーリ溝にＶベルト４が掛け渡されている。
【００４０】従動プーリ３０について説明すると、従動
プーリ３０も駆動プーリ２０とほぼ同じ構成とされ、駆
動軸２と平行にケース１に取付けられた従動軸３に、従
動プーリ３０の半部となる固定シーブ３１が、駆動プー
リ２０の可動シーブ２５に対向する位置に一体に設けら
れている。従動軸３には、その軸線方向に移動可能に筒
状の従動ハウジング３２が設けられて、従動ハウジング
３２が従動軸３と一体的に回転可能とされている。
プーリ３０も駆動プーリ２０とほぼ同じ構成とされ、駆
動軸２と平行にケース１に取付けられた従動軸３に、従
動プーリ３０の半部となる固定シーブ３１が、駆動プー
リ２０の可動シーブ２５に対向する位置に一体に設けら
れている。従動軸３には、その軸線方向に移動可能に筒
状の従動ハウジング３２が設けられて、従動ハウジング
３２が従動軸３と一体的に回転可能とされている。
【００４１】この従動ハウジング３２の内周面には、従
動ハウジング３２を支持する従動側の軸受３３が２カ所
に取付けられて、従動ハウジング３２を従動軸３に対し
て回転可能とされるとともに、従動軸３の軸線方向に移
動可能とされている。
動ハウジング３２を支持する従動側の軸受３３が２カ所
に取付けられて、従動ハウジング３２を従動軸３に対し
て回転可能とされるとともに、従動軸３の軸線方向に移
動可能とされている。
【００４２】また、従動ハウジング３２の一端に、従動
プーリ３０の他の半部となる可動シーブ３６が一体に設
けられて、この対向する可動シーブ３６の傾斜面と固定
シーブ３１の傾斜面とにより従動プーリ溝が形成され
る。なお、図１において、可動シーブ３６の右端面はト
ルクカム面とされ、またこれに噛み合うトルクカム３４
が従動軸３に設けられていて、この両者間に介装された
圧縮ばね３５によって従動ハウジング３２を左側に押圧
して、Ｖベルト４の張力を発生させる。
プーリ３０の他の半部となる可動シーブ３６が一体に設
けられて、この対向する可動シーブ３６の傾斜面と固定
シーブ３１の傾斜面とにより従動プーリ溝が形成され
る。なお、図１において、可動シーブ３６の右端面はト
ルクカム面とされ、またこれに噛み合うトルクカム３４
が従動軸３に設けられていて、この両者間に介装された
圧縮ばね３５によって従動ハウジング３２を左側に押圧
して、Ｖベルト４の張力を発生させる。
【００４３】このようにして、駆動軸２側の可動シーブ
２５が左右に移動して駆動プーリ溝の幅を広狭変化さ
せ、これに掛けられたＶベルト４により従動プーリ溝が
広狭変化することによってそれぞれのプーリ径が変化し
て、駆動軸２と従動軸３の無段変速がなされる。
２５が左右に移動して駆動プーリ溝の幅を広狭変化さ
せ、これに掛けられたＶベルト４により従動プーリ溝が
広狭変化することによってそれぞれのプーリ径が変化し
て、駆動軸２と従動軸３の無段変速がなされる。
【００４４】ここで、駆動ハウジング２３に取付けられ
る軸受２４について説明すると、駆動ハウジング２３は
上述したようにスライドキー２２の係合によって駆動軸
２と一体的に回転する。しかし、駆動ハウジング２３が
駆動軸２に対して円滑に軸方向にスライドさせるため
に、軸受２４と駆動軸２との間には微少量のクリアラン
スが設けられている。このクリアランス分だけ円筒形の
軸受２４の内周長は、駆動軸２の外周長より長くなる。
一方、Ｖベルト４によって両者は一体的に回転すること
から、軸受２４が駆動軸２に対してスクロール運動を生
じることになる。これに伴って、軸受２４と駆動軸２の
摺動面には、スクロール運動に伴う摩擦による摩耗が発
生する。
る軸受２４について説明すると、駆動ハウジング２３は
上述したようにスライドキー２２の係合によって駆動軸
２と一体的に回転する。しかし、駆動ハウジング２３が
駆動軸２に対して円滑に軸方向にスライドさせるため
に、軸受２４と駆動軸２との間には微少量のクリアラン
スが設けられている。このクリアランス分だけ円筒形の
軸受２４の内周長は、駆動軸２の外周長より長くなる。
一方、Ｖベルト４によって両者は一体的に回転すること
から、軸受２４が駆動軸２に対してスクロール運動を生
じることになる。これに伴って、軸受２４と駆動軸２の
摺動面には、スクロール運動に伴う摩擦による摩耗が発
生する。
【００４５】かかる駆動軸２と軸受２４からなる軸受構
造に、駆動ハウジング２３が円滑に軸方向に移動するた
めには、摩擦係数が小さく安定していること、駆動軸２
と軸受２４の双方の摩耗量が小さく、クリアランスが適
正範囲に維持されることが要求される。また、図２に矢
線で示すように、駆動ハウジング２３には、Ｖベルト４
の張力に基づいて、これを傾むける力が作用し、このた
めに軸受２４に対して片当たりの状態で摺動することに
なる。
造に、駆動ハウジング２３が円滑に軸方向に移動するた
めには、摩擦係数が小さく安定していること、駆動軸２
と軸受２４の双方の摩耗量が小さく、クリアランスが適
正範囲に維持されることが要求される。また、図２に矢
線で示すように、駆動ハウジング２３には、Ｖベルト４
の張力に基づいて、これを傾むける力が作用し、このた
めに軸受２４に対して片当たりの状態で摺動することに
なる。
【００４６】また、従動軸３と一体運動をする従動ハウ
ジング３２に取付けられた軸受３３についても、駆動ハ
ウジング２３側の軸受２４と同様に、クリアランスに伴
う両内周長の相違から、軸受３３が駆動軸３に対してス
クロール運動を生じることになる。これに伴って、軸受
３３と従動軸３の摺動面には、スクロール運動に伴う摩
擦による摩耗が発生する。すなわち、駆動軸２と軸受２
４とによる軸受構造と同様に、従動ハウジング３２の軸
受３３も、Ｖベルト４の張力に基づいて片当たりの状態
で従動軸３との間で摺動することになる。
ジング３２に取付けられた軸受３３についても、駆動ハ
ウジング２３側の軸受２４と同様に、クリアランスに伴
う両内周長の相違から、軸受３３が駆動軸３に対してス
クロール運動を生じることになる。これに伴って、軸受
３３と従動軸３の摺動面には、スクロール運動に伴う摩
擦による摩耗が発生する。すなわち、駆動軸２と軸受２
４とによる軸受構造と同様に、従動ハウジング３２の軸
受３３も、Ｖベルト４の張力に基づいて片当たりの状態
で従動軸３との間で摺動することになる。
【００４７】かかる駆動軸２と軸受２４、従動軸３と軸
受３３からなるそれぞれの軸受構造ついて、その耐摩耗
性を知るために試験を行った。試験は、特開平９ー１１
３４２９号に開示されている無段変速機用プーリ軸受の
摩耗試験機を使用した。この摩耗試験機は、実機と同じ
摺動条件を実現することができる模擬試験機であって、
常温の下で、駆動軸２の回転数を３２００ｒｐｍ、従動
軸３の回転数を６４００ｒｐｍ、軸間力を５００ｋｇｆ
に設定し、軸と軸受のクリアランスをそれぞれ１００μ
ｍに設定した。そして、１０ｈｒ毎に摩耗量を測定し、
この測定を基に、軸及び軸受が摩耗してクリアランスが
２００μｍになった時間をもって耐久時間とし、これに
より耐摩耗性を判断した。なお、駆動軸側よりも従動軸
側の軸受の摩耗量が大きいことから、従動軸側の摩耗量
によって耐久時間とした。
受３３からなるそれぞれの軸受構造ついて、その耐摩耗
性を知るために試験を行った。試験は、特開平９ー１１
３４２９号に開示されている無段変速機用プーリ軸受の
摩耗試験機を使用した。この摩耗試験機は、実機と同じ
摺動条件を実現することができる模擬試験機であって、
常温の下で、駆動軸２の回転数を３２００ｒｐｍ、従動
軸３の回転数を６４００ｒｐｍ、軸間力を５００ｋｇｆ
に設定し、軸と軸受のクリアランスをそれぞれ１００μ
ｍに設定した。そして、１０ｈｒ毎に摩耗量を測定し、
この測定を基に、軸及び軸受が摩耗してクリアランスが
２００μｍになった時間をもって耐久時間とし、これに
より耐摩耗性を判断した。なお、駆動軸側よりも従動軸
側の軸受の摩耗量が大きいことから、従動軸側の摩耗量
によって耐久時間とした。
【００４８】試験試料は、上述した表１、表２に示す実
施例１〜２２及び比較例１〜１１の軸と軸受の樹脂層か
らなる試験試料を製作した。軸受については、上述した
ように、多孔質焼結層上に樹脂をロール圧接した上で、
切断して内径３６ｍｍ、幅２５ｍｍの筒形に湾曲形成し
た。その後に汎用旋盤によって内面を切削加工して、寸
法精度を高めて各実施例及び比較例の軸受を得た。
施例１〜２２及び比較例１〜１１の軸と軸受の樹脂層か
らなる試験試料を製作した。軸受については、上述した
ように、多孔質焼結層上に樹脂をロール圧接した上で、
切断して内径３６ｍｍ、幅２５ｍｍの筒形に湾曲形成し
た。その後に汎用旋盤によって内面を切削加工して、寸
法精度を高めて各実施例及び比較例の軸受を得た。
【００４９】また、軸については、直径３６ｍｍの鋼軸
を使用し、この外周に幅４０ｍｍに帯状の各実施例及び
比較例の組成からなる樹脂を吹付けた後焼成して、樹脂
層の厚さが０．０１ｍｍになるように形成し、各実施例
及び比較例の軸を得た。
を使用し、この外周に幅４０ｍｍに帯状の各実施例及び
比較例の組成からなる樹脂を吹付けた後焼成して、樹脂
層の厚さが０．０１ｍｍになるように形成し、各実施例
及び比較例の軸を得た。
【００５０】この模擬試験により得られた従動軸側の耐
久時間を表３に示す。この試験結果から、軸に樹脂層を
設けていない比較例８〜１１と対比して、各実施例で
は、良好な耐久性が得られた。また、軸の樹脂層にＰＴ
ＦＥを含有していない比較例１〜４との対比において
も、各実施例で良好な耐久性が得られた。
久時間を表３に示す。この試験結果から、軸に樹脂層を
設けていない比較例８〜１１と対比して、各実施例で
は、良好な耐久性が得られた。また、軸の樹脂層にＰＴ
ＦＥを含有していない比較例１〜４との対比において
も、各実施例で良好な耐久性が得られた。
【図１】無段変速機の断面図
【図２】駆動プーリ部の拡大断面図
１…ケース ２…駆動軸 ３…従動軸 ４…Ｖベルト ２０…駆動プーリ ２３…駆動ハウジング ２４…軸受（駆動軸側） ３０…従動プーリ ３２…従動ハウジング ３３…軸受（従動軸側）
フロントページの続き (72)発明者 杉田 満 名古屋市北区猿投町２番地 大同メタル 工業株式会社内 (72)発明者 小野 晃 名古屋市北区猿投町２番地 大同メタル 工業株式会社内 (72)発明者 柴山 隆之 名古屋市北区猿投町２番地 大同メタル 工業株式会社内 (72)発明者 小川 幸利 名古屋市港区野跡５丁目４番16号 愛知 機械工業株式会社内 審査官 平瀬 知明 (56)参考文献 特開 平７−228774（ＪＰ，Ａ) 特開 平７−173400（ＪＰ，Ａ) 特許2528904（ＪＰ，Ｂ２) 特公 平２−61983（ＪＰ，Ｂ２) (58)調査した分野(Int.Cl.7，ＤＢ名) F16H 9/00 - 9/26 F16C 17/00 - 17/26 F16C 33/00 - 33/28
Claims (5)
- 【請求項１】 軸と該軸を支持する軸受のそれぞれの摺
動面を樹脂層により形成し、 前記軸の樹脂層が、ポリテトラフルオロエチレンを５〜
５０重量％含有する熱硬化性樹脂からなり、 前記軸受の樹脂層が熱可塑性樹脂、又は５０重量％以下
のポリテトラフルオロエチレンを含有する熱可塑性樹脂
からなることを特徴とする軸受構造。 - 【請求項２】 前記軸の樹脂層を構成する熱硬化性樹脂
は、エポキシ樹脂、フェノール樹脂、ポリアミドイミド
樹脂、ポリイミド樹脂から選択された少なくとも１種で
あり、 前記軸受の樹脂層を構成する熱可塑性樹脂は、ポリアセ
タール樹脂、ポリアミド樹脂、ポリフェニレンサルフア
イド樹脂、ポリエーテルエーテルケトン樹脂、熱可塑性
ポリアミドイミド樹脂、熱可塑性ポリイミド樹脂、四フ
ツ化エチレンパーフルオロアルキルビニルエーテル共重
合体樹脂から選択された少なくとも１種である ことを特
徴とする請求項１記載の軸受構造。 - 【請求項３】軸更側の樹脂層に５〜３０重量％のチタン
酸カリウイスカを含有する請求項１又は２記載の軸受横
造。 - 【請求項４】 軸受側の樹脂層に０．１〜１０重量％の
鉛化合物を含有する請求項１ないし３のいずれかに記載
の軸受構造。 - 【請求項５】 請求項１ないし４のいずれかに記載の軸
受構造を有する無段変速機。
Priority Applications (5)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP29304698A JP3193691B2 (ja) | 1998-09-29 | 1998-09-29 | 軸受構造 |
| US09/391,600 US6183137B1 (en) | 1998-09-29 | 1999-09-08 | Bearing structure |
| GB9922373A GB2342127B (en) | 1998-09-29 | 1999-09-21 | Bearing Structure |
| DE19946193A DE19946193B8 (de) | 1998-09-29 | 1999-09-27 | Stufenloses Getriebe |
| KR1019990041482A KR100361951B1 (ko) | 1998-09-29 | 1999-09-28 | 베어링 구조 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP29304698A JP3193691B2 (ja) | 1998-09-29 | 1998-09-29 | 軸受構造 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
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| JP3193691B2 true JP3193691B2 (ja) | 2001-07-30 |
Family
ID=17789788
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP29304698A Expired - Fee Related JP3193691B2 (ja) | 1998-09-29 | 1998-09-29 | 軸受構造 |
Country Status (5)
| Country | Link |
|---|---|
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| JP (1) | JP3193691B2 (ja) |
| KR (1) | KR100361951B1 (ja) |
| DE (1) | DE19946193B8 (ja) |
| GB (1) | GB2342127B (ja) |
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| DE10031335A1 (de) * | 2000-07-03 | 2002-01-17 | Valeo Auto Electric Gmbh | Antriebsvorrichtung |
| JP2003049766A (ja) * | 2001-08-03 | 2003-02-21 | Toyota Industries Corp | 摺動部品及び圧縮機 |
| DE10211640B4 (de) | 2002-03-15 | 2005-03-24 | Carl Freudenberg Kg | Drehelastische Kupplung |
| JP2004115577A (ja) * | 2002-09-24 | 2004-04-15 | Daido Metal Co Ltd | 摺動組成物及び摺動部材 |
| US6893159B1 (en) | 2003-01-27 | 2005-05-17 | Christopher Eugene Hosmer | Lubrication free connection |
| US6855916B1 (en) | 2003-12-10 | 2005-02-15 | Axcelis Technologies, Inc. | Wafer temperature trajectory control method for high temperature ramp rate applications using dynamic predictive thermal modeling |
| JP4660286B2 (ja) * | 2004-07-08 | 2011-03-30 | ヤマハ発動機株式会社 | パワーユニット |
| CN1981120B (zh) * | 2004-07-08 | 2010-05-05 | 雅马哈发动机株式会社 | 动力单元及设置有动力单元的跨乘式车辆 |
| US7205231B2 (en) * | 2004-10-29 | 2007-04-17 | Axcelis Technologies, Inc. | Method for in-situ uniformity optimization in a rapid thermal processing system |
| EP1840417B1 (en) * | 2006-03-28 | 2010-03-03 | Honda Motor Co., Ltd. | Power Unit |
| GB0608560D0 (en) * | 2006-05-02 | 2006-06-07 | Victrex Mfg Ltd | Polymeric materials |
| TWI383099B (zh) * | 2007-02-05 | 2013-01-21 | Victrex Mfg Ltd | 軸承結構總成 |
| EP2115310B1 (en) * | 2007-02-05 | 2014-01-01 | Victrex Manufacturing Limited | Bearings |
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