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公開番号2025005534
公報種別公開特許公報(A)
公開日2025-01-17
出願番号2023105736
出願日2023-06-28
発明の名称滑り軸受装置
出願人NTN株式会社
代理人個人,個人,個人,個人
主分類F16C 33/74 20060101AFI20250109BHJP(機械要素または単位;機械または装置の効果的機能を生じ維持するための一般的手段)
要約【課題】確実な密封性が確保されるとともに耐久性の高い滑り軸受装置を提供する。
【解決手段】同軸周りに相対回転する第一の部材2および第二の部材3と、軸受空間を密封する密封装置4と、を有し、第一の部材2または第二の部材3の少なくとも一方にプライマリα結晶粒とセカンダリα結晶粒が含まれるα+β型またはα型のチタン合金製の摺動面6が設けられ、摺動面6に表面からの深さに応じて酸素濃度が減少する酸素拡散層7が設けられ、摺動面6に対向する第一の部材2または第二の部材3が、自己潤滑性を有する固体潤滑材5を介して摺動面6に摺接しており、密封装置4が、第一の部材2または第二の部材3のうちの一方の部材に設けられたリング状のケース8と、ケース8に設けられ、第一の部材2または第二の部材3のうちの他方の部材に接触するリング状のシール体9と、シール体9を前記他方の部材に付勢する付勢部材10と、を有する構成とする。
【選択図】図1
特許請求の範囲【請求項１】
第一の部材（２）と、前記第一の部材（２）に対して径方向外側に配置され、前記第一の部材（２）と同軸周りに相対回転する第二の部材（３）と、前記第一の部材（２）と前記第二の部材（３）との間に設けられ、前記両部材（２、３）の間に形成される軸受空間を密封する密封装置（４）と、を有する滑り軸受装置であって、
前記第一の部材（２）または前記第二の部材（３）の少なくとも一方にプライマリα結晶粒とセカンダリα結晶粒が含まれるα＋β型またはα型のチタン合金製の摺動面（６）が設けられており、前記摺動面（６）に表面からの深さに応じて酸素濃度が減少する酸素拡散層（７）が設けられており、前記摺動面（６）に対向する前記第一の部材（２）または前記第二の部材（３）が、当該部材（２、３）と一体に設けられた自己潤滑性を有する固体潤滑材（５）を介して前記摺動面（６）に摺接しており、
前記第一の部材（２）または前記第二の部材（３）のうちの一方の部材に設けられたリング状のケース（８）と、
前記ケース（８）に設けられ、前記第一の部材（２）または前記第二の部材（３）のうちの他方の部材に接触するリング状のシール体（９）と、
前記シール体（９）を前記他方の部材に付勢する付勢部材（１０）と、
を有することを特徴とする滑り軸受装置。
続きを表示（約 710 文字）【請求項２】
前記シール体（８）を突出する方向と直交する方向に付勢する付勢部材（１０）をさらに有する請求項１に記載の滑り軸受装置。
【請求項３】
複数の前記シール体（８）が径方向に同心状に接触しつつ配置されており、前記各シール体（８）の周方向の一部を切断した合い口（１２）が形成され、その合い口（１２）の両端が周方向に摺動することで前記シール体（９）が拡縮径可能となっており、複数の前記シール体（９）のそれぞれの合い口（１２）の周方向位置がずれるように配置されている請求項２に記載の滑り軸受装置。
【請求項４】
前記各シール体（９）に形成された合い口（１２）の両端が、軸方向に法線をもつ合わせ面（１３）で摺動する請求項３に記載の滑り軸受装置。
【請求項５】
複数の前記シール体（９）が軸方向に同心状に接触しつつ配置されており、前記各シール体（９）の周方向の一部を切断した合い口（１２）が形成され、その合い口（１２）の両端が周方向に摺動することで前記シール体（９）が拡縮径可能となっており、複数の前記シール体（９）のそれぞれの合い口（１２）の周方向位置がずれるように配置されている請求項２に記載の滑り軸受装置。
【請求項６】
前記各シール体（９）に形成された合い口（１２）の両端が、径方向に法線をもつ合わせ面（１３）で摺動する請求項５に記載の滑り軸受装置。
【請求項７】
スリーブ状滑り軸受構造を採用した請求項１に記載の滑り軸受装置。
【請求項８】
航空・宇宙関連機器に採用される請求項１に記載の滑り軸受装置。

発明の詳細な説明【技術分野】
【０００１】
この発明は、滑り軸受装置に関する。
続きを表示（約 2,100 文字）【背景技術】
【０００２】
一般的な軸受においては、内輪と外輪の間にゴム製のシール体を設けることによって、軸受空間に異物が侵入するのを防止している。ところが、ゴムは低温や高温などの環境下において分子構造の変化による硬化、脆化、劣化などによって伸縮性が低下するため、宇宙環境などの温度が極低温から高温まで変化する厳しい温度環境下では適用が難しく、例えば、月面環境における砂（レゴリス）などの硬質異物の軸受内への侵入をゴム製のシール体では確実に防止することができないおそれがある。
【０００３】
そこで、例えば下記特許文献１においては、温度変化の影響を受けにくいシール部材（シール体）として軸心方向の内側に配置される繊維製シールと、軸心方向の外側に配置される樹脂製シールとからなる複合シールを備えた軸受を提案している（本文献の段落００４５～００４６、図８などを参照）。このシール部材は、径拘束部材の付勢力によって内輪の外周面に接触するとともに、このシール体を軸方向から挟み込む２枚の固定板のストレート部と弾性湾曲部の弾性力によって軸方向の所定位置に保持されている。
【０００４】
樹脂製シールには空気抜き穴が形成されており、この空気抜き穴から軸受空間の空気を逃がすことができるよう構成されている。また、繊維製シールによって、空気抜き穴から軸受空間に異物が侵入するのを防止している。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００５】
特開２０１９－１６８０６８号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００６】
特許文献１に係る構成においては、樹脂製シールに形成された空気抜き穴、および、繊維製シールの繊維の隙間を通って、軸受外部から軸受空間に異物が侵入するおそれがあり、密封性の点で懸念がある。また、２枚の固定板の弾性力によってシール部材を保持しているため、軸受空間の内圧が大きく変化した際に固定板がその弾性力に抗して軸方向に変形してシール部材の保持力が損なわれ、密封性の低下や破損のおそれがある。
【０００７】
また、特許文献１に係る構成においては、外輪および内輪の素材としてステンレス鋼が採用されているが（本文献の段落００２８を参照）、ステンレス鋼は比較的比重が大きく、宇宙分野への適用に際し支障が生じるおそれがある。内外輪の素材をステンレス鋼からチタン合金などの比較的比重が小さい金属に変更することにより、打ち上げ能力の向上やコストの削減に貢献できるが、ステンレス鋼と比較して、一般的なチタン合金は硬度、耐摩耗性、疲労強度などの点で十分とは言えず耐久性の点で課題がある。
【０００８】
そこで、この発明は、確実な密封性が確保されるとともに耐久性の高い滑り軸受装置を提供することを課題とする。
【課題を解決するための手段】
【０００９】
上記の課題を解決するために、この発明においては、
第一の部材と、前記第一の部材に対して径方向外側に配置され、前記第一の部材と同軸周りに相対回転する第二の部材と、前記第一の部材と前記第二の部材との間に設けられ、前記両部材の間に形成される軸受空間を密封する密封装置と、を有する滑り軸受装置であって、
前記第一の部材または前記第二の部材の少なくとも一方にプライマリα結晶粒とセカンダリα結晶粒が含まれるα＋β型またはα型のチタン合金製の摺動面が設けられており、前記摺動面に表面からの深さに応じて酸素濃度が減少する酸素拡散層が設けられており、前記摺動面に対向する前記第一の部材または前記第二の部材が、当該部材と一体に設けられた自己潤滑性を有する固体潤滑材を介して前記摺動面に摺接しており、
前記第一の部材または前記第二の部材のうちの一方の部材に設けられたリング状のケースと、
前記ケースに設けられ、前記第一の部材または前記第二の部材のうちの他方の部材に接触するリング状のシール体と、
前記シール体を前記他方の部材に付勢する付勢部材と、
を有することを特徴とする滑り軸受装置を構成した。
【００１０】
このようにすると、このケースの中に設けられたシール体が確実に保持され、高い密封性が確保される。また、密封装置のシール体が拡縮径することで軸受空間の空気を逃がすことができる。その一方で、軸受空間の内圧の低下に伴って付勢部材の付勢力によってシール体が拡縮径して第一の部材または第二の部材と接触することで確実な密封性が確保される。また、α＋β型またはα型のチタン合金製の摺動面を設けるとともに、この摺動面に酸素拡散層を設けることにより、宇宙分野などでの使用に適した軽量化が図られ、かつ厳しい環境下での使用に耐える十分な耐摩耗性や疲労強度を確保することができ、耐久性の向上を図ることができる。
（【００１１】以降は省略されています）

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