JP2003042167A - 軸受，軸受を備えたポンプ機構，潤滑オイル、その水分除去方法 - Google Patents
軸受，軸受を備えたポンプ機構，潤滑オイル、その水分除去方法Info
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Abstract
(57)【要約】
【課題】従来の技術では、油中、或いは油中から分離し
て存在する水分が高温、高面圧下の軸受摺動部表面で分
解し、軸受のレース、或いは転動体に侵入することで寿
命低下を引起す可能性があった。 【解決手段】上記課題を解決するために、軸受材として
水素の発生、侵入を抑制する材質、或いは表面処理を用
いた。また、水素の供給源となる軸受潤滑用オイルの水
分含有量を３００ppm 以下に抑えた。 【効果】本発明によれば、軸受の寿命比（＝実寿命／計
算寿命）は、前記Ｆｅ3Ｏ4を主成分とする酸化膜をレー
スに形成することで約２倍に向上した。更に、水素の供
給源となるオイル中の水分量を３００ppm 以下に低減す
ることで、軸受の寿命比（＝実寿命／計算寿命）は、最
大１５倍以上向上した。
て存在する水分が高温、高面圧下の軸受摺動部表面で分
解し、軸受のレース、或いは転動体に侵入することで寿
命低下を引起す可能性があった。 【解決手段】上記課題を解決するために、軸受材として
水素の発生、侵入を抑制する材質、或いは表面処理を用
いた。また、水素の供給源となる軸受潤滑用オイルの水
分含有量を３００ppm 以下に抑えた。 【効果】本発明によれば、軸受の寿命比（＝実寿命／計
算寿命）は、前記Ｆｅ3Ｏ4を主成分とする酸化膜をレー
スに形成することで約２倍に向上した。更に、水素の供
給源となるオイル中の水分量を３００ppm 以下に低減す
ることで、軸受の寿命比（＝実寿命／計算寿命）は、最
大１５倍以上向上した。
Description
【０００１】
【発明の属する技術分野】本発明は、オイル潤滑を用い
た軸受を有するポンプ機構に係り、例えば内燃機関の高
圧ガソリンポンプなどがこれに該当する。また、本発明
は軸受自体にも関するし、その潤滑オイルにも関する。
た軸受を有するポンプ機構に係り、例えば内燃機関の高
圧ガソリンポンプなどがこれに該当する。また、本発明
は軸受自体にも関するし、その潤滑オイルにも関する。
【０００２】
【従来の技術】特開２０００−１８１３１号公報に示さ
れる従来のポンプ機構では、軸受潤滑用のオイルをポン
プ機構内に貯溜せしめると共に、軸受材料としては一般
的な軸受鋼或いは浸炭処理可能な合金鋼を用いていた。
また、本願出願人と同じ出願人に成る先願、特願２００
０−９０６９３号に示されるポンプ機構では、ポンプ機
構に回転力を与える内燃機関のエンジンを潤滑するオイ
ルをポンプ機構内に導入することで軸受の潤滑を行って
おり、前記従来例同様、軸受材料としては一般的な軸受
鋼或いは浸炭処理可能な合金鋼を用いていた。
れる従来のポンプ機構では、軸受潤滑用のオイルをポン
プ機構内に貯溜せしめると共に、軸受材料としては一般
的な軸受鋼或いは浸炭処理可能な合金鋼を用いていた。
また、本願出願人と同じ出願人に成る先願、特願２００
０−９０６９３号に示されるポンプ機構では、ポンプ機
構に回転力を与える内燃機関のエンジンを潤滑するオイ
ルをポンプ機構内に導入することで軸受の潤滑を行って
おり、前記従来例同様、軸受材料としては一般的な軸受
鋼或いは浸炭処理可能な合金鋼を用いていた。
【０００３】
【発明が解決しようとする課題】上記従来技術あるいは
先行技術では、特に吸水性の高いオイル、或いは吸水性
の高い添加剤を含有したオイルを用いた場合、初期の油
中水分、或いは使用中に外界から供給される水分によっ
て、水素脆性に起因する軸受の寿命低下が発生する可能
性があった。即ち、油中、或いは油中から分離して存在
する水分が高温、高面圧下の軸受摺動部表面で分解して
水素を発生し、この水素が軸受のレース、或いは転動体
に侵入することで寿命低下を引起す可能性があった。
先行技術では、特に吸水性の高いオイル、或いは吸水性
の高い添加剤を含有したオイルを用いた場合、初期の油
中水分、或いは使用中に外界から供給される水分によっ
て、水素脆性に起因する軸受の寿命低下が発生する可能
性があった。即ち、油中、或いは油中から分離して存在
する水分が高温、高面圧下の軸受摺動部表面で分解して
水素を発生し、この水素が軸受のレース、或いは転動体
に侵入することで寿命低下を引起す可能性があった。
【０００４】本発明の目的は水素の侵入しにくい軸受機
構、及び水素の侵入しにくい軸受機構を備えたポンプ機
構，水素の発生しにくい潤滑オイル，オイル中の水分除
去方法を提供する点にある。
構、及び水素の侵入しにくい軸受機構を備えたポンプ機
構，水素の発生しにくい潤滑オイル，オイル中の水分除
去方法を提供する点にある。
【０００５】
【課題を解決するための手段】上記課題を解決するため
に、水素の侵入しにくい材料で軸受のレース若しくは転
動体の表面を覆うことを提案する。また、水素の侵入し
にくい材料で軸受のレース若しくは転動体を構成するこ
とを提案する。水素の供給源となる軸受潤滑用オイルの
水分含有量を３００ppm 以下に調整することを提案す
る。このオイル中から水分を除去する方法として合成ゼ
オライトを主成分とする乾燥剤を貯留槽に浸漬すること
を提案する。
に、水素の侵入しにくい材料で軸受のレース若しくは転
動体の表面を覆うことを提案する。また、水素の侵入し
にくい材料で軸受のレース若しくは転動体を構成するこ
とを提案する。水素の供給源となる軸受潤滑用オイルの
水分含有量を３００ppm 以下に調整することを提案す
る。このオイル中から水分を除去する方法として合成ゼ
オライトを主成分とする乾燥剤を貯留槽に浸漬すること
を提案する。
【０００６】更にこのような技術を適用した内燃機関の
ガソリンポンプなどのポンプ機構を提案する。
ガソリンポンプなどのポンプ機構を提案する。
【０００７】
【発明の実施の形態】図１は本発明が適用されたガソリ
ン直接噴射エンジン用高圧燃料ポンプの第一実施例の構
造図を示す。図示しないエンジンのカムシャフトからの
回転力がカップリング１を介してシャフト２に伝達され
ると、ケーシング３にラジアル軸受４とスラスト軸受５
を介して回転自在に支持されている前記シャフト２が回
転する。前記シャフト２には前記シャフト２の軸線に対
し傾きをもつ平面２ａａを有する斜板部２ａが一体に形
成されており、シャフト２が回転することで前記平面２
ａａには回転揺動運動が発生する。前記平面２ａａに摺
接する平面部６ａを有し反対側に凹球面部６ｂを有する
スリッパ６は、凸球面部７ａを有するプランジャ７に回
転及び揺動自在に係留されている。また前記プランジャ
７は、シリンダ８の中心軸を中心に円周配置したボア穴
８ａに往復動自在に支持されている。シリンダ８は、ケ
ーシング３とリアボディ１３により挟まれ、締付けボル
ト１４の推力により固定されている。図示しないフィー
ドポンプにより、送られてきた低圧燃料は、前記リアボ
ディ１３に設けられた通路１３ａを通り、シリンダ８の
中央部に設けられた低圧燃料室８ｄに流入する。
ン直接噴射エンジン用高圧燃料ポンプの第一実施例の構
造図を示す。図示しないエンジンのカムシャフトからの
回転力がカップリング１を介してシャフト２に伝達され
ると、ケーシング３にラジアル軸受４とスラスト軸受５
を介して回転自在に支持されている前記シャフト２が回
転する。前記シャフト２には前記シャフト２の軸線に対
し傾きをもつ平面２ａａを有する斜板部２ａが一体に形
成されており、シャフト２が回転することで前記平面２
ａａには回転揺動運動が発生する。前記平面２ａａに摺
接する平面部６ａを有し反対側に凹球面部６ｂを有する
スリッパ６は、凸球面部７ａを有するプランジャ７に回
転及び揺動自在に係留されている。また前記プランジャ
７は、シリンダ８の中心軸を中心に円周配置したボア穴
８ａに往復動自在に支持されている。シリンダ８は、ケ
ーシング３とリアボディ１３により挟まれ、締付けボル
ト１４の推力により固定されている。図示しないフィー
ドポンプにより、送られてきた低圧燃料は、前記リアボ
ディ１３に設けられた通路１３ａを通り、シリンダ８の
中央部に設けられた低圧燃料室８ｄに流入する。
【０００８】前記プランジャ７の内部には吸入弁９が設
けられ、前記低圧燃料室８ｄに流入した低圧燃料は、連
通孔８ｅを通り、プランジャ７の吸入通路７ｂが開口す
る位置に形成された低圧燃料室８ｂに流入する。さらに
プランジャ７の内部には、戻しばね１０が設けられ、上
死点へ移動したプランジャ７を下死点方向へ押し戻す。
上記プランジャ７が往復運動することで、プランジャ７
とボア穴８ａで囲まれた圧縮室８ｃの容積は収縮，膨張
を繰り返すことで、吸入弁９から流入した低圧燃料を加
圧し、ボア穴８ａの底部に設けられた吐出弁１１から、
リアボディ１３に設けられた高圧燃料室１３ｂへ高圧燃
料を吐出する。
けられ、前記低圧燃料室８ｄに流入した低圧燃料は、連
通孔８ｅを通り、プランジャ７の吸入通路７ｂが開口す
る位置に形成された低圧燃料室８ｂに流入する。さらに
プランジャ７の内部には、戻しばね１０が設けられ、上
死点へ移動したプランジャ７を下死点方向へ押し戻す。
上記プランジャ７が往復運動することで、プランジャ７
とボア穴８ａで囲まれた圧縮室８ｃの容積は収縮，膨張
を繰り返すことで、吸入弁９から流入した低圧燃料を加
圧し、ボア穴８ａの底部に設けられた吐出弁１１から、
リアボディ１３に設けられた高圧燃料室１３ｂへ高圧燃
料を吐出する。
【０００９】また前記ケーシング３とシリンダ８により
囲むことで形成され、斜板部２ａ，スリッパ６、及びプ
ランジャ７の凸球面部７ａを内臓するオイル室３ａに
は、軸受及び摺動部潤滑用のオイルが貯溜されており、
前記低圧燃料室８ｂとオイル室３ａは、軸シール１２に
より隔絶されている。前記ケーシング３には図示しない
エンジン側から供給されるオイルをオイル室３ａに導入
するためのオイル孔３ｂが設けられ、前記オイル孔３ｂ
から流入したオイルは、一部がオイル室３ａに貯溜し軸
受と摺動部の潤滑を行なう。また、余剰分のオイルはラ
ジアル軸受４のボール間隙間を通り、図示しないエンジ
ンのシリンダヘッド部へ帰還する。
囲むことで形成され、斜板部２ａ，スリッパ６、及びプ
ランジャ７の凸球面部７ａを内臓するオイル室３ａに
は、軸受及び摺動部潤滑用のオイルが貯溜されており、
前記低圧燃料室８ｂとオイル室３ａは、軸シール１２に
より隔絶されている。前記ケーシング３には図示しない
エンジン側から供給されるオイルをオイル室３ａに導入
するためのオイル孔３ｂが設けられ、前記オイル孔３ｂ
から流入したオイルは、一部がオイル室３ａに貯溜し軸
受と摺動部の潤滑を行なう。また、余剰分のオイルはラ
ジアル軸受４のボール間隙間を通り、図示しないエンジ
ンのシリンダヘッド部へ帰還する。
【００１０】図２に前記スラスト軸受５の構成図を示
す。スラスト軸受５は、レース５ａ，レース５ｂ，転動
体５ｃ、及び転動体５ｃを回転自在に保持する保持器５
ｄにより構成されている。前記レース５ａとレース５ｂ
の表面にはＦｅ3Ｏ4を主成分とする酸化膜を０.２ 〜２
μｍの膜厚で形成しており、転動体５ｃと摺動すること
で生じる新生面（金属活性面）の生成を抑制している。
新生面の生成を抑制するには、前記レース５ａ，レース
５ｂのみでなく転動体５ｃ、或いはレース５ａ及び５ｂ
と転動体５ｃの両側に前記酸化膜を形成しても同等以上
の効果が得られることは言うまでもない。尚、前記Ｆｅ
3Ｏ4を主成分とする酸化膜はアルカリ着色法により生成
させている。図３に同一環境，同一条件でのスラスト軸
受寿命試験の結果を示すが、従来のスラスト軸受（レー
ス材料は浸炭処理を施した合金鋼、転動体材料は軸受鋼
を使用）の寿命比（＝実寿命／計算寿命）は、前記Ｆｅ
3Ｏ4を主成分とする酸化膜をレース５ａ及びレース５ｂ
に形成することで約２倍に向上している。更に、水素の
供給源となるオイル中の水分量を３００ppm 以下に低減
することで、図４に示す様、従来のスラスト軸受（レー
ス材料は浸炭処理を施した合金鋼，転動体材料は軸受鋼
を使用）の寿命比（＝実寿命／計算寿命）は、最大１５
倍以上向上している。オイル中の水分除去に関しては、
ポンプ機構に流入する前の段階で、乾燥機構を経由する
ことで達成される。
す。スラスト軸受５は、レース５ａ，レース５ｂ，転動
体５ｃ、及び転動体５ｃを回転自在に保持する保持器５
ｄにより構成されている。前記レース５ａとレース５ｂ
の表面にはＦｅ3Ｏ4を主成分とする酸化膜を０.２ 〜２
μｍの膜厚で形成しており、転動体５ｃと摺動すること
で生じる新生面（金属活性面）の生成を抑制している。
新生面の生成を抑制するには、前記レース５ａ，レース
５ｂのみでなく転動体５ｃ、或いはレース５ａ及び５ｂ
と転動体５ｃの両側に前記酸化膜を形成しても同等以上
の効果が得られることは言うまでもない。尚、前記Ｆｅ
3Ｏ4を主成分とする酸化膜はアルカリ着色法により生成
させている。図３に同一環境，同一条件でのスラスト軸
受寿命試験の結果を示すが、従来のスラスト軸受（レー
ス材料は浸炭処理を施した合金鋼、転動体材料は軸受鋼
を使用）の寿命比（＝実寿命／計算寿命）は、前記Ｆｅ
3Ｏ4を主成分とする酸化膜をレース５ａ及びレース５ｂ
に形成することで約２倍に向上している。更に、水素の
供給源となるオイル中の水分量を３００ppm 以下に低減
することで、図４に示す様、従来のスラスト軸受（レー
ス材料は浸炭処理を施した合金鋼，転動体材料は軸受鋼
を使用）の寿命比（＝実寿命／計算寿命）は、最大１５
倍以上向上している。オイル中の水分除去に関しては、
ポンプ機構に流入する前の段階で、乾燥機構を経由する
ことで達成される。
【００１１】図５は本発明が適用されたガソリン直接噴
射エンジン用高圧燃料ポンプの第二実施例の構造図を示
す。図示しないエンジンのカムシャフトからの回転力が
カップリング１を介してシャフト２に伝達されると、ケ
ーシング３及び揺動板１５にラジアル軸受４とスラスト
軸受５を介して回転自在に支持されている前記シャフト
２が回転する。前記シャフト２には前記シャフト２の軸
線に対し傾きをもつ平面２ａａを有する斜板部２ａが一
体に形成されており、シャフト２が回転することで前記
平面２ａａには回転揺動運動が発生する。前記揺動運動
は、前記揺動板１５に伝えられ、スリッパ６を介してプ
ランジャ７が往復動することで、プランジャ７とボア穴
８ａで囲まれた圧縮室８ｃの容積は収縮、膨張を繰り返
すことで、吸入弁９から流入した低圧燃料を加圧し、ボ
ア穴８ａの底部に設けられた吐出弁１１から、リアボデ
ィ１３に設けられた高圧燃料室１３ｂへ高圧燃料を吐出
する。
射エンジン用高圧燃料ポンプの第二実施例の構造図を示
す。図示しないエンジンのカムシャフトからの回転力が
カップリング１を介してシャフト２に伝達されると、ケ
ーシング３及び揺動板１５にラジアル軸受４とスラスト
軸受５を介して回転自在に支持されている前記シャフト
２が回転する。前記シャフト２には前記シャフト２の軸
線に対し傾きをもつ平面２ａａを有する斜板部２ａが一
体に形成されており、シャフト２が回転することで前記
平面２ａａには回転揺動運動が発生する。前記揺動運動
は、前記揺動板１５に伝えられ、スリッパ６を介してプ
ランジャ７が往復動することで、プランジャ７とボア穴
８ａで囲まれた圧縮室８ｃの容積は収縮、膨張を繰り返
すことで、吸入弁９から流入した低圧燃料を加圧し、ボ
ア穴８ａの底部に設けられた吐出弁１１から、リアボデ
ィ１３に設けられた高圧燃料室１３ｂへ高圧燃料を吐出
する。
【００１２】また前記揺動板１５は、ベローズ１２によ
りケーシング３と可撓的に結合され、前記ラジアル軸受
４とスラスト軸受５が格納されるオイル室３ａと、低圧
ガソリン室９ｄが隔絶されている。前記スラスト軸受５
の構成は、前述した図２の構成と同じ構成をとってお
り、前記レース５ａとレース５ｂの表面にはＦｅ3Ｏ4を
主成分とする酸化膜を０.２ 〜２μｍの膜厚で形成して
おり、図３に示す効果を得ることが出来ている。また、
前記オイル室３ａは、シャフト２とケーシング３の間に
設けられたリップシール１４によりポンプ機構の外部と
隔絶されており、密閉空間を形成している。前記オイル
室３ａには前記ラジアル軸受４とスラスト軸受５を潤滑
するため、規定量のオイルが封入されている。前記オイ
ルは基油としてＰＡＯ（ポリアルファオレフィン）若し
くはＰＡＯとエステルの混合油を用いており、添加剤を
含めたオイル全体の水分量を３００ppm 以下に調整して
いる。前記オイル中の水分量を３００ppm 以下に抑える
ため、本実施例では、ポンプ機構に封入する前のオイル
を貯溜するタンクの中に乾燥剤を投入し、吸水処理を行
っている。尚、本実施例では、乾燥剤として合成ゼオラ
イトを適用している。前記吸水処理を施すことで前述し
た図４の効果を得ることが出来る。また、前記実施形態
Ａ及びＢにおいては、スラスト軸受５への酸化膜適用例
のみ記述しているが、ラジアル軸受４に関しても同様の
寿命延長効果が得られることは言うまでもない。
りケーシング３と可撓的に結合され、前記ラジアル軸受
４とスラスト軸受５が格納されるオイル室３ａと、低圧
ガソリン室９ｄが隔絶されている。前記スラスト軸受５
の構成は、前述した図２の構成と同じ構成をとってお
り、前記レース５ａとレース５ｂの表面にはＦｅ3Ｏ4を
主成分とする酸化膜を０.２ 〜２μｍの膜厚で形成して
おり、図３に示す効果を得ることが出来ている。また、
前記オイル室３ａは、シャフト２とケーシング３の間に
設けられたリップシール１４によりポンプ機構の外部と
隔絶されており、密閉空間を形成している。前記オイル
室３ａには前記ラジアル軸受４とスラスト軸受５を潤滑
するため、規定量のオイルが封入されている。前記オイ
ルは基油としてＰＡＯ（ポリアルファオレフィン）若し
くはＰＡＯとエステルの混合油を用いており、添加剤を
含めたオイル全体の水分量を３００ppm 以下に調整して
いる。前記オイル中の水分量を３００ppm 以下に抑える
ため、本実施例では、ポンプ機構に封入する前のオイル
を貯溜するタンクの中に乾燥剤を投入し、吸水処理を行
っている。尚、本実施例では、乾燥剤として合成ゼオラ
イトを適用している。前記吸水処理を施すことで前述し
た図４の効果を得ることが出来る。また、前記実施形態
Ａ及びＢにおいては、スラスト軸受５への酸化膜適用例
のみ記述しているが、ラジアル軸受４に関しても同様の
寿命延長効果が得られることは言うまでもない。
【００１３】以下本発明の他の実施例を示す。
【００１４】本発明の第３実施例では、外部より動力を
得て回転するシャフトと、ケーシングとの間で前記シャ
フトを回転自在に支持する軸受と、シャフトに設けられ
たカム機構によってシリンダに設けられた円筒状のボア
穴を往復運動するプランジャと、前記プランジャ、及び
ボア穴で形成される圧縮室の容積の増減によって、吸入
弁より前記圧縮室に流入した作動流体を加圧，昇圧し、
吐出弁を介して噴射弁へ供給するポンプ機構において、
前記軸受のレース及び転動体の何れか、或いは両方をＣ
ｒを１６％以上含有するステンレス鋼で構成した。
得て回転するシャフトと、ケーシングとの間で前記シャ
フトを回転自在に支持する軸受と、シャフトに設けられ
たカム機構によってシリンダに設けられた円筒状のボア
穴を往復運動するプランジャと、前記プランジャ、及び
ボア穴で形成される圧縮室の容積の増減によって、吸入
弁より前記圧縮室に流入した作動流体を加圧，昇圧し、
吐出弁を介して噴射弁へ供給するポンプ機構において、
前記軸受のレース及び転動体の何れか、或いは両方をＣ
ｒを１６％以上含有するステンレス鋼で構成した。
【００１５】本発明の第４実施例では、外部より動力を
得て回転するシャフトと、ケーシングとの間で前記シャ
フトを回転自在に支持する軸受と、シャフトに設けられ
たカム機構によってシリンダに設けられた円筒状のボア
穴を往復運動するプランジャと、前記プランジャ、及び
ボア穴で形成される圧縮室の容積の増減によって、吸入
弁より前記圧縮室に流入した作動流体を加圧，昇圧し、
吐出弁を介して噴射弁へ供給するポンプ機構において、
前記軸受のレース及び転動体の何れか、或いは両方の表
面にＣｒ或いはＮｉを主成分とするメッキ膜を施した。
得て回転するシャフトと、ケーシングとの間で前記シャ
フトを回転自在に支持する軸受と、シャフトに設けられ
たカム機構によってシリンダに設けられた円筒状のボア
穴を往復運動するプランジャと、前記プランジャ、及び
ボア穴で形成される圧縮室の容積の増減によって、吸入
弁より前記圧縮室に流入した作動流体を加圧，昇圧し、
吐出弁を介して噴射弁へ供給するポンプ機構において、
前記軸受のレース及び転動体の何れか、或いは両方の表
面にＣｒ或いはＮｉを主成分とするメッキ膜を施した。
【００１６】これら第３，４のいずれの実施例において
も、軸受レースあるいは転動体に水素の侵入が少なく軸
受寿命が延びる。
も、軸受レースあるいは転動体に水素の侵入が少なく軸
受寿命が延びる。
【００１７】なお、第３，４のいずれの実施例において
も水分含有量が３００ppm 以下のオイルで潤滑すると更
に効果的である。
も水分含有量が３００ppm 以下のオイルで潤滑すると更
に効果的である。
【００１８】以上の実施例では内燃機関の高圧ガソリン
ポンプの軸受に適用した実施例で、潤滑オイルとしてエ
ンジンオイルを用いるものについて説明したが、この技
術は内燃機関のガソリンポンプの軸受に限らず、水素の
発生しやすい条件で使用される軸受、あるいは潤滑オイ
ル、その水分除去方法として広く使用できる。
ポンプの軸受に適用した実施例で、潤滑オイルとしてエ
ンジンオイルを用いるものについて説明したが、この技
術は内燃機関のガソリンポンプの軸受に限らず、水素の
発生しやすい条件で使用される軸受、あるいは潤滑オイ
ル、その水分除去方法として広く使用できる。
【００１９】本実施例によれば、従来のスラスト軸受
（レース材料は浸炭処理を施した合金鋼、転動体材料は
軸受鋼を使用）の寿命比（＝実寿命／計算寿命）は、前
記Ｆｅ3Ｏ4を主成分とする酸化膜をレースに形成するこ
とで約２倍に向上している。更に、水素の供給源となる
オイル中の水分量を３００ppm 以下に低減することで、
従来のスラスト軸受（レース材料は浸炭処理を施した合
金鋼、転動体材料は軸受鋼を使用）の寿命比（＝実寿命
／計算寿命）は、最大１５倍以上向上している。
（レース材料は浸炭処理を施した合金鋼、転動体材料は
軸受鋼を使用）の寿命比（＝実寿命／計算寿命）は、前
記Ｆｅ3Ｏ4を主成分とする酸化膜をレースに形成するこ
とで約２倍に向上している。更に、水素の供給源となる
オイル中の水分量を３００ppm 以下に低減することで、
従来のスラスト軸受（レース材料は浸炭処理を施した合
金鋼、転動体材料は軸受鋼を使用）の寿命比（＝実寿命
／計算寿命）は、最大１５倍以上向上している。
【００２０】
【発明の効果】本発明によればオイル中に含有された水
分が分解して軸受部材を侵食することが少なくなったの
で軸受、ひいてはポンプ機構の信頼性を向上できた。
分が分解して軸受部材を侵食することが少なくなったの
で軸受、ひいてはポンプ機構の信頼性を向上できた。
【００２１】本発明によれば、オイル中の水分を少なく
したので水素の発生量が少ないオイルを得ることがで
き、軸受にやさしい潤滑オイルが得られた。
したので水素の発生量が少ないオイルを得ることがで
き、軸受にやさしい潤滑オイルが得られた。
【００２２】本発明によればオイル中の水分を簡単な方
法で効果的に除去できるようになった。
法で効果的に除去できるようになった。
【図１】本発明が適用された、ガソリン直接噴射エンジ
ン用高圧燃料ポンプの第一実施例の断面図。
ン用高圧燃料ポンプの第一実施例の断面図。
【図２】スラスト軸受の構成図。
【図３】スラスト軸受寿命試験の結果Ａ。
【図４】スラスト軸受寿命試験の結果Ｂ。
【図５】本発明が適用されたガソリン直接噴射エンジン
用高圧燃料ポンプの第二実施例の断面図。
用高圧燃料ポンプの第二実施例の断面図。
１…カップリング、２…シャフト、２ａ…斜板部、２ａ
ａ…平面、３…ケーシング、３ａ…オイル室、３ｂ…オ
イル孔、４…ラジアル軸受、５…スラスト軸受、６…ス
リッパ、６ａ…平面部、６ｂ…凹球面部、６ｃ…細孔、
７…プランジャ、７ａ…凸球面部、７ｂ…吸入通路、８
…シリンダ、８ａ…ボア穴、８ｂ…低圧燃料室、８ｃ…
圧縮室、８ｄ…低圧燃料室、８ｅ…連通孔、９…吸入
弁、１０…戻しばね、１１…吐出弁、１２…ベローズ、
１３…リアボディ、１３ｂ…高圧燃料室、１４…締付け
ボルト、１５…揺動板、１６…リップシール。
ａ…平面、３…ケーシング、３ａ…オイル室、３ｂ…オ
イル孔、４…ラジアル軸受、５…スラスト軸受、６…ス
リッパ、６ａ…平面部、６ｂ…凹球面部、６ｃ…細孔、
７…プランジャ、７ａ…凸球面部、７ｂ…吸入通路、８
…シリンダ、８ａ…ボア穴、８ｂ…低圧燃料室、８ｃ…
圧縮室、８ｄ…低圧燃料室、８ｅ…連通孔、９…吸入
弁、１０…戻しばね、１１…吐出弁、１２…ベローズ、
１３…リアボディ、１３ｂ…高圧燃料室、１４…締付け
ボルト、１５…揺動板、１６…リップシール。
─────────────────────────────────────────────────────
フロントページの続き
(51)Int.Cl.7 識別記号 ＦＩ テーマコート゛(参考）
Ｆ０４Ｂ 1/16 Ｆ０４Ｂ 1/16
53/00 Ｆ１６Ｃ 33/32
53/18 33/34
Ｆ１６Ｃ 33/32 33/62
33/34 Ｃ１０Ｎ 20:00 Ｚ
33/62 30:12
// Ｃ１０Ｎ 20:00 40:02
30:12 Ｆ０４Ｂ 21/00 Ｑ
40:02 Ｎ
Ａ
(72)発明者 山内 英明
茨城県ひたちなか市大字高場2520番地 株
式会社日立製作所自動車機器グループ内
(72)発明者 鍵山 新
茨城県ひたちなか市大字高場2520番地 株
式会社日立製作所自動車機器グループ内
(72)発明者 山口 静
茨城県日立市大みか町七丁目１番１号 株
式会社日立製作所日立研究所内
(72)発明者 小瀧 理好
茨城県ひたちなか市大字高場2520番地 株
式会社日立製作所自動車機器グループ内
(72)発明者 山村 武史
茨城県ひたちなか市大字高場2520番地 株
式会社日立製作所自動車機器グループ内
Ｆターム(参考） 3G066 AA01 AB02 AD12 BA50 CA01S
CA08 CA09 CC01 CD03 CD06
CD09 CD14 CD21 CD28 CE02
3H070 AA02 BB05 BB07 CC07 CC27
DD94 EE01 EE15
3H071 AA07 BB01 CC27 DD46 EE01
EE15
3J101 AA03 AA13 AA32 AA42 AA52
AA53 AA62 BA10 BA70 CA40
DA05 EA06 EA67 FA08 GA21
4H104 BA07A CA01A EA21A LA06
PA01
Claims (15)
- 【請求項１】レースと転動体を備え、水分を含むオイル
によって潤滑される軸受において、前記軸受のレースと
転動体の少なくとも一方の表面に水素の侵入を抑制する
被膜を形成した軸受。 - 【請求項２】請求項１に記載のものにおいて、前記被膜
がＦｅ3Ｏ4を主成分とする酸化膜である軸受。 - 【請求項３】請求項１，２のいずれかに記載のものにお
いて、前記皮膜及び酸化膜の厚さが０.２ 〜２μｍであ
る軸受。 - 【請求項４】請求項１に記載のものにおいて、水分含有
量が３００ppm 以下のオイルによって潤滑される軸受。 - 【請求項５】請求項１に記載のものにおいて、水分含有
量が３００ppm 以上のオイルによって潤滑される軸受。 - 【請求項６】レースと転動体を備えた軸受を潤滑するオ
イルであって、基油としてＰＡＯ（ポリアルファオレフ
ィン）若しくは、ＰＡＯにエステルを混合したものを用
いたものにおいて、添加剤を含めたオイル全体の水分量
が３００ppm 以下に調整されているオイル。 - 【請求項７】軸受を潤滑するオイルの水分除去方法であ
って、オイル貯留タンク内に合成ゼオライトを主成分と
する乾燥剤を浸漬したオイルの水分除去方法。 - 【請求項８】外部より動力を得て回転するシャフトと、
ケーシングとの間で前記シャフトを回転自在に支持する
軸受と、シャフトに設けられたカム機構によってシリン
ダに設けられた円筒状のボア穴を往復運動するプランジ
ャと、前記プランジャ、及びボア穴で形成される圧縮室
の容積の増減によって、吸入弁より前記圧縮室に流入し
た作動流体を加圧，昇圧し、吐出弁を介して噴射弁へ供
給するポンプ機構において、前記軸受のレース及び転動
体の何れか、或いは両方の表面にＦｅ3Ｏ4を主成分とす
る酸化膜を形成したことを特徴とするポンプ機構。 - 【請求項９】外部より動力を得て回転するシャフトと、
ケーシングとの間で前記シャフトを回転自在に支持する
軸受と、シャフトに設けられたカム機構によってシリン
ダに設けられた円筒状のボア穴を往復運動するプランジ
ャと、前記プランジャ、及びボア穴で形成される圧縮室
の容積の増減によって、吸入弁より前記圧縮室に流入し
た作動流体を加圧，昇圧し、吐出弁を介して噴射弁へ供
給するポンプ機構において、前記軸受のレース及び転動
体の何れか、或いは両方の材質がＣｒを１６％以上含有
するステンレス鋼であることを特徴とするポンプ機構。 - 【請求項１０】外部より動力を得て回転するシャフト
と、ケーシングとの間で前記シャフトを回転自在に支持
する軸受と、シャフトに設けられたカム機構によってシ
リンダに設けられた円筒状のボア穴を往復運動するプラ
ンジャと、前記プランジャ、及びボア穴で形成される圧
縮室の容積の増減によって、吸入弁より前記圧縮室に流
入した作動流体を加圧，昇圧し、吐出弁を介して噴射弁
へ供給するポンプ機構において、前記軸受のレース及び
転動体の何れか、或いは両方の表面にＣｒ或いはＮｉを
主成分とするメッキ膜を施したことを特徴とするポンプ
機構。 - 【請求項１１】外部より動力を得て回転するシャフト
と、ケーシングとの間で前記シャフトを回転自在に支持
する軸受と、シャフトに設けられたカム機構によってシ
リンダに設けられた円筒状のボア穴を往復運動するプラ
ンジャと、前記プランジャ、及びボア穴で形成される圧
縮室の容積の増減によって、吸入弁より前記圧縮室に流
入した作動流体を加圧，昇圧し、吐出弁を介して噴射弁
へ供給すると共に、前記軸受を潤滑する媒体としてオイ
ルを用いたポンプ機構において、前記オイルは水分含有
量が３００ppm 以下であることを特徴とするポンプ機
構。 - 【請求項１２】前記オイルは、ポンプ機構内に貯溜せし
めたオイルであることを特徴とする請求項１０のポンプ
機構。 - 【請求項１３】前記オイルは、ポンプ機構に回転力を与
えるエンジンを潤滑するオイルをポンプ機構内に導入し
たものであることを特徴とする請求項１０のポンプ機
構。 - 【請求項１４】請求項７，８，９のいずれかに記載した
ものにおいて、前記軸受の潤滑に水分含有量が３００pp
m 以下のオイルを用いたポンプ機構。 - 【請求項１５】請求項７，８，９のいずれかに記載した
ものにおいて、前記軸受の潤滑に水分含有量が３００pp
m 以上のオイルを用いたポンプ機構。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP2001234388A JP2003042167A (ja) | 2001-08-02 | 2001-08-02 | 軸受，軸受を備えたポンプ機構，潤滑オイル、その水分除去方法 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP2001234388A JP2003042167A (ja) | 2001-08-02 | 2001-08-02 | 軸受，軸受を備えたポンプ機構，潤滑オイル、その水分除去方法 |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JP2003042167A true JP2003042167A (ja) | 2003-02-13 |
Family
ID=19066002
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP2001234388A Pending JP2003042167A (ja) | 2001-08-02 | 2001-08-02 | 軸受，軸受を備えたポンプ機構，潤滑オイル、その水分除去方法 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JP2003042167A (ja) |
Cited By (3)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| EP1741771A1 (en) * | 2004-03-31 | 2007-01-10 | Nippon Oil Corporation | Metalworking fluid |
| WO2009077108A2 (de) * | 2007-12-17 | 2009-06-25 | Ab Skf | Wälzbeanspruchtes bauteil und verfahren zur oberflächenbehandlung eines wälzbeanspruchten bauteils |
| JP2020051456A (ja) * | 2018-09-25 | 2020-04-02 | Ntn株式会社 | 軸受部品 |
-
2001
- 2001-08-02 JP JP2001234388A patent/JP2003042167A/ja active Pending
Cited By (5)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| EP1741771A1 (en) * | 2004-03-31 | 2007-01-10 | Nippon Oil Corporation | Metalworking fluid |
| EP1741771A4 (en) * | 2004-03-31 | 2013-11-13 | Nippon Oil Corp | METALWORKING FLUID |
| WO2009077108A2 (de) * | 2007-12-17 | 2009-06-25 | Ab Skf | Wälzbeanspruchtes bauteil und verfahren zur oberflächenbehandlung eines wälzbeanspruchten bauteils |
| WO2009077108A3 (de) * | 2007-12-17 | 2010-03-11 | Ab Skf | Wälzbeanspruchtes bauteil und verfahren zur oberflächenbehandlung eines wälzbeanspruchten bauteils |
| JP2020051456A (ja) * | 2018-09-25 | 2020-04-02 | Ntn株式会社 | 軸受部品 |
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Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A523 Effective date: 20060403 |
|
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Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A7421 Effective date: 20060403 |
|
| A131 | Notification of reasons for refusal |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A131 Effective date: 20060808 |
|
| A521 | Written amendment |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A523 Effective date: 20061010 |
|
| A02 | Decision of refusal |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A02 Effective date: 20070227 |