JP2007085289A - プランジャ駆動構造 - Google Patents

Abstract

【課題】 軸受とバランサとの接触部分における回転抵抗を軽減して、駆動時の異音や振動を抑えたプランジャ駆動構造を提供する。
【解決手段】 オイルポンプ１１は、偏心部１２ａを有する回転軸１２と、回転軸１２の偏心部１２ａを支持する針状ころ軸受１３と、針状ころ軸受１３の外輪に当接して放射状に配置されるタペット１４と、タペット１４上に配置され、回転軸１２の回転により往復運動するプランジャ１５と、偏心部１２ａの両端に配置されるバランサ１６とを備える。そして、バランサ１６は、大径部１６ａと小径部１６ｂとを有し、小径部１６ｂの外形輪郭線が軸受外輪の内径より内側に位置する。
【選択図】 図１

Description

この発明は、ディーゼルエンジンの燃料ポンプやブレーキ装置のオイルポンプ等に使用されるプランジャ駆動構造に関するものである。

従来、自動車用ブレーキ装置等に使用されるオイルポンプは、実開平５−８３３７２号公報（特許文献１）に記載されている。同公報に記載されているオイルポンプ１は、図７に示すように、偏心部２ａを有する回転軸２と、回転軸２の偏心部２ａを支持する玉軸受３と、玉軸受３上に放射状に配置されるタペット４と、タペット４上に配置され、回転軸２の回転により往復運動するプランジャ５とを備える。

また、玉軸受３は、図８に示すように、内輪３ａと、外輪３ｂと、内輪３ａおよび外輪３ｂの間に配置された複数の玉３ｃと、玉３を保持する保持器３ｄと、軸受の両端に配置され軸受内部空間を密封する密封シール３ｅとを有する。

上記構成のオイルポンプ１は、回転軸２の回転でプランジャ６を上下動させることにより、オイルの吸入と圧送とを行う。

また、同公報には、回転軸２の偏心部２ａが駆動状態においてアンバランスを生じ、これによる振動等の発生により軸受及びモータの出力軸等に損傷を与える恐れがあると共に、伝動ポンプの作動音が大きくなるという問題点が指摘されている。

そこで、この問題を解決するために、図９に示すような、大径部６ａと小径部６ｂとを有するバランサ６を用いる。具体的には、偏心部２ａの両端に、大径部６ａを偏心方向と逆方向に向けて配置することにより、大径部６ａと小径部６ｂとの遠心力の差を利用して、回転軸２の駆動時における動的不釣合いを補正することができると記載されている。
実開平５−８３３７２号公報

上記構成のプランジャ駆動構造は、回転軸２と内輪３ａとバランサ６とは一体回転するが、外輪３ｂは固定されているのでバランサ６の壁面と外輪３ｂの端面との接触部分に摩擦抵抗が生じる。この摩擦抵抗は、オイルポンプ１１の駆動時に異音や振動の原因となる可能性がある。

そこで、この発明の目的は、軸受とバランサとの接触部分における回転抵抗を軽減して、駆動時の異音や振動を抑えたプランジャ駆動構造を提供することである。

この発明に係るプランジャ駆動構造は、偏心部を有する回転軸、外輪と、外輪の軌道面に沿って配置される複数のころとを備え、偏心部を支持するころ軸受、回転軸のころ軸受に隣接する位置に配置されるバランサ、および外輪に当接し、回転軸の回転により往復運動するプランジャを備える。そして、バランサは小径部と大径部とを有し、小径部の外形輪郭線は、外輪の内径より内側に位置する。

上記構成のように、バランサの小径部壁面と軸受外輪とが接触しない構造とすることにより、駆動時の回転抵抗を軽減することができる。その結果、異音や振動を抑えたプランジャ駆動構造を得ることができる。

好ましくは、大径部の円周方向の端面は面取り部を有する。大径部の円周方向端面、すなわち大径部の小径部と接する端面の角部が、外輪端面に接触するときにより大きな回転抵抗を生じるので、その角部に面取り加工を施すことにより、より効果的に異音や振動を抑えることが可能となる。

さらに好ましくは、バランサはその壁面に貫通孔を有する。これにより、偏心部を支持するころ軸受への潤滑油の供給が円滑に行われるので、潤滑性能に優れたプランジャ駆動構造を得ることができる。

この発明は、駆動時の回転抵抗を軽減して、異音や振動を抑えたプランジャ駆動構造を得ることができる。

図１〜図３を参照して、この発明の一実施形態に係るオイルポンプ用プランジャ駆動構造を説明する。

オイルポンプ１１は、図１に示すように、偏心部１２ａを有する回転軸１２と、回転軸１２の偏心部１２ａを支持する針状ころ軸受１３と、針状ころ軸受１３の外輪に当接して放射状に配置されるタペット１４と、タペット１４上に配置され、回転軸１２の回転により往復運動するプランジャ１５と、偏心部１２ａの両端に配置されるバランサ１６とを備える。

針状ころ軸受１３は、図２に示すように、内輪１３ａと、外輪１３ｂと、内輪１３ａおよび外輪１３ｂの間に配置される複数の針状ころ１３ｃと、針状ころ１３ｃを保持する保持器１３ｄとを備える。または、内輪１３ａを有さず、外輪１３ｂの軌道面に沿って針状ころ１３ｃが配置されるタイプの針状ころ軸受１３であってもよい。このような針状ころ軸受１３を偏心部１２ａを支持する軸受として使用することにより、オイルポンプ１１の小型化を図ることができる。

バランサ１６は、図３に示すように、大径部１６ａと小径部１６ｂとを有し、小径部１６ｂの外形輪郭線が外輪１３ｂの内径より内側に位置するように図中の斜線部を切断する。さらに、バランサの壁面と大径部１６ａの円周方向端面１６ｃとの角部１６ｄには、図４に示すように、面取り加工を施している。

図３の斜線部および角部１６ｄは、外輪端面に接触するときにより大きな回転抵抗を生じるので、図３の斜線部を切断し、また角部１６ｄに面取り加工を施すことにより、効果的に異音や振動を抑えることが可能となる。

なお、角部１６ｄの面取り加工は、タンブラ処理によって行う。タンブラ処理とは、バランサ１６と鉄片を回転ドラムに入れて回転し、摩擦や衝撃によって角部１６ｄに丸みを持たせる方法を指すものとする。

上記構成のバランサ１６を図１に示すように大径部１６ａを偏心方向と逆方向に向けて配置すると、大径部１６ａと小径部１６ｂとの遠心力の差を利用して、回転軸１２の駆動時における動的不釣合いを補正することができる。

また、上記の実施形態において、バランサ１６の壁面に貫通孔を設けてもよい。このとき、貫通孔は、大きな貫通孔でもよいし、小さな貫通孔を複数設けてもよい。これにより、貫通孔を通って軸受に潤滑剤を供給することができる。また、貫通孔の大きさや数によって遠心力の大きさを調節することが可能となる。これは、偏心部１２ａを支持する軸受として、外部から潤滑剤を供給する必要のある針状ころ軸受１３を使用する場合には、特に効果が期待できる。

次に、図５および図６を参照して、この発明の他の実施形態に係るオイルポンプ用プランジャ駆動構造を説明する。

オイルポンプ２１は、図５に示すように、回転軸２２と、回転軸２２を支持する針状ころ軸受２３と、針状ころ軸受２３の外輪に当接して放射状に配置されるタペット２４と、タペット２４上に配置され、回転軸２２の回転により往復運動するプランジャ２５とを備え、針状ころ軸受２３の両端に配置するバランサ２６として、図３および図４に示したようなバランサを使用する。

また、針状ころ軸受２３は、図６に示すように、円周方向で径方向の厚み寸法が異なる偏心内輪２３ａと、外輪２３ｂと、偏心内輪２３ａおよび外輪２３ｂの間に配置される複数の針状ころ２３ｃと、針状ころ２３ｃを保持する保持器２３ｄとを備える。

この針状ころ軸受２３は、偏心内輪２３ａを有するので、回転軸２２に偏心部を設ける必要がなくなる。その結果、図１および図２に示した実施形態で得られる効果に加えて、回転軸２２の製造コストを低減することが可能となる。

図２および図６に示したような針状ころ軸受１３，２３は、針状ころ１３ｃ，２３ｃを保持する保持器１３ｄ，２３ｄを有するが、これに限ることなく、保持器１３ｄ，２３ｄを有さず、隣接する針状ころ１３ｃ，２３ｃが互いに接触する総ころ軸受であってもよい。針状ころ軸受１３，２３は、針状ころ１３ｃ，２３ｃの収容本数が多いほど負荷容量が高くなるので、針状ころ１３ｃ，２３ｃを最大限収容した総ころ軸受とすることによって、耐荷重性に優れたプランジャ支持用軸受を得ることができる。

なお、上記の各実施形態においては、偏心部を支持する軸受として針状ころ軸受を使用した例を示したが、これに限ることなく、外部からの潤滑油の供給を必要とするあらゆるころ軸受に適用することにより、同様の効果を期待することができる。

また、上記実施形態では、図３および図４に示したようなバランサを自動車用ブレーキ装置等に使用されるオイルポンプのプランジャ駆動構造に適用した例を示したが、これに限ることなく、ディーゼルエンジンの燃料ポンプ用プランジャ駆動構造等にも適用することができる。

以上、図面を参照してこの発明の実施形態を説明したが、この発明は、図示した実施形態のものに限定されない。図示した実施形態に対して、この発明と同一の範囲内において、あるいは均等の範囲内において、種々の修正や変形を加えることが可能である。

この発明は、オイルポンプ用のプランジャ駆動構造に有利に利用される。

この発明の一実施形態に係るオイルポンプ用プランジャ駆動構造を示す図である。 図１に使用される針状ころ軸受を示す図である。 図１に使用されるバランサを示す図である。 図３のバランサの側面図である。 この発明の他の実施形態に係るオイルポンプ用プランジャ駆動構造を示す図である。 図５に使用される針状ころ軸受を示す図である。 従来のオイルポンプ用プランジャ駆動構造を示す図である。 図７に使用される玉軸受を示す図である。 図７に使用されるバランサを示す図である。

符号の説明

１，１１，２１ オイルポンプ、２，１２，２２ 回転軸、２ａ，１２ａ 偏心部、３ 玉軸受、４ 外輪、５，１４，２４ タペット、６，１５，２５ プランジャ、１３，２３ 針状ころ軸受、３ａ，１３ａ，２３ａ 内輪、３ｂ，１３ｂ、２３ｂ 外輪、３ｃ 玉、１３ｃ，２３ｃ 針状ころ、３ｄ，１３ｄ，２３ｄ 保持器、３ｅ 密封シール、６，１６，２６ バランサ、６ａ，１６ａ 大径部、６ｂ，１６ｂ 小径部、１６ｃ 大径部の円周方向端面、１６ｄ 角部。

Claims (3)

1. 偏心部を有する回転軸、
   外輪と、前記外輪の軌道面に沿って配置される複数のころとを備え、前記偏心部を支持するころ軸受、
   前記回転軸の前記ころ軸受に隣接する位置に配置されるバランサ、および
   前記外輪に当接し、前記回転軸の回転により往復運動するプランジャを備え、
   前記バランサは、小径部と大径部とを有し、前記小径部の外形輪郭線は、前記外輪の内径より内側に位置する、プランジャ駆動構造。
2. 前記大径部の円周方向の端面は、面取り部を有する、請求項１に記載のプランジャ駆動構造。
3. 前記バランサは、その壁面に貫通孔を有する、請求項１または２に記載のプランジャ駆動構造。
   

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