JP2010127450A - 揺動軸受装置 - Google Patents

Abstract

【課題】異音の発生を低減した揺動軸受装置を提供する。
【解決手段】揺動軸受装置２１は、円筒状部材を周方向の任意の二箇所で切断した円弧形状であり、内径側に軌道面２５を有し、斜板１４および斜板転走面１５を受け入れる凹状円弧を有するハウジング２２の間に配置される外輪２４と、外輪２４の軌道面２５および斜板転走面１５上を転動する複数のころ２６と、複数のころ２６を保持し、複数のころ２６を案内する保持器２７と、外輪２４およびハウジング２２の間に配置され、外輪２４からハウジング２２へ伝達される振動を減衰させる緩衝材３１とを備える。
【選択図】図１

Description

この発明は、揺動軸受装置に関するものであり、特に、揺動運動を行なう斜板を支持する揺動軸受装置に関するものである。

一般的な斜板式容量可変型の油圧ポンプは、シリンダバレル内においてそれぞれ直線往復運動を行なう２つのプランジャと、凸状の円弧面を有し、プランジャのそれぞれの一方端部と連結され、揺動運動を行なう斜板（スワッシュプレート）と、斜板の凸状円弧面を受け入れる形状の凹状の円弧面を有するハウジングとを備える。２つのプランジャの直線往復運動により、斜板は揺動運動を行なう。凹状の円弧面と凸状の円弧面との間には、斜板を揺動可能に支持する揺動軸受装置が備えられている。このような揺動軸受装置（ベアリング装置）に関する技術が、例えば、特開昭５１−１３４９０２号公報（特許文献１）に開示されている。特許文献１によると、ベアリング装置は、凹状円弧面に沿う形状の円弧状保持枠にローラーを保持した構成である。
特開昭５１−１３４９０２号公報

特許文献１に開示される一般的な揺動軸受装置においては、プランジャを含むポンプから発生する脈動が斜板を介してころ等の揺動軸受の構成部材に伝わり、ハウジングに伝達される。そうすると、伝達された振動を基に、高周波の異音が発生してしまうこととなる。このような異音はもちろん好ましくなく、例えば、揺動軸受装置を小型の油圧ショベルに用いた場合、より耳障りなものとなる。

この発明の目的は、異音の発生を低減した揺動軸受装置を提供することである。

この発明に係る揺動軸受装置は、凸状円弧の転走面を有し、揺動運動を行なう斜板を支持する揺動軸受装置であって、円筒状部材を周方向の任意の二箇所で切断した円弧形状であり、内径側に軌道面を有し、斜板および斜板転走面を受け入れる凹状円弧を有するハウジングの間に配置される外輪と、外輪の軌道面および斜板転走面上を転動する複数のころと、複数のころを案内する保持器と、外輪およびハウジングの間に配置され、外輪からハウジングへ伝達される振動を減衰させる緩衝材とを備える。

このような構成の揺動軸受装置は、外輪およびハウジングの間に配置される緩衝材によって、外輪からハウジングへ伝達される振動を減衰させることができる。また、緩衝材により、外輪とハウジングとが接触する範囲を広げることができるため、斜板の揺動運動時において、外輪とハウジングとの間に発生する振動も抑制することができる。したがって、振動に起因する異音の発生を低減することができる。

好ましくは、緩衝材は、円筒状部材を周方向の任意の二箇所で切断した円弧形状であって、外輪の外径面に沿う形状である。こうすることにより、緩衝材を、より外輪の外形形状に沿った形状とすることができ、より適切に外輪とハウジングとの間に配置させることができる。

さらに好ましくは、緩衝材は、弾性を有する部材である。こうすることにより、より確実に振動の減衰を図ることができる。さらに好ましい一実施形態として、緩衝材は、ゴム製または樹脂製である。

さらに好ましくは、緩衝材は、外輪と一体となるように成型されている。こうすることにより、外輪からの緩衝材の離脱を防止することができる。

さらに好ましくは、ハウジングに対して、外輪および緩衝材の周方向の移動を規制する移動規制手段を備える。こうすることにより、斜板の揺動運動時において、外輪および緩衝材の周方向の移動を規制することができ、より確実に振動の減衰を図ることができる。

好ましくは、移動規制手段は、ピンと、ピンの一方端部を受け入れるように外輪の外径面から凹んだ第一のピン受け入れ凹部と、ピンの他方端部を受け入れるようにハウジングの凹状円弧面から凹んだ第二のピン受け入れ凹部と、ピンを挿通可能なように緩衝材を径方向に貫通するピン挿通用貫通孔とを含む。このような構成により、ピン等によって、外輪および緩衝材の周方向の移動を確実に規制することができる。

また、移動規制手段は、外輪の外径面から外径側に突出する突出部と、ハウジングの凹状円弧面から凹むように設けられ、突出部を受け入れる突出部受け入れ凹部とを含むよう構成してもよい。

さらに好ましくは、移動規制手段は、緩衝材を径方向に貫通し、突出部を挿通可能な突出部挿通用貫通孔を含むよう構成してもよい。

また、突出部は、外輪の外径面の一部を変形させることにより設けられるよう構成してもよい。

さらに好ましい一実施形態として、油圧ポンプに含まれる斜板を支持する。

この発明によれば、外輪およびハウジングの間に配置される緩衝材によって、外輪からハウジングへ伝達される振動を減衰させることができる。また、緩衝材により、外輪とハウジングとが接触する範囲を広げることができるため、斜板の揺動運動時において、外輪とハウジングとの間に発生する振動も抑制することができる。したがって、振動に起因する異音の発生を低減することができる。

以下、この発明の実施の形態を、図面を参照して説明する。図１は、この発明の一実施形態に係る揺動軸受装置を含む油圧ポンプの一部を示す断面図である。また、図２は、図１に示す揺動軸受装置のうち、二点鎖線で示すＩＩで示す部分の拡大図である。図１および図２を参照して、油圧ポンプ１１は、シリンダバレル（図示せず）内において直線往復運動を行なう２つのプランジャ１２ａ、１２ｂと、凸状円弧の転走面１５を有し、プランジャ１２ａ、１２ｂのそれぞれの一方端部１３ａ、１３ｂと連結され、揺動運動を行なう斜板（スワッシュプレート）１４とを備える。なお、プランジャ１２ａ、１２ｂは、一点鎖線で示している。２つのプランジャ１２ａ、１２ｂの図１中の矢印Ｉの方向またはその逆の方向への直線往復運動により、略扇形状の斜板１４は図１中の矢印Ａの方向またはその逆の方向に揺動運動を行なう。このような油圧ポンプ１１は、例えば、斜板式容量可変型の油圧ポンプとして用いられる。

また、油圧ポンプ１１は、斜板１４の揺動運動を支持する揺動軸受装置２１を備える。揺動軸受装置２１は、円筒状部材を周方向の任意の二箇所で切断した円弧形状であり、内径側に軌道面２５を有し、斜板１４および斜板転走面１５を受け入れる凹状円弧を有するハウジング２２の間に配置される外輪２４と、外輪２４の軌道面２５および斜板転走面１５上を転動する複数のころ２６と、複数のころ２６を保持し、複数のころ２６を案内する保持器２７とを備える。保持器２７についても、円筒状部材を周方向の任意の二箇所で切断した円弧形状である。

なお、ここでは、外輪２４の周方向の一方端部２８ａおよび円筒状部材の中心２９を結ぶ線３０ａと、外輪２４の周方向の他方端部２８ｂおよび円筒状部材の中心２９を結ぶ線３０ｂとの角度θは、１００°〜１７０°となるよう構成されている。上記した円弧形状の保持器２７についても、ほぼ同様の構成である。なお、線３０ａ、３０ｂは、図１中の点線で示している。

ここで、揺動軸受装置２１は、外輪２４およびハウジング２２の間に配置され、外輪２４からハウジング２２へ伝達される振動を減衰させる緩衝材３１を備える。緩衝材３１についても、外輪２４と同様に、円筒状部材を周方向の任意の二箇所で切断した円弧形状であって、外輪２４の外径面３２に沿う形状である。緩衝材３１は、外輪２４およびハウジング２２の間に配置され、斜板１４にポンプの予圧荷重が負荷された際に、外輪２４と緩衝材３１の間、および緩衝材３１とハウジング２２との間にそれぞれ隙間を有しないような形状である。緩衝材３１は、外輪２４と一体となるように成型されている。具体的には、例えば、外輪２４の外径面３２と緩衝材３１の内径面３３とを接着剤等により接着することにより成型されている。なお、緩衝材３１は、弾性を有する部材であって、ここでは、ゴム製または樹脂製である。

このような構成の揺動軸受装置２１によると、外輪２４およびハウジング２２の間に配置される緩衝材３１によって、外輪２４からハウジング２２へ伝達される振動を減衰させることができる。また、緩衝材３１により、外輪２４とハウジング２２とが接触する範囲を広げることができるため、斜板１４の揺動運動時において、外輪２４とハウジング２２との間に発生する振動も抑制することができる。したがって、振動に起因する異音の発生を低減することができる。

この場合、外輪２４と緩衝材３１とが一体となるように成型されているため、外輪２４からの緩衝材３１の離脱を防止することができる。また、緩衝材３１は、弾性を有する部材であるため、より確実に振動の減衰を図ることができる。

なお、揺動軸受装置２１において、斜板１４の揺動運動時に、外輪２４および緩衝材３１が、周方向に移動してしまうおそれがある。ここで、揺動軸受装置２１は、ハウジング２２に対して、外輪２４とおよび緩衝材３１の周方向の移動を規制する移動規制手段として、ピン３４と、ピン３４の一方端部３５ａを受け入れるように外輪２４の外径面３２から凹んだ第一のピン受け入れ凹部３６ａと、ピン３４の他方端部３５ｂを受け入れるようにハウジング２２の凹状円弧面２３から凹んだ第二のピン受け入れ凹部３６ｂと、ピン３４を挿通可能なように緩衝材３１を径方向に貫通するピン挿通用貫通孔３７とを含む（図２参照）。

ピン３４は、円筒状であって、剛性を有する部材から構成されている。ピン３４の一方端部３５ａを受け入れるように設けられた第一のピン受け入れ凹部３６ａは、外径面３２から丸穴状に凹み、径方向に真直ぐに延びる形状である。同様に、ピン３４の他方端部３５ｂを受け入れるように設けられた第二のピン受け入れ凹部３６ｂも、凹状円弧面２３から丸穴状に凹み、径方向に真直ぐに延びる形状である。また、ピン挿通用貫通孔３７の径は、ピン３４の外径とほぼ同じであり、径方向に真直ぐに貫通している。第一および第二のピン受け入れ凹部３６ａ、３６ｂ、そしてピン挿通用貫通孔３７は、それぞれ外輪２４、ハウジング２２、および緩衝材３１の周方向の中央に設けられている。

このように構成することにより、ピン３４、第一および第二のピン受け入れ凹部３６ａ、３６ｂ、およびピン挿通用貫通孔３７によって、外輪２４および緩衝材３１の周方向の移動を確実に規制することができる。なお、ピン３４の形状は、円筒状でなくともよく、例えば角柱状であってもよいし、斜板１４の回転軸線方向に延びる形状であってもよいし、周方向に延びる形状であってもよい。もちろん、ピン３４の形状に合わせて、第一および第二のピン受け入れ凹部３６ａ、３６ｂ、およびピン挿通用貫通孔３７の形状も適宜変更される。

また、上記の実施の形態においては、揺動軸受装置２１は、ハウジング２２に対して外輪２４および緩衝材３１の周方向の移動を規制する移動規制手段としてピン３４等を含むこととしたが、これに限らず、移動規制手段は、外輪２４の外径面３２から突出する突出部を含むこととしてもよい。

図３は、この場合における揺動軸受装置の一部を示す断面図であり、図１に相当する断面である。また、図４は、図３に示す揺動軸受装置のうち、二点鎖線で示すＩＶで示す部分の拡大図であり、図２に相当する。図３および図４を参照して、揺動軸受装置４１は、凸状円弧の転走面１５を有し、揺動運動を行なう斜板１４を支持する。揺動軸受装置４１は、円筒状部材を周方向の任意の二箇所で切断した円弧形状であり、内径側に軌道面４５を有し、斜板１４および斜板転走面１５を受け入れる凹状円弧を有するハウジング４２の間に配置される外輪４４と、外輪４４の軌道面４５および斜板転走面１５上を転動する複数のころ４６と、複数のころ４６を保持し、複数のころ４６を案内する円弧形状の保持器４７と、外輪４４およびハウジング４２の間に配置され、外輪４４からハウジング４２へ伝達される振動を減衰させる緩衝材４８とを備える。これら緩衝材４８等の構成については、上記した図１に示す揺動軸受装置２１で説明した通りである。

ここで、揺動軸受装置４１は、ハウジング４２に対して、外輪４４および緩衝材４８の周方向の移動を規制する移動規制手段として、外輪４４の外径面４９から外径側に突出する突出部５０と、ハウジング４２の凹状円弧面４３から凹むように設けられ、突出部５０を受け入れる突出部受け入れ凹部５１と、緩衝材４８を径方向に貫通し、突出部５０を挿通可能な突出部挿通用貫通孔５２とを含む。突出部５０は、外輪４４の外径面４９の一部を変形させることにより設けられる。

このような構成とすることによっても、外輪４４および緩衝材４８の周方向の移動を確実に規制することができる。

なお、図３に示す実施形態において、突出部５０を、外輪４４の周方向端部に設けることとしてもよい。こうすることにより、緩衝材４８に突出部挿通用貫通孔を設けなくとも、緩衝材４８の周方向端部と突出部５０の側面とを当接させて、外輪４４の周方向の移動の規制に加え、緩衝材４８の周方向の移動を規制することができる。

また、上記の実施の形態においては、突出部５０は、外輪４４の外径面４９の一部を変形させることにより設けられることとしたが、これに限らず、外輪４４の外径面４９の一部に、別部材を後から設け、これを突出部５０とするよう構成してもよい。

なお、上記した周方向の移動を規制する移動規制手段を複数設けてもよい。この場合、周方向の位置を異ならせるようにして設けてもよいし、軸方向の位置を異ならせるようにして設けてもよい。

また、上記の実施の形態においては、緩衝材は、ゴム製または樹脂製であるとしたが、これに限らず、緩衝材は、弾性を有する部材であってもよい。こうすることによっても、振動の減衰等を図ることができる。

また、上記の実施の形態においては、緩衝材は、外輪と一体となるよう構成したが、これに限らず、外輪と緩衝材とを別体として構成してもよい。さらに、緩衝材は、円筒状部材を周方向の任意の二箇所で切断した円弧形状であるとしたが、これに限らず、例えば、平板状であってもよい。この場合、緩衝材を取り付ける際に、すなわち、緩衝材を外輪およびハウジングの間に配置させる際に、緩衝材を円弧状に変形させて配置させるようにする。

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。

この発明に係る揺動軸受装置は、容量可変型の油圧ポンプ用の揺動軸受装置として、有効に利用される。

この発明の一実施形態に係る揺動軸受装置の一部を示す断面図である。 図１に示す揺動軸受装置のうち、ＩＩで示す部分の拡大図である。 この発明の他の実施形態に係る揺動軸受装置の一部を示す断面図である。 図３に示す揺動軸受装置のうち、ＩＶで示す部分の拡大図である。

符号の説明

１１ 油圧ポンプ、１２ａ，１２ｂ プランジャ、１３ａ，１３ｂ，２８ａ，２８ｂ，３５ａ，３５ｂ 端部、１４ 斜板、１５ 転走面、２１，４１ 揺動軸受装置、２２，４２ ハウジング、２３，４３ 凹状円弧面、２４，４４ 外輪、２５，４５ 軌道面、２６，４６ ころ、２７，４７ 保持器、２９ 中心、３０ａ，３０ｂ 線、３１，４８ 緩衝材、３２，４９ 外径面、３３ 内径面、３４ ピン、３６ａ，３６ｂ ピン受け入れ凹部、３７ ピン挿通用貫通孔、５０ 突出部、５１ 突出部受け入れ凹部、５２ 突出部挿通用貫通孔。

Claims (11)

1. 凸状円弧の転走面を有し、揺動運動を行なう斜板を支持する揺動軸受装置であって、
   円筒状部材を周方向の任意の二箇所で切断した円弧形状であり、内径側に軌道面を有し、前記斜板および斜板転走面を受け入れる凹状円弧を有するハウジングの間に配置される外輪と、
   前記外輪の軌道面および前記斜板転走面上を転動する複数のころと、
   複数のころを案内する保持器と、
   前記外輪および前記ハウジングの間に配置され、前記外輪から前記ハウジングへ伝達される振動を減衰させる緩衝材とを備える、揺動軸受装置。
2. 前記緩衝材は、円筒状部材を周方向の任意の二箇所で切断した円弧形状であって、前記外輪の外径面に沿う形状である、請求項１に記載の揺動軸受装置。
3. 前記緩衝材は、弾性を有する部材である、請求項１または２に記載の揺動軸受装置。
4. 前記緩衝材は、ゴム製または樹脂製である、請求項１〜３のいずれかに記載の揺動軸受装置。
5. 前記緩衝材は、前記外輪と一体となるように成型されている、請求項１〜４のいずれかに記載の揺動軸受装置。
6. 前記ハウジングに対して、前記外輪および前記緩衝材の周方向の移動を規制する移動規制手段を備える、請求項１〜５のいずれかに記載の揺動軸受装置。
7. 前記移動規制手段は、ピンと、前記ピンの一方端部を受け入れるように前記外輪の外径面から凹んだ第一のピン受け入れ凹部と、前記ピンの他方端部を受け入れるように前記ハウジングの凹状円弧面から凹んだ第二のピン受け入れ凹部と、前記ピンを挿通可能なように前記緩衝材を径方向に貫通するピン挿通用貫通孔とを含む、請求項６に記載の揺動軸受装置。
8. 前記移動規制手段は、前記外輪の外径面から外径側に突出する突出部と、前記ハウジングの凹状円弧面から凹むように設けられ、前記突出部を受け入れる突出部受け入れ凹部とを含む、請求項６または７に記載の揺動軸受装置。
9. 前記移動規制手段は、前記緩衝材を径方向に貫通し、前記突出部を挿通可能な突出部挿通用貫通孔を含む、請求項８に記載の揺動軸受装置。
10. 前記突出部は、前記外輪の外径面の一部を変形させることにより設けられる、請求項８または９に記載の揺動軸受装置。
11. 油圧ポンプに含まれる斜板を支持する、請求項１〜１０のいずれかに記載の揺動軸受装置。

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