JP2018021596A

JP2018021596A - 油圧ポンプ用シェル軸受

Info

Publication number: JP2018021596A
Application number: JP2016152816A
Authority: JP
Inventors: 泰延大野; Yasunobu Ono
Original assignee: NTN Corp; NTN Toyo Bearing Co Ltd
Current assignee: NTN Corp
Priority date: 2016-08-03
Filing date: 2016-08-03
Publication date: 2018-02-08

Abstract

【課題】シェル形の外輪がその一端部を除いて油圧ポンプのハウジングの軸受穴に圧入される油圧ポンプ用シェル軸受において、その軸受穴からはみ出した部分の早期破損を防止する。【解決手段】シェル軸受１のシェル形外輪２の径方向内側に配され、一端部が油圧ポンプのハウジング１９の軸受穴１９ｃからはみ出した状態で使用される針状ころ３に対し、その一端からハウジング１９の軸受穴１９ｃに入り込む部位の所定位置までの領域Ｃにクラウニングを形成することにより、外輪２の一端部が矯正されないまま使用されても、外輪２の一端部の内周転走面２ａと針状ころ３との間の接触面圧の局所的な上昇を抑えることができ、外輪２や針状ころ３の早期破損を防止できるようにしたのである。【選択図】図２

Description

本発明は、油圧ポンプの回転軸を支持するシェル形針状ころ軸受（以下、「シェル軸受」と称する。）に関する。

油圧回路に作動油を送り出す油圧ポンプの一つとして、斜板式と呼ばれる構造のもの（アキシャルピストンポンプ）がある。図１は斜板式の油圧ポンプの一例を示す。この斜板式油圧ポンプは、回転軸１１と、回転軸１１の一端部を通し、回転軸１１の軸線に対して傾斜した傾斜面１２ａを有する固定斜板１２と、回転軸１１と一体に回転するシリンダブロック１３と、シリンダブロック１３の複数のシリンダボア１３ａにそれぞれ挿入されるピストン１４と、各ピストン１４の球頭部１４ａを保持した状態で固定斜板１２の傾斜面１２ａと摺動しながら各ピストン１４および回転軸１１と一体に回転するピストンサポート１５と、回転軸１１の他端部を通し、シリンダブロック１３の他端面と摺動する状態で固定されている弁板１６とを備えている。

前記回転軸１１は、一端部が軸受１７を介して固定斜板１２に回転自在に支持され、他端部が軸受１８を介してハウジング１９に回転自在に支持されている。また、シリンダブロック１３には各シリンダボア１３ａから他端面に貫通するシリンダポート１３ｂが設けられており、弁板１６を貫通する吸入ポート１６ａおよび吐出ポート１６ｂが、それぞれシリンダブロック１３の各シリンダポート１３ｂをハウジング１９に形成されている作動油の吸入通路１９ａおよび吐出通路１９ｂと連通させている。

回転軸１１が回転駆動されると、これと一体にシリンダブロック１３、すべてのピストン１４およびピストンサポート１５が回転する。このとき、ピストンサポート１５が固定斜板１２の傾斜面１２ａと摺動しながら回転軸１１の軸線に対して傾斜した面内で回転することにより、ピストンサポート１５に球頭部１４ａを保持された各ピストン１４が往復運動する。そして、各ピストン１４の往復運動により、作動油がハウジング１９の吸入通路１９ａから弁板１６の吸入ポート１６ａを介してシリンダブロック１３の一部のシリンダポート１３ｂおよびシリンダボア１３ａ内に吸入されると同時に、シリンダブロック１３の他のシリンダボア１３ａおよびシリンダポート１３ｂから弁板１６の吐出ポート１６ｂを介してハウジング１９の吐出通路１９ｂへ作動油が吐出される。

このような斜板式の油圧ポンプでは、回転軸１１の他端部を支持する軸受１８として、ハウジング１９の軸受穴１９ｃに圧入されるシェル形の外輪と、外輪の径方向内側に配される複数の針状ころとを備えたシェル軸受（例えば、特許文献１参照。）が使用される場合がある。

特開２００８−２０２７８０号公報

上記のように斜板式の油圧ポンプの回転軸を支持する軸受としてシェル軸受を用いる場合、省スペースや位置決めのしやすさ等の理由により、シェル軸受はその軸方向の一端が弁板の一端面の近くに位置し、各針状ころの一端部がハウジングの軸受穴からはみ出した状態で組み込むが、弁板にはシェル軸受の外輪に対するしめしろを与えないことが多い。弁板とシェル軸受の外輪との間にしめしろを設定しないのは、弁板を交換して油圧ポンプの吐出圧を変更する際に、その弁板の交換作業を容易に行えるようにするためである。

ところで、シェル軸受は、一般に、その外輪をハウジング等の固定部材の軸受穴に圧入することにより外輪形状を必要な精度に矯正することを前提として製造されている。このため、油圧ポンプのハウジングと弁板の内側に組み込んだシェル軸受では、上記のように外輪と弁板との間にしめしろが設定されていない場合、弁板の径方向内側に位置する外輪の一端部が矯正を受けず、必要な精度がないまま使用されることになり、外輪の一端部（未矯正部分）の内周転走面と針状ころとの間の接触面圧が局所的に大きくなって、外輪や針状ころが早期破損するおそれがある。

そこで、本発明は、シェル形の外輪がその一端部を除いて油圧ポンプのハウジングの軸受穴に圧入される油圧ポンプ用シェル軸受において、その軸受穴からはみ出した部分の早期破損を防止することを課題とする。

本発明は、上記課題を解決するために、シェル形の外輪と、前記外輪の径方向内側に配される複数の針状ころとを備え、前記外輪がその一端部を除いて油圧ポンプのハウジングの軸受穴に圧入され、前記各針状ころの一端部が前記軸受穴からはみ出した状態で、前記油圧ポンプの回転軸を支持する油圧ポンプ用シェル軸受において、前記針状ころは、少なくともその一端から前記軸受穴に入り込む部位の所定位置までの領域にクラウニングが形成されている構成を採用した。ここで、クラウニングとは、針状ころのような円筒体において軸方向中央側から端面側にかけて次第に小径となる形状のことをいう（以下同じ）。

すなわち、油圧ポンプ用シェル軸受の各針状ころに対し、少なくとも油圧ポンプのハウジングの軸受穴からはみ出す一端部にクラウニングを形成することにより、シェル軸受の外輪の一端部が矯正されなくても、その外輪の一端部の内周転走面と針状ころとの間の接触面圧の局所的な上昇を抑えられるようにしたのである。

上述したように、本発明の油圧ポンプ用シェル軸受は、そのシェル形外輪の径方向内側に配される針状ころに対し、少なくとも油圧ポンプのハウジングの軸受穴からはみ出す一端部にクラウニングを形成したものであるから、外輪の一端部が矯正されなくても、外輪と針状ころとの間の接触面圧の局所的な上昇を抑えて、外輪や針状ころの早期破損を防止することができ、長期間安定して使用できる。

一般的な斜板式油圧ポンプの要部を示す縦断正面図実施形態の油圧ポンプ用シェル軸受の組込状態を示す縦断正面図

以下、図面に基づき、本発明の実施形態を説明する。実施形態の油圧ポンプ用シェル軸受１は、図１に示した一般的な斜板式の油圧ポンプにおいて、回転軸１１の他端部を支持する従来の軸受１８の代わりに組み込まれるものである。このシェル軸受１が組み込まれる油圧ポンプは、前述のように、回転軸１１と、固定斜板１２と、シリンダブロック１３と、複数のピストン１４と、ピストンサポート１５と、弁板１６と、ハウジング１９とを備えたものであり、これらの各部品の配置、機能および油圧ポンプ全体の動作についても前述の通りであるので、詳細な説明を省略する。

このシェル軸受１は、図２に示すように、シェル形の外輪２と、外輪２の径方向内側に配される複数の針状ころ３と、各針状ころ３を転動自在に保持する保持器４とを備えている。その外輪２は、内周側に針状ころ３が転走する転走面２ａが形成されており、軸方向両端には各針状ころ３および保持器４の軸方向への移動を規制する内向きの鍔部２ｂ、２ｃが設けられている。

そして、その軸方向の一端が弁板１６の一端面の近くに位置し、外輪２が一端部を除いてハウジング１９の軸受穴１９ｃに圧入され、各針状ころ３の一端部が軸受穴１９ｃからはみ出した状態で油圧ポンプに組み込まれて、回転軸１１の他端部を支持するようになっている。このとき、外輪２は、ハウジング１９の軸受穴１９ｃに圧入された部位がその圧入によって必要な精度に矯正される一方、一端部すなわち弁板１６の径方向内側に位置する部位が、外輪２に対するしめしろを与えられていない弁板１６との間に径方向隙間を生じ、矯正を受けない状態で組み込まれている。

ここで、前記各針状ころ３は、その一端からハウジング１９の軸受穴１９ｃに入り込む部位の所定位置までの領域（図２に示すＣの範囲）にクラウニングが形成され、組立状態ではそのクラウニングが形成された部位が外輪２の転走面２ａと接触しないようになっている。

したがって、前記のように外輪２の一端部が矯正されないまま使用されても、外輪２の一端部の内周転走面２ａと針状ころ３との間で接触面圧が局所的に上昇して外輪２や針状ころ３が早期破損するおそれは少なく、安定して長期間使用することができる。

なお、上述した実施形態では、針状ころ３の軸方向の一端側のみにクラウニングを形成したが、クラウニングは針状ころの軸方向両側に形成するようにしてもよい。その場合、両側のクラウニングの長さやドロップ量（クラウニングが形成された領域の最大径と最小径の差）は異なってもよい。

また、クラウニング形状（クラウニングが形成された領域の軸方向断面の外形）は、単一のＲ形状に限らず、曲率半径の異なる複数のＲ形状を連続させたもの等で、軸方向中央側から端面側にかけて次第に小径となる形状であればよい。

また、本発明は、実施形態のような保持器を備えたシェル軸受だけでなく、針状ころを総ころ状態で組み込んで保持器をなくしたタイプのシェル軸受にも、もちろん適用することができる。

１シェル軸受
２外輪
２ａ転走面
３針状ころ
４保持器
１１回転軸
１２固定斜板
１３シリンダブロック
１４ピストン
１５ピストンサポート
１６弁板
１９ハウジング

Claims

シェル形の外輪と、前記外輪の径方向内側に配される複数の針状ころとを備え、前記外輪がその一端部を除いて油圧ポンプのハウジングの軸受穴に圧入され、前記各針状ころの一端部が前記軸受穴からはみ出した状態で、前記油圧ポンプの回転軸を支持する油圧ポンプ用シェル軸受において、
前記針状ころは、少なくともその一端から前記軸受穴に入り込む部位の所定位置までの領域にクラウニングが形成されていることを特徴とする油圧ポンプ用シェル軸受。