JP4172972B2 - Swing bearing - Google Patents
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Description
【0001】
【発明の属する技術分野】
この発明は、油圧ポンプ、油圧モータ、HST(ハイドロスタティックトランスミッション)に組み込まれた斜板等の可動部材を揺動自在に支持する揺動軸受に関する。
【0002】
【従来の技術】
建設機械や農機等に使用される油圧ポンプ、油圧モータ、HSTでは、装置内に組み込まれた斜板の角度を調整することにより、機械の運転速度を調整することができる。この斜板には数トンの大きな荷重がかかるため、斜板の角度調整時のトルクを軽減する目的で、ころを転動体として用いた揺動軸受が組み込まれている。
【0003】
図5は、このような揺動軸受の使用状態の一例を示す(特許文献1参照。)。この揺動軸受は、固定部材51に固定され、凹円弧状の転走面52aを有する軌道輪52と、この転走面52aに沿って配列された複数のころ53と、各ころ53を転動自在に保持する保持器54とから成り、凸円弧状面55aを有する斜板55を、各ころ53に当接させて揺動自在に支持するようにしたものである。各ころ53は、一般的なラジアル軸受と同様に、保持器54の両側部56と、両側部56に差し渡された複数の柱部57とで形成される各ポケットに収容されて転動自在に保持されている。
【0004】
【特許文献1】
特開昭61−215812号公報(第3図)
【0005】
上述したような揺動軸受は、一般的なラジアル軸受よりも静荷重に対する強度が求められることが多いので、静定格荷重を重視して設計することが望ましく、そのためには、できるだけころを多く配列することが有効である。しかし、配列できるころの本数は、隣り合うころの間に保持器の柱部が介在しているために制限されており、静定格荷重を一定の限度以上に大きくすることは困難である。
【0006】
また、この種の揺動軸受のうち、軌道輪の転走面から固定部材側へ貫通するようにあけた孔を用いて軸受を固定部材に固定するタイプのものでは、ころが転動中に固定用の孔にかかることが不安視される場合があるが、孔にかかる位置を避けてころを配列しようとすると、従来よりもころの本数が少なくなって静定格荷重が小さくなってしまう。
【0007】
これに対して、本出願人は、本発明に先立って、保持器の柱部をなくすことによって従来よりも多くのころを配列できるようにした揺動軸受を提案した(特願2001−129448号)。この揺動軸受は、図6(a)、(b)に示すように、軌道輪61の転走面61aに沿って配列される各ころ62の軸方向両端に突起部62aを設け、この突起部62aを保持器63の周方向両端で連結された一対の側部64の溝64aに嵌め込んでころ62を保持するもので、保持器63には柱部が形成されていない。従って、配列できるころ62の本数は従来よりも多くすることができるが、ころ62の端面を加工して突起62aを形成する必要があるため、ころ62の製作費が高く、軸受が全体として高価なものになってしまう。また、ころ径寸法に設計上の制約ができるため、軸受全体としての設計の自由度が小さくなる問題もある。
【0008】
【発明が解決しようとする課題】
そこで、この発明の課題は、配列できるころの本数が多く、かつ安価に製作することができる揺動軸受を提供することである。
【0009】
【課題を解決するための手段】
上記の課題を解決するため、この発明は、固定部材に固定され、凹円弧状の転走面を有する軌道輪と、この凹円弧状の転走面に沿って配列された複数のころと、前記転走面に沿って円弧状に延びる一対の側部とこの両側部に差し渡された複数の柱部とで前記各ころを転動自在に保持する保持器とから成り、凸円弧状面を有する可動部材を前記各ころに当接させて揺動自在に支持する揺動軸受において、前記保持器を前記軌道輪に揺動可能に係合させる手段と、前記保持器の軌道輪周方向端からの抜け止め手段とを設けて、前記軌道輪と保持器とを一体化し、前記保持器の各柱部を前記各ころの中心軸を通る円弧状面と前記可動部材の凸円弧状面との間に形成した構成を採用した。
【0010】
すなわち、軌道輪と保持器とを一体化して保持器の柱部で保持器外周側からのころの脱落を防止する必要をなくし、保持器の各柱部を各ころの中心軸を通る円弧状面と可動部材の凸円弧状面との間に形成して、各ころが保持器内周側から脱落しないように保持することにより、隣り合うころどうしの間に保持器の柱部が介在しないようにして、ころに特別な加工を施すことなく、配列できるころの本数を増やしたのである。
【0011】
前記ころの配列を総ころ配列とすることにより、総ころ軸受相当の静定格荷重を確保することができる。
【0012】
また、前記軌道輪がその転走面に前記固定部材に固定されるための孔を有するものである場合は、前記各ころを前記軌道輪の固定用孔の位置を除いた転走面上を転動するように配列することができる。
【0013】
すなわち、軌道輪に固定用孔がある場合に、各ころが転動中に軌道輪の固定用孔にかからないように設計しても、ころの本数が従来よりも減ることがなく、従来と同等以上の静定格荷重が得られる。
【0014】
【発明の実施の形態】
以下、図1乃至図4に基づき、この発明の実施形態を説明する。図1乃至図3は第1の実施形態を示す。この揺動軸受は、図1(a)、(b)に示すように、凹円弧状の転走面1aを有する軌道輪1と、この凹円弧状の転走面1aに沿って配列された複数のころ2と、各ころ2を転動自在に保持する保持器3とから成り、軌道輪1を固定部材(図示省略)に固定し、凸円弧状面4aを有する可動部材4を各ころ2に当接させて揺動自在に支持するようにしたものである。なお、軌道輪1は、鋼材からの削り出しにより成形されているが、鋼板をプレス加工して成形してもよい。また、保持器3は、ころ2の組み込みを容易にするため、樹脂材料で形成されている。
【0015】
前記軌道輪1は、両側端に各ころ2の端面に沿って張り出す鍔部5が周方向全長にわたって設けられ、後述するように一方の鍔部5で保持器3と係合するようになっている。また、その周方向長さは保持器3よりも長く形成され、周方向両端部に保持器3の周方向端面と間隔をおいて対向するストッパ6が設けられており、このストッパ6で保持器3の軌道輪1周方向端からの抜け落ちを防止するようになっている。
【0016】
一方、前記保持器3は、軌道輪1の転走面1aに沿って円弧状に延びる一対の側部7に複数の柱部8が差し渡されており、一方の側部7の周方向中央位置に、断面が鉤状で、その先端部が軌道輪1の鍔部5の外側面の湾曲部に沿うように形成された係合部9が設けられ、これにより軌道輪1と一体化されている。そして、この係合部9で係合部9と対向する位置に配されたころ2とともに鍔部5を把持しながら、鍔部5に案内されて揺動するようになっている。
【0017】
また、図1(c)にも示すように、保持器3の各柱部8は、各ころ2の中心軸を通る円弧状面10と可動部材4の凸円弧状面4aとの間に形成されており、各ころ2を保持器3内周側から脱落しないように保持している。これは、上述したように一体化された軌道輪1と保持器3にころ2を組み込むため、柱部8は保持器3外周側からのころ2の脱落を防止する必要がないからである。
【0018】
従って、この揺動軸受は、隣り合うころ2どうしの間に保持器3の柱部8が介在しておらず、従来よりも多数のころ2を配列して静定格荷重を大きくすることができる。ころ2どうしの間隔は自由に設定できるが、図1の例では、各ころ2が隙間なく総ころ状態で組み込まれており、総ころ軸受相当の静定格荷重が確保されている。しかも、ころ2には特別な加工を施す必要がないので、安価に製作することができ、軸受全体としての設計上の制約も少ない。
【0019】
なお、図1では軌道輪1の両側に鍔部5を設けた例を示したが、図2に示すように、鍔部5は軌道輪11の片側にのみ設けてもよい。
【0020】
また、軌道輪と保持器とを一体化する方法は、上述したものに限らず、保持器を軌道輪に揺動可能に係合させるとともに、保持器の軌道輪周方向端からの抜け止めをすることができれば、どのような手段を用いてもよい。
【0021】
例えば、保持器の周方向抜け止め手段の変形例としては、図3に示すように、保持器12を軌道輪13よりも長く形成して、その周方向両端部に軌道輪13の周方向端面と間隔をおいて対向するストッパ14を設けたものを採用することもできる。
【0022】
また、軌道輪と保持器とを係合させる位置については、種々の選択が可能であり、周方向の複数の位置で係合させるようにしてもよい。
【0023】
図4(a)、(b)は、第2の実施形態を示す。この揺動軸受は、軌道輪15が図2の例と同様に片鍔タイプで、その転走面15aの周方向中央位置に、図示省略した固定部材に軸受を固定するための貫通孔15bが設けられている。そして、保持器16の周方向中央位置には、他の位置に設けられている柱部17と同様に、両側部18に台形断面のダミー部19が差し渡されており、各ころ2が転動しながら保持器16とともに所定の角度で揺動しても、軌道輪15の固定用孔15bにはかからないようになっている。なお、保持器16は周方向中央より若干図面左側へずれた位置で軌道輪15に係合している。その他の部分の構成は、保持器16の周方向の抜け止めが図3の例と同様に保持器16の周方向端部のストッパ14で行われる点を含めて、第1の実施形態と同じである。
【0024】
すなわち、この実施形態では、各ころ2が軌道輪15の固定用孔15bの位置を除いた転走面15a上を転動するように配列されているが、保持器16のダミー部19の位置を除いて各ころ2が隙間なく配列されているので、従来と同等以上のころ本数および静定格荷重が得られる。
【0025】
【発明の効果】
以上のように、この発明の揺動軸受は、軌道輪と保持器とを一体化し、保持器の各柱部を各ころの中心軸を通る円弧状面と可動部材の凸円弧状面との間に形成して、隣り合うころどうしの間に保持器の柱部が介在しないようにしたものであるから、従来よりも配列できるころの本数が多く、静定格荷重を大きくすることができる。しかも、ころには特別な加工を施す必要がないので、安価に製作することができ、軸受全体としての設計上の制約も少ない。
【0026】
また、軌道輪の転走面に固定用の孔がある場合に、各ころを固定用孔の位置を除いた転走面上を転動するように配列しても、ころの本数が従来よりも減ることがなく、従来と同等以上の静定格荷重が得られる。
【図面の簡単な説明】
【図1】aは第1の実施形態の揺動軸受の一部切欠き正面図、bはaのI−I線に沿った断面図、cはaの要部拡大正面図
【図2】図1(b)に対応した軌道輪形状の変形例を示す断面図
【図3】図1の保持器の周方向抜け止め手段の変形例を示す一部切欠き正面図
【図4】aは第2の実施形態の揺動軸受の一部切欠き正面図、bはaのIV−IV線に沿った断面図
【図5】従来の揺動軸受の使用状態の一例を示す縦断正面図
【図6】aは従来の揺動軸受の別の例の縦断正面図、bはaのVI−VI線に沿った断面図
【符号の説明】
1 軌道輪
1a 転走面
2 ころ
3 保持器
4 可動部材
4a 凸円弧状面
5 鍔部
6 ストッパ
7 側部
8 柱部
9 係合部
10 円弧状面
11 軌道輪
12 保持器
13 軌道輪
14 ストッパ
15 軌道輪
15a 転走面
15b 孔
16 保持器
17 柱部
18 側部
19 ダミー部[0001]
BACKGROUND OF THE INVENTION
The present invention relates to a rocking bearing for swingably supporting a movable member such as a swash plate incorporated in a hydraulic pump, a hydraulic motor, or an HST (hydrostatic transmission).
[0002]
[Prior art]
In hydraulic pumps, hydraulic motors, and HSTs used in construction machines and agricultural machines, the operating speed of the machine can be adjusted by adjusting the angle of the swash plate incorporated in the apparatus. Since a large load of several tons is applied to the swash plate, a rocking bearing using a roller as a rolling element is incorporated for the purpose of reducing torque when adjusting the angle of the swash plate.
[0003]
FIG. 5 shows an example of the usage state of such a rocking bearing (see Patent Document 1). The oscillating bearing is fixed to a fixed
[0004]
[Patent Document 1]
JP 61-215812 (Fig. 3)
[0005]
Oscillating bearings as described above often require strength against static loads compared to general radial bearings. Therefore, it is desirable to design with an emphasis on static load rating. For this purpose, arrange as many rollers as possible. It is effective to do. However, the number of rollers that can be arranged is limited because the retainer column portion is interposed between adjacent rollers, and it is difficult to increase the static load rating beyond a certain limit.
[0006]
Of these types of oscillating bearings, the type in which the bearing is fixed to the fixed member using a hole penetrating from the rolling surface of the raceway to the fixed member side, There is a case where it is feared that the fixing hole is applied. However, if the rollers are arranged so as to avoid the position applied to the hole, the number of the rollers is reduced as compared with the conventional case, and the static load rating is reduced.
[0007]
On the other hand, prior to the present invention, the present applicant has proposed a rocking bearing in which a larger number of rollers can be arranged than before by eliminating the column portion of the cage (Japanese Patent Application No. 2001-129448). ). As shown in FIGS. 6A and 6B, this rocking bearing is provided with
[0008]
[Problems to be solved by the invention]
Accordingly, an object of the present invention is to provide a rocking bearing that has a large number of rollers that can be arranged and can be manufactured at low cost.
[0009]
[Means for Solving the Problems]
In order to solve the above-mentioned problem, the present invention is a fixed ring, a race ring having a concave arc-shaped rolling surface, and a plurality of rollers arranged along the concave arc-shaped rolling surface, Convex arcuate surface comprising a pair of side portions extending in an arc shape along the rolling surface and a cage for holding the rollers in a freely rolling manner by a plurality of column portions extending across the both side portions. A swinging bearing that swingably supports a movable member having a contact with each of the rollers, and means for swingably engaging the cage with the raceway, and a raceway circumferential direction of the cage A retaining means from the end is provided, the raceway and the cage are integrated, and each column portion of the cage passes through a central axis of each roller and a convex arcuate surface of the movable member The structure formed between the two was adopted.
[0010]
That is, it is unnecessary to prevent the roller from falling from the outer peripheral side of the cage by integrating the bearing ring and the cage, and each column portion of the cage passes through the central axis of each roller. Formed between the surface and the convex arcuate surface of the movable member so that each roller does not fall off from the inner circumferential side of the cage, so that the pillar portion of the cage does not intervene between adjacent rollers In this way, the number of rollers that can be arranged was increased without applying special processing to the rollers.
[0011]
By making the arrangement of the rollers into a full-roller arrangement, a static load rating equivalent to a full-roller bearing can be ensured.
[0012]
Further, when the raceway has a hole for fixing to the fixing member on the rolling surface, the rollers are placed on the rolling surface excluding the position of the fixing hole of the raceway. Can be arranged to roll.
[0013]
In other words, when the bearing ring has a fixing hole, even if it is designed so that each roller does not hit the fixing hole of the bearing ring during rolling, the number of rollers will not decrease compared to the conventional one, and it will be the same as before. The above static load rating is obtained.
[0014]
DETAILED DESCRIPTION OF THE INVENTION
Hereinafter, an embodiment of the present invention will be described with reference to FIGS. 1 to 3 show a first embodiment. As shown in FIGS. 1 (a) and 1 (b), the oscillating bearing is arranged along a raceway ring 1 having a concave arc-shaped
[0015]
The bearing ring 1 is provided with
[0016]
On the other hand, the
[0017]
As shown in FIG. 1C, each
[0018]
Therefore, in this oscillating bearing, the
[0019]
In addition, although the example which provided the
[0020]
Further, the method of integrating the raceway and the cage is not limited to the above-described method, and the cage is engaged with the raceway so as to be swingable, and the cage is prevented from coming off from the circumferential end of the raceway. Any means may be used as long as it can be done.
[0021]
For example, as a modification of the circumferential retaining means of the cage, as shown in FIG. 3, the
[0022]
Various positions can be selected for the position where the race ring and the cage are engaged, and they may be engaged at a plurality of positions in the circumferential direction.
[0023]
4 (a) and 4 (b) show a second embodiment. In this oscillating bearing, the bearing
[0024]
That is, in this embodiment, each
[0025]
【The invention's effect】
As described above, the oscillating bearing according to the present invention integrates the bearing ring and the cage, and each column portion of the cage is formed by the arc-shaped surface passing through the center axis of each roller and the convex arc-shaped surface of the movable member. Since it is formed between the adjacent rollers so that the pillar portion of the cage does not intervene between them, the number of rollers that can be arranged is larger than in the prior art, and the static load rating can be increased. Moreover, since it is not necessary to apply special processing to the rollers, the rollers can be manufactured at a low cost, and there are few design restrictions for the entire bearing.
[0026]
Also, when there are fixing holes on the raceway surface of the race, even if each roller is arranged so as to roll on the rolling surface excluding the position of the fixing hole, the number of rollers is larger than before. The static load rating equal to or higher than the conventional one can be obtained.
[Brief description of the drawings]
FIG. 1a is a partially cutaway front view of a rocking bearing of a first embodiment, b is a sectional view taken along line II of a, and c is an enlarged front view of a main part of a. FIG. FIG. 3 is a sectional view showing a modification of the raceway shape corresponding to FIG. 1 (b). FIG. 3 is a partially cutaway front view showing a modification of the circumferential retaining means of the cage in FIG. FIG. 5 is a partially cutaway front view of a rocking bearing according to a second embodiment, and b is a cross-sectional view taken along line IV-IV in FIG. 6a is a longitudinal front view of another example of a conventional rocking bearing, and b is a cross-sectional view taken along line VI-VI in FIG.
DESCRIPTION OF SYMBOLS 1
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