JP4267557B2 - ころ軸受およびそれを内蔵したポンプ - Google Patents

Description

本発明は、ころ軸受に関するものであり、特に、使用時における振動，騒音の低減に関するものである。

内周側部材の外周面と外周側部材の内周面との間に配設される複数のころと、それらころをポケット内に自転可能に保持し、自身は内周側部材のまわりを回転する保持器とを含むころ軸受は広く使用されている。ころ軸受においては、保持器のポケットところとの間にはころの自転を許容するための隙間を設けることが不可欠であり、また、保持器の内周面および外周面と、外周側部材の内周面および内周側部材の外周面との間にも、保持器の回転を許容するための隙間を設けることが不可欠である。これら隙間の存在によって、ころが内周側部材の周方向において傾くことを避け得ず、ころの軸線の内周側部材の軸線に対する周方向の傾き角はスキュー角と称されている。スキュー角が存在すれば、内周側部材と外周側部材との相対回転につれて、ころが転動しつつ軸方向に移動し、保持器に軸方向の力である軸方向力が加えられるとともに、内周側部材と外周側部材とにも軸方向において互いに逆向きの力が加えられる。この軸方向力の向きは、スキュー角が正であるか負であるかにより変わり、しかも、スキュー角の正負はランダムに変わるため、軸方向力の向きもランダムに変わり、ころ軸受を備えた装置の振動や騒音の原因となる。

そこで、下記特許文献１には、ポケットの周方向における傾きをころの長さの１．５／１０００以下とすることによりスキュー角を小さく抑え、ころ軸受の振動，騒音を低減させることが記載されている。
また、特許文献２には、保持器を強化繊維入りの合成樹脂により射出成形する際に、ゲートを保持器の軸方向の一端に設け、ポケット隅部の応力集中に対する保持器の強度を増すことが記載されている。
特開平１１−３４４０３５号公報 特開平１０−３１８２６５号公報 特開平７−１２７６４５号公報

本発明は、以上の事情を背景として、ころ軸受およびそれを備えたポンプの振動，騒音を低減させることを課題としてなされたものである。

上記課題は、内周側部材の外周面と外周側部材の内周面との間に配設される複数のころと、それらころをポケット内に自転可能に保持し、自身は内周側部材のまわりを回転する保持器とを含むころ軸受において、前記保持器の内周面と外周面との一方が、前記内周側部材の外周面と前記外周側部材の内周面との一方との嵌合によりその保持器の半径方向位置を決める被案内面とされ、少なくともその被案内面が軸方向の一端から他端に向かって直径が漸増するテーパ状面とされ、そのテーパ状面の存在による前記保持器の傾きに起因する前記ポケットの周方向の傾き角が、前記ポケットと前記ころとの隙間により許容されるころの最大傾き角より大きく設定されることによって解決される。
また、(i)ポンプハウジングと、(ii)そのポンプハウジングにより回転可能に保持されたジャーナル部と、そのジャーナル部に対して偏心させられた偏心軸部とを備えた偏心カム軸と、(iii)前記偏心軸部にころ軸受を介して相対回転可能に保持されたリングと、(iv)前記ポンプハウジングに形成されたシリンダボアに嵌合されるとともに前記リングに接
触し、前記偏心カム軸の回転につれて往復動させられるプランジャとを含むポンプにおいて、前記ころ軸受が、(a)前記偏心軸部外周面と前記リングの内周面との間に配設される複数のころと、(b)それらころをポケット内に自転可能に保持し、自身は内周側部材のまわりを回転する保持器とを含むものとされ、その保持器の内周面と外周面との一方が、前記偏心軸部の外周面と前記リングの内周面との一方との嵌合によりその保持器の半径方向位置を決める被案内面とされるとともに、少なくともその被案内面が軸方向の一端から他端に向かって直径が漸増するテーパ状面とされ、かつ、そのテーパ状面の存在による前記保持器の傾きに起因する前記ポケットの周方向の傾き角が、前記ポケットと前記ころとの隙間により許容されるころの最大傾き角より大きく設定されることによって解決される。

上記ころ軸受においては、内周側部材と外周側部材とが相対回転させられるとき、保持器が内周側部材および外周側部材に対して傾き、それによりポケットが周方向において傾かされる。そのため、ころがポケット内で周方向にランダムに傾くことにより生じるスキュー角が正と負との一方のみとなり、スキューに起因してころから保持器に加えられる軸方向力が、大きさは変化するものの向きは一定となり、保持器の軸方向の振動が軽減される。

上記ポンプにおいては、それの作動中、ころのポケットに対する周方向の傾きいかんを問わず、スキュー角の符号が不変となるため、保持器およびリングに作用する軸方向力の向きが一定し、偏心カム軸，保持器，リング等の振動が良好に低減させられる。

発明の態様

以下に、本願において特許請求が可能と認識されている発明（以下、「請求可能発明」という場合がある。請求可能発明は、少なくとも、請求の範囲に記載された発明である「本発明」ないし「本願発明」を含むが、本願発明の下位概念発明や、本願発明の上位概念あるいは別概念の発明を含むこともある。）の態様をいくつか例示し、それらについて説明する。各態様は請求項と同様に、項に区分し、各項に番号を付し、必要に応じて他の項の番号を引用する形式で記載する。これは、あくまでも請求可能発明の理解を容易にするためであり、請求可能発明を構成する構成要素の組み合わせを、以下の各項に記載されたものに限定する趣旨ではない。つまり、請求可能発明は、各項に付随する記載，実施例の記載等を参酌して解釈されるべきであり、その解釈に従う限りにおいて、各項の態様にさらに他の構成要素を付加した態様も、また、各項の態様から構成要素を削除した態様も、請求可能発明の一態様となり得るのである。

なお、以下の各項において、（１）項と（３）項とを合わせたものが請求項１に相当し、（２）項が請求項２に、（５）項が請求項３に、（６）項が請求項４に、（１０）項が請求項５にそれぞれ相当し、（１９）項の一部が請求項６に相当する。

（１）内周側部材の外周面と外周側部材の内周面との間に配設される複数のころと、それらころをポケット内に自転可能に保持し、自身は内周側部材のまわりを回転する保持器とを含むころ軸受であって、
前記保持器の内周面と外周面との一方が、前記内周側部材の外周面と前記外周側部材の内周面との一方との嵌合によりその保持器の半径方向位置を決める被案内面であり、少なくともその被案内面が軸方向の一端から他端に向かって直径が漸増するテーパ状面とされたことを特徴とするころ軸受。
（２）前記保持器の内周面が前記被案内面とされた(1)項に記載のころ軸受。
いわゆる内径案内形のころ軸受に本発明が適用された態様である。
（３）前記テーパ状面の存在による前記保持器の傾きに起因する前記ポケットの周方向の傾き角が、前記ポケットと前記ころとの隙間により許容されるころの最大傾き角より大きく設定されたことを特徴とする(1)項または(2)項に記載のころ軸受。
本態様においては、ころのポケット内における周方向の傾き状態のいかんを問わずスキュー角の符号は正負いずれかに一定するため、保持器に加えられる軸方向力の向きが一定となり、振動が特に有効に低減させられる。
（４）内周側部材の外周面と外周側部材の内周面との間に配設される複数のころと、それらころをポケット内に自転可能に保持し、自身は内周側部材のまわりを回転する保持器とを含むころ軸受であって、
前記ころの前記ポケットに対する周方向の傾きいかんを問わず、ころのスキュー角の符号が一定であることを特徴とするころ軸受。
本態様においては、ころのポケットに対する周方向の傾きいかんを問わず、ころのスキュー角の符号が一定となるようにされればよく、前記上記(3)項に記載のころ軸受はその一例であるが、これに限らない。例えば、保持器自体はテーパを有しない円筒を成すものとされ、ポケットが周方向に傾かされたものとされてもよいのである。
（５）(3)項または(4)項に記載の軸受と、
前記内周側部材および前記外周側部材と、
それら内周側部材および外周側部材と前記保持器との三者のうちの少なくととも二者の軸方向の相対移動限度を規定する複数の移動限度規定部と
を含み、かつ、前記複数の移動限度規定部のうち、前記ころのスキューに起因してころから前記二者に加えられる軸方向力を受けるものである主移動限度規定部のばね定数が、他方のものである副移動限度規定部のばね定数より大きくされたことを特徴とする軸受構造。
ころのスキューに起因して作用する軸方向力を受ける主移動限度規定部をばね定数の高いものとすれば、上記少なくとも二者の軸方向の振動が効果的に低減させられる。スキューの存在により、保持器のみならず、内周側部材と外周側部材とにも軸方向において互いに逆向きの力が作用する。したがって、保持器の移動限度規定部と、内周側部材と外周側部材との軸方向の相対移動限度を規定する移動限度規定部との両方が設けられることが望ましい。その場合、保持器用の移動限度規定部と内，外周側部材用の移動限度規定部とを兼用にすることも可能である。
また、保持器用の移動限度規定部を省略し、内，外周側部材用の移動限度規定部のみを設けても、振動低減効果が得られる。その場合は、保持器は内周側部材と外周側部材とのいずれかに対して軸方向の移動限度が規定されるようにすることが望ましい。
（６）前記主移動限度規定部の振動減衰係数が、前記副移動限度規定部の振動減衰係数より大きくされた(5)項に記載の軸受構造。
主移動限度規定部のばね定数のみならず振動減衰係数をも大きくすれば、前記少なくとも二者の軸方向の振動が一層良好に低減させられる。
（７）前記主，副移動限度規定部がいずれも軸方向に弾性変形可能な弾性部材を含み、それら両方の弾性部材が弾性変形させられ、前記少なくとも二者の軸方向の相対位置が弾性的に規定された(5)項または(6)項に記載の軸受構造。
主，副移動限度規定部とそれらにより移動限度を規定されるものとの間に軸方向の隙間が存在するようにしても、移動限度を規定されるものが主移動限度規定部に安定して押し付けられるため、振動を低減させることができるが、隙間が存在せず、主，副移動限度規定部の弾性部材が共に弾性変形させられた状態とすれば、一層良好に振動を低減させることができる。
（８）前記主移動限度規定部がオイルシール、前記副移動限度規定部がウェーブワッシャをそれぞれ含む(5)項に記載の軸受構造。
ウェーブワッシャは、圧縮されることにより弾性力が増すものであるが、ばね定数が弾性力の増大に従って小さくなる性質を有しており、所望の弾性力を発生させた状態で圧縮量が変化しても弾性力の変化が小さくて済む。それに対し、オイルシールはゴム製の部分の圧縮により弾性力を発生させ、ばね定数は弾性力の増大に従って大きくなる性質を有している。また、ゴムはウェーブワッシャの材料（通常は金属であるが、硬質の樹脂製とすることも可能である）に比較して振動減衰係数が大きいのが普通である。したがって、オイルシールとウェーブワッシャとに保持器を軸方向の両側から弾性的に挟ませ、スキューに起因して前記少なくとも二者に加えられる軸方向力がオイルシールにより受けられるようにすれば、ウェーブワッシャに受けられるようにする場合に比較して、軸方向力の変化に起因する少なくとも二者の軸方向相対移動量を小さく抑え得るととももに、振動を効果的に減衰させることができる。
（９）(5)項に記載の軸受構造を備えた装置の騒音を低減する方法であって、
前記２つの移動限度規定部のばね特性に基づいて決まる軸受構造の固有振動数の整数分の１を、当該装置の固有振動数と異ならせることにより、軸受構造の振動に基づいて発生する騒音を低減することを特徴とする軸受構造具備装置の騒音低減方法。
軸受構造の振動に起因して装置が共振し、振動，騒音が一層大きくなることを回避し得る。例えば、軸受構造が車両に搭載された場合、その軸受構造と運転席等乗車スペース構成部とをつなぐ振動伝達系の共振点と軸受構造の共振点とが一致すると、振動，騒音が特に大きくなるため、両共振点の一致を避けるのである。
（１０）ポンプハウジングと、
そのポンプハウジングにより回転可能に保持されたジャーナル部と、そのジャーナル部に対して偏心させられた偏心軸部とを備えた偏心カム軸と、
前記偏心軸部にころ軸受を介して相対回転可能に保持されたリングと、
前記ポンプハウジングに形成されたプランジャ孔に嵌合されるとともに前記リングに接触し、前記偏心カム軸の回転につれて往復動させられるプランジャと
を含むポンプであって、
前記ころ軸受が、(a)前記偏心軸部外周面と前記リングの内周面との間に配設される複数のころと、(b)それらころをポケット内に自転可能に保持し、自身は偏心軸部のまわりを回転する保持器とを含み、その保持器の内周面と外周面との一方が、前記偏心軸部の外周面と前記リングの内周面との一方との嵌合によりその保持器の半径方向位置を決める被案内面とされるとともに、少なくともその被案内面が軸方向の一端から他端に向かって直径が漸増するテーパ状面とされ、そのテーパ状面の存在による前記保持器の傾きに起因する前記ポケットの周方向の傾き角が、前記ポケットと前記ころとの隙間により許容されるころの最大傾き角より大きく設定されたことを特徴とするポンプ。
上記テーパ状面は、直径が一端から他端に向かって直線的に漸変（漸増または漸減）する文字通りのテーパ面は勿論、直径が直線的にではないが一端から他端に向かって漸変する面も含むものとする。
（１１）ポンプハウジングと、
そのポンプハウジングにより回転可能に保持されたジャーナル部と、そのジャーナル部に対して偏心させられた偏心軸部とを備えた偏心カム軸と、
前記偏心軸部にころ軸受を介して相対回転可能に保持されたリングと、
前記ポンプハウジングに形成されたプランジャ孔に嵌合されるとともに前記リングに接触し、前記偏心カム軸の回転につれて往復動させられるプランジャと
を含むポンプであって、
前記ころ軸受が、(a)前記偏心軸部の外周面と前記リングの内周面との間に配設される複数のころと、(b)それらころをポケット内に自転可能に保持し、自身は偏心軸部のまわりを回転する保持器とを含み、前記ころの前記ポケットに対する周方向の傾きいかんを問わず、そのころのスキュー角の符号が不変とされたことを特徴とするポンプ。
ころのスキュー角の符号が一定で、偏心カム軸，保持器およびリングに作用する軸方向力の向きが一定であるため、偏心カム軸，ころ軸受，リング等の軸方向の振動が良好に低減させられ、ポンプの運転騒音や振動が低減させられる。偏心カム軸，ころ軸受，リング等の相対移動限度を規定する移動限度規定部が設けられ、それらが軸方向の振動を低減させる機能を有するものとされることが望ましい。
（１２）前記偏心カム軸の前記偏心軸部の両側に前記ジャーナル部を２つ備え、それら２つのジャーナル部が、インナレースが各ジャーナル部にしまり嵌合される一方、アウタレースが前記ハウジングにゆるみ嵌合された２つのボールベアリングを介して、前記ハウジングに回転可能に保持されており、それら２つのボールベアリングの各アウタレースがそれぞれ第一移動限度規定部と第二移動限度規定部とにより、前記偏心軸部から遠ざかる向きの移動限度を規定された(10)項または(11)項に記載のポンプ。
本項から(15)項までに記載の各特徴は、後に詳細に説明する実施例のポンプと同じであり、実施例の説明における上記各特徴に関する説明がそれぞれ当てはまる。
（１３）前記第一，第二移動限度規定部の一方が主移動限度規定部、他方が副移動限度規定部であり、主移動限度規定部のばね定数が副移動限度規定部のばね定数より大きい(12)項に記載のポンプ。
（１４）前記第一，第二移動限度規定部の一方が主移動限度規定部、他方が副移動限度規定部であり、主移動限度規定部の振動減衰係数が副移動限度規定部の振動減衰係数より大きい(12)項または(13)項に記載のポンプ。
（１５）前記第一，第二移動限度規定部の一方がオイルシールを含み、他方がウェーブワッシャを含む(12)項に記載のポンプ。
（１６）前記保持器と前記リングとの同じ側の端である２つの第一端と、反対側の端である２つの第二端との移動限度をそれぞれ規定する第一移動限度規定部および第二移動限度規定部を含む(10)項または(11)項に記載のポンプ。
（１７）前記第一移動限度規定部と第二移動限度規定部とのうち、前記ころの周方向の傾きに起因して生じる前記保持器および前記リングの軸方向力を受ける前記移動限度規定部としての主移動限度規定部のばね定数が、反対側の移動限度規定部である副移動限度規定部のばね定数より大きくされた(16)項に記載のポンプ。
本項と次項とに記載のポンプは、例えば、後述の実施例のポンプにおいて、２つのジャーナル部を支持するボールベアリングのアウタレースのみならずインナレースも軸方向に移動可能とされたもの、あるいは、インナレースが偏心カム軸に、アウタレースがハウジングにそれぞれしまり嵌合されているが、軸方向の移動が完全に阻止されているとは言い得ないものに相当する。さらに、２つのジャーナル部が、すべり軸受を介してハウジングに、偏心カム軸とリングおよび保持器との軸方向の相対移動が許容された状態で保持されており、それらの互いに逆向きの移動の限度がハウジングに軸方向に移動不能に保持された主，副両移動限度規定部により規定されるポンプも、本項と次項とに係る発明の一実施例である。
ころの周方向の傾きに起因して生じる保持器およびリングの軸方向力がばね定数の高い主移動限度規定部により受けられるため、保持器およびリングの振動が有効に低減させられる。主移動限度規定部を振動減衰係数も大きいものとすれば、一層効果的である。
（１８）前記第一移動限度規定部と第二移動限度規定部とのうち、前記ころの周方向の傾きに起因して生じる前記保持器および前記リングの軸方向力を受ける前記移動限度規定部としての主移動限度規定部がオイルシールを含み、反対側の移動限度規定部である副移動限度規定部がウェーブワッシャを含む(16)項に記載のポンプ。
（１９）前記第一，第二移動限度規定部と、前記偏心カム軸，ころ軸受およびリングとを含む軸受構造の固有振動数の整数分の１が、当該ポンプが車体に保持された状態におけるそれらポンプおよび車体の組立体の固有振動数と異ならされた(12)項ないし(18)項のいずれかに記載のポンプ。
前記(9)項の説明が本項にも当てはまる。
（２０）内周側部材の外周面と外周側部材の内周面との間に配設される複数のころをポケット内に自転可能に保持し、自身は内周側部材のまわりを回転する保持器の製造方法であって、
金型の前記保持器に対応するキャビティに、その保持器の軸方向の一端に当たる部分に形成したゲートから溶融樹脂を射出して保持器を成形するとともに、溶融樹脂の温度と金型の温度とを、成形後の保持器の直径が軸方向の一端から他端に向かってテーパ状に漸増し、そのテーパ値が所望の大きさとなるように制御することを特徴とする保持器の製造方法。
保持器の内周面または外周面を、研削加工，切削加工等の機械加工によりテーパ面とすることも可能である。しかし、本項の方法によれば、内周面および外周面が共にテーパ面状である保持器を安価に製造することができる。

以下、請求可能発明の実施例を、図を参照しつつ詳しく説明する。なお、請求可能発明は、下記実施例の他、前記〔発明の態様〕の項に記載された態様を始めとして、当業者の知識に基づいて種々の変更を施した態様で実施することができる。

図１に、液圧ポンプが内蔵されたブレーキアクチュエータを示す。ブレーキアクチュエータ１０は、車両用液圧ブレーキシステムの液圧制御部であり、アクチュエータブロック１２、ブロック１２に固定して設けられたポンプモータ１４（電動モータである）およびアキュムレータ１６等を含んで構成されている。ブロック１２の内部に液圧ポンプが電磁液圧弁等と共に組み込まれ、それらを繋ぐ状態でブレーキ液の液通路が形成されている。また、ブロック１２には、マスタシリンダと接続されるマスタシリンダポート１８、リザーバと接続されるリザーバポート２０、４つの車輪の各々に設けられたホイールシリンダに接続される複数のホールシリンダポート２２が設けられている。液圧ポンプは、図に示すブロック１２の上半分の部分に組み込まれてており、ポンプモータ１４によって駆動される。

図２に、液圧ポンプ３０の断面図を示す。液圧ポンプ３０は、アクチュエータブロック１２のハウジング３２の一部を自身のハウジングとし、２つのプランジャポンプ部３４と偏心カム３６とを備えている。

２つのプランジャポンプ部３４は、ハウジング３２を図において上下に貫通する嵌合穴３７に嵌合されたシリンダ４０とその内部に嵌合されたプランジャ４２とを主体とし、偏心カム３６の両側に設けられている。シリンダ４０は概ね有底円筒状を成し、プランジャ４２が嵌合されるプランジャ孔４３の開口側とは反対側である後端がプラグ４４により支持されている。プランジャ４２の後端部とシリンダ４０の底部との間には、スプリング４６が設けられており、そのスプリング４６により、プランジャ４２はシリンダ４０から突出する向きに付勢されている。プランジャ４２には、先端付近の外周面と後端とを繋ぐ状態の液通路４８が、また、シリンダ４０の底部には、底部壁を貫通してもう１つの液通路５０が、それぞれ設けられている。プランジャ４２の後端には、弁子としてのボール５２が、弁座としての液通路４８の開口部に着座可能な状態で配設され、また、シリンダ４０の後端には、もう１つの弁子としてのボール５４が、弁座としての液通路５０の開口部にスプリング５６によって押付けられる状態で配設されている。シリンダ４０の前方の空間は低圧のブレーキ液が充満する低圧液室とされ、プランジャ４２が往復運動させられることによって、その低圧液室のブレーキ液は、加圧されつつ、液通路４８，５０を通ってシリンダ４０の後方の空間に吐出される。この空間は高圧液室とされ、液通路を経て電磁式液圧弁に連通させられている。

偏心カム３６は、偏心カム軸６０を主体とするものである。偏心カム軸６０は両端のジャーナル部６１，６２において、嵌合穴３７と直交してハウジング３２に形成された軸穴に、ラジアル軸受である２つのボールベアリング６３を介して回転可能に保持されている。偏心カム軸６０の軸方向の中央部には、小径部であるジャーナル部６１，６２よりやや太い中径部およびそれより太い大径部が設けられている。大径部はジャーナル部６１，６２に対して偏心させられた偏心軸部６４とされており、その外周には、ニードルベアリング６６を介してリング７２が回転可能に設けられている。ニードルベアリング６６はころ軸受の一種であり、保持器６８とそれに保持された複数のころとしてのニードル７０とにより構成されている。リング７２がアウタレースであり、偏心軸部６４の外周部がインナレースを構成していると考え、それらアウタレースおよびインナレースが保持器６８およびニードル７０と共にニードルベアリング６６を構成していると考えることもでき、インナレースを備えず、アウタレース（リング７２），保持器６８およびニードル７０がニードルベアリング６６を構成していると考えることもできる。偏心カム軸６０の２つの中径部には、内周面と外周面とが互いに偏心させられた環状のバランサ７４，７６が偏心カム軸６０に対して回転不能に嵌められている。このバランサ７４，７６は、偏心軸部６４，ニードルベアリング６６およびリング７２による重心の偏りを打ち消して、偏心カム軸６０の動バランスをとる役割を果たしている。

バランサ７４，７６は、偏心軸部６４とボールベアリング６３のインナレースとによって挟持されており、ボールベアリング６３のアウタレースとは接しない状態とされている。バランサ７４，７６は、ジャーナル部６１，６２にしまり嵌合されたボールベアリング６３のインナレースによって、偏心軸部６４の両端面に押し付けられて固定されているのであるが、保持器６８およびリング２７は、偏心軸部６４より僅かに短くされており、自由に回転可能である。一方のボールベアリング６３のアウタレースと軸穴の底面との間にはウェーブワッシャ７８が介装される一方、他方のボールベアリング６３のアウタレースはスペーサ８０を介してオイルシール８２に当接させられている。ボールベアリング６３のインナレースは上記の通りジャーナル部６１，６２としまり嵌合されているが、アウタレースはハウジング３２とゆるみ嵌合されている。ウェーブワッシャ７８からオイルシール８２まで軸方向に直列に並んで配設されている各部品は、軸穴の底面と、ポンプモータ１４の支持板８４とに挟持されており、偏心カム軸６０の軸方向の移動が抑制されている。偏心カム軸６０のポンプモータ１４側に延び出た突出端部は連結部８６とされており、モータ１４の出力軸の先端に設けられた係合部８８と係合させられることで、モータ１４の回転が偏心カム軸６０に伝達されるようになっている。２つのプランジャポンプ部３４の各々のプランジャ４２が、それらの先端部においてリング７２と係合させられており、偏心カム軸６０が回転させられれば、偏心軸部６４が偏心回転し、プランジャ４２を往復運動させる。

上記ニードルベアリング６６においては、液圧ポンプ３０の運転中にニードル７０のスキューに起因して偏心カム軸６０，保持器６８およびリング７２に作用する軸方向力の向きが一定となるようにされている。すなわち、偏心カム軸６０に対して保持器６８およびリング７２が図１において常時右向きの軸方向力を受けるようにされているのである。具体的には、保持器６８が、図２に誇張して示すように、それの内周面と偏心軸部６４の外周面との嵌合により半径方向位置が決まる内径案内形とされるとともに、図３に誇張して示すように、右端から左端に向かって内径および外径が共に漸増するテーパ筒状とされており、偏心軸部６４が矢印Ａで示す反時計方向に回転させられると、図示の状態に傾かされ、ニードル７０を同方向に傾かせるようにされているのである。図３に示すニードル７０は、保持器６８に保持されている複数のニードル７０のうち、プランジャポンプ部３４からの反力を主として受けるものであり、このニードル７０が二点鎖線で示すリング７２の内周面と偏心軸部６４の外周面との間に強く挟まれ、偏心軸部６４とリング７２との相対回転につれて、偏心軸部６４の外周面上を矢印Ｂで示す向きに、リング７２の内周面上を矢印Ｂとは逆の向きに転動する。なお、実際には、偏心軸部６４が回転し、リング７２は回転しないのであるが、理解を容易にするために、以下、偏心軸部６４は回転せず、その偏心軸部６４に対してリング７２が時計方向へ回転するものとみなして説明する。

リング７２が偏心軸部６４に対して矢印Ａとは逆向きに回転すれば、保持器６８のポケット９２に保持されているニードル７０は、ポケット９２の内側面に矢印Ｂの向きの力を加え、ポケット９２をその向きに移動させようとする。一方、保持器６８の移動は、それの右端において偏心軸部６４により阻止されているため、保持器６８が図３の向きに傾かされる。なお、保持器６８の右端と偏心軸部６４との接触点と、上記ニードル７０とポケット内側面との接触点とは、図３において紙面に直角な方向にずれているため、保持器６８には回転モーメントが作用する。また、保持器６８の内周面と偏心軸部６４の外周面との間には摩擦力が作用するため、厳密には保持器６８は、図３に示すように、プランジャポンプ部３４からの反力を主として受けるニードル７０から９０°隔たった位置で偏心軸部６４に接触するわけではなく、９０°より小さい角度隔たった位置で接触することとなるが、傾向として図３の向きにα度傾くことに変わりはない。そして、この傾きに伴ってポケット９２も図３において時計方向に回動する向きに角度α傾く。

ポケット９２の内側面とニードル７０との間には、ニードル７０の自転を許容するために、隙間を設けることが不可欠であり、そのために、ニードル７０はポケット９２内で自由に傾くことができる。従来は、ポケット９２が偏心軸部６４の周方向において偏心軸部６４の軸線に対してできる限り傾かないようにされていたため、そのポケット９２内でニードル７０が自由に傾けば、偏心軸部６４の周方向におけるニードル７０の軸線Ｃの偏心軸部６４の軸線Ｄに対する傾き角であるスキュー角の符号が正になったり負になったりするようになっていた。ニードル７０の軸線Ｃが、図３において、偏心軸部６４の軸線Ｄに対して、時計方向に回動したり反時計方向に回動したりしていたのである。それに対し、本実施例においては、液圧ポンプ３０の運転中は、ポケット９２が偏心軸部６４の軸線Ｄに対して正方向に（時計方向を正とする）角度α傾くようにされており、かつ、この角度αは、ニードル７０がポケット９２内において回動し得る角度の最大値より大きくされているために、ニードル７０の軸線Ｃの偏心軸部６４の軸線Ｄに対する傾き角βは、ニードル７０がポケット９２内において反時計方向（負方向）に最大限回動した状態においても、負にはならない。

そして、ニードル７０のスキュー角βが正に保たれれば、リング７２の偏心軸部６４に対する回転につれてニードル７０は図３において偏心軸部６４の外周面上を常に斜め右上の方向に転動する。その結果、ニードル７０およびリング７２には偏心軸部６４に対して、右方へ移動しようとする傾向が生じ、保持器６８もニードル７０から右向きの力を受ける。ニードル７０がポケット９２内で自由に傾き得るため、スキュー角の大きさが変動する可能性はあるものの、符号は常に正で一定しており、それによって、保持器６８およびリング７２に作用する軸方向力は常に右向きになるのである。

そして、本実施例においては、これら保持器６８およびリング７２の右向きの力は、バランサ７６と、右側のボールベアリング６３のインナレースとを経て偏心カム軸６０に伝達され、上記保持器６８およびリング７２の右向きの力の反力と釣り合う。このように、保持器６８およびリング７２には常に右向きの力が作用し、偏心カム軸６０には常に左向きの力が作用するため、これらの力の向きが右向きになったり左向きになったりしていた従来と比較して、偏心カム軸６０，バランサ７４，７６，ボールベアリング６３等の軸方向の振動が小さくて済むのであるが、振動しなくなるわけではない。そして、この振動は、一方において、右側のボールベアリング６３のボールおよびアウタレースとスペーサ８２とを介してオイルシール８０に受けられ、他方において、左側のボールベアリング６３のボールおよびアウタレースとを介してウェーブワッシャ７８に受けられる。

オイルシール８０はゴムを主体として構成されており、それの圧縮により生じる弾性力と圧縮量との間には図４に示す関係があり、一方、金属製のリングが周方向において波打つ形状に成形されたウェーブワッシャ７８の圧縮により生じる弾性力と圧縮量との間には図５に示す関係がある。オイルシール８０は、弾性力の増大に従ってばね定数が大きくなる性質を有する一方、ウェーブワッシャ７８は、弾性力の増大に従ってばね定数が小さくなる性質を有しているのであり、そのため、オイルシール８０とウェーブワッシャ７８とにより軸方向の両側から挟まれて位置決めされている偏心カム３６の位置は主としてオイルシール８０によって決められ、オイルシール８０とウェーブワッシャ７８との弾性力の大きさは主としてウェーブワッシャ７８により決められることとなる。しかも、上記のように、偏心カム３６の軸方向の位置決めを主体的に行うゴム製のオイルシール８０の振動減衰係数は、金属製のウェーブワッシャ７８のそれに比較して大きいため、偏心カム３６の軸方向の振動が効果的に減衰させられる。したがって、従来、液圧ポンプ３０の運転時に、偏心カム３６の軸方向振動に起因して発生していた液圧ポンプ３０の運転騒音および振動が低減させられる。
本実施例においては、バランサ７６，右側のボールベアリング６３，スペーサ８２およびオイルシール８０により主移動限度規定部が構成され、バランサ７４，左側のボールベアリング６３およびウェーブワッシャ７８により副移動限度規定部が構成されているのである。

しかも、オイルシール８０およびウェーブワッシャ７８のばね定数と、偏心カム３６の質量とに基づいて決まる偏心カム３６の軸方向振動の固有振動数は、車体に取り付けられた状態のブレーキアクチュエータ１０の固有振動数の整数分の１とは一致しないようにされているため、ブレーキアクチュエータ１０および車体のブレーキアクチュエータ１０を保持している部分が、偏心カム３６の１次あるいは２次以上の振動と共振することがなく、この点からも液圧ポンプ３０の運転騒音および振動が低減させられる。

別の実施例を図６に示す。本実施例においては、固定の支持軸１０２にローラ１０４がニードルベアリング１０６を介して回転自在に保持されている。ニードルベアリング１０６は、複数のニードル１１２と、それらを自転自在に保持するとともに、自身は支持軸１０２のまわりを回転する保持器１１４と、それらニードル１１２および保持器１１４の外周側に嵌合されたアウタレース１１６とを備えており、そのアウタレース１１６の外周側にローラ１０４が嵌合されている。保持器１１４およびアウタレース１１６の両側には、スラスト軸受１２２，１２４（すべり軸受でもころがり軸受でもよい）が配設されており、一方のスラスト軸受１２２に作用する軸方向力は、オイルシール１２６，ワッシャ１２８およびＣ形止め輪１３２を介して支持軸１０２に受けられるようになっている。他方のスラスト軸受１２４に作用する軸方向力は、ウェーブワッシャ１３４，ワッシャ１３６およびＣ形止め輪１３８を介して支持軸１０２に受けられる。その結果、オイルシール１２６とウェーブワッシャ１３４は共に軸方向に圧縮されている。オイルシール１２６およびウェーブワッシャ１３４は前記実施例におけるそれらと同様のものである。

上記ニードルベアリング１０６に本発明が適用されており、ローラ１０４が回転する際、ニードル１１２のスキュー角の符号が一定となり、その結果、保持器１１４およびアウタレース１１６には常時左向きの軸方向力が作用するようにされている。そしてこの左向きの軸方向力は、スラスト軸受１２２を介してオイルシール１２６に受けられる。
すなわち、本実施例においては、ニードル１１２のスキューに起因して保持器１１４およびアウタレース１１６に作用する軸方向力の向きが一定しており、その力がばね定数および振動減衰係数がウェーブワッシャ１３４より大きいオイルシール１２６により受けられるのである。したがって、ローラ１０４の回転時に、ローラ１０４，アウタレース１１６，保持器１１４およびニードル１１２の軸方向の振動が、スキュー角の符号が一定しなかった従来に比較して低減させられ、騒音が低減させられる。
本実施例においては、スラスト軸受１２２，オイルシール１２６，ワッシャ１２８およびＣ形止め輪１３２により主移動限度規定部が構成され、スラスト軸受１２４，ウェーブワッシャ１３４，ワッシャ１３６およびＣ形止め輪１３８により副移動限度規定部が構成されているのである。

上記実施例においては、内周側部材たる支持軸１０２が装置本体に固定されて回転せず、外周側部材たるローラ１０４が回転させられるようになっていたが、外周側部材が装置本体に固定され、内周側部材が回転させられる場合には、保持器および内周側部材が外周側部材に対して軸方向において一定の向きの力を受け、振動，騒音が低減させられる。

上記実施例における保持器６８，１１４をテーパ筒状にするための方法は、特に限定されるものではないが、上記実施例における保持器６８，１１４は、以下の方法でテーパ筒状にされたものである。すなわち、保持器６８，１１４は、強化繊維入りの熱可塑性樹脂の射出成形により製造されたものであり、その成形時に、図７に示すように、金型（構造は問わない）１４２のキャビティ１４４に、そのキャビティ１４４の軸方向の一端に複数設けられた複数（例えば３個）のゲート１４６から強化繊維入りの溶融した熱可塑性樹脂が射出されるとともに、熱可塑性樹脂と金型１４２の温度が特別に制御されたものなのである。射出成形においては、一般に、金型１４２が加熱され、熱可塑性樹脂はその金型よりさらに高い温度に加熱される。したがって、キャビティ１４４内に流入した熱可塑性樹脂は金型１４２により冷やされて固化するのであるが、本実施例においては、金型１４２と熱可塑性樹脂との温度を制御することにより、成形後の保持器６８，１１４が金型１４２から取り出される際、それの温度がゲート１４６側において最も高く、ゲート１４６から遠ざかるに従って直線的に低下するようにされるのである。金型１４２から取り出される前の保持器６８，１１４はキャビティ１４４に対応した円筒形状を有しているが、取り出し後の温度低下に伴う収縮量がゲート１４６に近い部分ほど大きいため、冷却後の保持器６８，１１４は、内径，外径共に一端（ゲート１４６に近い側の端）から他端に向かって漸増するテーパ筒状となる。したがって、この方法で製造された保持器６８，１１４は、内径案内形ころ軸受用としても、外径案内形ころ軸受用としても使用できる。

請求可能発明の一実施例であるニードルベアリング，軸受構造および液圧ポンプを内蔵したブレーキアクチュエータを示す斜視図である。 図１のブレーキアクチュエータの断面図であって、上記液圧ポンプを示す断面図である。 上記液圧ポンプにおけるニードルベアリングを説明するための模式図である。 上記ニードルベアリングを説明するためのグラフである。 上記ニードルベアリングを説明するための別のグラフである。 請求可能発明の別の実施例であるニードルベアリングを示す正面断面図である。 上記２つの実施例におけるニードルベアリングの保持器を製造する方法の一例を説明するための図である。

符号の説明

３０：液圧ポンプ ３２：ハウジング ３４：プランジャポンプ部 ３６：偏心カム ４２：プランジャ ６０：偏心カム軸 ６１，６２ジャーナル部 ６３：ボールベアリング ６４：偏心軸部 ６６：ニードルベアリング ６８：保持器 ７０：ニードル ７２：リング ７４，７６：バランサ ７８：ウェーブワッシャ ８０：スペーサ ８２：オイルシール ９２：ポケット １０２：支持軸 １０４：ローラ １０６：ニードルベアリング １１２：ニードル １１４：保持器 １１６：アウタレース １２２，１２４：スラスト軸受 １２６：オイルシール １２８：ワッシャ １３２：Ｃ形止め輪 １３４：ウェーブワッシャ １３６：Ｃ形止め輪 １４２：金型 １４４：キャビティ １４６：ゲート

Claims (6)

1. 内周側部材の外周面と外周側部材の内周面との間に配設される複数のころと、それらころをポケット内に自転可能に保持し、自身は内周側部材のまわりを回転する保持器とを含むころ軸受であって、
   前記保持器の内周面と外周面との一方が、前記内周側部材の外周面と前記外周側部材の内周面との一方との嵌合によりその保持器の半径方向位置を決める被案内面であり、少なくともその被案内面が軸方向の一端から他端に向かって直径が漸増するテーパ状面とされ、そのテーパ状面の存在による前記保持器の傾きに起因する前記ポケットの周方向の傾き角が、前記ポケットと前記ころとの隙間により許容されるころの最大傾き角より大きく設定されたことを特徴とするころ軸受。
2. 前記保持器の内周面が前記被案内面とされた請求項１に記載のころ軸受。
3. 請求項１または２に記載のころ軸受と、
   前記内周側部材および前記外周側部材と、
   それら内周側部材および外周側部材と前記保持器との三者のうちの少なくととも二者の軸方向の相対移動限度を規定する複数の移動限度規定部と
   を含み、かつ、前記複数の移動限度規定部のうち、前記ころのスキューに起因してころから前記二者に加えられる軸方向力を受けるものである主移動限度規定部のばね定数が、他方のものである副移動限度規定部のばね定数より大きくされた軸受構造。
4. 前記主移動限度規定部の振動減衰係数が、前記副移動限度規定部の振動減衰係数より大きくされた請求項３に記載の軸受構造。
5. ポンプハウジングと、
   そのポンプハウジングにより回転可能に保持されたジャーナル部と、そのジャーナル部に対して偏心させられた偏心軸部とを備えた偏心カム軸と、
   前記偏心軸部にころ軸受を介して相対回転可能に保持されたリングと、
   前記ポンプハウジングに形成されたプランジャ孔に嵌合されるとともに前記リングに接触し、前記偏心カム軸の回転につれて往復動させられるプランジャと
   を含むポンプであって、
   前記ころ軸受が、(a)前記偏心軸部外周面と前記リングの内周面との間に配設される複数のころと、(b)それらころをポケット内に自転可能に保持し、自身は偏心軸部のまわりを回転する保持器とを含み、その保持器の内周面と外周面との一方が、前記偏心軸部の外周面と前記リングの内周面との一方との嵌合によりその保持器の半径方向位置を決める被案内面とされるとともに、少なくともその被案内面が軸方向の一端から他端に向かって直径が漸増するテーパ状面とされ、そのテーパ状面の存在による前記保持器の傾きに起因する前記ポケットの周方向の傾き角が、前記ポケットと前記ころとの隙間により許容されるころの最大傾き角より大きく設定されたことを特徴とするポンプ。
6. 前記保持器と前記リングとの同じ側の端である２つの第一端と、反対側の端である２つの第二端との移動限度をそれぞれ規定する第一移動限度規定部および第二移動限度規定部を含み、それら第一，第二移動限度規定部と、前記偏心カム軸，ころ軸受およびリングとを含む軸受構造の固有振動数の整数分の１が、当該ポンプが車体に保持された状態におけるそれらポンプおよび車体の組立体の固有振動数と異ならされた請求項５に記載のポンプ。

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