JP5010538B2

JP5010538B2 - 揺動軸受

Info

Publication number: JP5010538B2
Application number: JP2008148216A
Authority: JP
Inventors: 修一梶川
Original assignee: NTN Corp
Current assignee: NTN Corp
Priority date: 2008-06-05
Filing date: 2008-06-05
Publication date: 2012-08-29
Anticipated expiration: 2028-06-05
Also published as: JP2009293705A

Description

この発明は、斜板式の可変容量型プランジャポンプや斜板式の油圧モータに組込まれたスワッシュプレート等の揺動部品を揺動自在に支持する揺動軸受に関するものである。

一般に、斜板式のプランジャポンプにおいては、図４に示すように、ハウジング１に形成された凹形の円弧状面２とスワッシュプレート３に形成された凸形の円弧状面４間に揺動軸受Ｂ_１を組込んでスワッシュプレート３を揺動自在に支持し、そのスワッシュプレート３の揺動により平坦なプランジャ案内面５の傾きを調整することにより、シリンダバレル６のシリンダ７内に挿入されたプランジャ８のストローク量を調整して、吐出量の調整を行うようにしている。

ここで、揺動軸受Ｂ_１として特許文献１に記載されたものが従来から知られている。図４は、その特許文献１に記載された揺動軸受Ｂ_１を示し、ハウジング１の円弧状面２に沿う円弧状の軌道輪２１と、その軌道輪２１の内側に組込まれた円弧状の保持器２２と、その保持器２２に形成されたポケット２３内に収容されて軌道輪２１の内周に形成された円弧状の転走面２４に沿って転動可能な転動体２５とからなり、上記転動体２５によってスワッシュプレート３を揺動自在に支持している。

ここで、軌道輪２１は鋼板のプレス成形品からなり、その軌道輪２１のプレス成形時に外径面側に突出する円形の位置決め突起２６を設け、その位置決め突起２６をハウジング１の円弧状面２に形成された位置決め孔２７に挿入して軌道輪２１を周方向に位置決めしている。

特開２００２-２８６０４１号公報

ところで、上記従来の揺動軸受においては、軌道輪２１が鋼板のプレス成形品であるため、削り出し品に比較して揺動軸受のコストの低減を図ることができると共に、軽量化とコンパクト化を図ることができるという特徴を有するものの、外径寸法にバラツキが生じ易く、ハウジング１の円弧状面２に対して軌道輪２１の外径が大きくなり過ぎたり、あるいは、小さくなり過ぎる場合が多くある。

また、軌道輪２１のプレス成形時に位置決め突起２６を同時に成形するため、その位置決め突起２６の突出量には制限があり、長さの長い位置決め突起２６を成形することができない。

そのため、軌道輪２１の外径が大きくなり過ぎると、ハウジング１内に軌道輪２１を組込む際に、図５に示すように、軌道輪２１の周方向両端がハウジング１の円弧状面２に当接して、周方向の中央部が円弧状面２から浮き上がり、位置決め孔２７に位置決め突起２６を嵌合することができなくなる。

また、上記と逆に、軌道輪２１の外径がハウジング１の円弧状面２より小さくなり過ぎると、軌道輪２１は周方向の両端部が円弧状面から浮き上がって位置決め突起２６を中心に回転し易くなり、安定した組込み状態を得ることができない。

そこで、従来の揺動軸受においては、軌道輪２１の成形後において、その軌道輪２１の外径寸法を矯正することが行われており、後加工を施す必要がある分、コスト的に不利になり、改善すべき点が残されている。

この発明の課題は、プレス成形品からなる軌道輪の外径寸法にバラツキが生じた場合でも、その軌道輪に安定した組込み状態を得ることができるようにして軌道輪のプレス成形後の矯正作業を不要とすることができるようにしたコストの安い揺動軸受を提供することである。

上記の課題を解決するため、この発明においては、支持部材に形成された凹形の円弧状面と揺動部材に設けられた凸形の円弧状面の対向面間に組込まれる円弧状の軌道輪と、その軌道輪の内周に形成された円弧状の転走面に沿う円弧状の保持器と、その保持器のポケットに収容されて前記揺動部材を揺動自在に支持する転動体とからなり、前記軌道輪を鋼板のプレス成形品とし、その軌道輪のプレス成形時に外径面側に突出する円形の位置決め突起を設け、その位置決め突起を支持部材の円弧状面に形成された位置決め孔に挿入して軌道輪を周方向に位置決めする揺動軸受において、前記軌道輪の外径面を第１曲面と、その第１曲面の両端に連続する一対の第２曲面とで形成し、前記第１曲面の曲率半径を前記凹形円弧状面の曲率半径より大径とし、前記第２曲面の曲率半径を第１曲面の曲率半径より小径とし、前記第１曲面と第２曲面の交点から前記第１曲面の曲率中心と第１曲面の周方向長さの２等分位置を結ぶ半径方向の直線までの距離をＢ、凹形円弧状面の曲率半径をＲ_０、第１曲面の曲率半径をＲ_１、位置決め突起の高さをｈとしたとき、下記の数式（１）を満足するようにした構成を採用したのである。

上記のように、軌道輪の外径面を第１曲面と、その第１曲面の両端に連続する一対の第２曲面とで形成し、上記第１曲面の曲率半径を支持部材に形成された凹形円弧状面の曲率半径より大径とし、第２曲面の曲率半径を第１曲面の曲率半径より小径とすることによって、プレス成形時に軌道輪の外径寸法にバラツキが生じても、軌道輪を第１曲面の周方向両端が凹形円弧状面に当接する組み込みとすることができる。

そして、上記数式（１）を満足する寸法関係とすることによって、位置決め突起を位置決め孔に確実に嵌合させることができる。その嵌合によって、軌道輪は周方向に位置決めされることになるため、常に安定した組み込み状態を得ることができる。

上記のように、この発明においては、プレス成形品からなる軌道輪の外径寸法にバラツキが生じても、第１曲面の周方向両端が凹形円弧状面に接触し、位置決め突起が位置決め孔に嵌合する安定した組込み状態を得ることができるため、軌道輪のプレス成形後の矯正作業を不要とすることができ、コストの安い揺動軸受を提供することができる。

以下、この発明の実施の形態を図１乃至図３に基づいて説明する。図１は、図４に示す斜板式プランジャポンプの支持部材としてのハウジング１に形成された凹形の円弧状面２と揺動部材としてのスワッシュプレート３に形成された凸形の円弧状面４間にこの発明に係る揺動軸受Ｂ_０を組込んで、スワッシュプレート３を揺動自在に支持した例を示す。

図１および図２に示すように、揺動軸受Ｂ_０は、軌道輪１０、保持器１１および転動体１２からなる。軌道輪１０は、ＳＣＭやＳＰＣＣ等を素材とする鋼板のプレス成形品からなり、プレス成形後に熱処理されて硬度が高められている。この軌道輪１０は円弧状とされ、その内側には円弧状の転走面１３が形成されている。また、軌道輪１０の軸方向の一端部には内向きのフランジ１４が設けられている。

保持器１１は、軌道輪１０の円弧状の転走面１３に沿う円弧状とされている。この保持器１１は周方向に間隔をおいて形成された複数のポケット１５を有し、各ポケット１５内に転動体１２が収容されている。転動体１２として、ここでは、円筒ころが示され、その円筒ころは軌道輪１０に形成された転走面１３に沿って転動自在とされ、その転動時に一端面がフランジ１４で案内される。

なお、円筒ころの端面を案内するフランジ１４は、軌道輪１０の軸方向両端に設けるようにしてもよい。

図３に示すように、軌道輪１０の外径面は、第１曲面１６と、その第１曲面１６の両端に連続する一対の第２曲面１７とからなり、上記第１曲面１６の周方向長さの２等分位置には、その軌道輪１０のプレス成形時に外径面側に突出する円形の位置決め突起１８が形成され、その位置決め突起１８はハウジング１の円弧状面２に設けられた位置決め孔９に対して挿入可能とされている。

ここで、図３の角度θ_１は第１曲面１６の範囲を示し、また、角度θ_２は第２曲面１７の範囲を示す。その第１曲面１６の曲率半径をＲ_１とし、凹形円弧状面２の曲率半径をＲ_０とし、さらに、第２曲面１７の曲率半径をＲ_２とすると、それぞれの曲率半径は、Ｒ_１＞Ｒ_０＞Ｒ_２の関係が成り立つ大きさとされている。

このため、凹形円弧状面２内に軌道輪１０を組込むと、第１曲面１６と第２曲面１７の交点（第１曲面１６の両端）Ｅが凹形円弧状面２に当接することになる。

図３に示すような軌道輪１０の組込み状態において、交点Ｅから第１曲面１６の曲率中心Ｏ_１と第１曲面１６の周方向長さの２等分位置を結ぶ半径方向の直線Ｌ_１までの距離をＢ、２つの交点Ｅを結ぶ直線Ｌ_２と上記直線Ｌ_１の交点をＤとすると、
Ｏ_０とＥ間の距離Ｓ_１は、

で表すことができる。
また、Ｏ_１とＥ間の距離Ｓ_０は、

で表すことができる。
したがって、Ｏ_１とＯ_０間の距離Ｓ_２は、

となる。

ここで、位置決め突起１８の高さをｈとすると、第１曲面１６の曲率半径Ｒ_１と位置決め突起１８の高さｈを加えた長さ（Ｒ_１＋ｈ）を、

とすることにより、円弧状面２内に対する軌道輪１０の組込みによって、位置決め突起１８を位置決め孔９に確実に嵌合させることができる。なお、数式（５）は数式（１）に変換することができ、実施の形態では、数式（１）を満足する寸法関係としている。

上記のように、軌道輪１０の外径面を第１曲面１６と、その第１曲面１６の両端に連続する一対の第２曲面１７とで形成し、上記記第１曲面１６の曲率半径Ｒ_１を円弧状面２の曲率半径Ｒ_０より大径とし、第２曲面１７の曲率半径Ｒ_２を第１曲面の曲率半径Ｒ_１より小径とすることにより、プレス成形時に軌道輪１０の外径寸法にバラツキが生じても、軌道輪１０を第１曲面１６の周方向両端が円弧状面２に当接する組み込みとすることができる。

そして、上記数式（１）を満足する寸法関係とすることによって、プレス成形品からなる軌道輪１０の外径寸法にバラツキが生じても、位置決め突起１８を位置決め孔９に確実に嵌合させることができる。その結果、軌道輪１０のプレス成形後の矯正作業を不要とすることができ、コストの安い揺動軸受Ｂ_０を提供することができる。

なお、軌道輪１０の組込み後、その内側に転動体１２を保持する保持器１１を組込み、その保持器１１の内側にスワッシュプレート３を組込んで押し込むことで、上記軌道輪１０は円弧状面２に沿うよう変形して、適正な組込み状態とされる。

この発明に係る揺動軸受をプランジャポンプに組込んだ状態の断面図図１のII−II線に沿った断面図軌道輪の組込み状態を示す断面図従来の揺動軸受が組込まれた斜板式プランジャポンプを示す断面図従来の揺動軸受の軌道輪の組込み状態を示す断面図

符号の説明

１ハウジング（支持部材）
２円弧状面
３スワッシュプレート（揺動部材）
４円弧状面
９位置決め孔
１０軌道輪
１１保持器
１２転動体
１３転走面
１５ポケット
１６第１曲面
１７第２曲面
１８位置決め突起

Claims

支持部材に形成された凹形の円弧状面と揺動部材に設けられた凸形の円弧状面の対向面間に組込まれる円弧状の軌道輪と、その軌道輪の内周に形成された円弧状の転走面に沿う円弧状の保持器と、その保持器のポケットに収容されて前記揺動部材を揺動自在に支持する転動体とからなり、前記軌道輪を鋼板のプレス成形品とし、その軌道輪のプレス成形時に外径面側に突出する円形の位置決め突起を設け、その位置決め突起を支持部材の円弧状面に形成された位置決め孔に挿入して軌道輪を周方向に位置決めする揺動軸受において、
前記軌道輪の外径面を第１曲面と、その第１曲面の両端に連続する一対の第２曲面とで形成し、前記第１曲面の曲率半径を前記凹形円弧状面の曲率半径より大径とし、前記第２曲面の曲率半径を第１曲面の曲率半径より小径とし、前記第１曲面と第２曲面の交点から前記第１曲面の曲率中心と第１曲面の周方向長さの２等分位置を結ぶ半径方向の直線までの距離をＢ、凹形円弧状面の曲率半径をＲ_０、第１曲面の曲率半径をＲ_１、位置決め突起の高さをｈとしたとき、下記の数式（１）を満足するようにしたことを特徴とする揺動軸受。