JPH073028Y2 - ラジアルピストン型回転機械の軸受 - Google Patents

Description

【考案の詳細な説明】 ［産業上の利用分野］ 本考案はラジアルピストン型回転機械、すなわちポンプ
又はモータに使用される軸受に関する。

［従来技術］ ラジアルピストン型のポンプはロータ軸に対して半径方
向に移動自在の複数のピストンを設け、それらのピスト
ンの半径方向内方の回転軸の係合部分にロータ軸と偏心
している回転軸に軸受を設け、回転軸の回転に伴いピス
トンを半径方向に移動させてポンプ作用を行うようにな
っている。

しかしながら、かかる従来技術において、ピストンの半
径方向内端は軸受の外輪と係合しているが、軸受の外輪
の外周は通常円弧状に形成されており、ピストンの半径
方向内端が平面であると、接触部分が線接触となり、接
触面積が小さいために、軸のたわみやピストンの取付誤
差が加わって、軸受に局部的な集中荷重が加わり、軸受
の寿命が非常に短くなる。さらに接触面積が小さいと、
面圧が高くなるので、異常摩耗が生じやすく、またとか
く焼付現象も生じやすい。すなちわ第５図において、外
輪５が回転軸の回転中心O1を中心として回転することに
より、実線位置５と点線位置５′とを移動するが、その
際ピストン６は実線位置６と点線位置６′との間を動
く、このときその接触部分は距離L1とL2との間を移動す
るが、このときに面圧が大きい前述の不具合を生ずるの
である。

例えば、特開昭49−49038号公報、特開昭58−15769号公
報には、軸受外輪を多角形としたラジアルピストン型回
転機械が示されている。しかしながら、かかる公知技術
では、接触面圧が低くなるように考えられるが、すべて
のピストンの軸線に対してすべての軸受外輪の面とが直
角となるように加工することが極めて困難であり、実施
に際してピストンのエッジが軸受外輪と係合し、その部
分でエッジロードが働き、損傷を生ずることになる。ま
た軸受外輪の角部も摩耗や損傷を生じやすい。

また、特開昭51−128006号公報にはアウターレースの外
周が円形である軸受が開示されている。しかし、この軸
受はアウタレース外周は全周に亘って同一の曲率半径で
あるため、片荷重を受ける事なく接触面圧を低下させる
事、軸受の大きさを小型化する事は不可能である。

［解決しようとする課題］ 本考案は上記した従来技術の問題点に鑑みて提案された
もので、片荷重を受ける事なく接触面圧を低下させ、軸
受の大きさを小型化することが出来て、しかも摩耗や損
傷が生じにくいラジアルピストン型回転機械の軸受を提
供することを目的としている。

［課題を解決する手段］ 本考案のラジアルピストン型回転機械の軸受は、回転軸
の回転中心とは偏心している回転軸に設けられた軸受の
外輪と係合して半径方向内方および外方に運動するピス
トンを有するラジアルピストン型回転機械の軸受におい
て、その軸受の外輪の外周面に該外輪の最大径よりも小
さい部分を複数箇所形成し、該最大径より小さい部分は
外輪の最大径よりも大きな曲率半径の円弧で構成されて
おり、外輪の軸と平行な断面が曲面で形成されており、
該曲面は外輪の最大径よりも大きな曲率半径の円弧で構
成されている。

本考案の実施に際して、軸受はコロ軸受でも玉軸受でも
よい。また、ピストンの係合面も円弧曲面で構成するの
が好ましい。このように構成すると、荷重がコロ又は玉
の中心に印加されるようになり、コロ又は玉に印加され
る荷重が安定して支持され、軸受の寿命がのびるからで
ある。

［作用］ 一般に軸受外輪は鋼材で作られているので、負荷状態に
おいて変形し、そのために、ピストンと外輪とは面接触
となる。その際、半径の小さい円弧面と係合する場合と
半径の大きい円弧面との場合とを比べてみると、同一の
変形量すなわち撓み量に対して、接触面積は半径の大き
い円弧面の場合が大となる。そのために、本考案によれ
ば、このような弾性変形をした係合状態において、ピス
トンと軸受外輪との係合する接触面積が大であり、ピス
トンとの係合面の面圧が下がることになる。その結果、
摩耗が減少すると共に、軸受の寿命をのばすことができ
る。さらに、面圧が下がるので焼付きも生じにくい。特
に、外輪の軸と平行な断面も曲面であるからピストンに
エッジロードが作用せず、機械全体の寿命を延ばすこと
ができ、この種の装置において実用的効果が大である。

［実施例］ 以下図面を参照して本考案の実施例を説明する。

第１図および第２図は本考案を実施したラジアルピスト
ン型ポンプの軸受を示し、図示しないポンプケーシング
に支持された一対の軸受B1およびB2には回転軸１が回転
自在に支承されており、この回転軸１は図示しないモー
タによって矢印Ａ方向に回転せしめられるようになって
いる。この回転軸の軸線O1とは偏心量δだけ偏心した軸
線O2を中心線とする偏心部分1aが回転軸１に形成されて
いる。そしてこの偏心部分1aには本考案を実施した軸受
２が設けられている。軸受２を構成する内輪３の内周面
は前記偏心部分1aの外周面に嵌着されており、そして内
輪３の外周面には複数のコロ４を介して外輪５が嵌着さ
れ、もって軸受２を形成している。そして外輪５の外周
には半径方向（矢印Ｆの方向）を向いた適数（図示の例
では３つ）のピストン６が係合するようになっている。

第３図によく示されているように外輪５はその軸直角断
面において、図示の例では３つの最大半径部分5aと、こ
れらの最大半径部分5aと連設して半径（R1）の大きい円
弧で形成された半径の大きい部分5bとを有している。

また外輪５の外周面5aおよび5bは第４図によく示されて
いるようにその軸と平行な断面が半径R2の曲面で形成さ
れている。なお、以上の実施例はポンプにつき説明した
が、ラジアルピストン型モータに同様に実施することは
明らかである。

［考案の効果］ 以上説明したように、本考案のラジアルピストン型回転
機械の軸受によれば、軸受の外輪がその軸受外輪の外径
より大きな半径の円弧面により形成されているので、そ
の円弧面上におけるピストンとの係合面では接触面圧を
低下させることができ、焼付や摩耗が効果的に防止され
る。

また、軸受の外輪の外周面の曲率半径が全周に亘って均
一ではなく、外輪の最大径よりも大きな曲率半径の円弧
で構成された部分を複数箇所形成しており、且つ、外輪
の軸と平行な断面も外輪の最大径よりも大きな曲率半径
の円弧で構成されているので、荷重が軸受のコロ又は玉
の中心に印加されて、コロ又は玉に印加される荷重が安
定して支持されるので、軸受の寿命がのびる。そして、
片荷重を受ける事なく接触面圧を低下させる事、軸受の
大きさを小型化する事が可能になるのである。

これに加えて、複雑な或いは困難な加工を必要としない
という利点をも有している。

【図面の簡単な説明】

第１図は本考案を実施したラジアルピストン型ポンプの
ケーシングを取り去って示す側面図で、後述の第２図の
Ｉ−Ｉ線に沿って見た図、第２図は第１図のII−II線に
沿って見た断面図、第３図は第２図に示す軸受を拡大し
て示す図、第４図は第３図のIV−IV線に見た断面図、第
５図は外輪とピストンとの移動の関係を示す図である。 １……回転軸、1a……偏心部分、２……軸受、５……外
輪、5a……最大半径の部分、６……ピストン

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (56)参考文献 特開 昭49−49038（ＪＰ，Ａ) 特開 昭58−15769（ＪＰ，Ａ) 特開 昭51−128006（ＪＰ，Ａ)

Claims (1)

【実用新案登録請求の範囲】
1. 【請求項１】回転軸の回転中心とは偏心している回転軸
   に設けられた軸受の外輪と係合して半径方向内方および
   外方に運動するピストンを有するラジアルピストン型回
   転機械の軸受において、その軸受の外輪の外周面に該外
   輪の最大径よりも小さい部分を複数箇所形成し、該最大
   径より小さい部分は外輪の最大径よりも大きな曲率半径
   の円弧で構成されており、外輪の軸と平行な断面が曲面
   で形成されており、該曲面は外輪の最大径よりも大きな
   曲率半径の円弧で構成されていることを特徴とするラジ
   アルピストン型回転機械の軸受。