JPH03277809A - 揺動軸受 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。

Description

【発明の詳細な説明】 〔産業上の利用分野〕 本発明は、可変容量形プランジャポンプの可変容量機構
等に使用される揺動軸受に関するものである。

〔従来の技術〕

第４図は揺動軸受が使用される装置の一例として、可変
容量型プランジャポンプを示す。この可変容量型プラン
ジャポンプは、駆動軸（１１）にシリンダバレル（１２
）を取り付け、シリンダバレル（１２）に設けた複数の
シリンダ（１３）内にプランジャ（１４）をスライド自
在に挿入し、駆動軸（１１）の軸方向に傾斜させた半円
柱状のスワツシュブレー）（１５）をシリンダバレル（
１２）に対向配置すると共に、駆動軸（１１）の回転に
よってプランジャ（１４）の先端をスワッシュプレート
（１５）のプランジャ揺動面（１６）に沿って摺動せし
め、プランジャ（１４）を軸方向に往復運動させること
によってポンプ作用を行う。

スワッシュプレート（１５）はハネ（１７）によって、
円弧状面（１８）とケーシング（１９）との間に配置さ
れた円弧状の揺動軸受（２０）に圧接されている。揺動
軸受（２０）は、第５図に示す様に、円弧状の保持器（
２１）と、保持器（２１）の周方向に等間隔に形成され
た複数のポケソ）　（２３）に収納されたころ（２４）
と、保持器（２１）の外周側に装着される軌道輪（２２
）とから成り、スワラシャプレート（１５）の軸方向に
２個を一対として配置されている。吐出量の調節は、こ
の圧接されたスワッシュプレート（１５）を駆動軸（１
１）の軸方向に揺動させてプランジ＋（１４）のストロ
ークを変化させることによって行う。

〔発明が解決しようとする課題〕

スワッシュプレートは揺動する際、揺動軸受σ転動体の
回転によって案内されるが、スワッシュプレートに偏荷
重がかかった場合、転動体が周フ向に滑り、転動体を収
納する保持器が周方向にスレ動くおそれがある。従来、
このズレを防止すまためケーシングにズレ止め機構を設
けていたが、揺動軸受は、通常、軸方向に２個を一対と
して包用され、しかも、相互に非連結であるため、ズレ
止め機構はそれぞれの揺動軸受に対し設けなけねばなら
ない、その結果、ケーシングは二つのズレ止め機構を収
納し得るものでなければならず、馨ｆ部体が大型化する
という不都合があった。

また、揺動軸受はスワッシュプレートを介してプランジ
中の往復運動によって発生する振動、油圧の脈動を受け
る。この振動、脈動によって転動体と転走面とが軸方向
に相対的なくり返し微小滑りを生じ、接触面が摩耗（フ
レッティング）する、その結果、軸受寿命が低下する。

また、振動、脈動は、装置自体の耐久性にも悪影響を及
ぼす。

また、転動体と転走面とがメタルタッチのため、接触面
には表面あらさに起因する高面圧が発生し、ころがり摩
擦抵抗の増大要因となる。この高面圧の発生を回避する
ため、転走面には通常、高精度の研磨仕上げをしている
。しかし、高精度の研磨仕上げは加工コスト、加工時間
の増大をもたらす。

本発明は、前記問題点に鑑みて提案されたもので、その
第一の目的はズレ止め機構を設けることなく保持器のズ
レを防止し得る揺動軸受を提供することにある。

本発明の第二の目的は、振動、脈動による軸受寿命の低
下、装置全体の耐久性の低下を防止することにある。

本発明の第三の目的は、転走面を高精度に研磨仕上げす
ることなく高面圧の発生を回避することにある。

〔課題を解決するための手段〕

本発明では保持器に複数のポケットを形成し、ポケット
に鋼製のころと、内部に流体を封入した弾性材料で形成
した弾性ころとを収納し、弾性ころの直径をころの直径
より僅かに大径とすることによって、軸受に負荷された
荷重が弾性ころによって支持されるようにした。

〔作用〕

弾性ころは負荷された荷重によって弾性変形し、この弾
性変形によって振動、脈動を吸収する。

また、この変形は弾性ころと転走面との接触面積を増大
させ、接触面圧を実質的に低下させると共に、弾性ころ
と転走面との密着性を高め相互間の滑りを防止する。そ
の結果、保持器のズレおよび接触面のフレッティングが
防止される。また、表面あらさに起因する高面圧は、上
記接触面圧の低下に加え、転走面の表面の微小凸部が弾
性ころの微小変形によって吸収されるため、メタルタッ
チの場合に比べて著しく減少する。

従来の鋼製のころは剛性が高く変形しないため、荷重が
負荷された場合、転走面に研磨仕上げを施した状態でも
、その接触面には略２００〜３００　ｋｇ／ｄの高面圧
が発生し、二〇面圧はころが転勤する際に転がり摩擦抵
抗となって転勤を妨げる。しかし、本発明の弾性ころは
、この高面圧を発生させず、しかも変形することによっ
て断面をキャタピラ状にして転勤するため、接触面には
せん断抵抗が生じるだけで転がり抵抗は殆ど生じない。

従って、弾性ころの転勤は転走面の表面状態に影響され
ず、滑らかに転勤することができる。

一方、弾性ころの内部に封入さた液体は弾性ころの変形
によって内圧が上昇し、この内圧によって、負荷された
荷重を支持する。従って、弾性ころを形成する弾性材料
自体には圧縮応力が殆ど生じない。そして、負荷された
荷重が大きく、弾性ころと鋼製ころの直径寸法差以上に
弾性ころが変形しようとした場合には、その荷重は剛性
の高い鋼製ころによって支持されるため、負荷側が軸受
方向に位置ズレしない。

無論、弾性ころの変形のくり返しおよび転勤によって、
弾性ころ内部の発熱、あるいは接触部の摩耗等が生じる
ことが考えられるが、前述したような種類の装置におい
ては、衝撃荷重、くり返し荷重に比べて静荷重、振動等
が多く作用し、また転動体の回転はあまり高くないのが
普通であるから特に問題はない。

〔実施例〕

本発明の実施例を図面に基づいて説明する。

第１図に示す様に、本発明に係る揺動軸受は円弧状の保
持器（１）と、保持器（１）の周方向に等間隔に形成さ
れた複数のポケット（３）に収納されたこる（４）と、
保持器（１）の外周側に装着される円弧状の軌道輪（２
）とから成っている。ころ（４）は、鋼製ころ（４ａ）
と、弾性材料、例えば硬質ゴム等で形成された弾性ころ
（４ｂ）とから成り、弾性ころ（４ｂ）　　（４ｂ）間
に二つの鋼製ころ（４ａ）　　（４ａ）が収納されるよ
うに配置している。また、第２図に示す様に、弾性ころ
（４ｂ）の中心部には非圧縮性の流体（５）、例えばシ
リコン油等が封入されている。また、弾性ころ（４ｂ）
は銅製ころ（４ａ）より若干、大径に形成し、通常の荷
重が負荷された状態では、弾性変形した弾性ころ（４ｂ
）によって全荷重が支えられるようにしている。そして
、最大荷重が生じた時に、同図に示すように、弾性ころ
（４ｂ）はδだけ変形し、この時初めて鋼製ころ（４ａ
）が軌道輪（２）の転走面（７）および負荷側（６）に
当接し荷重を支持するようにしている。従って、負荷側
（６）は軸受方向に最大でもδだけの位置ズレしかせず
、しかも硬質ゴムの場合δは微小であるから、負荷側（
６）は正確に位置決めされる。ポケット（３ｂ）はこの
変形量δを見込んで、鋼製ころ（４ａ）用のポケット（
３ａ）より若干、大きくしである。

第３図は本発明の第二の実施例を示し、保持器（１）に
鋼製ころ（４ａ）用のポケット（３ａ）と、弾性ころ（
４ｂ）を一対収納できるポケット（３Ｃ）を設けている
。これは、保持器全体に収納し得る弾性ころ（４ｂ）の
数を増やすためである。その結果、軸受負荷容量が増大
すると共に、保持器のズレ止め、振動吸収等の機能が向
上する。勿論、鋼製ころ（４ａ）も同じように一対収納
してもよい。

この場合は軸受負荷容量が増大する。また、ポケットを
大きくして二辺上の数のころを同一ポケット内に収納し
てもよいし、鋼製ころ（４ａ）と弾性ころ（４ｂ）とを
同一ポケット内に収納するようにしてもよい。

尚、保持器（１）は第２図に示す様に、ポケットを円筒
状にした転動体案内方式または第３図に示す様に、ポケ
ットを通し穴にした軌道輪案内方式のいずれでもかまわ
ない。

また、前記二つの実施例では保持器および軌道輪を円弧
状のものとしたが、本発明はこれに限定されず、例えば
工作機械の案内面等に使用される直線軸受にも応用でき
、その場合、前記二つの実施例と同様の効果を有する。

尚、軸受に負荷される荷重が小さい場合には、むくの弾
性材料で形成した弾性ころを用いることも可能である。

〔発明の効果〕

本発明によって以下の効果が得られる。

■　弾性ころと転走面とは密着性が高いため、相互間の
滑りが生じない。そのため、揺動運動により保持器のズ
レがなくなり、ズレ止め機構が不要になる。その結果、
装置自体の小型軽量化が図れる。

■　軸受に作用する振動、脈動を弾性ころによって吸収
するため、フレッティングによる軸受寿命の低下、さら
には装置自体の耐久性低下を防止することができる。

■　弾性ころと転走面との接触面には表面あらさに起因
する高面圧が発生しないため、転走面は特別精度良く仕
上げる必要がない。従って、高精度な研磨工程が不要に
なり、加工コスト、加工時間が減少し、加工性が著しく
向上する。

【図面の簡単な説明】

第１図は本発明に係る揺動軸受の斜視図、第２図は第１
図の断面図、 第３図は本発明の第二の実施例を示す断面図である。 第４図は可変容量形プランジャポンプの断面図、！喝唾
縫勅堝漣赦−伺燵回で・おう。 （１）−・保持器　　　（３）　−ポケット（３ａ） （３ｂ） （４） （４ａ） （５） 鋼製ころ用のポケット （３ｃ：ｌ−ｍ−弾性ころ用のポケットころ −鋼製ころ　　（４ｂ）−弾性ころ −流体

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. （１）保持器に複数のポケットを設け、ポケットに鋼製
   のころと内部に流体を封入した弾性材料で形成した弾性
   ころとを夫々収納し、かつ、該弾性ころの直径を前記こ
   ろの直径より僅かに大径とした揺動軸受。