説明

揺動軸受装置

【課題】異音の発生を低減した揺動軸受装置を提供する。
【解決手段】揺動軸受装置21は、円筒状部材を周方向の任意の二箇所で切断した円弧形状であり、内径側に軌道面25を有し、斜板14および斜板転走面15を受け入れる凹状円弧を有するハウジング22の間に配置される外輪24と、外輪24の軌道面25および斜板転走面15上を転動する複数のころ26と、複数のころ26を保持し、複数のころ26を案内する保持器27と、外輪24およびハウジング22の間に配置され、外輪24からハウジング22へ伝達される振動を減衰させる緩衝材31とを備える。

【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【0001】
この発明は、揺動軸受装置に関するものであり、特に、揺動運動を行なう斜板を支持する揺動軸受装置に関するものである。
【背景技術】
【0002】
一般的な斜板式容量可変型の油圧ポンプは、シリンダバレル内においてそれぞれ直線往復運動を行なう2つのプランジャと、凸状の円弧面を有し、プランジャのそれぞれの一方端部と連結され、揺動運動を行なう斜板(スワッシュプレート)と、斜板の凸状円弧面を受け入れる形状の凹状の円弧面を有するハウジングとを備える。2つのプランジャの直線往復運動により、斜板は揺動運動を行なう。凹状の円弧面と凸状の円弧面との間には、斜板を揺動可能に支持する揺動軸受装置が備えられている。このような揺動軸受装置(ベアリング装置)に関する技術が、例えば、特開昭51−134902号公報(特許文献1)に開示されている。特許文献1によると、ベアリング装置は、凹状円弧面に沿う形状の円弧状保持枠にローラーを保持した構成である。
【特許文献1】特開昭51−134902号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【0003】
特許文献1に開示される一般的な揺動軸受装置においては、プランジャを含むポンプから発生する脈動が斜板を介してころ等の揺動軸受の構成部材に伝わり、ハウジングに伝達される。そうすると、伝達された振動を基に、高周波の異音が発生してしまうこととなる。このような異音はもちろん好ましくなく、例えば、揺動軸受装置を小型の油圧ショベルに用いた場合、より耳障りなものとなる。
【0004】
この発明の目的は、異音の発生を低減した揺動軸受装置を提供することである。
【課題を解決するための手段】
【0005】
この発明に係る揺動軸受装置は、凸状円弧の転走面を有し、揺動運動を行なう斜板を支持する揺動軸受装置であって、円筒状部材を周方向の任意の二箇所で切断した円弧形状であり、内径側に軌道面を有し、斜板および斜板転走面を受け入れる凹状円弧を有するハウジングの間に配置される外輪と、外輪の軌道面および斜板転走面上を転動する複数のころと、複数のころを案内する保持器と、外輪およびハウジングの間に配置され、外輪からハウジングへ伝達される振動を減衰させる緩衝材とを備える。
【0006】
このような構成の揺動軸受装置は、外輪およびハウジングの間に配置される緩衝材によって、外輪からハウジングへ伝達される振動を減衰させることができる。また、緩衝材により、外輪とハウジングとが接触する範囲を広げることができるため、斜板の揺動運動時において、外輪とハウジングとの間に発生する振動も抑制することができる。したがって、振動に起因する異音の発生を低減することができる。
【0007】
好ましくは、緩衝材は、円筒状部材を周方向の任意の二箇所で切断した円弧形状であって、外輪の外径面に沿う形状である。こうすることにより、緩衝材を、より外輪の外形形状に沿った形状とすることができ、より適切に外輪とハウジングとの間に配置させることができる。
【0008】
さらに好ましくは、緩衝材は、弾性を有する部材である。こうすることにより、より確実に振動の減衰を図ることができる。さらに好ましい一実施形態として、緩衝材は、ゴム製または樹脂製である。
【0009】
さらに好ましくは、緩衝材は、外輪と一体となるように成型されている。こうすることにより、外輪からの緩衝材の離脱を防止することができる。
【0010】
さらに好ましくは、ハウジングに対して、外輪および緩衝材の周方向の移動を規制する移動規制手段を備える。こうすることにより、斜板の揺動運動時において、外輪および緩衝材の周方向の移動を規制することができ、より確実に振動の減衰を図ることができる。
【0011】
好ましくは、移動規制手段は、ピンと、ピンの一方端部を受け入れるように外輪の外径面から凹んだ第一のピン受け入れ凹部と、ピンの他方端部を受け入れるようにハウジングの凹状円弧面から凹んだ第二のピン受け入れ凹部と、ピンを挿通可能なように緩衝材を径方向に貫通するピン挿通用貫通孔とを含む。このような構成により、ピン等によって、外輪および緩衝材の周方向の移動を確実に規制することができる。
【0012】
また、移動規制手段は、外輪の外径面から外径側に突出する突出部と、ハウジングの凹状円弧面から凹むように設けられ、突出部を受け入れる突出部受け入れ凹部とを含むよう構成してもよい。
【0013】
さらに好ましくは、移動規制手段は、緩衝材を径方向に貫通し、突出部を挿通可能な突出部挿通用貫通孔を含むよう構成してもよい。
【0014】
また、突出部は、外輪の外径面の一部を変形させることにより設けられるよう構成してもよい。
【0015】
さらに好ましい一実施形態として、油圧ポンプに含まれる斜板を支持する。
【発明の効果】
【0016】
この発明によれば、外輪およびハウジングの間に配置される緩衝材によって、外輪からハウジングへ伝達される振動を減衰させることができる。また、緩衝材により、外輪とハウジングとが接触する範囲を広げることができるため、斜板の揺動運動時において、外輪とハウジングとの間に発生する振動も抑制することができる。したがって、振動に起因する異音の発生を低減することができる。
【発明を実施するための最良の形態】
【0017】
以下、この発明の実施の形態を、図面を参照して説明する。図1は、この発明の一実施形態に係る揺動軸受装置を含む油圧ポンプの一部を示す断面図である。また、図2は、図1に示す揺動軸受装置のうち、二点鎖線で示すIIで示す部分の拡大図である。図1および図2を参照して、油圧ポンプ11は、シリンダバレル(図示せず)内において直線往復運動を行なう2つのプランジャ12a、12bと、凸状円弧の転走面15を有し、プランジャ12a、12bのそれぞれの一方端部13a、13bと連結され、揺動運動を行なう斜板(スワッシュプレート)14とを備える。なお、プランジャ12a、12bは、一点鎖線で示している。2つのプランジャ12a、12bの図1中の矢印Iの方向またはその逆の方向への直線往復運動により、略扇形状の斜板14は図1中の矢印Aの方向またはその逆の方向に揺動運動を行なう。このような油圧ポンプ11は、例えば、斜板式容量可変型の油圧ポンプとして用いられる。
【0018】
また、油圧ポンプ11は、斜板14の揺動運動を支持する揺動軸受装置21を備える。揺動軸受装置21は、円筒状部材を周方向の任意の二箇所で切断した円弧形状であり、内径側に軌道面25を有し、斜板14および斜板転走面15を受け入れる凹状円弧を有するハウジング22の間に配置される外輪24と、外輪24の軌道面25および斜板転走面15上を転動する複数のころ26と、複数のころ26を保持し、複数のころ26を案内する保持器27とを備える。保持器27についても、円筒状部材を周方向の任意の二箇所で切断した円弧形状である。
【0019】
なお、ここでは、外輪24の周方向の一方端部28aおよび円筒状部材の中心29を結ぶ線30aと、外輪24の周方向の他方端部28bおよび円筒状部材の中心29を結ぶ線30bとの角度θは、100°〜170°となるよう構成されている。上記した円弧形状の保持器27についても、ほぼ同様の構成である。なお、線30a、30bは、図1中の点線で示している。
【0020】
ここで、揺動軸受装置21は、外輪24およびハウジング22の間に配置され、外輪24からハウジング22へ伝達される振動を減衰させる緩衝材31を備える。緩衝材31についても、外輪24と同様に、円筒状部材を周方向の任意の二箇所で切断した円弧形状であって、外輪24の外径面32に沿う形状である。緩衝材31は、外輪24およびハウジング22の間に配置され、斜板14にポンプの予圧荷重が負荷された際に、外輪24と緩衝材31の間、および緩衝材31とハウジング22との間にそれぞれ隙間を有しないような形状である。緩衝材31は、外輪24と一体となるように成型されている。具体的には、例えば、外輪24の外径面32と緩衝材31の内径面33とを接着剤等により接着することにより成型されている。なお、緩衝材31は、弾性を有する部材であって、ここでは、ゴム製または樹脂製である。
【0021】
このような構成の揺動軸受装置21によると、外輪24およびハウジング22の間に配置される緩衝材31によって、外輪24からハウジング22へ伝達される振動を減衰させることができる。また、緩衝材31により、外輪24とハウジング22とが接触する範囲を広げることができるため、斜板14の揺動運動時において、外輪24とハウジング22との間に発生する振動も抑制することができる。したがって、振動に起因する異音の発生を低減することができる。
【0022】
この場合、外輪24と緩衝材31とが一体となるように成型されているため、外輪24からの緩衝材31の離脱を防止することができる。また、緩衝材31は、弾性を有する部材であるため、より確実に振動の減衰を図ることができる。
【0023】
なお、揺動軸受装置21において、斜板14の揺動運動時に、外輪24および緩衝材31が、周方向に移動してしまうおそれがある。ここで、揺動軸受装置21は、ハウジング22に対して、外輪24とおよび緩衝材31の周方向の移動を規制する移動規制手段として、ピン34と、ピン34の一方端部35aを受け入れるように外輪24の外径面32から凹んだ第一のピン受け入れ凹部36aと、ピン34の他方端部35bを受け入れるようにハウジング22の凹状円弧面23から凹んだ第二のピン受け入れ凹部36bと、ピン34を挿通可能なように緩衝材31を径方向に貫通するピン挿通用貫通孔37とを含む(図2参照)。
【0024】
ピン34は、円筒状であって、剛性を有する部材から構成されている。ピン34の一方端部35aを受け入れるように設けられた第一のピン受け入れ凹部36aは、外径面32から丸穴状に凹み、径方向に真直ぐに延びる形状である。同様に、ピン34の他方端部35bを受け入れるように設けられた第二のピン受け入れ凹部36bも、凹状円弧面23から丸穴状に凹み、径方向に真直ぐに延びる形状である。また、ピン挿通用貫通孔37の径は、ピン34の外径とほぼ同じであり、径方向に真直ぐに貫通している。第一および第二のピン受け入れ凹部36a、36b、そしてピン挿通用貫通孔37は、それぞれ外輪24、ハウジング22、および緩衝材31の周方向の中央に設けられている。
【0025】
このように構成することにより、ピン34、第一および第二のピン受け入れ凹部36a、36b、およびピン挿通用貫通孔37によって、外輪24および緩衝材31の周方向の移動を確実に規制することができる。なお、ピン34の形状は、円筒状でなくともよく、例えば角柱状であってもよいし、斜板14の回転軸線方向に延びる形状であってもよいし、周方向に延びる形状であってもよい。もちろん、ピン34の形状に合わせて、第一および第二のピン受け入れ凹部36a、36b、およびピン挿通用貫通孔37の形状も適宜変更される。
【0026】
また、上記の実施の形態においては、揺動軸受装置21は、ハウジング22に対して外輪24および緩衝材31の周方向の移動を規制する移動規制手段としてピン34等を含むこととしたが、これに限らず、移動規制手段は、外輪24の外径面32から突出する突出部を含むこととしてもよい。
【0027】
図3は、この場合における揺動軸受装置の一部を示す断面図であり、図1に相当する断面である。また、図4は、図3に示す揺動軸受装置のうち、二点鎖線で示すIVで示す部分の拡大図であり、図2に相当する。図3および図4を参照して、揺動軸受装置41は、凸状円弧の転走面15を有し、揺動運動を行なう斜板14を支持する。揺動軸受装置41は、円筒状部材を周方向の任意の二箇所で切断した円弧形状であり、内径側に軌道面45を有し、斜板14および斜板転走面15を受け入れる凹状円弧を有するハウジング42の間に配置される外輪44と、外輪44の軌道面45および斜板転走面15上を転動する複数のころ46と、複数のころ46を保持し、複数のころ46を案内する円弧形状の保持器47と、外輪44およびハウジング42の間に配置され、外輪44からハウジング42へ伝達される振動を減衰させる緩衝材48とを備える。これら緩衝材48等の構成については、上記した図1に示す揺動軸受装置21で説明した通りである。
【0028】
ここで、揺動軸受装置41は、ハウジング42に対して、外輪44および緩衝材48の周方向の移動を規制する移動規制手段として、外輪44の外径面49から外径側に突出する突出部50と、ハウジング42の凹状円弧面43から凹むように設けられ、突出部50を受け入れる突出部受け入れ凹部51と、緩衝材48を径方向に貫通し、突出部50を挿通可能な突出部挿通用貫通孔52とを含む。突出部50は、外輪44の外径面49の一部を変形させることにより設けられる。
【0029】
このような構成とすることによっても、外輪44および緩衝材48の周方向の移動を確実に規制することができる。
【0030】
なお、図3に示す実施形態において、突出部50を、外輪44の周方向端部に設けることとしてもよい。こうすることにより、緩衝材48に突出部挿通用貫通孔を設けなくとも、緩衝材48の周方向端部と突出部50の側面とを当接させて、外輪44の周方向の移動の規制に加え、緩衝材48の周方向の移動を規制することができる。
【0031】
また、上記の実施の形態においては、突出部50は、外輪44の外径面49の一部を変形させることにより設けられることとしたが、これに限らず、外輪44の外径面49の一部に、別部材を後から設け、これを突出部50とするよう構成してもよい。
【0032】
なお、上記した周方向の移動を規制する移動規制手段を複数設けてもよい。この場合、周方向の位置を異ならせるようにして設けてもよいし、軸方向の位置を異ならせるようにして設けてもよい。
【0033】
また、上記の実施の形態においては、緩衝材は、ゴム製または樹脂製であるとしたが、これに限らず、緩衝材は、弾性を有する部材であってもよい。こうすることによっても、振動の減衰等を図ることができる。
【0034】
また、上記の実施の形態においては、緩衝材は、外輪と一体となるよう構成したが、これに限らず、外輪と緩衝材とを別体として構成してもよい。さらに、緩衝材は、円筒状部材を周方向の任意の二箇所で切断した円弧形状であるとしたが、これに限らず、例えば、平板状であってもよい。この場合、緩衝材を取り付ける際に、すなわち、緩衝材を外輪およびハウジングの間に配置させる際に、緩衝材を円弧状に変形させて配置させるようにする。
【0035】
以上、図面を参照してこの発明の実施形態を説明したが、この発明は、図示した実施形態のものに限定されない。図示した実施形態に対して、この発明と同一の範囲内において、あるいは均等の範囲内において、種々の修正や変形を加えることが可能である。
【産業上の利用可能性】
【0036】
この発明に係る揺動軸受装置は、容量可変型の油圧ポンプ用の揺動軸受装置として、有効に利用される。
【図面の簡単な説明】
【0037】
【図1】この発明の一実施形態に係る揺動軸受装置の一部を示す断面図である。
【図2】図1に示す揺動軸受装置のうち、IIで示す部分の拡大図である。
【図3】この発明の他の実施形態に係る揺動軸受装置の一部を示す断面図である。
【図4】図3に示す揺動軸受装置のうち、IVで示す部分の拡大図である。
【符号の説明】
【0038】
11 油圧ポンプ、12a,12b プランジャ、13a,13b,28a,28b,35a,35b 端部、14 斜板、15 転走面、21,41 揺動軸受装置、22,42 ハウジング、23,43 凹状円弧面、24,44 外輪、25,45 軌道面、26,46 ころ、27,47 保持器、29 中心、30a,30b 線、31,48 緩衝材、32,49 外径面、33 内径面、34 ピン、36a,36b ピン受け入れ凹部、37 ピン挿通用貫通孔、50 突出部、51 突出部受け入れ凹部、52 突出部挿通用貫通孔。

【特許請求の範囲】
【請求項1】
凸状円弧の転走面を有し、揺動運動を行なう斜板を支持する揺動軸受装置であって、
円筒状部材を周方向の任意の二箇所で切断した円弧形状であり、内径側に軌道面を有し、前記斜板および斜板転走面を受け入れる凹状円弧を有するハウジングの間に配置される外輪と、
前記外輪の軌道面および前記斜板転走面上を転動する複数のころと、
複数のころを案内する保持器と、
前記外輪および前記ハウジングの間に配置され、前記外輪から前記ハウジングへ伝達される振動を減衰させる緩衝材とを備える、揺動軸受装置。
【請求項2】
前記緩衝材は、円筒状部材を周方向の任意の二箇所で切断した円弧形状であって、前記外輪の外径面に沿う形状である、請求項1に記載の揺動軸受装置。
【請求項3】
前記緩衝材は、弾性を有する部材である、請求項1または2に記載の揺動軸受装置。
【請求項4】
前記緩衝材は、ゴム製または樹脂製である、請求項1〜3のいずれかに記載の揺動軸受装置。
【請求項5】
前記緩衝材は、前記外輪と一体となるように成型されている、請求項1〜4のいずれかに記載の揺動軸受装置。
【請求項6】
前記ハウジングに対して、前記外輪および前記緩衝材の周方向の移動を規制する移動規制手段を備える、請求項1〜5のいずれかに記載の揺動軸受装置。
【請求項7】
前記移動規制手段は、ピンと、前記ピンの一方端部を受け入れるように前記外輪の外径面から凹んだ第一のピン受け入れ凹部と、前記ピンの他方端部を受け入れるように前記ハウジングの凹状円弧面から凹んだ第二のピン受け入れ凹部と、前記ピンを挿通可能なように前記緩衝材を径方向に貫通するピン挿通用貫通孔とを含む、請求項6に記載の揺動軸受装置。
【請求項8】
前記移動規制手段は、前記外輪の外径面から外径側に突出する突出部と、前記ハウジングの凹状円弧面から凹むように設けられ、前記突出部を受け入れる突出部受け入れ凹部とを含む、請求項6または7に記載の揺動軸受装置。
【請求項9】
前記移動規制手段は、前記緩衝材を径方向に貫通し、前記突出部を挿通可能な突出部挿通用貫通孔を含む、請求項8に記載の揺動軸受装置。
【請求項10】
前記突出部は、前記外輪の外径面の一部を変形させることにより設けられる、請求項8または9に記載の揺動軸受装置。
【請求項11】
油圧ポンプに含まれる斜板を支持する、請求項1〜10のいずれかに記載の揺動軸受装置。

【図1】
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【図2】
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【図3】
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【図4】
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【公開番号】特開2010−127450(P2010−127450A)
【公開日】平成22年6月10日(2010.6.10)
【国際特許分類】
【出願番号】特願2008−306168(P2008−306168)
【出願日】平成20年12月1日(2008.12.1)
【出願人】(000102692)NTN株式会社 (9,006)
【Fターム(参考)】