JP2009008146A

JP2009008146A - ピストンポンプ用転がり軸受

Info

Publication number: JP2009008146A
Application number: JP2007169206A
Authority: JP
Inventors: Natsuo Murakami; 夏雄村上; Ikuo Fujiniwa; 郁雄藤庭
Original assignee: NTN Corp; NTN Toyo Bearing Co Ltd
Current assignee: NTN Corp
Priority date: 2007-06-27
Filing date: 2007-06-27
Publication date: 2009-01-15

Abstract

【課題】軸受寸法を変更することなく、ピストンの衝合力に対する外輪の円環剛性を高めることである。
【解決手段】外径面にピストン１２が衝合される外輪２の内径面に、環状部５ａに内径側へ張り出す円環部５ｂを設けた補強部材としてのシールド５を圧入することにより、軸受寸法を変更することなく、ピストン１２の衝合力に対する外輪２の円環剛性を高めることができるようにした。
【選択図】図１

Description

本発明は、モータの出力軸に連接された偏心軸に内輪が外嵌され、外輪の外径面に往復動するピストンが衝合されるピストンポンプ用転がり軸受に関する。

モータの出力軸に連接された偏心軸に内輪が外嵌され、外輪の外径面に往復動するピストンやプランジャ（以下、ピストンという）が衝合されるピストンポンプ用転がり軸受は、外輪の外径面に一点集中して負荷されるピストンの衝合力によって、円環状の外輪が扁平化するように変形し、外輪の内径部に引張応力が発生して、外輪が割損する恐れがある。このような外輪の割損を防止するために、従来は、定格荷重の大きい大型の転がり軸受を用いたり、複数の単列玉軸受を相互に接してまたは近接させて配設していた（例えば、特許文献１参照）。

一方、自動車用のアンチロックブレーキシステム（ＡＢＳ）等のブレーキシステムで、リザーバタンク内のブレーキ液をマスタシリンダへ供給するピストンポンプに使用されるピストンポンプ用転がり軸受は、自動車用部品に対する益々厳しい小型化要求に伴って、コンパクトな設計が要求されている。このため、上述したように、定格荷重の大きい大型の転がり軸受を用いたり、複列の単列玉軸受を配設したりする方法は、コンパクトな設計を阻害する問題がある。

特開２００１−１８７９１５号公報

上述したピストンポンプ用転がり軸受を大型化することなく、ピストンの衝合力による外輪の割損を防止するためには、外輪の肉厚を厚くして、ピストンの衝合力による偏平化変形に対する外輪の円環剛性を高めることが考えられるが、外輪の肉厚を厚くすると転動体の直径を小さくせざるを得ず、軸受の負荷容量が小さくなる問題がある。

そこで、本発明の課題は、軸受寸法を変更することなく、ピストンの衝合力に対する外輪の円環剛性を高めることである。

上記の課題を解決するために、本発明は、モータの出力軸に連接された偏心軸に内輪が外嵌され、外輪の外径面に往復動するピストンが衝合されるピストンポンプ用転がり軸受において、前記外輪の内径面に環状の補強部材を圧入した構成を採用した。

すなわち、外輪の内径面に環状の補強部材を圧入することにより、軸受寸法を変更することなく、ピストンの衝合力に対する外輪の円環剛性を高めることができるようにした。

前記補強部材の縦弾性係数Ｅは、前記外輪の縦弾性係数Ｅと同等以上とするのが好ましい。外輪を通常の高炭素クロム軸受鋼ＳＵＪ１〜３（Ｅ＝２１０００ｋｇｆ／ｍｍ^２）で形成する場合は、補強部材はこれらのＳＵＪ１〜３のほかに、Ｓ４５Ｃ等の中炭素鋼（Ｅ＝２１０００ｋｇｆ／ｍｍ^２）やＳＮＣ１〜３等のニッケルクロム鋼（Ｅ＝２２３００ｋｇｆ／ｍｍ^２）等で形成するとよい。

前記補強部材の径方向厚みは１ｍｍ以上とするのが好ましい。補強部材の径方向厚みが１ｍｍ未満では、十分な円環剛性を確保できないからである。

前記補強部材に、内径側へ張り出す円環部を設けることにより、外輪の円環剛性をより高めることができる。

前記円環部の軸方向厚みは１ｍｍ以上とするのが好ましい。円環部の軸方向厚みが１ｍｍ未満では、十分な円環剛性を確保できないからである。

前記補強部材は、前記内輪と外輪の間の軸受空間を密封するシールドとすることができる。

前記補強部材は、他の部材が装着される芯金、または他の部材と協働する金具とすることもできる。他の部材が装着される芯金としては、ゴムシール等のシール部材が装着されるものや、センサやエンコーダ等のセンサの被検出体が装着されるものとすることができ、他の部材と協働する金具としては、シール部材が摺接されるスリンガ等とすることができる。

本発明のピストンポンプ用転がり軸受は、外輪の内径面に環状の補強部材を圧入したので、軸受寸法を変更することなく、ピストンの衝合力に対する外輪の円環剛性を高め、外輪の割損を防止することができる。

以下、図面に基づき、本発明の実施形態を説明する。図１は、第１の実施形態を示す。このピストンポンプ用転がり軸受は、モータ（図示省略）で回転駆動される出力軸１１に連接された偏心軸１１ａに外嵌された内輪１と、往復動するピストン１２が外径面に衝合される外輪２との間に、転動体としての複数のボール３が保持器４に保持されて配列された玉軸受であり、外輪２の内径面の両端部に、環状部５ａに内径側へ張り出す円環部５ｂを設けた補強部材としてのシールド５が圧入されている。シールド５の先端は、内輪１の外径面の両端部に設けられたシール溝１ａに挿入され、内輪１と外輪２の間の軸受空間を密封するようになっている。

前記内輪１と外輪２は高炭素クロム軸受鋼ＳＵＪ２で形成され、シールド５は縦弾性係数ＥがＳＵＪ２と同等の中炭素鋼Ｓ４５Ｃで形成されている。また、シールド５の環状部５ａの径方向厚みと円環部５ｂの軸方向厚みは１ｍｍ以上とされている。

図２は、第２の実施形態を示す。このピストンポンプ用転がり軸受は、基本的な構成は第１の実施形態のものと同じであり、前記外輪２の内径面の両端部に圧入された補強部材が、シール部材のゴムシール６が加硫接着で装着され、環状部７ａに内径側へ張り出す円環部７ｂを設けた芯金７とされている点が異なる。ゴムシール６の先端は内輪１の外径面のシール溝１ａに接触し、内輪１と外輪２の間の軸受空間を密封するようになっている。この実施形態でも、芯金７はＳ４５Ｃで形成され、環状部７ａの径方向厚みと円環部７ｂの軸方向厚みは１ｍｍ以上とされている。

図３は、第３の実施形態を示す。このピストンポンプ用転がり軸受も、基本的な構成は第１の実施形態のものと同じであり、前記外輪２の内径面の両端部に圧入された補強部材が、環状部９ａに内径側へ張り出す円環部９ｂを設けたスリンガ９とされ、スリンガ９の円環部９ｂに内輪１の外径面に装着されたシール部材８が摺接されている点が異なる。この実施形態でも、スリンガ９はＳ４５Ｃで形成され、環状部９ａの径方向厚みと円環部９ｂの軸方向厚みは１ｍｍ以上とされている。

上述した各実施形態では、外輪の補強部材を、環状部に内径側へ張り出す円環部を設けたシールド、シール部材の芯金およびスリンガとし、これらを中炭素鋼Ｓ４５Ｃで形成して、環状部の径方向厚みと円環部の軸方向厚みを１ｍｍ以上としたが、これらのいずれか一方の厚みのみを１ｍｍ以上とすることもでき、補強部材は環状部のみを有するものとすることもできる。また、補強部材は他の中炭素鋼や、高炭素クロム軸受鋼、ニッケルクロム鋼等で形成することもでき、各種センサやセンサの被検出体が装着される芯金とすることもできる。

さらに、上述した各実施形態では、転がり軸受を玉軸受としたが、本発明に係るピストンポンプ用転がり軸受は、ころ軸受等の他の転がり軸受にも適用することができる。

第１の実施形態のピストンポンプ用転がり軸受を示す縦断面図第２の実施形態のピストンポンプ用転がり軸受を示す縦断面図第３の実施形態のピストンポンプ用転がり軸受を示す縦断面図

符号の説明

１内輪
１ａシール溝
２外輪
３ボール
４保持器
５シールド
５ａ環状部
５ｂ円環部
６ゴムシール
７芯金
７ａ環状部
７ｂ円環部
８シール部材
９スリンガ
９ａ環状部
９ｂ円環部
１１出力軸
１１ａ偏心軸
１２ピストン

Claims

モータの出力軸に連接された偏心軸に内輪が外嵌され、外輪の外径面に往復動するピストンが衝合されるピストンポンプ用転がり軸受において、前記外輪の内径面に環状の補強部材を圧入したことを特徴とするピストンポンプ用転がり軸受。
前記補強部材の縦弾性係数を前記外輪の縦弾性係数と同等以上とした請求項１に記載のピストンポンプ用転がり軸受。
前記補強部材の径方向厚みを１ｍｍ以上とした請求項１または２に記載のピストンポンプ用転がり軸受。
前記補強部材に、内径側へ張り出す円環部を設けた請求項１乃至３のいずれかに記載のピストンポンプ用転がり軸受。
前記円環部の軸方向厚みを１ｍｍ以上とした請求項４に記載のピストンポンプ用転がり軸受。
前記補強部材を、前記内輪と外輪の間の軸受空間を密封するシールドとした請求項１乃至５のいずれかに記載のピストンポンプ用転がり軸受。
前記補強部材を、他の部材が装着される芯金、または他の部材と協働する金具とした請求項１乃至５のいずれかに記載のピストンポンプ用転がり軸受。