JP4841212B2 - プランジャ駆動構造 - Google Patents

Description

この発明は、ディーゼルエンジンの燃料ポンプやブレーキ装置のオイルポンプ等に使用されるプランジャ駆動構造に関するものである。

従来、自動車用ブレーキ装置等に使用されるオイルポンプは、実開平５−８３３７２号公報（特許文献１）に記載されている。同公報に記載されているオイルポンプ１は、図８に示すように、偏心部２ａを有する回転軸２と、回転軸２の偏心部２ａを支持する玉軸受３と、玉軸受３上に放射状に配置されるタペット４と、タペット４上に配置され、回転軸２の回転により往復運動するプランジャ５とを備える。

また、玉軸受３は、図９に示すように、内輪３ａと、外輪３ｂと、内輪３ａおよび外輪３ｂの間に配置された複数の玉３ｃと、玉３を保持する保持器３ｄと、軸受の両端に配置され軸受内部空間を密封する密封シール３ｅとを有する。

上記構成のオイルポンプ１は、回転軸２の回転でプランジャ６を上下動させることにより、オイルの吸入と圧送とを行う。

また、同公報には、回転軸２の偏心部２ａが駆動状態においてアンバランスを生じ、これによる振動等の発生により軸受及びモータの出力軸等に損傷を与える恐れがあると共に、伝動ポンプの作動音が大きくなるという問題点が指摘されている。

そこで、この問題を解決するために、図１０に示すような、大径部６ａと小径部６ｂとを有するバランサ６を用いる。具体的には、偏心部２ａの両端に、大径部６ａを偏心方向と逆方向に向けて配置することにより、大径部６ａと小径部６ｂとの遠心力の差を利用して、回転軸２の駆動時における動的不釣合いを補正することができると記載されている。
実開平５−８３３７２号公報

上記構成のプランジャ駆動構造において、偏心部２ａとバランサ６との間隔が大きいと、駆動時に振動が発生する恐れがあるため、玉軸受３とバランサ６との距離は、一般的に０．３ｍｍ〜０．４７ｍｍと非常に小さい。

その結果、玉軸受３のように密封シール３ｅで密封された軸受内部空間にグリースを封入した軸受では問題とならないが、軸受外部からの潤滑剤の供給を必要とする軸受では、バランサ６が潤滑剤の軸受への流入を妨げる恐れがある。

そして、近年では、オイルポンプ１の小型化の要求が高まっていることに伴い、玉軸受３に代えて、径方向の厚み寸法が小さい針状ころ軸受等を使用することが考えられている。この針状ころ軸受は、一般的に潤滑油を外部から供給する必要があると共に、軌道輪間に形成される隙間が小さいので、バランサ６を配置することによる潤滑剤の供給不足の問題が顕著である。

そこで、この発明の目的は、偏心部を支持する軸受への潤滑剤の供給を妨げない形状のバランサを備えるプランジャ駆動構造を提供することである。

この発明に係るプランジャ駆動構造は、偏心部を有する回転軸、外輪と、外輪の軌道面に沿って配置される複数のころとを備え、偏心部を支持するころ軸受、回転軸のころ軸受に隣接する位置に配置されるバランサ、および外輪に当接し、回転軸の回転により往復運動するプランジャを備える。そして、ころの転動空間が、軸方向からバランサを通して投影可能な構造を有する。

具体的なバランサの形状として、例えば、バランサの外径輪郭線はころの外接円と交差する。または、バランサはころの転動空間に対面する壁面に貫通孔を有する。なお、本明細書中「ころの外接円」とは、各ころの外輪軌道面と接する点を結んだ円を指すものとする。また、「ころの転動空間」とは、内輪軌道面と外輪軌道面とに挟まれた空間を指すものとする。

上記構成とすることにより、偏心部を支持するころ軸受への潤滑油の供給が円滑に行われるので、潤滑性能に優れたプランジャ駆動構造を得ることができる。

好ましくは、ころ軸受は、ころとして針状ころを備える針状ころ軸受である。この発明をバランサの存在が潤滑性に与える影響が大きい針状ころ軸受を使用したプランジャ駆動構造に適用することにより、より高い効果を期待することができる。

偏心部を支持する軸受への潤滑剤の流入を妨げない構造のバランサを使用することにより、潤滑性に優れたプランジャ駆動構造を得ることができる。

図１〜図３を参照して、この発明の一実施形態に係るオイルポンプ用プランジャ駆動構造を説明する。

オイルポンプ１１は、図１に示すように、偏心部１２ａを有する回転軸１２と、回転軸１２の偏心部１２ａを支持する針状ころ軸受１３と、針状ころ軸受１３の外輪に当接して放射状に配置されるタペット１４と、タペット１４上に配置され、回転軸１２の回転により往復運動するプランジャ１５と、偏心部１２ａの両端に配置されるバランサ１６とを備える。

針状ころ軸受１３は、図２に示すように、内輪１３ａと、外輪１３ｂと、内輪１３ａおよび外輪１３ｂの間に配置される複数の針状ころ１３ｃと、針状ころ１３ｃを保持する保持器１３ｄとを備える。または、内輪１３ａを有さず、外輪１３ｂの軌道面に沿って針状ころ１３ｃが配置されるタイプの針状ころ軸受１３であってもよい。

バランサ１６は、図３に示すように、大径部１６ａと小径部１６ｂとを有し、外径輪郭線１６ｃが、ころ１３ｃの外接円と交差する形状である。このバランサ１６を図１に示すように大径部１６ａを偏心方向と逆方向に向けて配置すると、ころ１３ｃの転動空間が軸方向からバランサ１６を通して投影可能となる。

オイルポンプ１１は、偏心部１２ａを支持する軸受として、径方向の厚み寸法の小さい針状ころ軸受１３を使用することにより、小型化を図ることができる。それと同時に、図３に示したようなバランサ１６は、針状ころ軸受１３に供給される潤滑剤の流れを妨げることがないので、潤滑性に優れたプランジャ駆動構造を得ることができる。

なお、上記のオイルポンプ１１に使用するバランサとして、図４に示すバランサ３６を使用してもよい。このバランサ３６は、大径部３６ａと小径部３６ｂとを有し、小径部３６ｂの外形輪郭線が外輪１３ｂの内側に位置するように図中の斜線部分を切断している。これにより、オイルポンプ１１駆動時における外輪１３ｂとバランサ３６との回転抵抗を軽減することができる。

また、上記の実施形態においては、大径部１６ａと小径部１６ｂとを有し、小径部１６ｂの円弧の中央部を切断した例を示したが、これに限ることなく、バランサの一方側の壁面に貫通孔を設けてもよい。

例えば、図５（ａ）に示すバランサ４６のように、大きな貫通孔４６ａを設けてもよいし、図５（ｂ）に示すバランサ５６のように、小さな貫通孔５６ａを複数設けてもよい。この場合は、貫通孔４６ａ，５６ａを通って軸受に潤滑剤を供給することができ、かつ、バランサ４６，５６に小径部と大径部とを設けずに貫通孔４６ａ，５６ａの大きさや数によって遠心力の大きさを調節することが可能となる。

次に、図６および図７を参照して、この発明の他の実施形態に係るオイルポンプ用プランジャ駆動構造を説明する。

オイルポンプ２１は、図６に示すように、回転軸２２と、回転軸２２を支持する針状ころ軸受２３と、針状ころ軸受２３の外輪に当接して放射状に配置されるタペット２４と、タペット２４上に配置され、回転軸２２の回転により往復運動するプランジャ２５と、針状ころ軸受２３の両端に図３〜図５に示したようなバランサ２６とを備える。

また、針状ころ軸受２３は、図７に示すように、円周方向で径方向の厚み寸法が異なる偏心内輪２３ａと、外輪２３ｂと、偏心内輪２３ａおよび外輪２３ｂの間に配置される複数の針状ころ２３ｃと、針状ころ２３ｃを保持する保持器２３ｄとを備える。

この針状ころ軸受２３は、偏心内輪２３ａを有するので、回転軸２２に偏心部を設ける必要がなくなる。その結果、図１および図２に示した実施形態で得られる効果に加えて、回転軸２２の製造コストを低減することが可能となる。

図２および図７に示したような針状ころ軸受１３，２３は、針状ころ１３ｃ，２３ｃを保持する保持器１３ｄ，２３ｄを有するが、これに限ることなく、保持器１３ｄ，２３ｄを有さず、隣接する針状ころ１３ｃ，２３ｃが互いに接触する総ころ軸受であってもよい。針状ころ軸受１３，２３は、針状ころ１３ｃ，２３ｃの収容本数が多いほど負荷容量が高くなるので、針状ころ１３ｃ，２３ｃを最大限収容した総ころ軸受とすることによって、耐荷重性に優れたプランジャ支持用軸受を得ることができる。

なお、上記の各実施形態においては、偏心部を支持する軸受として針状ころ軸受を使用した例を示したが、これに限ることなく、外部からの潤滑油の供給を必要とするあらゆるころ軸受に適用することにより、同様の効果を期待することができる。

また、上記実施形態では、図３〜図５に示したようなバランサを自動車用ブレーキ装置等に使用されるオイルポンプのプランジャ駆動構造に適用した例を示したが、これに限ることなく、ディーゼルエンジンの燃料ポンプ用プランジャ駆動構造等にも適用することができる。

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。

この発明は、オイルポンプ用のプランジャ駆動構造に有利に利用される。

この発明の一実施形態に係るオイルポンプ用プランジャ駆動構造を示す図である。 図１に使用される針状ころ軸受を示す図である。 図１に使用されるバランサを示す図である。 バランサの他の実施形態を示す図である。 バランサの他の実施形態を示す図である。 この発明の他の実施形態に係るオイルポンプ用プランジャ駆動構造を示す図である。 図６に使用される針状ころ軸受を示す図である。 従来のオイルポンプ用プランジャ駆動構造を示す図である。 図８に使用される玉軸受を示す図である。 図８に使用されるバランサを示す図である。

符号の説明

１，１１，２１ オイルポンプ、２，１２，２２ 回転軸、２ａ，１２ａ 偏心部、３ 玉軸受、４ 外輪、５，１４，２４ タペット、６，１５，２５ プランジャ、１３，２３ 針状ころ軸受、３ａ，１３ａ，２３ａ 内輪、３ｂ，１３ｂ、２３ｂ 外輪、３ｃ 玉、１３ｃ，２３ｃ 針状ころ、３ｄ，１３ｄ，２３ｄ 保持器、３ｅ 密封シール、６，１６，２６，３６，４６，５６ バランサ、６ａ，１６ａ，３６ａ 大径部、６ｂ，１６ｂ，３６ｂ 小径部、１６ｃ 外径輪郭線、４６ａ，５６ａ 貫通孔。

Claims (1)

1. 偏心部を有する回転軸、
   外輪と、前記外輪の軌道面に沿って配置される複数のころとを備え、前記偏心部を支持するころ軸受、
   前記回転軸の前記ころ軸受に隣接する位置に配置されるバランサ、および
   前記外輪に当接し、前記回転軸の回転により往復運動するプランジャを備え、
   前記ころの転動空間が、軸方向から前記バランサを通して投影可能であり、
   前記バランサは、前記ころ軸受の転動空間に対面する壁面に前記回転軸から偏心して配置した貫通孔を有する、プランジャ駆動構造。

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