JP5130989B2 - 偏心カムユニット - Google Patents
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Description
このうちの偏心リングは、それぞれが円筒面状で互いに偏心した、内外両周面を有する。
又、上記外輪は、上記偏心リングの周囲にこの偏心リングの外周面と同心に配置したもので、円筒状部及びこの円筒状部の軸方向両端部から径方向内方に折れ曲がった1対の鍔部を有する。
又、上記保持器は、互いに同心で円環状である1対のリム部同士の間に、互いに平行に配置された複数本の柱部を掛け渡し、これら両リム部と円周方向に隣り合う柱部とにより四周を囲まれた部分をそれぞれポケットとしている。
又、上記各ニードルは、これら各ポケット内に保持された状態で、上記外輪の内周面である外輪軌道と上記偏心リングの外周面である内輪軌道との間に、転動自在に設けられている。
又、上記偏心リングの外周面の軸方向一端部に、上記軸方向一端側の鍔部の内径よりも大きく、上記保持器のリム部の内径よりも小さな外径を有する突部を、径方向外方に突出する状態で形成している。
そして、この突部の軸方向片側面を上記軸方向一端側の鍔部の内側面と係合させると共に、この突部を上記両リム部のうちの軸方向一端側のリム部の内径側に配置し、上記突部の軸方向他側面を上記各ニードルの軸方向一端面に直接係合させる事により、これら各ニードルの周囲に設けた上記外輪が、上記偏心リングの周囲から抜け出る方向に変位する事を防止している。
この為に本発明の場合には、上記偏心リングの軸方向他端部と上記軸方向他端側の鍔部との間に、低摩擦材製で断面クランク形のシール部材を、上記偏心リング及び上記外輪とに対する相対回転を可能に、且つ、このシール部材と偏心リング及び外輪との間にラビリンスシールを構成する隙間を介在させた状態で設ける。
更に、本発明を実施する場合に、例えば請求項4に記載した発明の様に、前記両リム部のうちで上記軸方向他端側の鍔部と対向する軸方向他端側のリム部を、軸方向端部内周面に径方向内方に延出する内向鍔部を全周に亙って有する断面L字形とし、この内向鍔部の内径を、上記軸方向他端側の鍔部の内径よりも小さくする事もできる。
即ち、本発明の偏心カムユニットの場合には、外輪として、軸方向両端部にそれぞれ内向フランジ状の鍔部を形成したものを使用しているので、上記偏心カムユニットを、カム軸の端部に限らず、中間部にも装着できる。
又、突部と、軸方向一端側の鍔部及び各ニードルとの係合により、上記偏心カムユニットをカム軸に外嵌固定する以前の状態でも、この偏心カムユニットの構成各部材が分離する事を防止できるので、上記組立作業の能率化を図れる。
更に、部品点数を少なく抑えられるので、小型・軽量化や低コスト化を図る面からも有利になる。
図1は、本発明に関する参考例の第1例を示している。尚、本参考例の特徴は、偏心カムユニット16bを構成する、偏心リング15aと、外輪7aと、複数本のニードル8、8とを、この偏心カムユニット16bをカム軸4a(図10参照)に外嵌固定する以前の状態でも分離しない様にする為の構造にある。上記偏心カムユニット16bの基本構造、並びに、この偏心カムユニット16bを組み込むプランジャポンプの構造に関しては、前述の特許文献1〜6に記載された構造等、従来から知られている構造と同様であるから説明を省略し、以下、本参考例の特徴部分を中心に説明する。
即ち、本参考例の偏心カムユニット16bの場合には、上記外輪7aとして、軸方向両端部にそれぞれ内向フランジ状の鍔部14a、14bを形成したものを使用している。言い換えれば、前述の図11に示す様な有底円筒状の外輪7bとは異なる構造の外輪7aを使用しているので、この外輪7aに前記カム軸4a(図10参照)を挿通できる。この為、上記偏心カムユニット16bを、カム軸の端部に限らず、中間部にも装着できる。
更に、部品点数を少なく抑えられるので、小型・軽量化や低コスト化を図る面からも有利になる。
又、上記突部20の軸方向片側面と上記軸方向一端側の鍔部14aの内側面とは、擦れ合い面の摩擦抵抗を低く抑える為に、滑らかな面にする。この為、これら両面を平滑に仕上げるか、仕上げない場合でも、滑らかな剪断面となる様にする。言い換えれば、粗い破断面が相手面と擦れ合わない様にする。
図3は、本発明に関する参考例の第2例を示している。本参考例の場合には、偏心リング15aを外嵌固定するカム軸4bとして、外輪7aの鍔部14aに隣接する部分に段差面28を設けたものを使用している。即ち、上記カム軸4bは、上記偏心リング15aを外嵌固定する為の小径部29と、この小径部29から軸方向に外れた部分に存在する大径部30と、これら小径部29と大径部30とを連続させる上記段差面28とを、外周面に設けたものを使用している。そして、上記外輪7aの軸方向両端部に設けた1対の鍔部14a、14bのうちの一方の鍔部14aを、上記偏心リング15aの軸方向一端面と上記段差面28との間に緩く挿入している。この為に、この偏心リング15aを上記カム軸4bに外嵌固定した状態で、この偏心リング15aの軸方向端面と上記段差面28との間隔Dを、上記一方の鍔部14aの厚さTよりも少しだけ大きく(D>T)している。
上記偏心リング15aと上記外輪7aとの軸方向変位に結び付く隙間として、上記軸方向他端側(図4の左側)の鍔部14bの内側面と保持器21の軸方向他端縁(図4の左側縁)との間に存在する隙間(軸方向寸法=δ1 )と、各ポケット24、24の軸方向他端内側面(図4の左端内側面)と各ニードル8、8の軸方向他端面(図4の左側面)との間に存在する隙間(軸方向寸法=δ2 )と、これら各ニードル8、8の軸方向一端面(図4の右側面)と上記偏心リング15aの軸方向一端部外周面に形成した突部20の軸方向他側面(図4の左側面)との間に存在する隙間(軸方向寸法=δ3 )と、この突部20の軸方向片側面と上記軸方向一端側(図4の右側)の鍔部14aの内側面との間に存在する隙間(軸方向寸法=δ4 )とがある。上記外輪7aが上記偏心リング15aに対し、図4の状態よりも左方に変位するのは、δ4 分に止まるが、右方に変位するのは、δ1 +δ2 +δ3 分に達する。
図5は、本発明の実施の形態の1例を示している。本例の場合には、軸方向一端部外周面に突部20を形成した偏心リング15aの軸方向他端部と、比較的薄肉の鍔部14bとの間に、ラビリンスシール26を設けている。このラビリンスシール26を設ける為に本例の場合には、上記偏心リング15aと上記鍔部14bとを、円環状のシール部材27を介して対向させている。このシール部材27は、合成樹脂、含油メタル、銅系合金等の低摩擦材を、断面クランク形で全体を円環状に形成したもので、上記偏心リング15a及び外輪7aに対する相対回転を可能に設けている。この状態で、上記シール部材27と、上記偏心リング15a及び上記外輪7aとを、摺接若しくは近接対向させて、これらシール部材27と偏心リング15a及び外輪7aとの間に、上記ラビリンスシール26を設けている。
尚、上記シール部材27の外径側端部で、保持器21のリム部22の内径側に位置する部分の軸方向幅W27は、このリム部22の軸方向幅W22よりも小さくして(W27<W22)いる。この理由は、上記シール部材27の外径側端部が上記鍔部14bと各ニードル8、8の軸方向端面との間で挟持され、このシール部材27の回転が阻害される事を防止する為である。
その他の部分の構造及び作用は、前述した参考例の第1例の場合と同様であるから、同等部分には同一符号を付して、重複する説明を省略する。
図6は、本発明に関する参考例の第3例を示している。本参考例の場合には、外輪7aの軸方向両端部に設けた1対の鍔部14a、14bの内側面と、偏心リング15aの軸方向両端面との間に、それぞれラビリンスシール26a、26bを設けている。この為に本参考例の場合には、上記両鍔部14a、14bの内側面同士の間隔D14を、上記偏心リング15aの軸方向長さL15よりも、僅かに大きく(D14>L15)している。そして、この偏心リング15aの軸方向両端面のうち、突部20を形成していない側の端面を、比較的厚肉で比較的内径が小さな鍔部14aの内側面に、摺接若しくは微小隙間を介して近接対向させている。これに対して、比較的薄肉で内径が比較的大きな鍔部14bの内側面に、上記突部20の外側面を、摺接若しくは微小隙間を介して近接対向させている。この為に、この突部20の外径D20を上記鍔部14bの内径Rbよりも大きく(D20>Rb)し、上記偏心リング15aの本体部分の外径D15を上記鍔部14aの内径Raよりも大きく(D15>Ra)している。
その他の部分の構造及び作用は、前述した参考例の第1例の場合と同様であるから、同等部分には同一符号を付して、重複する説明を省略する。
図7は、本発明に関する参考例の第4例を示している。本参考例の場合には、偏心リング15aの軸方向端部外周面に形成した外向フランジ状の突部20を、保持器21のリム部22と、外輪7aの端部に形成した内向フランジ状の鍔部14b(14aでも良い)との間に配置している。この様な本参考例の偏心カムユニット16eを実施する場合、上記リム部22が上記突部20の外径側に乗り上げない様に、この突部20の外径を、上記外輪7aの内周面と擦れ合わない範囲で、十分に確保(大きく)する。
その他の部分の構造及び作用は、上述した参考例の第3例の場合と同様であるから、同等部分には同一符号を付して、重複する説明を省略する。
図8は、本発明に関する参考例の第5例を示している。本参考例の場合には、先に述べた実施の形態の1例及び参考例の第1〜3例の場合と同様に、外輪7aの軸方向両端部に設けた1対の鍔部14a、14bのうちの何れか(図8の左側)の鍔部14bの厚さ寸法tを、他の鍔部14a及び円筒状部13の厚さ寸法Tよりも小さく、且つ、この何れかの鍔部14bの内径Rb を、上記他の鍔部14aの内径Ra よりも大きく(Rb >Ra )している。この理由は、この他の鍔部14aは、上記外輪7aの内径側に、各ニードル8、8、保持器21a、偏心リング15aを組み込む以前に形成するのに対して、上記何れかの鍔部14bは、これら各部材の組み込み後に形成する為、形成作業の容易化を図る為である。そして、本参考例の場合には、上記偏心リング15aの端部外周面に形成した突部20を、前述した実施の形態の1例及び参考例の第1〜2例の場合と同様に、上記他の鍔部14aと上記各ニードル8、8の軸方向端面との間に配置している。
2 転がり軸受
3 ハウジング
4、4a、4b カム軸
5 モータ
6、6a カム面
7、7a、7b 外輪
8 ニードル
9 プランジャ
10 リターンスプリング
11 シリンダ筒
12 シェル形ラジアルニードル軸受
13 円筒状部
14a、14b 鍔部
15、15a 偏心リング
16、16a、16b、16c、16d、16e 偏心カムユニット
17 スラストワッシャ
18 外輪軌道
19 段差面
20 突部
21、21a 保持器
22、22a リム部
23 柱部
24 ポケット
25 バランスウェイト
26、26a、26b、26c ラビリンスシール
27 シール部材
28 段差面
29 小径部
30 大径部
31 隙間
32 内向鍔部
Claims (4)
- それぞれが円筒面状で互いに偏心した内外両周面を有する偏心リングと、この偏心リングの周囲にこの偏心リングの外周面と同心に配置した、円筒状部及びこの円筒状部の軸方向両端部から径方向内方に折れ曲がった1対の鍔部を有する外輪と、互いに同心で円環状である1対のリム部同士の間に、互いに平行に配置された複数本の柱部を掛け渡し、これら両リム部と円周方向に隣り合う柱部とにより四周を囲まれた部分をそれぞれポケットとした保持器と、これら各ポケット内に保持された状態で、上記外輪の内周面である外輪軌道と上記偏心リングの外周面である内輪軌道との間に転動自在に設けられた複数本のニードルとを備えた偏心カムユニットに於いて、上記両鍔部のうちで、上記外輪の内径側に上記保持器及び上記各ニードルを組み込む以前に形成する軸方向一端側の鍔部の厚さは上記円筒状部の厚さと同じであり、上記両鍔部のうちで、上記外輪の内径側に上記保持器及び上記各ニードルを組み込んだ後に形成する軸方向他端側の鍔部の厚さは上記円筒状部の厚さよりも小さく、且つ、この軸方向他端側の鍔部の内径は上記両リム部の外径よりも小さく、上記偏心リングの外周面の軸方向一端部に、上記軸方向一端側の鍔部の内径よりも大きく、上記保持器のリム部の内径よりも小さな外径を有する突部を、径方向外方に突出する状態で形成し、この突部の軸方向片側面を上記軸方向一端側の鍔部の内側面と係合させると共に、この突部を上記両リム部のうちの軸方向一端側のリム部の内径側に配置し、上記突部の軸方向他側面を上記各ニードルの軸方向一端面に直接係合させる事により、これら各ニードルの周囲に設けた上記外輪が、上記偏心リングの周囲から抜け出る方向に変位する事を防止し、且つ、この偏心リングの軸方向他端部と上記軸方向他端側の鍔部との間に、低摩擦材製で断面クランク形のシール部材を、上記偏心リング及び上記外輪に対する相対回転を可能に、且つ、これらシール部材と偏心リング及び外輪との間に隙間を介在させた状態で設けて、この偏心リングの軸方向他端部と上記軸方向他端側の鍔部との間にラビリンスシールを設けた事を特徴とする偏心カムユニット。
- 保持器が合成樹脂製である、請求項1に記載した偏心カムユニット。
- 偏心リングを外嵌固定するカム軸として、この偏心リングを外嵌固定する為の小径部と、この小径部から軸方向に外れた部分に存在する大径部と、これら小径部と大径部とを連続させる段差面とを外周面に設けたものを使用し、外輪の軸方向両端部に設けた1対の鍔部のうちの軸方向一端側の鍔部を、上記偏心リングの軸方向一端面と上記段差面との間に緩く挿入した、請求項1〜2のうちの何れか1項に記載した偏心カムユニット。
- 両リム部のうちで軸方向他端側の鍔部と対向する軸方向他端側のリム部が、軸方向他端部内周面に径方向内方に延出する内向鍔部を全周に亙って有する断面L字形であり、この内向鍔部の内径が上記軸方向他端側の鍔部の内径よりも小さい、請求項1〜3のうちの何れか1項に記載した偏心カムユニット。
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