(57)【要約】【課題】回転側軌道盤が固定側軌道盤に対して一方向のラジアル荷重で特定の偏心量で偏心する使用条件において軌道溝の損傷を防止することが可能なスラスト玉軸受を提供する。【解決手段】固定側軌道盤１の軌道溝を、円周方向の二等分位置の二箇所に存在する最深部１１、１１と、これら最深部１１、１１間を繋ぐ各経路上に存在する溝高部１２、１２とから構成し、上記の使用条件を考えたとき、溝高部１２を、玉３と溝高部１２及び回転側軌道盤２の軌道溝２１との接触を可能にする底上げ量Δ（θ）を与えた横断面形状に形成することにより、上記の使用条件で用いる限り、すきま域が生じないようにした。【選択図】図２
2010025314.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
軌道溝を形成された固定側軌道盤及び回転側軌道盤を備え、前記回転側軌道盤の軌道溝は、円周方向全周に亘って同じ横断面円弧状に形成されているスラスト玉軸受において、前記固定側軌道盤の軌道溝は、円周方向の二等分位置の二箇所に存在する最深部と、これら最深部間を繋ぐ各経路上に存在する溝高部とからなり、前記回転側軌道盤が前記固定側軌道盤に対して前記二等分位置を含むアキシアル平面に沿った一方向のラジアル方向に特定の偏心量で偏心する状態を考えたとき、前記溝高部は、玉と該溝高部及び前記回転側軌道盤の軌道溝との接触を可能にする横断面形状に形成されていることを特徴とするスラスト玉軸受。
【請求項２】
前記固定側軌道盤の軌道溝は、前記二等分位置を含むアキシアル平面を境とした両半周域に対して次の式１に従う底上げ量を与えられていることを特徴とする請求項１に記載のスラスト玉軸受。
式１：Δ（θ）＝ｄｗ（ｍｉ−１）{ｃｏｓ（α｜ｃｏｓθ｜）−ｃｏｓα}＋ｄｗ（ｍｅ−１）{ｃｏｓ（αｃｏｓθ）−ｃｏｓα}
Δ（θ）：軸受中心軸回りの回転角度θにおける前記底上げ量（ただし、前記二等分位置を含むアキシアル平面上にθ＝０°、１８０°を定め、０°≦θ≦１８０°の範囲とする）、ｄｗ：玉径、ｍｉ：前記回転側軌道盤の軌道溝の溝曲率（ただし、一定とする）、α：前記特定の偏心量で偏心する状態における前記二等分位置上の呼び作用線とアキシアル平面とが成す角度、ｍｅ：前記固定側軌道盤の軌道溝の溝曲率（ただし、一定とする）
【請求項３】
前記固定側軌道盤の肩は、円周方向全周に亘って背面から同一高さで設けられ、かつ前記θ＝０°及び１８０°上で転がり接触域が前記軌道溝に収まるように設けられていることを特徴とする請求項２に記載のスラスト玉軸受。
【請求項４】
前記固定側軌道盤の軌道溝と前記回転側軌道盤の軌道溝間に、４の倍数個の玉が該４の倍数の円周方向等分位置に保持されていることを特徴とする請求項１乃至３のいずれか１つに記載のスラスト玉軸受。
【請求項５】
前記固定側軌道盤は、前記二等分位置を識別させる表示部を有することを特徴とする請求項１乃至４のいずれか１つに記載のスラスト玉軸受。
【請求項６】
請求項１乃至５のいずれか１つに記載のスラスト玉軸受が回転体を回転中心線方向に沿った向きに支持すると共に、前記回転側軌道盤が一方向のラジアル荷重により特定の偏心量で偏心する状態で運転される回転体支持装置。
【請求項７】
複数のピストンを入れたシリンダブロックと、前記複数のピストンの往復運動を規制するための斜板とを備え、前記シリンダブロックと前記複数のピストンとが同心回転するようになっている斜板式ピストンポンプにおいて、請求項６に記載の回転体支持装置を備え、前記斜板は前記スラスト玉軸受からなり、前記回転体は前記複数のピストンからなることを特徴とする斜板式ピストンポンプ。
【請求項８】
前記固定側軌道盤の軌道溝は前記式１に従い、前記接触角αは軸受中心軸の傾斜角に一致することを特徴とする請求項７に記載の斜板式ピストンポンプ。
【請求項９】
前記回転側軌道盤の背面に、前記複数のピストンの配置に対応した複数のピストン受け部が形成されており、前記ピストンの先端部及び前記ピストン受け部は、前記同心回転中に該ピストンの先端部が該ピストン受け部に対して滑りを生じない球面接触面を有することを特徴とする請求項８に記載の斜板式ピストンポンプ。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
この発明は、スラスト玉軸受、スラスト玉軸受を用いた回転体支持装置、及び斜板式ピストンポンプに関する。
【背景技術】
【０００２】
スラスト玉軸受が回転体を回転軸方向に支持する回転体支持装置を利用したものとして斜板式ピストンポンプがある。斜板式ピストンポンプは、複数のピストンを入れたシリンダブロックと、複数のピストンの往復運動を規制するための斜板とを備え、シリンダブロックと複数のピストンとが同心回転するようになっている。回転中の各ピストンは、前記回転中心線に沿った方向の位置を斜板によって規制されつつ同方向に沿って往復移動する。シリンダブロックの各ピストンの背後に設けられた油室は、シリンダブロックの回転位置に応じて弁板の吸込みポート又は吐出ポートと連通する。シリンダブロックの回転位置に応じた各ピストンの往復移動により、油室に順次流体が吸入・吐出され、油圧ポンプとして機能する。
【０００３】
各ピストンの回転抵抗を軽減するため、斜板に軸受を用いることが実施されている。負荷が比較的に小さい小型機種では、斜板がスラスト玉軸受からなる。高負荷、高速下で使用される大型機種では、斜板がスラストニードル軸受や滑り軸受からなる。斜板がスラスト玉軸受からなる場合、固定側軌道盤の中心軸は軸受中心軸に設定される。固定側軌道盤は、前記回転中心線に対して一定の傾斜をもってケーシング側に固定されている。各ピストンの先端部は、回転側軌道盤の背面に押し当られる。このようにスラスト玉軸受で各ピストンを前記回転中心線に沿った方向に支持する結果、回転側軌道盤は、軸受中心軸の傾斜に伴う分力として各ピストンから一方向のラジアル分力を与えられる。すなわち、回転側軌道盤は、全体として斜板の傾斜に基く一方向のラジアル荷重を与えられた状態で回転する（例えば、特許文献１、２）。
【０００４】
【特許文献１】特開２０００−１８６６６５号公報
【特許文献２】特開２００７−１７０６３６号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
しかしながら、スラスト玉軸受は、純アキシアル荷重を負荷された状態で全ての玉と両軌道盤の軌道溝とを均等に接触させることを前提に設計されている。このため、両軌道溝の横断面形状は、通常、円周方向全周に亘って一定に形成されている。
【０００６】
図７、図８に示すように、一方向のラジアル荷重Ｆｒを与えられた回転側軌道盤５１は、固定側軌道盤５２に対してラジアル荷重Ｆｒと同じ方向に偏心する。回転側軌道盤５１が偏心量δを生じると、玉５３、５３・・・と両軌道溝５４、５５との接触位置がずれ、回転側軌道盤５１が特定の上昇量ｈだけ上昇する。その結果、玉５３と両軌道溝５４、５５とが接触し、玉５３に対して負荷が与えられる負荷域Ａ１、Ａ２が生じる。また、玉５３と両軌道溝５４、５５との同時接触が不可能であり、玉５３に対して負荷が与えられることの無いすきま域Ａ３、Ａ４が生じる。なお、両軌道盤５１、５２が同心時における回転側軌道盤５１の位置を図８中に一点鎖線で示し、図７、図８は、回転側軌道盤５１の偏心、上昇を誇張した図示になっている。
【０００７】
すきま域Ａ３、Ａ４が生じると、その分、負荷域Ａ１、Ａ２における玉５３と両軌道溝５４、５５との弾性接触域で負担が増し、接触面圧が過大となる。また、すきま域Ａ３、Ａ４と負荷域Ａ１、Ａ２の位置関係から、すきま域Ａ３、Ａ４においては、回転側の軌道溝５４が負荷域Ａ１、Ａ２による両側からの曲げ荷重が与えられ、ひいては、スラスト玉軸受の回転により繰り返し曲げ応力が発生することになる。これら接触面圧の過大や曲げ荷重等が原因で軌道溝５４、５５に損傷を生じることが散見される。この問題は、斜板にスラスト玉軸受を用いたときに限らず、回転側軌道盤が固定側軌道盤に対して一方向のラジアル荷重で偏心し、かつ特定の上昇量を生じた状態で回転する条件下で同じように発生する。
【０００８】
例えば、回転側軌道盤の外周にメタルブッシュを嵌合すれば、前記の損傷を防止することはできる。しかしながら、メタルブッシュの組み込み作業や設置空間をケーシングに要する。小型の斜板式ピストンポンプや油圧モータ等の狭いケーシング内でメタルブッシュを使用することは好ましくない。
【０００９】
上記の事情に鑑み、この発明の課題は、回転側軌道盤が固定側軌道盤に対して一方向のラジアル荷重で特定の偏心量で偏心する使用条件において軌道溝の損傷を防止することが可能なスラスト玉軸受を提供することにある。
【課題を解決するための手段】
【００１０】
上記の課題を達成するため、この発明は、軌道溝を形成された固定側軌道盤及び回転側軌道盤を備え、前記回転側軌道盤の軌道溝は、円周方向全周に亘って同じ横断面円弧状に形成されているスラスト玉軸受において、前記固定側軌道盤の軌道溝は、円周方向の二等分位置の二箇所に存在する最深部と、これら最深部間を繋ぐ各経路上に存在する溝高部とからなり、前記回転側軌道盤が前記固定側軌道盤に対して前記二等分位置を含むアキシアル平面に沿った一方向のラジアル方向に特定の偏心量で偏心する状態を考えたとき、前記溝高部は、玉と該溝高部及び前記回転側軌道盤の軌道溝との接触を可能にする横断面形状に形成されている構成を採用する。
ここで、「円周方向」とは、軸受中心軸回りの円周方向のことをいう。軸受中心軸は、固定側軌道盤の中心軸に一致している。ラジアル及びアキシアルの方向概念は、軸受中心軸に基く。前記横断面は、アキシアル平面による断面をいう。
【００１１】
回転側軌道盤が前記固定側軌道盤に対して前記二等分位置を含むアキシアル平面に沿った一方向のラジアル方向に特定の偏心量で偏心する状態では、それら二等分位置の二箇所上で玉と両軌道盤の軌道溝間にすきまが生じず、玉の公転半径が最も大きく変化し、回転側軌道盤に対する固定側軌道盤のアキシアル方向位置が決まる。それら二等分位置上を固定側軌道盤の軌道溝の最深部とすれば、そこを基準として両二等分位置を繋ぐ各経路上に溝高部を予め形成することができる。すなわち、溝高部は、従来例ならばすきま域が発生する領域内に存在することになる。また、前記の偏心が玉及び両軌道盤の軌道溝間の幾何的関係に及ぼす影響を幾何学演算で求めることが可能なため、玉と溝高部及び回転側軌道盤の軌道溝との接触を可能にする溝高部の横断面形状を求めることができる。このような溝高部を固定側軌道盤の軌道溝に形成すれば、回転側軌道盤が固定側軌道盤に対して前記二等分位置を含むアキシアル平面に沿った一方向のラジアル方向に特定の偏心量で偏心する状態にある限り、円周方向のどの位置においてもすきま域が発生しない。ひいては、上述の接触面圧の過大や曲げ荷重の発生が避けられる。
【発明の効果】
【００１２】
したがって、この発明は、回転側軌道盤が固定側軌道盤に対して一方向のラジアル荷重で特定の偏心量で偏心する使用条件において軌道溝の損傷を防止することが可能なスラスト玉軸受を提供することができる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１３】
以下、この発明の実施形態を添付図面に基いて説明する。
図１に示すように、実施形態に係るスラスト玉軸受（以下、単に「このスラスト玉軸受」と略称する。）は、軌道溝を形成された固定側軌道盤１及び回転側軌道盤２を備えている。固定側軌道盤１の中心軸Ｃ１は軸受中心軸に設定されている。なお、図１は、回転側軌道盤２に一方向のラジアル荷重Ｆｒを与えられることにより、回転側軌道盤２の中心軸Ｃ２が中心軸Ｃ１に対してラジアル荷重Ｆｒで特定の偏心量δを生じる状態（以下、この状態のときを単に「前提使用条件」と略称する）を示している。
【００１４】
回転側軌道盤２の軌道溝２１は、円周方向全周に亘って同じ横断面円弧状に形成されている。
【００１５】
固定側軌道盤１の軌道溝は、円周方向の二等分位置（図中のａ−ａ線上、ｃ−ｃ線上）の二箇所に存在する最深部１１、１１と、これら最深部１１、１１間を繋ぐ各経路上に存在する溝高部１２、１２とからなる（以下、固定側軌道盤１の軌道溝の全体を示すときは、「固定側軌道盤１の軌道溝１１、１２」と称する）。
【００１６】
図７の従来例において、回転側軌道盤５１及び固定側軌道盤５２の軌道溝５４、５５が円周方向全周に亘って同じ横断面円弧状のとき、回転側軌道盤の上昇量ｈは次の式Ａで求まる。
【００１７】
式Ａ：ｈ＝ｄｗ（ｍｉ−１）（１−ｃｏｓα）＋ｄｗ（ｍｅ−１）（１−ｃｏｓα）
【００１８】
ここで、ｄｗ：玉径、ｍｉ：回転側軌道盤の軌道溝の溝曲率（ただし、縁周方向全周に亘って一定とする）、α：前記特定の偏心量δで偏心する状態における前記二等分位置上の呼び作用線とアキシアル平面とが成す角度、ｍｅ：固定側軌道盤の軌道溝の溝曲率（ただし、円周方向全周に亘って一定とする）である。
【００１９】
前記経路上で生じるすきま量は、スラスト軸受の対称性から、二等分位置ａ−ａ、ｃ−ｃを含むアキシアル平面を境とした半周域で円周方向にどのように変化するかを求めればよい。係る半周域は、二等分位置ａ−ａ、ｃ−ｃを含むアキシアル平面上に円周方向の回転角度θ＝０°、１８０°を定めたとき、０°≦θ≦１８０°の範囲に相当する。前提使用条件における回転側軌道盤の軌道溝と固定側軌道盤の軌道溝との幾何学関係から、任意のθにおけるすきま量ｈ（θ）は、次の式Ｂで求めることができる。
【００２０】
式Ｂ：ｈ（θ）＝ｄｗ（ｍｉ−１）{ｃｏｓ（α｜ｃｏｓθ｜）−ｃｏｓα}＋ｄｗ（ｍｅ−１）{ｃｏｓ（αｃｏｓθ）−ｃｏｓα}
【００２１】
上記のすきま量が発生しないようにすれば、すきま域が発生することもない。そこで、図２に示すように、この固定側軌道盤１の軌道溝１１、１２は、二等分位置ａ−ａ、ｃ−ｃを含むアキシアル平面を境とした両半周域に次の式１に従う底上げ量Δ（θ）を与えられている。
【００２２】
式１：Δ（θ）＝ｄｗ（ｍｉ−１）{ｃｏｓ（α｜ｃｏｓθ｜）−ｃｏｓα}＋ｄｗ（ｍｅ−１）{ｃｏｓ（αｃｏｓθ）−ｃｏｓα}
【００２３】
ここで、変数θ（０°≦θ≦１８０°）、ｄｗ、ｍｉ、α、及びｍｅは、前記の通りである。
【００２４】
式１に従うと、溝高部１２は、０°＜θ＜１８０°の範囲で円周方向に連続し、任意のθにおいてすきま量ｈ（θ）に相当する底上げ量Δ（θ）をもつ横断面形状のため、前提使用条件を考えたとき、従来例ならば二等分位置ａ−ａ、ｃ−ｃを繋ぐ経路上に生じるすきま量を相殺する。すなわち、前提使用条件下にある限り、玉３と溝高部１２及び回転側軌道盤２の軌道溝２１との接触を可能にする。
【００２５】
また、固定側軌道盤１の軌道溝１１、１２を式１に従って形成すれば、軌道溝１１、１２の溝曲率ｍｅを円周方向全周に亘って一定にすることができる。このため、このスラスト玉軸受は、同じ曲率の旋削用や研削用の工具を円周方向に動かしながら式１に従って軸受中心軸方向に移動させるだけで軌道溝１１、１２を形成することができる。
【００２６】
なお、この発明においては、前提使用条件で軸受を運転することができ、溝高部により各経路上におけるすきま域の発生を無くすことが可能な限り、溝高部を適宜に形成することができ、例えば、溝高部を円周方向全周に亘って同一の溝曲率にする必要はない。
【００２７】
また、固定側軌道盤１の肩１３は、円周方向全周に亘って背面から同一高さで設けられ、かつθ＝０°及び１８０°上で転がり接触域１４が固定側軌道盤１の軌道溝に収まるように設けられている。
【００２８】
肩１３が円周方向全周に亘って背面から同一高さで設けられるため、このスラスト玉軸受は、軌道溝１１、１２を除いた固定側軌道盤１の正面部分を従来と同じように形成することができる。
【００２９】
式１に従うとき、上述のように肩部１３を設けると、θ＝９０°上で溝高部１２の溝深さが最も浅くなる。玉３は、最深部１１及び回転側軌道盤２の軌道溝２１と接触角αで接触する。θ＝０°から９０°の領域では、θが大きくなるに連れて溝高部１２の底上げ量Δ（θ）が次第に大きくなり、かつ接触角がα°から次第に９０°に近づく。θ＝９０°から１８０°の領域では、θが大きくなるに連れて溝高部１２の底上げ量Δ（θ）が次第に小さくなり、かつ接触角が９０°から次第にα°に近づく。θ＝９０°上で接触角が最も９０°に近づくため、玉３の転がり接触域１４が肩１３に食み出る心配はない。すなわち、θ＝０°及び１８０°上で転がり接触域１４が軌道溝１１、１２に収まるように設けると、転がり接触域１４は０°≦θ≦１８０°の全範囲で肩１３に食み出ない。したがって、このスラスト玉軸受は、溝高部１２、１２を形成しても玉３の公転挙動の乱れを防止することができる。なお、図１、図２は、回転側軌道盤２の偏心を誇張した図示になっている。
【００３０】
固定側軌道盤１の軌道溝１１、１２と回転側軌道盤２の軌道溝２１間に、４の倍数個の玉３、３、３、３・・・が前記４の倍数の円周方向等分位置に保持されている。
【００３１】
このスラスト玉軸受は、４の倍数個の玉３、３、３、３・・・が軌道溝１１、１２間で前記４の倍数等配で保持されるため、前提使用条件において最深部１１、１１上に玉３があるとき、溝高部１２、１２上に玉３が９０°回転対称の配置で存在するため、曲げ荷重の発生を最も効果的に防止することができる。なお、等配間隔の保持は、図示省略の保持器で行うようにしたが、総玉軸受にすることもできる。
【００３２】
なお、この発明においては、すきま域が発生せず、接触面圧の過大や曲げ荷重の発生が避けられる限り、玉数や玉の円周方向に関する玉配置を適宜に決定することができる。
【００３３】
また、固定側軌道盤１は、二等分位置ａ−ａ、ｃ−ｃを識別させる表示部１５を有する。
【００３４】
上述のラジアル荷重Ｆｒの向きは、スラスト玉軸受を組み込んだ装置の構造で決まる。このため、前提使用条件は、固定側軌道盤１の円周方向に関する固定方向で実現することになる。溝高部１２を有効に機能させるには、固定側軌道盤１を正規の固定方向に固定することが重要である。このスラスト玉軸受は、表示部１５で二等分位置ａ−ａ、ｃ−ｃの位置を確実に認識することができ、固定側軌道盤１の固定方向を正確に定めることができる。
【００３５】
なお、表示部１５は、二等分位置ａ−ａ、ｃ−ｃの位置を直接に示す点表示としたが、二等分位置ａ−ａ、ｃ−ｃを識別できる限り、適宜の表示態様を採用することができる。例えば、正面、外径面、内径面等に対する塗装、刻印等の方法により、二等分位置の位置を直接に示す線表示、一方の溝高部の範囲を示す半円周表示、両溝高部の範囲を相異なる色で示す２つの半円周表示等を採用することができる。
【００３６】
上述のように、このスラスト玉軸受は、前提使用条件において従来すきま域が発生していた領域に位置する固定側軌道盤１の軌道溝１１、１２の部分に予め溝高部１２を形成し、その溝高部１２に、玉３と溝高部１２及び回転側軌道盤２の軌道溝２１との接触を可能にする横断面形状に形成されているため、円周方向のどの位置においてもすきま域が発生せず、上述の接触面圧の過大や曲げ荷重の発生が避けられる。したがって、このスラスト玉軸受は、前提使用条件において軌道溝１１、１２、２１の損傷を防止することができる。
【００３７】
また、このスラスト玉軸受が回転体を回転中心線方向に沿った向きに支持すると共に、回転側軌道盤が一方向のラジアル荷重により特定の偏心量で偏心する状態で運転される回転体支持装置を構成すれば、上述のように軌道溝の損傷が防止されるため、スラスト玉軸受の交換頻度を減らすことができ、また、回転側軌道盤の偏心を防止するメタルブッシュ等を省略することができる。
【００３８】
例えば、複数のピストンを入れたシリンダブロックと、複数のピストンの往復運動を規制するための斜板とを備え、シリンダブロックと複数のピストンとが同心回転するようになっている斜板式ピストンポンプにおいて、上述の回転体支持装置を備え、斜板はスラスト玉軸受からなり、回転体は複数のピストンからなる構成を採用すれば、メタルブッシュ等の省略によりケーシングの軸受設置部をコンパクトにしつつ、ポンプの連続運転に対する故障を防止することができる。
【００３９】
以下、上述の斜板式ピストンポンプの一例を図３に基いて説明する。図示のように、斜板式ピストンポンプは、複数のピストン３１、３１を入れたシリンダブロック３２と、各ピストン３１の往復運動を規制するための斜板３３とを備え、シリンダブロック３２と複数のピストン３１、３１とが同心回転するようになっている。回転中の各ピストン３１は、回転中心線Ｃ３に沿った方向の位置を斜板３３によって規制されつつ同方向に沿って往復移動する。シリンダブロック３２のうち各ピストン３１の背後に設けられた液室３４は、シリンダブロック３２の回転位置に応じて弁板３５の吸込みポート３５ａ又は吐出ポート３５ｂと連通する。シリンダブロック３２の回転位置に応じた各ピストン３１の往復移動により、液室３４に順次流体が吸入・吐出され、液体ポンプとして機能する。
【００４０】
この種の斜板式ピストンポンプは、例えば、油圧ポンプ、油圧モータ、油圧トランスミッション（ＨＳＴ）といった油圧装置に用いることができる。
【００４１】
一般に、複数のピストン３１、３１は、回転中心線Ｃ３回りの円周方向等分位置に設けられる。駆動軸３６は、シリンダブロック３２の内径部に挿入された状態で同心に固定される。駆動軸３６が回転すると、シリンダブロック３２が一体回転することに伴い、各ピストン３１も回転する。斜板３３は、シリンダブロック３２及び駆動軸３６の回転中心線Ｃ３に対して一定の傾斜を与えられる。
【００４２】
斜板３３は、このスラスト玉軸受からなる。ケーシング３７は、固定側軌道盤１を固定するための軸受座を有する。固定側軌道盤１の背面は平面座になっている。固定側軌道盤１がケーシング３７に固定された状態で、軸受中心軸Ｃ１は、回転中心線Ｃ３に対して一定の傾斜をもっている。各ピストン３１の先端部は、回転側軌道盤２の背面に押し当られる。回転側軌道盤２の背面で各ピストン３１を回転中心線Ｃ３に沿った方向に支持する結果、回転側軌道盤２は、軸受中心軸Ｃ１の傾斜に伴う分力として各ピストン３１から一方向のラジアル分力Ｆｒ１、Ｆｒ２を与えられる。
【００４３】
この斜板式ピストンポンプに備わる回転体支持装置は、ケーシング３７と、このスラスト玉軸受からなる斜板３３と、複数のピストン３１、３１と、シリンダブロック３２と、駆動軸３６とからなる。駆動軸３６の回転により複数のピストン３１、３１からなる回転体が回転し、その回転体３１、３１をケーシング３７に対して固定側軌道盤１を固定された斜板３３が回転中心線Ｃ３に沿った向きに支持すると共に、回転側軌道盤２が一方向のラジアル荷重Ｆｒ１、Ｆｒ２により特定の偏心量で偏心する状態で運転される。
【００４４】
ケーシング３７は、回転側軌道盤２の偏心を規制するメタルブッシュやハウジング部分をもたない。このため、ケーシング３７の軸受設置部をコンパクトにすることができ、また、回転側軌道盤２は固定側軌道盤１に対して偏心することができる。
【００４５】
回転側軌道盤２は、一方向のラジアル分力Ｆｒ１、Ｆｒ２に由来するラジアル荷重で前記特定の偏心量を生じるようになっている。
【００４６】
固定側軌道盤１の軌道溝１１、１２は前記式１に従い、前記接触角αは軸受中心軸Ｃ１の傾斜角βに一致する。
【００４７】
前記接触角αは、幾何学関係から軸受中心軸Ｃ１の回転中心線Ｃ３に対する傾斜で決まる。このため、接触角αと傾斜角βを一致させれば、斜板３３として、軌道溝１１、１２を採用したスラスト玉軸受を適用することができる。
【００４８】
例えば、従来例として、単式スラスト玉軸受５１１０６（ＮＴＮ株式会社の品番）を考える。この型式の軸受主要寸法は、内径ｄφ：３０ｍｍ、外径Ｄφ：４７ｍｍ、幅Ｔ：１１ｍｍ、玉径ｄｗ：６．３５、溝曲率比ｍｉ／ｍｅ：１．０８／１．０８となっている。例えば、この型式のものがα＝β＝１６°になった状態を仮定すると、式Ａから回転側軌道盤の上昇量ｈ＝０．０３９ｍｍになる。すきま量ｈ（θ）は、式Ｂから図４に示すグラフが得られる。なお、最大底上げ量は、すきま量ｈ（９０）＝Δ（９０）＝０．０３９ｍｍとなる。図４のすきま量ｈ（θ）に相当した底上げ量Δ（θ）を単式スラスト玉軸受５１１０６の固定側軌道盤の軌道溝に与えたものは、図３の斜板式ピストンポンプにおいて斜板３３の傾斜角βを１６°にするときに用いることができる。
【００４９】
このスラスト玉軸受は、軸受回転中、十分なラジアル荷重で回転側軌道盤を前提使用条件に維持しなければ、軸受を安定回転させることができない。しかし、図３に示すように、回転側軌道盤２と各ピストン３１とは、非同心に設けられているため、回転側軌道盤２がピストン３１に対して滑りつつ相対回転しようとする。
【００５０】
そこで、この斜板式ピストンポンプにおいては、図５に回転側軌道盤２の変更例を示すように、回転側軌道盤２の背面に、複数のピストン３１、３１の配置に対応した複数のピストン受け部２２、２２が形成されており、ピストン３１の先端部とピストン受け部２２とは、前記同心回転中にピストン３１の先端部がピストン受け部２２に対して滑りを生じない球面接触面を有する構成を採用することが好ましい。
【００５１】
ピストン３１の先端部及びピストン受け部２２の球面接触面は、互いの回転位置によらず接触を維持しつつ、軸受中心軸Ｃ１に沿った方向の視線で描いた図５（ｂ）中に接触点Ｐの軌跡を一点鎖線で示すように、接触点Ｐの軌跡が円形を成す、すなわち接触点Ｐが回転側軌道盤２に対して回転方向及びラジアル方向に滑らず円形を成し、しかもラジアル分力Ｆｒ３、Ｆｒ４を生じ続けるように設計することができる。各ピストン３１の先端部とピストン受け部２２の接触点Ｐが滑らないため、各ピストン３１の負荷を逃がさずに回転側軌道盤２に与えられる。このため、この斜板式ピストンポンプは、ラジアル荷重を十分に確保し、軸受を安定回転させることができる。
【００５２】
一方向のラジアル分力Ｆｒ３、Ｆｒ４を得続けるため、接触点Ｐと、ピストン受け部２２の球面接触面と、ピストン３１の球面接触面の幾何学関係は、接触点Ｐにおける接触平面が常に回転中心線Ｃ３と直交する平面よりもラジアル平面側に傾きを有するように定めればよい。その上で接触点Ｐの滑りを無くすため、接触点Ｐを、ピストン受け部２２の球面接触面とラジアル平面とが交わる位置上に定め、ピストン受け部２２の球面接触面の中心Ｑ１と接触点Ｐを結ぶ直線上にピストン３１の球面接触面の中心Ｑ２が位置する幾何学関係に定めればよい。例えば、図６に別例を示すように、ピストン受け部４１及びピストン４２の球面接触面を接触点Ｐがピストン受け部４１の球面接触面の底点上に位置するように定めると、１８０度反対側で等しいラジアル分力Ｆｒ５、Ｆｒ６を得ることができる。
【図面の簡単な説明】
【００５３】
【図１】実施形態に係るスラスト玉軸受の前提使用条件における平面図
【図２】ａは図１のａ―ａ線の拡大断面図、ｂは図１のｂ−ｂ線の拡大断面図、ｃは図１のｃ―ｃ線の拡大断面図、ｄは図１のｄ―ｄ線の拡大断面図
【図３】図１のスラスト玉軸受を用いた回転体支持装置を備えた斜板式ピストンポンプの全体構成を示す要部断面図
【図４】従来品の前提使用条件におけるすきま量を求めたグラフ
【図５】ａは図３の回転側軌道盤の変更例を示す拡大断面図、ｂは前記ａの背面を矢線ｂ方向から視た平面図
【図６】ａは図３の回転側軌道盤の別の変更例を示す拡大断面図、ｂは前記ａの背面を矢線ｂ方向から視た平面図
【図７】従来例の前提使用条件における平面図
【図８】ａは図７のａ―ａ線の拡大断面図、ｂは図７のｂ−ｂ線の拡大断面図、ｃは図７のｃ―ｃ線の拡大断面図
【符号の説明】
【００５４】
１  固定側軌道盤
２  回転側軌道盤
３  玉
１１  最深部
１２  溝高部
１３  肩
１４  転がり接触域
１５  表示部
２１  軌道溝
２２、４１  ピストン受け部
３１、４２  ピストン
３２  シリンダブロック
３３  斜板
３６  駆動軸
３７  ケーシング
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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【図５】
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【図６】
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【図７】
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【図８】
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