(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
偏心軸を連設した出力軸を備えるモータの前記出力軸の回転を、ピストンのレシプロ運動へと変換する運動変換機構に用いられる軸受装置であって、
スリーブ内に、両端に位置する単列玉軸受をフランジ付きにして複数の単列玉軸受を相互に接して密に嵌合し、前記偏心軸に嵌着して、前記スリーブを前記ピストンに衝合させることを特徴とする軸受装置。
【請求項２】
単列玉軸受のフランジが、スリーブの端面に接してまたはわずか離間して配置されることを特徴とする請求項１に記載の軸受装置。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、玉軸受を構成要素として含む軸受装置に係り、特に大きな負荷能力が要求されかつ小型化が要求される分野に向けて好適な軸受装置に関する。
【０００２】
【従来の技術】
例えば、自動車のブレーキ系統の一つであるアンチロックブレーキシステム（ＡＢＳ）あるいはトラクションコントロールシステムには、リザーバ内のブレーキ液をくみ上げてマスタシリンダへ送るピストン型ポンプが装備されている。そして従来、前記ポンプの駆動は、一般には電動モータの回転をカムにより運動変換してピストンに伝えて行うようにしていたが、最近は、ポンプのより安定した駆動を得るため、軸受を用いた運動変換機構が採用されるようになってきている。
【０００３】
図８は、このような軸受を用いた従来の運動変換機構を示したもので、モータの出力軸１にこれと偏心して偏心軸２を連設し、この偏心軸２に汎用の玉軸受３を嵌着して、玉軸受３の外輪４をポンプのピストンＰに衝合させる構造となっている。このような運動変換機構によれば、出力軸１が回転すると偏心軸２と一体に玉軸受３が出力軸１の軸心を中心に円運動をし、これに追従してピストンＰが、Ａ−Ａ′矢印のようにレシプロ運動をするようになる。
【０００４】
【発明が解決しようとする課題】
ところで最近、上記したＡＢＳ等の高性能化、高機能化が推し進められており、これに伴って上記玉軸受３に要求される負荷能力も益々高まる傾向にある。しかしながら、上記した従来の運動変換機構のように汎用の単列玉軸受３を１個だけ用いるものでは、その負荷能力を高めるには、許容定格荷重の大きいすなわちサイズの大きい軸受に変更しなければならず、自動車部品に対する小型化要求が益々厳しくなっている現状を考慮すると、そのサイズアップにも自ら限界があり、新たな軸受装置の開発が望まれていた。
【０００５】
なお、上記した問題の対策としては、上記玉軸受３に代えて、例えば、図９に示すように転動体として針状ころ５を用いた針状ころ軸受６を採用し、図１０に示すように転動体としてのボール（玉）７を２列に配した複列軸受８を採用し、あるいは図１１に示すように２個の小型の単列玉軸受９Ａ、９Ｂを組合せた組合せ軸受９を採用する、などの考え方がある。しかし、針状ころ軸受６を採用した場合は、それ自体高コストであることに加え、その幅寸法Ｗ（図９）の規制によりそれほどの小型化を達成できず、また、複列軸受８を採用した場合は、専用設計であるため、面倒な設計変更を要してコスト負担が増大し、さらに、組合せ軸受９を採用した場合は、各単列玉軸受９Ａ、９ＢとピストンＰとの当りにばらつきが生じ易いため、２個の単列玉軸受９Ａ、９Ｂに均等に荷重が伝わらず、何れも問題が残ることとなる。
【０００６】
本発明は、上記した従来の技術的背景に鑑みてなされたもので、その目的とするところは、それほどのコスト上昇を来すことなく負荷能力の向上と小型化とを共に達成することができる軸受装置を提供することにある。
【０００７】
【課題を解決するための手段】
上記目的を達成するため、本発明は、偏心軸を連設した出力軸を備えるモータの前記出力軸の回転を、ピストンのレシプロ運動へと変換する運動変換機構に用いられる軸受装置であって、スリーブ内に、両端に位置する単列玉軸受をフランジ付きにして複数の単列玉軸受を相互に接して密に嵌合し、前記偏心軸に嵌着して、前記スリーブを前記ピストンに衝合させることを特徴とする。
このように構成したことにより、出力軸の回転に伴う、スリーブ及び玉軸受の出力軸の軸心を中心とする円運動に追従して、スリーブと衝合するピストンにレシプロ運動を起す際に、スリーブを介して複数の単列玉軸受に均等に荷重が伝達されるので、小型の単列玉軸受を組合せても十分なる負荷能力を発揮するものとなる。
【０００８】
本発明において、上記単列玉軸受のフランジは、スリーブの端面に接してまたはわずか離間して配置するのが望ましい。
【０００９】
【発明の実施の形態】
以下、本発明の実施の形態を添付図面に基いて説明する。図１は、本発明の一つの実施の形態としての軸受装置を示したものである。なお、本軸受装置１０は、前記したアンチロックブレーキシステムあるいはトラクションコントロールシステム内のピストン型ポンプを駆動する運動変換機構に、前記玉軸受３（図８）に代えて用いられるもので、ここでは、前記図８に示した部分と同一部分には同一符号を付している。
【００１０】
本軸受装置１０は、１つのスリーブ１１とこのスリーブ１１に組付けられた２個の単列玉軸受１２Ａ、１２Ｂとから概略構成されている。各単列玉軸受１２Ａ、１２Ｂは、ここでは軸受部１３Ａ、１３Ｂと各軸受部１３Ａ、１３Ｂの一端に設けられたフランジ部１４Ａ、１４Ｂとからなっており、それぞれの軸受部１３Ａ、１３Ｂが相互に先端を接する状態でスリーブ１１内に嵌合され、この状態でそれぞれのフランジ部１４Ａ、１４Ｂがスリーブ１１の端面に接してまたはわずか離間して配置されている。なお、この単列玉軸受１２Ａ、１２Ｂは、従来汎用のフランジ付き軸受と構造的に変わりがなく、内輪１５と外輪１６との間に保持器（図示略）を用いて複数のボール（玉）１７を円周方向に等配列した構造となっており、その外輪１６に前記フランジ部１４Ａ、１４Ｂが一体に設けられている。
【００１１】
上記２個の単列玉軸受１２Ａ、１２Ｂは、ここでは図２に示すように、それぞれの軸受部１３Ａ、１３Ｂをスリーブ１１内にその両端側から圧入することにより該スリーブ１１に密に嵌合一体化されている。しかして、スリーブ１１の長さＬS は、各単列玉軸受１２Ａ、１２Ｂの軸受部１３Ａ、１３Ｂの長さＬA 、ＬBの合計（ＬA ＋ＬB 、ただしＬA ＝ＬB ）と同等かそれよりもわずか短くなるように（ＬS ≦ＬA ＋ＬB ）設定されており、したがって、２個の単列玉軸受１２Ａ、１２Ｂは、それぞれのフランジ部１４Ａ、１４Ｂをスリーブ１１に干渉させることなく、それぞれの軸受部１３Ａ、１３Ｂを相互に先端が接するまで十分にスリーブ１１内に圧入することができるようになっている。
【００１２】
図３および図４は、上記圧入に用いる圧入装置の一つの形態を示したもので、ベース２０とこのベース２０の上方に上下動可能に配設された圧入治具２１とを備えている。圧入に際しては、先ず図３に示すように、ベース２０上にスリーブ１１を載置し、スリーブ１１の上部開口に一方の単列玉軸受１２Ａを整合させた後、圧入治具２１を下動させる。すると、この圧入治具２１から押圧力を受けて一方の単列玉軸受１２Ａの軸受部１３Ａがスリーブ１１内に次第に圧入され、遂には、そのフランジ部１４Ａがスリーブ１１の上端に当接して圧入端となる。なお、圧入治具２１は、その先端が平坦でもよいが、図示のように外輪１６のみを押圧するようにその先端の中心側に逃げ部２１ａを設けてもよい。
【００１３】
次に、上記スリーブ１１を反転し、図４に示すように、圧入を終えた一方の単列玉軸受１２Ａを介してスリーブ１１をベース２０上に載置する。そして、スリーブ１１の上部開口に他方の単列玉軸受１２Ｂを整合させた後、圧入治具２１を下動させる。すると、この圧入治具２１から押圧力を受けて他方の単列玉軸受１２Ｂの軸受部１３Ｂがスリーブ１１内に次第に圧入され、遂には、その軸受部１３Ｂの先端が、先にスリーブ１１内に圧入されていた一方の単列玉軸受１２Ａの軸受部１３Ａの先端に当接して圧入端となる。この時、前記したようにスリーブ１１の長さＬS が、各単列玉軸受１２Ａ、１２Ｂの軸受部１３Ａ、１３Ｂの長さＬA 、ＬB の合計と同等かそれよりもわずか短くなるように設定されているので（図２）、他方の単列玉軸受１２Ｂのフランジ部１４Ｂがスリーブ１１の上端に干渉せず、両者の間にはわずかの隙間が確保される。なお、この圧入に際しては、単列玉軸受１２Ａの組付けを終えたスリーブ１１を反転することなく、ベース２０上に他方の単列玉軸受１２Ｂを載置して、この上に前記スリーブ１１を整合させ、丁度、図４と上下逆の配置で圧入を行ってもよい。
【００１４】
本軸受装置１０は、通常、前記偏心軸２に圧入固定され、図１に示したようにそのスリーブ１１がポンプのピストンＰに衝合するように位置決めされる。この圧入は、各単列玉軸受１２Ａ、１２Ｂの内輪１５を圧入治具により押圧して行うが、前記したようにスリーブ１１の長さＬS が、各単列玉軸受１２Ａ、１２Ｂの軸受部１３Ａ、１３Ｂの長さＬA 、ＬB の合計と同等かそれよりもわずか短くなるように設定されているので、各単列玉軸受１２Ａ、１２Ｂは先端を接したまま偏心軸２上を滑動し、これにより、本軸受装置１０は変形することなく円滑に偏心軸２に組付けることができる。
【００１５】
そして、上記した組付状態のもと、出力軸１が回転すると偏心軸２と一体に本軸受装置１０が出力軸１の軸心を中心に円運動をし、これに追従してピストンＰが、Ａ−Ａ′矢印のようにレシプロ運動をする。しかして、本軸受装置１０によれば、スリーブ１１内に２個の単列玉軸受１２Ａ、１２Ｂを密に（それぞれの軸受部１３Ａ、１３Ｂが相互に先端を接する状態で）嵌合配置しているので、スリーブ１１を介して２個の単列玉軸受１２Ａ、１２Ｂに均等に荷重が伝達され、したがって、単列玉軸受１２Ａ、１２Ｂとして小型のものを選択しても、十分なる負荷能力を発揮するものとなる。本実施の形態においては特に、単列玉軸受１２Ａ、１２Ｂとしてフランジ付きの軸受を用いているので、上記スリーブ１１に対する圧入に際して、そのフランジ部１４Ａ、１４Ｂが圧入端を規制する役割をなし、スリーブ１１に対して各単列玉軸受１２Ａ、１２Ｂを簡単に位置決めできて、組付性が向上する。また、このフランジ部１４Ａ、１４Ｂは単列玉軸受１２Ａ、１２Ｂとスリーブ１１との相対移動を規制するストッパとしても機能するので、単列玉軸受１２Ａ、１２Ｂとスリーブ１１との結合は安定する。
【００１６】
なお、上記実施の形態においては、各単列玉軸受１２Ａ、１２Ｂの軸受部１３Ａ、１３Ｂをスリーブ１１に圧入するようにしたが、これに代えて、各単列玉軸受１２Ａ、１２Ｂの軸受部１３Ａ、１３Ｂをスリーブ１１に温度差嵌めするようにしてもよい。
【００１７】
ここで、上記実施の形態においては、フランジ付きの単列玉軸受１２Ａ、１２Ｂを用いたが、本発明は、図５に示すようにフランジのない汎用の単列玉軸受１２′Ａ、１２′Ｂを用いてもよいもので、この場合は、各単列玉軸受１２′Ａ、１２′Ｂの全長Ｌ′A 、Ｌ′B の合計長さをスリーブ１１の長さＬS と同等かそれよりもわずか長くなるように設定する。
【００１８】
また、上記実施の形態においては、２個の単列玉軸受１２Ａ、１２Ｂを用いるようにしたが、本発明は、３個以上の単列玉軸受を用いてもよいもので、例えば３個の単列玉軸受を用いる場合は、図６および図７に示すように、前記フランジ付きの単列玉軸受１２Ａ、１２Ｂにフランジなしの単列玉軸受１２Ｃを加え、このフランジなしの単列玉軸受１２Ｃを中間に配してスリーブ１１内に圧入固定する。この場合は、フランジ付き単列玉軸受１２Ａ、１２Ｂの軸受部軸受部１３Ａ、１３Ｂの長さＬA 、ＬB とフランジなしの単列玉軸受１２Ｃの全長ＬC との合計長さをスリーブ１１の長さＬS と同等かそれよりもわずか長くなるように設定する。
【００１９】
なお、上記実施の形態においては、アンチロックブレーキシステムやトラクションコントロールシステム内のピストン型ポンプを駆動する運動変換機構への適用を示したが、本発明は、大きな負荷能力が要求されかつ小型化が要求される種々の分野に適用できることはもちろんである。
【００２０】
【発明の効果】
以上、説明したように、本発明に係る軸受装置によれば、それほどのコスト上昇を来すことなく負荷能力の向上と小型化とを共に達成することができ、その利用価値は大なるものがある。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明の一つの実施の形態である軸受装置の構造を示す断面図である。
【図２】本軸受装置の分解して示す断面図である。
【図３】本軸受装置を組立てる圧入装置の概略構造と該装置による圧入の実施態様を示す断面図である。
【図４】図３に示した圧入装置による圧入の実施態様を示す断面図である。
【図５】本発明の他の実施の形態である軸受装置の構造を示す断面図である。
【図６】本発明の、さらに他の実施の形態である軸受装置の構造を示す断面図である。
【図７】本発明の、さらに他の実施の形態である軸受装置の構造を示す断面図である。
【図８】ピストン型ポンプの駆動に用いられていた従来の軸受の構造とその使用態様を示す断面図である。
【図９】図８に示した軸受に代わる他の軸受の構造を示す断面図である。
【図１０】図８に示した軸受に代わる、さらに他の軸受の構造を示す断面図である。
【図１１】図８に示した軸受に代わる、さらに他の軸受の構造を示す断面図である。
【符号の説明】
１ モータの出力軸
２ 偏心軸
１０ 軸受装置
１１ スリーブ
１２Ａ、１２Ｂ 単列玉軸受
１３Ａ、１３Ｂ 軸受部
１４Ａ、１４Ｂ フランジ部
１５ 内輪
１６ 外輪
１７ ボール（玉）
２１ 圧入治具
１２′Ａ、１２′Ｂ、１２Ｃ フランジなしの単列玉軸受
Ｐ ポンプのピストン
【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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【図９】
0004609609.tif 000010
【図１０】
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【図１１】
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