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(19)【発行国】日本国特許庁(JP)
(12)【公報種別】特許公報(B2)
(11)【特許番号】
(24)【登録日】2022-05-06
(45)【発行日】2022-05-16
(54)【発明の名称】ラジアルピストン機械の軸受装置
(51)【国際特許分類】
F04B 1/0417 20200101AFI20220509BHJP
F04B 1/0408 20200101ALI20220509BHJP
F03C 1/247 20060101ALI20220509BHJP
【ＦＩ】
F04B1/0417
F04B1/0408
F03C1/247
【請求項の数】
4
(21)【出願番号】P 2020161591
(22)【出願日】2020-09-28
(65)【公開番号】P2022054501
(43)【公開日】2022-04-07
【審査請求日】2021-06-09
(73)【特許権者】
【識別番号】591001282
【氏名又は名称】大同メタル工業株式会社
(74)【代理人】
【識別番号】110000855
【氏名又は名称】特許業務法人浅村特許事務所
(72)【発明者】
【氏名】今村 秋吉
(72)【発明者】
【氏名】鈴木 悠
(72)【発明者】
【氏名】小栗 万里奈
【審査官】中村 大輔
(56)【参考文献】
【文献】特開２０２０－１２８７７２（ＪＰ，Ａ）
【文献】特開２０１９－９０４３２（ＪＰ，Ａ）
(58)【調査した分野】(Int.Cl.，ＤＢ名)
Ｆ０４Ｂ １／０４１７
Ｆ０４Ｂ １／０４０８
Ｆ０４Ｂ １／１０７１
Ｆ１６Ｃ ３３／０８
Ｆ０３Ｃ １／２４７
(57)【特許請求の範囲】
【請求項1】
ラジアルピストン機械用の軸受装置であって、内径側にカム面を有するカムリングと、
前記カムリング内に回転可能に支承される回転体であって、前記回転体の回転軸線に関して放射状に形成された複数のシリンダを有する回転体と、
前記シリンダ内に摺動可能に配置される円筒形状のピストンと、
前記ピストンの、前記カムリング側の軸線方向端部に配置される円筒形状のローラであって、前記ローラの回転軸線は前記回転体の前記回転軸線と平行に配置されて前記カム面上を転動するローラと、
前記ピストンと前記ローラの間に配置される半割軸受であって、前記ローラを支承する内周面を形成する摺動層および前記ピストンに保持される外周面を形成する鋼裏金層からなる半割軸受と
を有する軸受装置において、
前記ピストンは、前記カムリング側の軸線方向端部に、前記半割軸受を保持するための部分円筒形状の凹状保持面と、前記凹状保持面の軸線方向の両側に形成される保持側面とを有し、
各保持側面は、
前記凹状保持面の径方向且つ前記ピストンの軸線方向に延びる突条部であって、前記ピストンの径方向内側へ向かって突出するように前記ピストンの軸線方向に垂直な断面において円弧状または楕円弧状の輪郭を有している突条部と、
前記ピストンの周方向における前記突条部の両側に広がる側面部と
を有し、
前記半割軸受は、部分円筒形状の部分円筒部であって、その軸線方向両端部に、軸線方向に垂直な面内に延びる軸線方向端面を有する部分円筒部と、前記部分円筒部の周方向中央で前記軸線方向端面から軸線方向外側に突出する突出部とを有し、
各突出部は、前記軸線方向端面から延びる２つの周方向側面と、前記２つの周方向側面の間に延びる、軸線方向外側を向いた突出部端面とを有し、
前記突出部端面は、
前記半割軸受の周方向中央に位置し、前記半割軸受の軸線方向内側に向かって窪んだ中央凹面と、
前記中央凹面の周方向両側に位置し、前記突条部の前記輪郭と対応する円弧状または楕円弧状に形成された２つの支持凹面と
を有し、
それにより、前記突出部端面のうち前記２つの支持凹面のみが前記ピストンの前記突条部と当接し、前記中央凹面、前記周方向側面および前記軸線方向端面は前記突条部および前記側面部のいずれとも当接しないことを特徴とする、軸受装置。
【請求項2】
前記突出部は、前記半割軸受の円周角度４０～７０°に相当する周方向長さを有している、請求項１に記載の軸受装置。
【請求項3】
前記中央凹面は、前記突出部の周方向長さの２５～７５％の周方向長さを有している、請求項１または２に記載の軸受装置。
【請求項4】
前記半割軸受の前記突出部における軸受壁厚Ｔ２は、前記部分円筒部における軸受壁厚Ｔ１よりも小さい、請求項１から３までのいずれか一項に記載の軸受装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【0001】
本発明は、ラジアルピストンモータやラジアルピストンポンプといったラジアルピストン機械の軸受装置に関するものである。
【背景技術】
【0002】
従来のラジアルピストン機械として、特開２００８－１９６４１０号公報（特許文献１）に記載の油圧ラジアルピストンモータが知られている。この油圧ラジアルピストンモータは、内周に略波形のカム面を有するカムリングを有し、このカムリング内に回転体（シリンダブロック）が配置され、回転体に出力軸が連結されている。回転体には放射状に延びる複数のシリンダが周方向に並んで配置され、複数のシリンダは、それぞれが連通するシリンダポートを有している。複数のシリンダには、それぞれ１つのピストンが往復動可能に配置され、ピストンは、カムリングのカム面を転動するローラを保持している。ローラは円筒形状を有し、またその軸線が回転体の回転軸線と平行となるように、ピストンに装着された半円筒形状（部分円筒形状）の軸受によって支承されている。
複数のピストンが往復動しながらローラがカム面に沿って転動することで、回転体が回転軸線を中心に回転し、それにより出力軸から回転駆動力を得ることができる。
また、ピストンは半円筒形状（部分円筒形状）の軸受保持面を有しており、この軸受保持面に半円筒形状（部分円筒形状）の軸受が装着される（特許文献１）。半割軸受としては、鋼裏金層と摺動層とからなるものが用いられている（例えば特許文献２）。
複数のピストンが往復動しながらローラがカム面に沿って転動することで、回転体が回転軸線を中心に回転し、それにより出力軸から回転駆動力を得ることができる。
また、ピストンは半円筒形状（部分円筒形状）の軸受保持面を有しており、この軸受保持面に半円筒形状（部分円筒形状）の軸受が装着される（特許文献１）。半割軸受としては、鋼裏金層と摺動層とからなるものが用いられている（例えば特許文献２）。
【0003】
半割軸受は、その周方向両端面が、ピストンの軸受保持面の周方向両側に形成された径方向内側に突出する段差面により拘束されることで、ローラを支承する時にピストンの軸受保持面内で回転しないようになされている（特許文献３の図１および２、特許文献４の図３等）。
また、ピストンの軸受保持面の軸線方向両側に矩形状の凹部を設け、また半割軸受の軸線方向両側にこれら凹部と適合する矩形状の凸部を設け、それにより、ピストンの軸受保持面に半割軸受を装着した時に凹部と凸部を係合させ、半割軸受のピストンの軸受保持面内での回転を防ぐことが提案されている（特許文献５の図３ｃ、４ｂおよび４ｃ）。
また、ピストンの軸受保持面の軸線方向両側に矩形状の凹部を設け、また半割軸受の軸線方向両側にこれら凹部と適合する矩形状の凸部を設け、それにより、ピストンの軸受保持面に半割軸受を装着した時に凹部と凸部を係合させ、半割軸受のピストンの軸受保持面内での回転を防ぐことが提案されている（特許文献５の図３ｃ、４ｂおよび４ｃ）。
【先行技術文献】
【特許文献】
【0004】
【文献】特開２００８－１９６４１０号公報
【文献】特開２０１２－１２２４９８号公報
【文献】特表２００９－５３１５９６号公報
【文献】特開昭６２－５８０６４号公報
【文献】国際公開第２０１６／０９７２３０号のパンフレット
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【0005】
半割軸受の周方向両端面をピストンの段差面等の拘束手段によって拘束する従来の軸受装置（特許文献１～４）の場合、運転時に半割軸受の外周面（Ｆｅ合金製の裏金層の表面）とピストンの軸受保持面との間で微小すべりが起こり、半割軸受の外周面にフレッチング損傷が起きやすい。
【0006】
また、ピストンの軸受保持面の軸線方向両側に矩形状の凹部を設け、また半割軸受の軸線方向両側にこれら凹部と適合する矩形状の凸部を設けて、これらを係合させる従来の軸受装置（特許文献５）の場合、運転時に、半割軸受に設けた凸部が半割軸受の内周面側に盛り上るように変形してしまうため、凸部の表面がローラの表面と強く接触し、損傷がおきやすい。
【0007】
したがって本発明の目的は、ローラを支承する半割軸受の外周面とピストンの軸受保持面とのフレッチングによる損傷および半割軸受の変形による損傷が起き難いラジアルピストン機械の軸受装置を提供することである。
【課題を解決するための手段】
【0008】
上記目的を達成するために、本発明によれば、ラジアルピストン機械用の軸受装置であって、
内径側にカム面を有するカムリングと、
カムリング内に回転可能に支承される回転体であって、回転体の回転軸線に関して放射状に形成された複数のシリンダを有する回転体と、
シリンダ内に摺動可能に配置される円筒形状のピストンと、
ピストンの、カムリング側の軸線方向端部に配置される円筒形状のローラであって、ローラの回転軸線は回転体の回転軸線と平行に配置されてカム面上を転動するローラと、
ピストンとローラの間に配置される半割軸受であって、ローラを支承する内周面を形成する摺動層およびピストンに保持される外周面を形成する鋼裏金層からなる半割軸受と
を有する軸受装置において、
ピストンは、カムリング側の軸線方向端部に、半割軸受を保持するための部分円筒形状の凹状保持面と、凹状保持面の軸線方向の両側に形成される保持側面とを有し、
各保持側面は、
凹状保持面の径方向且つピストンの軸線方向に延びる突条部であって、ピストンの径方向内側へ向かって突出するようにピストンの軸線方向に垂直な断面において円弧状または楕円弧状の輪郭を有している突条部と、
ピストンの周方向において突条部の両側に広がる側面部と
を有し、
半割軸受は、部分円筒形状の部分円筒部であって、その軸線方向両端部に、軸線方向に垂直な面内に延びる軸線方向端面を有する部分円筒部と、部分円筒部の周方向中央で軸線方向端面から軸線方向外側に突出する突出部とを有し、
各突出部は、軸線方向端面から延びる２つの周方向側面と、２つの周方向側面の間に延びる、軸線方向外側を向いた突出部端面とを有し、
突出部端面は、
半割軸受の周方向中央に位置し、半割軸受の軸線方向内側に向かって窪んだ中央凹面と、
中央凹面の周方向両側に位置し、突条部の輪郭と対応する円弧状または楕円弧状に形成された２つの支持凹面と
を有し、
それにより、突出部端面のうち２つの支持凹面の少なくとも一部のみがピストンの突条部と当接し、中央凹面、周方向側面および軸線方向端面は突条部および側面部のいずれとも当接しない、軸受装置が提供される。
内径側にカム面を有するカムリングと、
カムリング内に回転可能に支承される回転体であって、回転体の回転軸線に関して放射状に形成された複数のシリンダを有する回転体と、
シリンダ内に摺動可能に配置される円筒形状のピストンと、
ピストンの、カムリング側の軸線方向端部に配置される円筒形状のローラであって、ローラの回転軸線は回転体の回転軸線と平行に配置されてカム面上を転動するローラと、
ピストンとローラの間に配置される半割軸受であって、ローラを支承する内周面を形成する摺動層およびピストンに保持される外周面を形成する鋼裏金層からなる半割軸受と
を有する軸受装置において、
ピストンは、カムリング側の軸線方向端部に、半割軸受を保持するための部分円筒形状の凹状保持面と、凹状保持面の軸線方向の両側に形成される保持側面とを有し、
各保持側面は、
凹状保持面の径方向且つピストンの軸線方向に延びる突条部であって、ピストンの径方向内側へ向かって突出するようにピストンの軸線方向に垂直な断面において円弧状または楕円弧状の輪郭を有している突条部と、
ピストンの周方向において突条部の両側に広がる側面部と
を有し、
半割軸受は、部分円筒形状の部分円筒部であって、その軸線方向両端部に、軸線方向に垂直な面内に延びる軸線方向端面を有する部分円筒部と、部分円筒部の周方向中央で軸線方向端面から軸線方向外側に突出する突出部とを有し、
各突出部は、軸線方向端面から延びる２つの周方向側面と、２つの周方向側面の間に延びる、軸線方向外側を向いた突出部端面とを有し、
突出部端面は、
半割軸受の周方向中央に位置し、半割軸受の軸線方向内側に向かって窪んだ中央凹面と、
中央凹面の周方向両側に位置し、突条部の輪郭と対応する円弧状または楕円弧状に形成された２つの支持凹面と
を有し、
それにより、突出部端面のうち２つの支持凹面の少なくとも一部のみがピストンの突条部と当接し、中央凹面、周方向側面および軸線方向端面は突条部および側面部のいずれとも当接しない、軸受装置が提供される。
【0009】
本発明の一実施形態では、半割軸受の突出部は、半割軸受の円周角度４０～７０°に相当する周方向長さを有していてもよい。
【0010】
また本発明の一実施形態では、突出部の中央凹面は、突出部の周方向長さの２５～７５％の周方向長さを有していてもよい。
【0011】
また本発明の一実施形態では、半割軸受の突出部における軸受壁厚は、部分円筒部における軸受壁厚よりも小さくてもよい。
【図面の簡単な説明】
【0012】
【図1】軸受装置を正面から見た部分断面図である。
【図2】ピストンの全体を示す斜視図である。
【図3】半割軸受の全体を示す斜視図である。
【図4】半割軸受の断面図である。
【図5】半割軸受の突出部の拡大図である。
【図6】半割軸受の突出部の拡大図である。
【図8A】ピストンと半割軸受の全体を示す斜視図である。
【図8B】ピストンと半割軸受の全体を示す斜視図である。
【図10A】カムリングとピストンの動作を示す図である。
【図10B】カムリングとピストンの動作を示す図である。
【図10C】カムリングとピストンの動作を示す図である。
【図10D】カムリングとピストンの動作を示す図である。
【図11】実施例２の突出部の拡大図である。
【図12】実施例３の突出部の拡大図である。
【図13】従来の半割軸受の全体を示す斜視図である。
【図14】従来のピストンの全体を示す斜視図である。
【発明を実施するための形態】
【0013】
以下、本願発明の実施形態について図面を参照して説明する
【0014】
（第１実施形態）
図１は、ラジアルピストン機械の軸受装置１の一例として油圧ラジアルピストンモータを示す。油圧ラジアルピストンモータの軸受装置１は、内周に略波形のカム面３１が形成されたカムリング３を有し、このカムリング３内に、回転体（シリンダブロック）２が配置され、さらにこの回転体２に出力軸９が連結されている。
図１は、ラジアルピストン機械の軸受装置１の一例として油圧ラジアルピストンモータを示す。油圧ラジアルピストンモータの軸受装置１は、内周に略波形のカム面３１が形成されたカムリング３を有し、このカムリング３内に、回転体（シリンダブロック）２が配置され、さらにこの回転体２に出力軸９が連結されている。
【0015】
カムリング３のカム面３１は、図１に示すように周方向に等間隔（等ピッチ）に配置された８つのカム山３２を有している。
【0016】
回転体２は、図１に示すように周方向に等間隔（等ピッチ）に配置された、それぞれ放射状に延びる６つの同一径のシリンダ２１を有している。シリンダ２１はそれぞれ、シリンダポート２２と連通している。
【0017】
６つのシリンダ２１のそれぞれには、１つのピストン５が往復動可能に嵌合され、ピストン５は、カムリング３のカム面３１を転動するローラ４を、半割軸受６を介して保持している。ローラ４は円筒形状を有し、その軸線Ｘ４が回転体２の回転軸線Ｘ２と平行になるようにピストン５に保持される。複数のピストン５が往復動して、ローラ４がカム面３１に沿って転動することで、回転体２が回転軸線Ｘ２を中心に回転し、それにより出力軸９からの回転駆動力が得られる。
【0018】
（ピストンの説明）
ピストン５は、図２に示すように略円筒形状に形成され、円形状の外周面５１と、カムリング側を向いた軸線方向端部に位置する軸線方向外側端面５２とを有している。
ピストン５は、図２に示すように略円筒形状に形成され、円形状の外周面５１と、カムリング側を向いた軸線方向端部に位置する軸線方向外側端面５２とを有している。
【0019】
また、ピストン５の外周面５１には、図示しないピストンリングを装着するための周方向溝５７が形成されている。
ピストン５の軸線方向外側端面５２には、半割軸受６を介してローラ４を受け入れるための開口５３が形成されている。詳細には、開口５３は、後述する部分円筒形状の半割軸受６を保持するために対応する部分円筒形状に形成された凹状保持面５４と、その軸線方向両側に形成された保持側面５５とを含む。凹状保持面５４の軸線は、ピストン５の軸線方向と直交するようになされている。
本実施例では、凹状保持面５４の周方向長さは、円周角度１８０°に相当する長さになされている。しかし、凹状保持面５４の周方向長さはこれに限定されず、最小で円周角度１２０°、最大で円周角度２２０°に相当する長さになされていてもよい。
各保持側面５５は、詳細には、凹状保持面５４の周方向中央に相当する位置でピストン５の軸線方向と平行に延びる突条部５５０であって、ピストン５の軸線方向に垂直な断面が円弧状であり、それによりピストン５の径方向内側へ向かって突出している突条部５５０と、ピストン５の周方向における突条部５５０の両側に延びる側面部５５１であって、ピストン５の外周面５１までの壁厚が一定であるように形成された側面部５５１とを有する。なお、突条部５５０の断面における円弧形状は、幾何学的に厳密な円弧であることを意味するものではく、楕円弧や、略円弧状であってもよい。
ピストン５の軸線方向外側端面５２には、半割軸受６を介してローラ４を受け入れるための開口５３が形成されている。詳細には、開口５３は、後述する部分円筒形状の半割軸受６を保持するために対応する部分円筒形状に形成された凹状保持面５４と、その軸線方向両側に形成された保持側面５５とを含む。凹状保持面５４の軸線は、ピストン５の軸線方向と直交するようになされている。
本実施例では、凹状保持面５４の周方向長さは、円周角度１８０°に相当する長さになされている。しかし、凹状保持面５４の周方向長さはこれに限定されず、最小で円周角度１２０°、最大で円周角度２２０°に相当する長さになされていてもよい。
各保持側面５５は、詳細には、凹状保持面５４の周方向中央に相当する位置でピストン５の軸線方向と平行に延びる突条部５５０であって、ピストン５の軸線方向に垂直な断面が円弧状であり、それによりピストン５の径方向内側へ向かって突出している突条部５５０と、ピストン５の周方向における突条部５５０の両側に延びる側面部５５１であって、ピストン５の外周面５１までの壁厚が一定であるように形成された側面部５５１とを有する。なお、突条部５５０の断面における円弧形状は、幾何学的に厳密な円弧であることを意味するものではく、楕円弧や、略円弧状であってもよい。
【0020】
また本実施例では、突条部５５０は、ピストン５の軸線方向における保持側面５５の長さの全長に亘って形成されているが、これに限定されるものではなく、凹状保持面５４からの長さが保持側面５５の全長より小さくなされていてもよい。
また本実施例では、ピストン５の周方向における突条部５５０の幅は、ピストン５の軸線方向に亘って一定になされているが、これに限定されるものではなく、ピストン５の軸線方向に沿って変化するようになされていてもよい。
また本実施例では、突条部５５０の稜線がピストン５の軸線方向と平行に延びるように形成されているが、これに限定されるものではなく、突条部５５０の稜線は、ピストン５の軸線方向に対して、すなわちピストン５の径方向外側に向かって、僅かに傾斜（２°以下）するように形成されてもよい。
また本実施例では、側面部５５１の表面もまたピストン５の軸線方向と平行に延びるよう形成されているが、これに限定されるものではなく、側面部５５１は、ピストン５の軸線方向に対して、すなわちピストン５の径方向の外側に向かって、僅かに傾斜（２°以下）するように形成されてもよい。
また本実施例では、側面部５５１とピストン５の外周面５１との間の壁厚がピストン５の周方向に亘って一定になされているが、壁厚は、突条部５５０と隣接する位置で最大で、凹状保持面５４と接続する位置へ向かって周方向に減少するようになされてもよい。
また本実施例では、ピストン５の周方向における突条部５５０の幅は、ピストン５の軸線方向に亘って一定になされているが、これに限定されるものではなく、ピストン５の軸線方向に沿って変化するようになされていてもよい。
また本実施例では、突条部５５０の稜線がピストン５の軸線方向と平行に延びるように形成されているが、これに限定されるものではなく、突条部５５０の稜線は、ピストン５の軸線方向に対して、すなわちピストン５の径方向外側に向かって、僅かに傾斜（２°以下）するように形成されてもよい。
また本実施例では、側面部５５１の表面もまたピストン５の軸線方向と平行に延びるよう形成されているが、これに限定されるものではなく、側面部５５１は、ピストン５の軸線方向に対して、すなわちピストン５の径方向の外側に向かって、僅かに傾斜（２°以下）するように形成されてもよい。
また本実施例では、側面部５５１とピストン５の外周面５１との間の壁厚がピストン５の周方向に亘って一定になされているが、壁厚は、突条部５５０と隣接する位置で最大で、凹状保持面５４と接続する位置へ向かって周方向に減少するようになされてもよい。
【0021】
（半割軸受の説明）
次に、図３～５を用いて半割軸受６の構成について説明する。本実施例の半割軸受６は、鋼裏金層６ａに薄い摺動層６ｂを接着したバイメタル（図４参照）によって、外周面６１側に鋼裏金層６ａが、また内周面６２側に摺動層６ｂが配置された部分円筒形状に形成される。
次に、図３～５を用いて半割軸受６の構成について説明する。本実施例の半割軸受６は、鋼裏金層６ａに薄い摺動層６ｂを接着したバイメタル（図４参照）によって、外周面６１側に鋼裏金層６ａが、また内周面６２側に摺動層６ｂが配置された部分円筒形状に形成される。
【0022】
鋼裏金層６ａとして、炭素の含有量が０．０５～０．２５質量％の亜共析鋼やステンレス鋼を用いることができる。また摺動層６ｂとして、ＰＥＥＫ（ポリエーテルエーテルケトン）、ＰＴＦＥ（ポリテトラフルオロエチレン）、ＰＩ（ポリイミド）、ＰＡＩ（ポリアミドイミド）から選ばれる１種以上の合成樹脂を主体とし、黒鉛、ＭｏＳ２、ＷＳ２、ｈ－ＢＮ等の固体潤滑材や、摺動層の強度を高めるカーボン繊維、金属化合物繊維やＣａＦ２、ＣａＣｏ３、硫酸バリウム、酸化鉄、リン酸カルシウム、ＳｎＯ２等の充填剤を含む組成物を用いることができる。また、鋼裏金層６ａと摺動層６ｂの接合を向上するために鋼裏金層６ａの表面に銅合金等の多孔質焼結部が設けられてもよい。
【0023】
本実施例の半割軸受６は部分円筒部６０を有し、部分円筒部６０は、円周角度１８０°に相当する周方向長さを有するように形成されている。しかし半割軸受６の周方向長さはこれに限定されるものではなく最小で円周角度１２０°、最大で円周角度２２０°に相当する長さになされていてもよい。
【0024】
半割軸受６の部分円筒部６０は、その軸線方向の両端部に、軸線方向に垂直な面内に延びる軸線方向端面６３を有する。また半割軸受６は、部分円筒部６０の周方向中央に、各軸線方向端面６３からさらに軸線方向外側に突出した突出部６４をさらに有している。
図３および５に示すように、突出部６４は、軸線方向端面６３から垂直に延びる２つの周方向側面６４１、６４１と、これら２つの周方向側面６４１、６４１の間に延びる、軸線方向外側を向いた突出部端面６４２とを有している（図３）。さらに、この突出部端面６４２は、半割軸受６の周方向中央に位置する、半割軸受６の軸線方向内側に向かって深く窪んだ円弧状の中央凹面６４２ａと、この中央凹部６４２ａの周方向両側の２つの支持凹部６４２ｂであって、それぞれがピストン５の突条部５５０の断面円弧形状に対応した断面円弧形状の一部を有し、したがって半割軸受６の軸線方向内側に向かって窪んでいる２つの支持凹部６４２ｂとを有する（図５）。
２つの支持凹部６４２ｂの円弧の共通の中心Ｃ１および中央凹面６４２ａの円弧の中心Ｃ２は、半割軸受６の周方向中央ＣＬを通り且つ半割軸受６の軸線に平行な線上に位置する。
中央凹面６４２ａの最も窪んだ箇所（最深点）Ａ１は、半割軸受６の軸線方向端面６３と同一面内に位置することが好ましいが、最深点Ａ１は、軸線方向端面６３よりも軸線方向外側に位置していてもよい。
中央凹面６４２ａの円弧の半径Ｒ２は、支持凹部６４２ｂの円弧の半径Ｒ１よりも小さい。
なお、支持凹部６４２ｂおよび中央凹面６４２ａの円弧形状は、幾何学的に厳密な円弧であることを意味するものではく、略円弧状であってよい。
図３および５に示すように、突出部６４は、軸線方向端面６３から垂直に延びる２つの周方向側面６４１、６４１と、これら２つの周方向側面６４１、６４１の間に延びる、軸線方向外側を向いた突出部端面６４２とを有している（図３）。さらに、この突出部端面６４２は、半割軸受６の周方向中央に位置する、半割軸受６の軸線方向内側に向かって深く窪んだ円弧状の中央凹面６４２ａと、この中央凹部６４２ａの周方向両側の２つの支持凹部６４２ｂであって、それぞれがピストン５の突条部５５０の断面円弧形状に対応した断面円弧形状の一部を有し、したがって半割軸受６の軸線方向内側に向かって窪んでいる２つの支持凹部６４２ｂとを有する（図５）。
２つの支持凹部６４２ｂの円弧の共通の中心Ｃ１および中央凹面６４２ａの円弧の中心Ｃ２は、半割軸受６の周方向中央ＣＬを通り且つ半割軸受６の軸線に平行な線上に位置する。
中央凹面６４２ａの最も窪んだ箇所（最深点）Ａ１は、半割軸受６の軸線方向端面６３と同一面内に位置することが好ましいが、最深点Ａ１は、軸線方向端面６３よりも軸線方向外側に位置していてもよい。
中央凹面６４２ａの円弧の半径Ｒ２は、支持凹部６４２ｂの円弧の半径Ｒ１よりも小さい。
なお、支持凹部６４２ｂおよび中央凹面６４２ａの円弧形状は、幾何学的に厳密な円弧であることを意味するものではく、略円弧状であってよい。
【0025】
突出部６４は、半割軸受６の周方向に沿った周方向長さＬ１を有し、この周方向長さＬ１は、（外周面６１上における）半割軸受６の円周角度４０～７０°に相当する長さであることが好ましい。
また、中央凹面６４２ａは、（外周面６１上における）半割軸受６の周方向に沿った周方向長さＬ２を有し、この周方向長さＬ２は、（外周面６１上における）突出部６４の周方向長さＬ１の２５～７５％であることが好ましい。
なお、本実施例では、突出部６４の周方向長さＬ１および中央凹面６４２ａの周方向長さＬ２は、半割軸受６の径方向に亘って一定になされているが、例えばバイメタルを湾曲させて半割軸受６を形成した場合、外周面６１側から内周面６２側へ向かって減少するように構成されていてもよい。
また、中央凹面６４２ａは、（外周面６１上における）半割軸受６の周方向に沿った周方向長さＬ２を有し、この周方向長さＬ２は、（外周面６１上における）突出部６４の周方向長さＬ１の２５～７５％であることが好ましい。
なお、本実施例では、突出部６４の周方向長さＬ１および中央凹面６４２ａの周方向長さＬ２は、半割軸受６の径方向に亘って一定になされているが、例えばバイメタルを湾曲させて半割軸受６を形成した場合、外周面６１側から内周面６２側へ向かって減少するように構成されていてもよい。
【0026】
また本実施例では、半割軸受６の突出部６４における軸受壁厚が半割軸受６の部分円筒部６０における軸受壁厚と同じであるが、突出部６４における軸受壁厚Ｔ２が部分円筒部６０における軸受壁厚Ｔ１よりも小さくなっていてもよい（図６および７参照）。
【0027】
（ピストンへの半割軸受の装着）
図８Ａは、装着前の半割軸受６とピストン５を示し、図８Ｂは、半割軸受６をピストン５に装着した状態を示し、図９は、図８Ｂに示される状態におけるピストン５の突条部５５０と半割軸受６の突出部６４との接触を拡大して示している。
半割軸受６は、部分円筒部６０における外周面６１がピストン５に形成された凹状保持面５４に取り付けられ保持される。図示されるように、この保持状態において半割軸受６の周方向端面６５、６５はピストン５と接触しない。
一方、本発明によれば、突出部６４のうちの２つの支持凹部６４２ｂのみがピストン５と、より詳細にはピストン５の突条部５５０と当接するようになっており、突出部６４の周方向側面６４１および中央凹面６４２ａ、ならびに部分円筒部６０の軸線方向端面６３は、ピストン５の保持側面５５と当接しない。
図８Ａは、装着前の半割軸受６とピストン５を示し、図８Ｂは、半割軸受６をピストン５に装着した状態を示し、図９は、図８Ｂに示される状態におけるピストン５の突条部５５０と半割軸受６の突出部６４との接触を拡大して示している。
半割軸受６は、部分円筒部６０における外周面６１がピストン５に形成された凹状保持面５４に取り付けられ保持される。図示されるように、この保持状態において半割軸受６の周方向端面６５、６５はピストン５と接触しない。
一方、本発明によれば、突出部６４のうちの２つの支持凹部６４２ｂのみがピストン５と、より詳細にはピストン５の突条部５５０と当接するようになっており、突出部６４の周方向側面６４１および中央凹面６４２ａ、ならびに部分円筒部６０の軸線方向端面６３は、ピストン５の保持側面５５と当接しない。
【0028】
（軸受装置の作用）
図１０Ａ～１０Ｄは、カムリング３のカム面３１を転動するローラ４とピストン５の回転体２のシリンダ２１内での動作を示す。特に図１０Ａはローラ４がカム面３１のカム山３２の頂点にあり、ピストン５が下死点にある状態を示し、図１０Ｃはローラ４がカム面３１のカム底３３の最下点にあり、ピストン５が上死点にある状態を示す。
半割軸受６の内周面（摺動面）６２は、カム面３１を転動することで回転するローラ４の外周面を支承する。ローラ４から半割軸受６の内周面（摺動面）６２に加わる負荷は常に変化し、ピストン５が下死点にあるときに最大となり、ピストン５が上死点にあるときに最小となる。またローラ４からの負荷は、主に半割軸受６の周方向中央部付近に加わる。
図１０Ａ～１０Ｄは、カムリング３のカム面３１を転動するローラ４とピストン５の回転体２のシリンダ２１内での動作を示す。特に図１０Ａはローラ４がカム面３１のカム山３２の頂点にあり、ピストン５が下死点にある状態を示し、図１０Ｃはローラ４がカム面３１のカム底３３の最下点にあり、ピストン５が上死点にある状態を示す。
半割軸受６の内周面（摺動面）６２は、カム面３１を転動することで回転するローラ４の外周面を支承する。ローラ４から半割軸受６の内周面（摺動面）６２に加わる負荷は常に変化し、ピストン５が下死点にあるときに最大となり、ピストン５が上死点にあるときに最小となる。またローラ４からの負荷は、主に半割軸受６の周方向中央部付近に加わる。
【0029】
ところで、従来の軸受装置（特許文献１～４参照）では、半割軸受の周方向端面が、ピストンに形成された拘束手段（すなわちピストンの凹状保持面の周方向両側に形成された、径方向内側に突き出た段差面）に当接することで、周方向の動きが規制されている。このため、ピストンが下死点から上死点に移動する間（図１０Ｂ）、半割軸受は、回転するローラによってローラの回転方向前方の周方向端面側へ押圧され、半割軸受の周長が減少するように弾性変形する。一方、ピストンが上死点から下死点に移動する間（図１０Ｄ）、半割軸受は、半割軸受の周長が増加するように（元の周長に戻るように）変形する。
上述したようにローラの回転方向前方の周方向端面側へ半割軸受が押圧された場合、特に半割軸受の周方向中央部付近において周方向の弾性変形量が大きくなり、したがって半割軸受の外周面とピストンの凹状保持面の間で往復すべりが繰り返される。
この往復すべりが繰り返されると、半割軸受の周方向中央部ではＦｅ合金製の裏金層の外周面が高温となって酸化し、半割軸受の裏金層の外周面とピストンの凹状保持面との間に、裏金層の外周面から脱落した摩耗粉（Ｆｅ２Ｏ３）がもたらされる。この酸化摩耗粉（Ｆｅ２Ｏ３）は裏金層のＦｅ合金よりも硬いため、往復すべりがさらに繰り返されると、酸化摩耗粉によりフレッチング損傷が起き、半割軸受の裏金層の外周面（特に周方向中央部付近の裏金層の外周面）および／またはピストンの凹状保持面が傷付けられる。
上述したようにローラの回転方向前方の周方向端面側へ半割軸受が押圧された場合、特に半割軸受の周方向中央部付近において周方向の弾性変形量が大きくなり、したがって半割軸受の外周面とピストンの凹状保持面の間で往復すべりが繰り返される。
この往復すべりが繰り返されると、半割軸受の周方向中央部ではＦｅ合金製の裏金層の外周面が高温となって酸化し、半割軸受の裏金層の外周面とピストンの凹状保持面との間に、裏金層の外周面から脱落した摩耗粉（Ｆｅ２Ｏ３）がもたらされる。この酸化摩耗粉（Ｆｅ２Ｏ３）は裏金層のＦｅ合金よりも硬いため、往復すべりがさらに繰り返されると、酸化摩耗粉によりフレッチング損傷が起き、半割軸受の裏金層の外周面（特に周方向中央部付近の裏金層の外周面）および／またはピストンの凹状保持面が傷付けられる。
【0030】
（本発明による効果）
本発明の半割軸受６では、その周方向中央に形成される突出部６４の突出部端面６４２のうちの２つの支持凹部６４２ｂのみがピストン５の突条部５５０と当接することで、ピストン５の凹状保持面５４内での半割軸受６の周方向の動きが規制される。このように半割軸受６の周方向の動きがその周方向中央で規制されるため、ラジアルピストン機械の運転時に、ピストン５の凹状保持面５４内での半割軸受６の周方向の弾性変形量（特に半割軸受６の周方向中央付近における周方向の弾性変形量）が小さくなる。したがって半割軸受６の外周面６１とピストン５の凹状保持面５４との間での往復すべりが小さくなり、フレッチング損傷が防がれる。
本発明の半割軸受６では、その周方向中央に形成される突出部６４の突出部端面６４２のうちの２つの支持凹部６４２ｂのみがピストン５の突条部５５０と当接することで、ピストン５の凹状保持面５４内での半割軸受６の周方向の動きが規制される。このように半割軸受６の周方向の動きがその周方向中央で規制されるため、ラジアルピストン機械の運転時に、ピストン５の凹状保持面５４内での半割軸受６の周方向の弾性変形量（特に半割軸受６の周方向中央付近における周方向の弾性変形量）が小さくなる。したがって半割軸受６の外周面６１とピストン５の凹状保持面５４との間での往復すべりが小さくなり、フレッチング損傷が防がれる。
【0031】
また、上述したようにピストン５の凹状保持面５４内での半割軸受６の周方向の動きは、半割軸受６の突出部６４の２つの支持凹部６４２ｂがピストン５の突条部５５０と接触することで規制されるが、それらの接触面は、ローラ４から半割軸受６に加わる負荷の方向（すなわち周方向）に対して傾斜しているため、突出部６４に加わる負荷の一部が接触面間でのすべりにより消費され、したがって突出部６４の弾性変形量が小さくなる。
さらに、半割軸受６の突出部６４の２つの支持凹部６４２ｂの間に形成される中央凹面６４２ａはピストン５の突条部５５０と接触せず、また突出部６４の２つの周方向側面６４１もピストン５の側面部５１１と接触しないようになっており、したがってそれらの間には隙間が形成されている。このため、ローラ４からの負荷を受けた際の突出部６４の弾性変形がそれらの隙間側に向かって起きやすくなり、したがって突出部６４が半割軸受６の内周面６２よりも径方向内側に向かうような弾性変形が起き難い。
さらに、半割軸受６の突出部６４の２つの支持凹部６４２ｂの間に形成される中央凹面６４２ａはピストン５の突条部５５０と接触せず、また突出部６４の２つの周方向側面６４１もピストン５の側面部５１１と接触しないようになっており、したがってそれらの間には隙間が形成されている。このため、ローラ４からの負荷を受けた際の突出部６４の弾性変形がそれらの隙間側に向かって起きやすくなり、したがって突出部６４が半割軸受６の内周面６２よりも径方向内側に向かうような弾性変形が起き難い。
【0032】
なお、実施例とは異なり、例えば特許文献５に記載されるように、半割軸受２０６の軸線方向の両端部に、軸線方向端面２６３から垂直に突出する矩形の突出部２６４が形成され（図１３）、またピストン２０５の開口２５３に、突出部２６４と対応する矩形の凹部２５５が形成され（図１４）、それにより凹部２５５内に突出部２６４が嵌合される従来の軸受装置の場合、半割軸受２０６の軸線方向端面２６３から垂直に伸びる突出部２６４の周方向側面２６４１が、ピストン２０５の凹部２５５の対応する面と接触することで、ピストン２０５の凹状保持面２５４内における半割軸受２０６の周方向の動きが拘束される。しかし、これらの接触面は、ローラから半割軸受２０６に加わる負荷の方向（すなわち周方向）に対して直交して配置されているので、突出部２６４の周方向側面２６４１に大きな負荷が加わり、突出部２６４は、半割軸受２０６の内周面よりも径方向内側に盛り上るように弾性変形または塑性変形する。このため、突出部２６４の表面がローラの表面と強く接触し、損傷が起きやすい。
【0033】
（実施例２）
以下、図１１を用いて、実施例１とは別の形態の突出部６４を有する半割軸受６について説明する。なお、図中、実施例１で説明した内容と同一又は均等な構成要素には同一の符号を付している。
以下、図１１を用いて、実施例１とは別の形態の突出部６４を有する半割軸受６について説明する。なお、図中、実施例１で説明した内容と同一又は均等な構成要素には同一の符号を付している。
【0034】
（構成）
本実施例の軸受装置１の全体構成は、実施例１と同様である。半割軸受６の構成も、突出部６４の形状を除いて実施例１と概ね同様である。
本実施例の軸受装置１の全体構成は、実施例１と同様である。半割軸受６の構成も、突出部６４の形状を除いて実施例１と概ね同様である。
【0035】
実施例２の半割軸受６の突出部６４の周方向側面６４１、６４１は、部分円筒部６０の軸線方向端面６３との間に形成される角度θ１が９０°を超えるように傾斜しており、それにより、突出部６４の軸線方向外側を向いた突出部端面の幅（周方向長さ）Ｌ１’が、軸線方向端面６３における突出部の幅（周方向長さ）Ｌ１よりも小さくなっている。
本実施例においても、半割軸受６をピストン５に装着した際、半割軸受６の突出部６４の周方向側面６４１、６４１は、ピストン５の側面部５５１）とは接触せず、支持凹部６４２ｂのみがピストン５の突条部５５０と接触する。
なお、実施例２の半割軸受６を有する軸受装置１は、実施例１の軸受装置１と同じ作用を有する。
本実施例においても、半割軸受６をピストン５に装着した際、半割軸受６の突出部６４の周方向側面６４１、６４１は、ピストン５の側面部５５１）とは接触せず、支持凹部６４２ｂのみがピストン５の突条部５５０と接触する。
なお、実施例２の半割軸受６を有する軸受装置１は、実施例１の軸受装置１と同じ作用を有する。
【0036】
（実施例３）
以下、図１２を用いて、実施例１および２とは別の形態の突出部６４を有する半割軸受６について説明する。なお、実施例１で説明した内容と同一又は均等な構成要素には同一の符号を付している。
以下、図１２を用いて、実施例１および２とは別の形態の突出部６４を有する半割軸受６について説明する。なお、実施例１で説明した内容と同一又は均等な構成要素には同一の符号を付している。
【0037】
（構成）
本実施例の軸受装置１の全体構成は、実施例１と同様である。半割軸受６の構成も、突出部６４の形状を除いて実施例１と概ね同様である。
実施例３の半割軸受６の突出部６４の軸線方向外側を向いた突出部端面は、中央凹面６４２ａおよび支持凹部６４２ｂに加えて、２つの支持凹部６４２ｂの周方向外側に、半割軸受６の周方向と平行に延びる平面部６４２ｃ、６４２ｃをさらに有する。半割軸受６をピストン５に装着した際、半割軸受６の突出部６４の平面部６４２ｃ、６４２ｃは、ピストン５の突条部５５０とはやはり接触しないようになされている。
実施例３の半割軸受６を有する軸受装置１は、実施例１の軸受装置１と同じ作用を有する。
本実施例の軸受装置１の全体構成は、実施例１と同様である。半割軸受６の構成も、突出部６４の形状を除いて実施例１と概ね同様である。
実施例３の半割軸受６の突出部６４の軸線方向外側を向いた突出部端面は、中央凹面６４２ａおよび支持凹部６４２ｂに加えて、２つの支持凹部６４２ｂの周方向外側に、半割軸受６の周方向と平行に延びる平面部６４２ｃ、６４２ｃをさらに有する。半割軸受６をピストン５に装着した際、半割軸受６の突出部６４の平面部６４２ｃ、６４２ｃは、ピストン５の突条部５５０とはやはり接触しないようになされている。
実施例３の半割軸受６を有する軸受装置１は、実施例１の軸受装置１と同じ作用を有する。
【0038】
実施例では、ラジアルピストン機械の軸受装置の一例としての油圧ラジアルピストンモータを示してきたが、本発明の軸受装置は、油圧ラジアルピストンポンプ等に適用することもできることが理解されよう。
【符号の説明】
【0039】
１ 軸受装置
２ 回転体（シリンダブロック）
２１ シリンダ
２２ シリンダポート
３ カムリング
３１ カム面
３２ カム山
４ ローラ
５ ピストン
５１ 外周面
５２ 軸線方向外側端面
５３ 開口
５４ 凹状保持面
５５ 保持側面
５５０ 突条部
５５１ 側面部
５７ 周方向溝
６ 半割軸受
６ａ 鋼裏金層
６ｂ 摺動層
６０ 部分円筒部
６１ 外周面
６２ 内周面
６３ 軸線方向端面
６４ 突出部
６４１ 周方向側面
６４２ 突出部端面
６４２ａ 中央凹面
６４２ｂ 支持凹部
９ 出力軸
２ 回転体（シリンダブロック）
２１ シリンダ
２２ シリンダポート
３ カムリング
３１ カム面
３２ カム山
４ ローラ
５ ピストン
５１ 外周面
５２ 軸線方向外側端面
５３ 開口
５４ 凹状保持面
５５ 保持側面
５５０ 突条部
５５１ 側面部
５７ 周方向溝
６ 半割軸受
６ａ 鋼裏金層
６ｂ 摺動層
６０ 部分円筒部
６１ 外周面
６２ 内周面
６３ 軸線方向端面
６４ 突出部
６４１ 周方向側面
６４２ 突出部端面
６４２ａ 中央凹面
６４２ｂ 支持凹部
９ 出力軸
【図1】
【図2】
【図3】
【図4】
【図5】
【図6】
【図7】
【図8A】
【図8B】
【図9】
【図10A】
【図10B】
【図10C】
【図10D】
【図11】
【図12】
【図13】
【図14】
