(57)【要約】【課題】  シリンダブロックの各シリンダ穴とピストンとの接触箇所での摩耗、損傷を抑え、耐久性、寿命を向上できるようにする。【解決手段】  開口側端面７Ｂおよび各シリンダ穴１２を含んでシリンダブロック７の母材表面側には窒化処理層１３を形成する。この上で、各シリンダ穴１２のピストン摺動面１２Ａは、窒化処理層１３のうち表面側に位置する化合物層１６を、例えばホーニング加工等の研摩手段を用いて除去することにより化合物層除去加工穴１７として形成する。さらに、各シリンダ穴１２の化合物層除去加工穴１７とシリンダ入口テーパ面１２Ｂとが交わる部位には、例えばホーニング加工等の研摩手段を用いて化合物層除去加工面１８を形成する。この化合物層除去加工面１８は角度αのテーパ状傾斜面として形成されている。【選択図】        図３
2018150826.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
筒状のケーシングと、該ケーシングに回転可能に設けられた回転軸と、該回転軸と一緒に回転するように前記ケーシング内に設けられ周方向に離間して軸方向に延びる複数のシリンダ穴を有したシリンダブロックと、該シリンダブロックの各シリンダ穴に往復動可能に挿嵌された複数のピストンと、前記ケーシングと前記シリンダブロックとの間に設けられ前記各シリンダ穴と連通する一対の給排ポートが形成された弁板とを備え、
前記シリンダブロックの各シリンダ穴には、開口側端面から前記シリンダ穴のピストン摺動面に向けてシリンダ入口面取りを施すことによりシリンダ入口テーパ面が形成され、
前記シリンダブロックには、少なくとも前記ピストン摺動面、前記各シリンダ穴の開口側端面および前記シリンダ入口テーパ面を含んで窒化系の処理が施された窒化処理層が形成されてなるアキシャルピストン式液圧回転機において、
前記各シリンダ穴の前記ピストン摺動面は、前記窒化処理層のうち表面側に位置する化合物層が除去された化合物層除去加工穴として形成され、
前記各シリンダ穴の前記化合物層除去加工穴と前記シリンダ入口テーパ面とが交わる部位には、前記窒化処理層の表面側に位置する化合物層が除去された化合物層除去加工面が形成されていることを特徴とするアキシャルピストン式液圧回転機。
【請求項２】
前記化合物層除去加工面は、前記化合物層除去加工穴と前記シリンダ入口テーパ面との交わる部位が角度αとなるようにテーパ状に加工され、前記シリンダ入口テーパ面のテーパ角をβ、前記ピストンがシリンダ穴内で斜めに傾く最大傾き角をγとしたときに、前記角度αは前記最大傾き角γよりも大きく、前記テーパ角β以下の角度に設定されることを特徴とする請求項１に記載のアキシャルピストン式液圧回転機。
【請求項３】
前記化合物層除去加工面は、前記化合物層除去加工穴と前記シリンダ入口テーパ面との交わる部位の角度が徐々に拡開するように形成された曲面からなる加工面であることを特徴とする請求項１に記載のアキシャルピストン式液圧回転機。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、例えば土木・建築機械、その他の一般機械に油圧ポンプ、油圧モータ等として用いられるアキシャルピストン式液圧回転機に関する。
【背景技術】
【０００２】
一般に、油圧ショベル等の建設機械や一般機械において油圧ポンプまたは油圧モータとして用いられる液圧回転機（例えば、固定容量型または可変容量型のアキシャルピストン式液圧回転機）は知られている。この種の従来技術によるアキシャルピストン式液圧回転機は、ケーシングと、該ケーシング内に回転可能に設けられた回転軸と、該回転軸と共に回転するように前記ケーシング内に回転可能に設けられ周方向に離間して軸方向に延びる複数のシリンダ穴が形成されたシリンダブロックと、該シリンダブロックの各シリンダ穴内に摺動可能に挿嵌され該シリンダブロックの回転に伴って各シリンダ穴内を往復動する複数のピストンとを含んで構成されている。
【０００３】
ここで、シリンダブロックには、各シリンダ穴の開口端（所謂、とば口または入り口）側にテーパ状の面取り加工が施されたものが知られている。即ち、各シリンダ穴の入り口側にテーパ状の面取り部を形成し、シリンダ穴内を往復動するピストンがシリンダ穴の入り口側に摩擦接触するのを前記面取り部により抑え、両者の摺動抵抗を低減できるようにしている（例えば、特許文献１参照）。
【０００４】
他の従来技術では、シリンダブロックの母材を鋳物、鋼材料を用いて形成し、母材の表面側には、例えば窒化系の熱処理を施してなる窒化処理層が形成されている。即ち、シリンダブロックの各シリンダ穴及びその開口側端面には、窒化処理層が形成されている。このような窒化処理層は、母材の表面側に形成される拡散層と、該拡散層の表面側を覆い、該拡散層よりも硬い層として形成される化合物層とにより構成されている（例えば、特許文献２参照）。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００５】
【特許文献１】特許第４８２８３７１号公報
【特許文献２】特許第５４２５７２２号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００６】
ところで、上述した特許文献２による従来技術では、シリンダブロックの各シリンダ穴にホーニング加工を施し、シリンダ穴内周面（即ち、ピストン摺動面）の化合物層を除去するようにしている。しかし、従来技術のホーニング加工では、シリンダ穴の開口端（入り口）側に高硬度の化合物層が残ることがあり、これによって、各シリンダ穴内を往復動するピストンが、入り口側に残る化合物層で摩耗、損傷されるという問題がある。
【０００７】
また、前述した特許文献１による従来技術は、各シリンダ穴の入り口側にテーパ状の面取り部を形成し、シリンダ穴内を往復動するピストンがシリンダ穴の入り口側に摩擦接触するのを抑える構成としている。しかし、この従来技術は、窒化処理を施すことなく、単に面取り加工を行っているだけであり、化合物層の除去加工等については考慮されていない。
【０００８】
本発明は上述した従来技術の問題に鑑みなされたもので、本発明の目的は、シリンダブロックの各シリンダ穴とピストンとの接触箇所での摩耗、損傷を抑え、耐久性、寿命を向上できるようにしたアキシャルピストン式液圧回転機を提供することにある。
【課題を解決するための手段】
【０００９】
上述した課題を解決するため、本発明は、筒状のケーシングと、該ケーシングに回転可能に設けられた回転軸と、該回転軸と一緒に回転するように前記ケーシング内に設けられ周方向に離間して軸方向に延びる複数のシリンダ穴を有したシリンダブロックと、該シリンダブロックの各シリンダ穴に往復動可能に挿嵌された複数のピストンと、前記ケーシングと前記シリンダブロックとの間に設けられ前記各シリンダ穴と連通する一対の給排ポートが形成された弁板とを備え、前記シリンダブロックの各シリンダ穴には、開口側端面から前記シリンダ穴のピストン摺動面に向けてシリンダ入口面取りを施すことによりシリンダ入口テーパ面が形成され、前記シリンダブロックには、少なくとも前記ピストン摺動面、前記各シリンダ穴の開口側端面および前記シリンダ入口テーパ面を含んで窒化系の処理が施された窒化処理層が形成されてなるアキシャルピストン式液圧回転機に適用される。
【００１０】
そして、本発明が採用する構成の特徴は、前記各シリンダ穴の前記ピストン摺動面は、前記窒化処理層のうち表面側に位置する化合物層が除去された化合物層除去加工穴として形成され、前記各シリンダ穴の前記化合物層除去加工穴と前記シリンダ入口テーパ面とが交わる部位には、前記窒化処理層の表面側に位置する化合物層が除去された化合物層除去加工面が形成されている。
【発明の効果】
【００１１】
本発明によれば、各シリンダ穴の内周面（ピストン摺動面）は、化合物層が除去された化合物層除去加工穴として形成され、この化合物層除去加工穴とシリンダ入口テーパ面とが交わる部位には、前記窒化処理層の表面側に位置する化合物層が除去された化合物層除去加工面が形成されている。このように、各シリンダ穴の内周面（ピストン摺動面）と入り口側とにわたって、ピストンの摺動範囲には化合物層の除去加工を実施することにより、ピストン摺動時の摩耗を抑えることができる。
【図面の簡単な説明】
【００１２】
【図１】本発明の第１の実施の形態による可変容量型斜軸式の油圧ポンプを示す縦断面図である。
【図２】図１中のピストンとシリンダブロックのシリンダ穴とを拡大して示す拡大断面図である。
【図３】図２中のシリンダ穴を化合物層除去加工穴として形成した状態を拡大して示す要部断面図である。
【図４】窒化処理層を形成した状態のシリンダ穴を拡大して示す要部断面図である。
【図５】図４中の窒化処理層に化合物層除去加工穴と化合物層除去加工面を形成した状態を拡大して示す要部断面図である。
【図６】第２の実施の形態によるシリンダブロックに形成した化合物層除去加工穴と化合物層除去加工面を拡大して示す要部断面図である。
【発明を実施するための形態】
【００１３】
以下、本発明の実施の形態によるアキシャルピストン式液圧回転機を、可変容量型斜軸式の油圧ポンプに適用した場合を例に挙げ、添付図面を参照しつつ詳細に説明する。
【００１４】
ここで、図１ないし図５は本発明の第１の実施の形態を示している。図１において、可変容量型斜軸式液圧回転機からなる油圧ポンプ１は、その外殻を構成するケーシング２を有している。このケーシング２は、略「く」字状に屈曲した筒形状をなすケーシング本体３と、後述のヘッドケーシング４とにより構成されている。油圧ポンプ１は、作動油タンクから作動油を吸込みつつ、油圧管路の下流側に接続される各種油圧機器（いずれも図示せず）に向けて圧油を供給するものである。
【００１５】
ケーシング２のケーシング本体３は、軸方向の一側に位置して略円筒状に形成された軸受部３Ａと、該軸受部３Ａの他端から傾斜して延びたシリンダブロック収容部３Ｂとにより構成されている。このシリンダブロック収容部３Ｂの他端には、ヘッドケーシング４が取付けられている。このヘッドケーシング４は、ケーシング本体３の軸方向他側、即ち、シリンダブロック収容部３Ｂを他端側から閉塞するように設けられている。
【００１６】
ヘッドケーシング４は、ケーシング本体３側に位置する一側面４Ａに凹円弧状摺接面４Ｂを有している。この凹円弧状摺接面４Ｂは、後述のセンタシャフト８を支点として弁板１０が揺動したときの揺動半径に沿って形成された凹円弧面として形成されている。凹円弧状摺接面４Ｂには、後述のピストン摺動穴１１Ａに連通するピン用開口４Ｃが開口している。このピン用開口４Ｃは、後述する傾転機構１１の揺動ピン１１Ｃの変位を許すための開口で、ピストン摺動穴１１Ａに沿って延びている。ヘッドケーシング４のうち凹円弧状摺接面４Ｂの奥部側となる位置には、傾転機構１１のピストン摺動穴１１Ａが形成されている。さらに、ヘッドケーシング４には、ピストン摺動穴１１Ａを挟んで凹円弧状摺接面４Ｂから互いに反対側に延びた吸入流路と排出流路（いずれも図示せず）とが設けられている。
【００１７】
回転軸５は、ケーシング本体３の軸受部３Ａに回転軸線Ｏ1−Ｏ1をもって回転可能に設けられている。この回転軸５は、軸受６を介して軸受部３Ａに回転可能に支持され、突出側となる一側がスプライン部５Ａとなっている。一方、回転軸５には、ケーシング本体３内への挿入側先端部、即ち、軸方向の他端部に位置して円板状のドライブディスク５Ｂが一体に形成されている。
【００１８】
シリンダブロック７は、ケーシング２内（即ち、ケーシング本体３のシリンダブロック収容部３Ｂ内）に回転可能に設けられている。このシリンダブロック７は、後述のセンタシャフト８、各ピストン９等を介してドライブディスク５Ｂに連結され回転軸５と一体に回転する。ここで、シリンダブロック７は、肉厚な円筒状に形成され、その中心部には、回転軸線Ｏ2−Ｏ2に沿ってセンタ穴７Ａが設けられている。また、シリンダブロック７には、センタ穴７Ａの周囲に位置して後述する複数個（図１中に１個のみ図示）のシリンダ穴１２が形成されている。
【００１９】
ここで、シリンダブロック７は、例えば鋳物、鋼材料等の鉄系材料を用いて形成された後述の母材１４に対し窒化系の処理が表面処理として施されている。シリンダブロック７は、その軸方向一側の端面が各シリンダ穴１２の開口側端面７Ｂとなり、各シリンダ穴１２は、この開口側端面７Ｂが入り口となってシリンダブロック７の軸方向に穿設されている。シリンダブロック７は、後述の弁板１０側となる軸方向他側の端面が摺接端面７Ｃとなり、この摺接端面７Ｃは、弁板１０の切換面１０Ａと摺接可能に凹球面状に形成されている。
【００２０】
センタシャフト８は、シリンダブロック７のセンタ穴７Ａに挿通されている。このセンタシャフト８は、回転軸５のドライブディスク５Ｂと弁板１０との間でシリンダブロック７を傾転自在に支持するものである。センタシャフト８は、一端側が回転軸５のドライブディスク５Ｂの回転中心位置に揺動可能に連結され、摺接端面７Ｃから突出した他端側が弁板１０のシャフト孔１０Ｃに挿入されている。
【００２１】
複数本のピストン９は、シリンダブロック７の各シリンダ穴１２内にそれぞれ往復動可能に挿嵌されている。これらのピストン９は、シリンダ穴１２から突出した一端側が回転軸５のドライブディスク５Ｂに揺動可能に連結されている。各ピストン９は、回転軸５に対して傾転したシリンダブロック７が回転することにより、シリンダ穴１２内で往復動を繰返す。即ち、各ピストン９は、シリンダ穴１２を摺動変位することにより、作動油の吸込行程と吐出行程とを順次繰返すものである。なお、ピストン９には、表面の硬度を高めるためにシリンダブロック７とほぼ同様な窒化処理、または窒化系の処理以外の熱処理等の表面処理が施され、ピストン９の耐摩耗性を向上できるようにしている。
【００２２】
弁板１０は、ヘッドケーシング４とシリンダブロック７との間に設けられている。この弁板１０は、凹円弧状摺接面４Ｂの幅寸法（傾転方向に対して垂直な横方向の寸法）内に収まる矩形状の外形を有し、ヘッドケーシング４の凹円弧状摺接面４Ｂ内に傾転可能に配置されている。弁板１０の一側面には、シリンダブロック７の摺接端面７Ｃに面接触状態で摺接する凸球面状の切換面１０Ａが設けられている。一方、切換面１０Ａと反対側となる弁板１０の他側面は、ヘッドケーシング４の凹円弧状摺接面４Ｂに対応した円弧をもって突出し、凹円弧状摺接面４Ｂに摺接する凸円弧状摺接面１０Ｂとなっている。
【００２３】
また、弁板１０には、切換面１０Ａの中央に位置して弁板１０の板厚方向（軸方向）に貫通したシャフト孔１０Ｃが設けられ、該シャフト孔１０Ｃには、センタシャフト８の他端側が挿入されている。さらに、弁板１０には、シリンダブロック７の各シリンダ穴１２に連通する一対の給排ポート、即ち眉形ポートとして形成された吸入ポートと吐出ポート（いずれも図示せず）が設けられている。これらのポートは、その一側が切換面１０Ａに開口し、他側が凸円弧状摺接面１０Ｂに開口している。
【００２４】
傾転機構１１はヘッドケーシング４に設けられている。この傾転機構１１は、シリンダブロック７と共に弁板１０を傾転させるものである。傾転機構１１は、凹円弧状摺接面４Ｂの最深部よりも奥側に位置して弁板１０の傾転方向に直線状に延びて設けられたピストン摺動穴１１Ａと、該ピストン摺動穴１１Ａに摺動可能に挿嵌されたサーボピストン１１Ｂと、該サーボピストン１１Ｂの長さ方向の中間部位に設けられ、該サーボピストン１１Ｂから径方向に突出して延びた揺動ピン１１Ｃと、前記ピストン摺動穴１１Ａの両端側に設けられた油通孔１１Ｄ，１１Ｅとにより構成されている。前記揺動ピン１１Ｃは、ヘッドケーシング４のピン用開口４Ｃに挿通され、その先端が弁板１０のシャフト孔１０Ｃに挿入されている。
【００２５】
傾転機構１１は、油通孔１１Ｄまたは油通孔１１Ｅからピストン摺動穴１１Ａ内に圧油（傾転制御圧）を供給することにより、このピストン摺動穴１１Ａに沿ってサーボピストン１１Ｂが移動される。このように、サーボピストン１１Ｂが移動すると、揺動ピン１１Ｃを介して弁板１０をシリンダブロック７と共に傾転させることができる。これにより、傾転機構１１は、回転軸５に対するシリンダブロック７と弁板１０の傾転角θを、最小傾転位置と最大傾転位置との間で調整することができる。
【００２６】
シリンダブロック７には、例えば５個、７個または９個（通常は奇数個）のシリンダ穴１２が設けられている。これらのシリンダ穴１２は、センタ穴７Ａを中心として周方向に一定の間隔をもって離間し、シリンダブロック７の軸方向に延びて形成されている。図２に示すように、各シリンダ穴１２は、ピストン９が摺動可能に挿嵌されたピストン摺動面１２Ａと、その入り口側に位置するシリンダ入口テーパ面１２Ｂとを有している。各シリンダ穴１２は、図２に示すように、中心軸線Ｏ3−Ｏ3 を有している。
【００２７】
各シリンダ穴１２のシリンダ入口テーパ面１２Ｂは、シリンダブロック７の開口側端面７Ｂからシリンダ穴１２の内周面（即ち、ピストン摺動面１２Ａ）に向けてシリンダ入口面取りを施すことにより形成されている。シリンダ入口テーパ面１２Ｂは、シリンダ穴１２の中心軸線Ｏ3−Ｏ3 に対しテーパ角βをもって拡開するように形成されている。このテーパ角βは、例えば１０〜４５度の角度に設定されている。
【００２８】
図４に示すように、シリンダブロック７の表面側には窒化系の熱処理を施すことにより窒化処理層１３が形成されている。この窒化処理層１３は、センタ穴７Ａ、開口側端面７Ｂ、摺接端面７Ｃおよび複数のシリンダ穴１２を含んでシリンダブロック７の表面側を全体的に覆うように形成されている。即ち、窒化処理層１３は、例えば鋳物、鋼材料等の鉄系材料を用いて形成されたシリンダブロック７の母材１４に対し、その表面側から窒化系の熱処理を施すことにより構成されている。
【００２９】
ここで、窒化処理層１３は、図４に示すように、母材１４の表面側に窒化処理を施すことにより形成された拡散層１５と、該拡散層１５の表面側を覆うように形成された化合物層１６とにより構成されている。このうち化合物層１６は、拡散層１５よりも硬い層として形成され、化合物層１６の厚さは、例えば１０〜２０μｍ程度となっている。これに対し、拡散層１５は化合物層１６の下層側（または奥側）で、例えば０．５〜１．０ｍｍ程度の厚さをもって形成される。
【００３０】
化合物層除去加工穴１７は、シリンダ穴１２のピストン摺動面１２Ａに形成されている。この化合物層除去加工穴１７は、ピストン摺動面１２Ａに形成した窒化処理層１３のうち表面側に位置する化合物層１６を、例えばホーニング加工等の研摩手段を用いて除去することにより形成されている。即ち、化合物層除去加工穴１７は、ピストン摺動面１２Ａの表面側に位置する化合物層１６（図３、図５中に仮想線で示す）が全周にわたって研摩手段で除去されている。
【００３１】
化合物層除去加工面１８は、各シリンダ穴１２の化合物層除去加工穴１７とシリンダ入口テーパ面１２Ｂとが交わる部位（即ち、図５中に仮想線で示すピストン接触点Ａ）に形成され、この部位では、表面側に位置する化合物層１６が斜めに除去されている。即ち、化合物層除去加工面１８は、化合物層除去加工穴１７とシリンダ入口テーパ面１２Ｂとの交わる部位が角度αの傾斜面となるように、例えばホーニング加工等の研摩手段でテーパ状に加工されている。化合物層除去加工穴１７とシリンダ入口テーパ面１２Ｂとが交わる部位は、化合物層除去加工面１８により斜めに削り取られ、角度αの傾斜面となっている。
【００３２】
ここで、化合物層除去加工面１８の角度αは、シリンダ入口テーパ面１２Ｂのテーパ角β、ピストン９の最大傾き角をγとしたときに、下記の数１式の関係を満たすように設定されている。即ち、前記角度αは、最大傾き角γよりも大きく、テーパ角β以下の角度に設定される。最大傾き角γは、図２に示すように、ピストン９がシリンダ穴１２内で斜めに傾むくことが可能な寸法公差を考慮した最大の傾き角を意味している。
【００３３】
【数１】
2018150826.tif 000003
【００３４】
ここで、最大傾き角γは０．１〜２度くらいの角度に設定されている。シリンダ入口テーパ面１２Ｂのテーパ角βは、例えば１０〜４５度の角度に設定されている。このため、化合物層除去加工面１８の角度αは、１〜４５度の角度範囲であり、好ましくは、２〜３０度の角度に設定される。
【００３５】
第１の実施の形態による斜軸式の油圧ポンプ１は、上述の如き構成を有するもので、以下、その作動について説明する。
【００３６】
まず、傾転機構１１のピストン摺動穴１１Ａには、パイロットポンプ（図示せず）から傾転制御用の圧油が油通孔１１Ｄ，１１Ｅのいずれか一方を介して供給される。これにより、サーボピストン１１Ｂがピストン摺動穴１１Ａ内を摺動変位し、弁板１０はシリンダブロック７と共に所望の傾転位置に移動される。このとき、回転軸５の回転軸線Ｏ1−Ｏ1とシリンダブロック７の回転軸線Ｏ2−Ｏ2との交差角であるシリンダブロック７と弁板１０の傾転角θは、傾転機構１１によって最小傾転位置と最大傾転位置との間で可変に制御される。
【００３７】
油圧ポンプ１による圧油の吐出量（流量）は、回転軸５に対するシリンダブロック７と弁板１０の傾転角θにより決められる。即ち、傾転角θが最小となる最小傾転位置では、油圧ポンプ１の吐出量が最小となり、傾転角θが最大となる最大傾転位置では、油圧ポンプ１の吐出量が最大となる。
【００３８】
次に、エンジン等の原動機（図示せず）によって回転軸５を回転駆動すると、該回転軸５のドライブディスク５Ｂと共にシリンダブロック７が回転する。シリンダブロック７の回転に伴って、各シリンダ穴１２内をピストン９が夫々往復動する。ここで、往復動する各ピストン９の吸込行程では、ヘッドケーシング４の前記吸入流路、弁板１０の前記吸入ポートを通じてシリンダ穴１２内に油液を吸込む。各ピストン９の吐出行程では、シリンダ穴１２内から圧油を吐出し、この圧油を弁板１０の前記排出ポート、ヘッドケーシング４の前記排出流路を通じて油圧機器に向けて供給することができる。
【００３９】
次に、シリンダブロック７の製造工程について説明する。
【００４０】
まず、シリンダブロック７は、例えば鋳物、鋼材料等の鉄系材料からなる母材１４から鋳造等の手段を用いて成形される。そして、シリンダブロック７の母材１４には、必要に応じて荒仕上げ用の切削加工を施す。次に、母材１４の表面側には、例えば窒化系の熱処理を施してなる窒化処理層１３を形成する。この窒化処理層１３は、センタ穴７Ａ、開口側端面７Ｂ、摺接端面７Ｃおよび複数のシリンダ穴１２を含んでシリンダブロック７の表面側を全体的に覆うように、表面処理層として形成される。
【００４１】
この上で、各シリンダ穴１２のピストン摺動面１２Ａには、例えばホーニング加工等の研摩手段を用いて、窒化処理層１３のうち表面側に位置する化合物層１６を除去する研摩加工が行われる。これにより、各シリンダ穴１２のピストン摺動面１２Ａは、化合物層除去加工穴１７として形成される。
【００４２】
さらに、各シリンダ穴１２の化合物層除去加工穴１７とシリンダ入口テーパ面１２Ｂとが交わる部位（即ち、図５中に仮想線で示すピストン接触点Ａ）には、同じくホーニング加工等の研摩手段を用いて窒化処理層１３のうち表面側に位置する化合物層１６を除去する研摩加工が行われる。これにより、化合物層除去加工穴１７とシリンダ入口テーパ面１２Ｂとが交わる部位は、化合物層除去加工面１８として角度αのテーパ状傾斜面に形成されている。
【００４３】
このように、第１の実施の形態では、化合物層除去加工穴１７とシリンダ入口テーパ面１２Ｂとが交わる部位を、化合物層除去加工面１８として角度αのテーパ状傾斜面に研摩加工する。これにより、ピストン９がシリンダ穴１２の入り口側（即ち、化合物層除去加工穴１７とシリンダ入口テーパ面１２Ｂとが交わる部位）に接触する際の摩耗を低減し、耐久性、寿命を向上できるようにしている。
【００４４】
ところで、化合物層除去加工穴１７とシリンダ入口テーパ面１２Ｂとが交わる部位に化合物層除去加工面１８を形成していない場合には、下記のような問題が生じることがある。
【００４５】
即ち、油圧ポンプ１の回転軸５をエンジン等で回転駆動すると、この回転はドライブディスク５Ｂから複数のピストン９を介してシリンダブロック７へと伝達される。この回転伝達の際、複数のピストン９は各シリンダ穴１２の入り口側に接触して荷重を伝達する。このとき、ピストン９は各シリンダ穴１２に対して、例えば図２に示す最大傾き角γの範囲で傾く。また、各ピストン９からシリンダブロック７に回転伝達される荷重は、油圧ポンプ１の吐出側に接続される油圧アクチュエータ（図示せず）を駆動するために必要な負荷により決まる。
【００４６】
しかし、各シリンダ穴１２のピストン摺動面１２Ａの入り口側がエッジ形状である場合、この部位にピストン９が接触するときの面積は、小面積での接触となるため高接触面圧となり、ピストン９表面の摩耗が懸念される。さらに、窒化処理後にホーニング加工等によりシリンダ穴１２のピストン摺動面１２Ａに化合物層除去を実施した場合は、各シリンダ穴１２の入り口側（即ち、化合物層除去加工穴１７とシリンダ入口テーパ面１２Ｂとが交わる部位）に高硬度の化合物層１６が残るため、ピストン９がシリンダ穴１２の入り口側と接触する際に、ピストン９の接触箇所には摩耗が生じ易くなる。
【００４７】
このような状態で、油圧ポンプ１のシリンダブロック７を回転軸５と一緒に回転駆動している間は、複数のピストン９が各シリンダ穴１２の内周面（ピストン摺動面１２Ａ）に沿って往復動（摺動接触）を繰返すことになる。このため、両者の摺動面は摩耗し易くなり、改善が望まれている。
【００４８】
また、前述した特許文献１による従来技術は、シリンダブロックの母材に窒化処理等を施すことなく、単に面取り加工を行っているだけであり、化合物層の除去加工等については考慮されていない。このため、ピストンの耐久性と寿命を向上することが難しい。
【００４９】
そこで、第１の実施の形態では、シリンダブロック７の母材１４を鋳物、鋼材料等を用いて形成し、母材１４の表面側には、例えば窒化系の熱処理を施してなる窒化処理層１３を形成している。この窒化処理層１３は、センタ穴７Ａ、開口側端面７Ｂ、摺接端面７Ｃおよび複数のシリンダ穴１２を含んでシリンダブロック７の表面側を全体的に覆うように形成されている。この上で、各シリンダ穴１２のピストン摺動面１２Ａは、窒化処理層１３のうち表面側に位置する化合物層１６を、例えばホーニング加工等の研摩手段を用いて除去することにより化合物層除去加工穴１７として形成されている。
【００５０】
さらに、各シリンダ穴１２の化合物層除去加工穴１７とシリンダ入口テーパ面１２Ｂとが交わる部位（即ち、図５中に仮想線で示すピストン接触点Ａ）には、例えばホーニング加工等の研摩手段を用いて化合物層除去加工面１８が形成されている。即ち、化合物層除去加工穴１７とシリンダ入口テーパ面１２Ｂとが交わる部位は、化合物層除去加工面１８により斜めに削り取られ、化合物層除去加工面１８は角度αのテーパ状傾斜面として形成されている。化合物層除去加工面１８の角度αは、シリンダ入口テーパ面１２Ｂのテーパ角β、ピストン９の最大傾き角γに対して、前記の数１式の関係を満たすように、最大傾き角γよりも大きく、テーパ角β以下の角度に設定されている。
【００５１】
このように、化合物層除去加工穴１７とシリンダ入口テーパ面１２Ｂとが交わる部位には、窒化処理層１３の表面側に位置する化合物層１６が除去された化合物層除去加工面１８が形成されている。このため、各シリンダ穴１２の開口端（入り口）側に高硬度の化合物層１６が残るのを、化合物層除去加工面１８により確実に除去することができる。これにより、各シリンダ穴１２（化合物層除去加工穴１７）内を往復動するピストン９が、その入り口（シリンダ入口テーパ面１２Ｂ）側で摩耗、損傷されるのを長期にわたって抑えることができる。
【００５２】
換言すると、第１の実施の形態では、各シリンダ穴１２のピストン摺動面１２Ａを化合物層除去加工穴１７とした後に、図５中に示すピストン接触点Ａに化合物層１６が残らないような化合物層除去加工面１８を形成する。これにより、ピストン９がシリンダ穴１２の入り口側に接触する際の摩耗を低減することができる。また、各シリンダ穴１２の入り口側での化合物層１６の剥離等を抑えることができる。
【００５３】
従って、第１の実施の形態によれば、各シリンダ穴１２の内周面（ピストン摺動面１２Ａ）と入り口側とにわたって、ピストン９の摺動範囲には化合物層除去加工を実施することにより、ピストン摺動時の摩耗を抑えることができ、耐久性と寿命を向上することができる。また、化合物層除去加工面１８を角度αのテーパ状傾斜面として形成することにより、ピストン９がシリンダ穴１２の入り口側に接触する際の接触面積を大きくすることができ、接触面圧を低減することができる。
【００５４】
次に、図６は本発明の第２の実施の形態を示し、第２の実施の形態の特徴は、化合物層除去加工面を曲面からなる加工面で形成する構成としたことにある。なお、本実施の形態では、上述した第１の実施の形態と同一の構成要素に同一符号を付し、その説明を省略するものとする。
【００５５】
ここで、化合物層除去加工面２１は、前述した第１の実施の形態で述べた化合物層除去加工面１８に替えて採用されている。この化合物層除去加工面２１は、化合物層除去加工穴１７とシリンダ入口テーパ面１２Ｂとが交わる部位に、例えばホーニング加工等の研摩手段を用いて断面円弧状の曲面からなる加工面を形成することにより構成されている。
【００５６】
即ち、化合物層除去加工面２１は、化合物層除去加工穴１７とシリンダ入口テーパ面１２Ｂとが交わる部位を、その角度δが徐々に拡開するように曲面状に研摩加工することにより形成されている。化合物層除去加工面２１の角度δは、２段階以上の多段階で徐々に増大される角度であり、下記の数２式の関係を満たすように設定されている。即ち、この場合の角度δは、最大傾き角γよりも大きく、テーパ角β以下の角度に設定されている。
【００５７】
【数２】
2018150826.tif 000004
【００５８】
かくして、このように構成される第２の実施の形態でも、各シリンダ穴１２のピストン摺動面１２Ａは、窒化処理層１３のうち表面側に位置する化合物層１６を、例えばホーニング加工等の研摩手段を用いて除去することにより化合物層除去加工穴１７として形成されている。この上で、各シリンダ穴１２の化合物層除去加工穴１７とシリンダ入口テーパ面１２Ｂとが交わる部位には、例えばホーニング加工等の研摩手段を用いて化合物層除去加工面２１が形成されている。
【００５９】
特に、第２の実施の形態では、化合物層除去加工穴１７とシリンダ入口テーパ面１２Ｂとが交わる部位を、その角度が徐々に拡開するように曲面状に研摩加工することにより化合物層除去加工面２１が形成されている。このため、各シリンダ穴１２の開口端（入り口）側に高硬度の化合物層１６が残るのを、化合物層除去加工面２１により確実に除去することができる。これにより、各シリンダ穴１２（化合物層除去加工穴１７）内を往復動するピストン９が、その入り口（シリンダ入口テーパ面１２Ｂ）側で摩耗、損傷されるのを長期にわたって抑えることができる。
【００６０】
このように、化合物層除去加工面２１を各シリンダ穴１２の入り口側から徐々に角度が変化するように曲面として形成することで、各ピストン９が各シリンダ穴１２の入り口側と接触する接触面積を大きくすることができ、ピストン９の接触面圧をより低減することができる。
【００６１】
なお、前記第２の実施の形態では、化合物層除去加工面２１を曲面として形成する場合を例に挙げて説明した。しかし、本発明はこれに限らず、化合物層除去加工面を、例えば２〜４段のように複数段階で拡開される複数段のテーパ状傾斜面として形成してもよい。
【００６２】
また、前記各実施の形態では、アキシャルピストン式液圧回転機として斜軸式で可変容量型の油圧ポンプを例に挙げて説明した。しかし、本発明はこれに限るものではなく、例えば固定容量型の斜軸式油圧ポンプ、固定容量型または可変容量型の斜軸式油圧モータに適用してもよい。さらには、固定容量型または可変容量型の斜板式液圧回転機（油圧ポンプ、油圧モータ）に適用してもよい。
【符号の説明】
【００６３】
１  油圧ポンプ（アキシャルピストン式液圧回転機）
２  ケーシング
３  ケーシング本体
４  ヘッドケーシング
５  回転軸
７  シリンダブロック
７Ａ  センタ穴
７Ｂ  開口側端面
８  センタシャフト
９  ピストン
１０  弁板
１１  傾転機構
１２  シリンダ穴
１２Ａ  ピストン摺動面
１２Ｂ  シリンダ入口テーパ面
１３  窒化処理層
１４  母材
１５  拡散層
１６  化合物層
１７  化合物層除去加工穴
１８，２１  化合物層除去加工面
α  角度
β  テーパ角
γ  最大傾き角
【図１】
2018150826.tif 000005
【図２】
2018150826.tif 000006
【図３】
2018150826.tif 000007
【図４】
2018150826.tif 000008
【図５】
2018150826.tif 000009
【図６】
2018150826.tif 000010