(57)【要約】【課題】溶接により摺接面が凹凸になることなくコストを改善することができる流体圧装置のシューおよびその製造方法を提供する。【解決手段】球体を摺動自在に係止する凹球面１２を一面１０ａに有しこれと反対側の他面１０ｂに係止部１４を有する本体１０と、係止部１４に係止する係合部２０を有して他面１０ｂに当接する摺接板１１とを備え、摺接板１１は本体１０の他面１０ｂに当接される第１の部材１８と、この第１の部材１８の溶接部位２１を避けた位置に積層されて表面が摺接面１９ａとなる第２の部材１９を有し、溶接部位２１で第１の部材１８を本体１０に溶接する。係止部１４は前記本体１０の他面１０ｂの中央に設けられた凸部であり、係合部２０は凸部に係止する穴部としている。【選択図】　図１
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
球体を摺動自在に係止する凹球面または球体を一面に有しこれと反対側の他面に凹または凸の係止部を有する本体と、前記係止部に係止する係合部を有して前記他面に当接する摺接板とを備え、前記摺接板は前記本体の前記他面に当接される第１の部材と、この第１の部材の溶接部位を避けた位置に積層されて表面が摺接面となる第２の部材を有し、前記溶接部位で前記第１の部材を前記本体に溶接することを特徴とする流体圧装置のシュー。
【請求項２】
前記係止部は前記本体の前記他面の中央に設けられた凸部であり、前記係合部は前記凸部に係止する穴部である請求項１記載の流体圧装置のシュー。
【請求項３】
前記穴部は前記第１の部材および前記第２の部材に形成され、かつ前記第２の部材の穴径を前記第１の部材の穴径よりも大きくし、前記第１の部材の溶接部位を前記第２の部材の内径よりも内側とした請求項２記載の流体圧装置のシュー。
【請求項４】
前記本体の前記他面は平面であり、前記摺接板は前記第１の部材の表面が凹面となリ前記第２の部材の表面が凸面となるように塑性変形されたものであり、前記摺接板が前記本体の前記他面に押付けられて前記摺接板が平面状となって前記他面に当接する請求項３記載の流体圧装置のシュー。
【請求項５】
前記溶接部位は、前記凸部と前記第１の部材の穴部との接触部分である請求項３または請求項４記載の流体圧装置のシュー。
【請求項６】
凹球面または球体を一面に有しこれと反対側の他面に凹または凸の係止部を有する本体を製造する工程と、前記本体の前記他面に当接される第１の部材とこの第１の部材の溶接部位を避けた位置に積層されて表面が摺接面となる第２の部材とを有しかつ前記係止部に係止する係合部を少なくとも前記第１の部材に有する摺接板を製造する工程と、前記摺接板の前記係合部を前記本体の前記係止部に係止するとともに前記第１の部材の前記溶接部位を前記本体に溶接する工程を含む流体圧装置のシューの製造方法。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】
この発明は、流体圧装置のシューおよびその製造方法に関するものである。
【０００２】
【従来の技術】
斜板型アキシャルピストンポンプなどの流体圧装置に使用され、ピストンと斜板との間に介在する従来のシューは図１７および図１８に示すように製造していた。すなわち、図１７（ａ）は加工前の加工材料であり片面に摺接板が一体に積層されているものを使用する。（ｂ）はＮＣ旋盤で旋削する２つの工程、（ｃ）は球体を本体に溶接する工程、（ｄ）は球体の端を削り穴をあける工程、（ｅ）は熱処理（ガス軟窒化）工程および振動バレル工程である。これに続く図１８（ａ）は球体および本体に穿孔する２つの工程、（ｂ）はＮＣ旋盤で端面を削る工程、（ｃ）は面をラップする工程、（ｄ）ピストンと組み合わせる工程である。
【０００３】
【発明が解決しようとする課題】
しかし、この従来例は、摺接板を積層した本体を加工してシューを製造するものであり、未加工材料の形状が大きく、かつ加工による材料ロスが大きく、加工工程も多く、コスト高になるという欠点があった。
【０００４】
一方、本体を摺接板と分離し、摺接板をバイメタルにして本体に嵌め込むものがあった（たとえば特開２０００−１７０６４５）が、はめ込むだけでは作動時に振動等で摺接板が本体から外れやすい。そこで、摺接板を本体に溶接することが考えられるが、溶接により摺接面に凹凸ができるので好ましくない。
【０００５】
したがって、この発明の目的は、溶接により摺接面が凹凸になることなくコストを改善することができる流体圧装置のシューおよびその製造方法を提供することである。
【０００６】
【課題を解決するための手段】
請求項１記載の流体圧装置のシューは、球体を摺動自在に係止する凹球面または球体を一面に有しこれと反対側の他面に凹または凸の係止部を有する本体と、前記係止部に係止する係合部を有して前記他面に当接する摺接板とを備え、前記摺接板は前記本体の前記他面に当接される第１の部材と、この第１の部材の溶接部位を避けた位置に積層されて表面が摺接面となる第２の部材を有し、前記溶接部位で前記第１の部材を前記本体に溶接することを特徴とするものである。
【０００７】
請求項１記載の流体圧装置のシューによれば、本体と積層構造の摺接板に分離し、両者を係止し溶接することによりシューを形成するため、従来に比べて材料ロスが少なく、本体の加工が容易であり、しかも組み立て容易であるためコストを低減することができる。さらに第１の部材の溶接部位で摺接板を本体に溶接するため、第２の部材の摺接面に溶接による凹凸が形成されない。
【０００８】
請求項２記載の流体圧装置のシューは、請求項１において、前記係止部が前記本体の前記他面の中央に設けられた凸部であり、前記係合部は前記凸部に係止する穴部である。
【０００９】
請求項２記載の流体圧装置のシューによれば、請求項１と同様な効果がある。
【００１０】
請求項３記載の流体圧装置のシューは、請求項２において、前記穴部が前記第１の部材および前記第２の部材に形成され、かつ前記第２の部材の穴径を前記第１の部材の穴径よりも大きくし、前記第１の部材の溶接部位を前記第２の部材の内径よりも内側としたものである。
【００１１】
請求項３記載の流体圧装置のシューによれば、請求項２と同様な効果がある。
【００１２】
請求項４記載の流体圧装置のシューは、請求項３において、前記本体の前記他面が平面であり、前記摺接板は前記第１の部材の表面が凹面となリ前記第２の部材の表面が凸面となるように塑性変形されたものであり、前記摺接板が前記本体の前記他面に押付けられて前記摺接板が平面状となって前記他面に当接するものである。
【００１３】
請求項４記載の流体圧装置のシューによれば、請求項３と同様な効果のほか、摺接板の周縁は本体の他面に押しつける方向に作用しているので、使用状態で摺接板の周縁が反って周縁が本体の他面から浮き上がるのを防止することができる。
【００１４】
請求項５記載の流体圧装置のシューは、請求項３または請求項４において、前記溶接部位が、前記凸部と前記第１の部材の穴部との接触部分である。
【００１５】
請求項５記載の流体圧装置のシューによれば、請求項３または請求項４と同様な効果がある。
【００１６】
請求項６記載の流体圧装置のシューの製造方法は、凹球面または球体を一面に有しこれと反対側の他面に凹または凸の係止部を有する本体を製造する工程と、前記本体の前記他面に当接される第１の部材とこの第１の部材の溶接部位を避けた位置に積層されて表面が摺接面となる第２の部材とを有しかつ前記係止部に係止する係合部を少なくとも前記第１の部材に有する摺接板を製造する工程と、前記摺接板の前記係合部を前記本体の前記係止部に係止するとともに前記第１の部材の前記溶接部位を前記本体に溶接する工程を含むものである。
【００１７】
請求項６記載の流体圧装置のシューの製造方法によれば、請求項１と同様な効果がある。
【００１８】
【発明の実施の形態】
本発明の第１の実施の形態の流体圧装置のシューおよびその製造方法を図１から図５により説明する。
【００１９】
まず図５は全体の斜板型アキシャルピストンポンプを示す。１はケース、２はケース１に軸受けされたシャフト、３はシャフト２に取付けられたシリンダ装置、４はシリンダ装置３に連絡するように構成された吸入弁、吐出弁を有するケース閉じ体、５はシリンダ装置３より突出する方向にばね付勢されたピストン、６はピストン５の先端に設けた球体、７はケース１内に固定され球体６に対向する斜板、８は斜板７を摺接し、球体６を受ける凹球面を有するシューである。
【００２０】
シャフト２がモータ（図示せず）等により回転するとシリンダ装置３が同時に回転しピストン５およびシュー８が回転するためシュー８が斜板７上を摺接する。これによりシャフト２の１回転で各ピストン５がシリンダ装置３内を１往復し、その過程で吸入弁を通してシリンダ装置３内に流体を吸引し、その流体を吐出弁を通して吐出するピストン動作が行われる。
【００２１】
この流体圧装置のシューは、図１に示すように本体１０と、摺接板１１を有する。本体１０は図３に示すように球体６を摺動自在に係止する凹球面１２を一面１０ａに有しこれと反対側の他面１０ｂに凸形状の位置決め用の係止部１４を有するもので、実施の形態では例えば鋼製にし、凹球面１２はその曲率半径より深く形成されており、球体の嵌合後に開口端を若干絞って球体６が抜けにくくすることが可能である。凹球面１２の底部には油路１７を他面に貫通している。本体１０の他面１０ｂ側はつば部１３を形成して他面１０ｂの面積を増大し、他面１０ｂの係止部１４は本体１０の他面１０ｂの中央に設けられた凸部であり、油路１７の端部がその中心に貫通しその周囲にリング状の凹部１５を形成し、凹部１５に断面山形の溶接用リング部１６を他面１０ｂよりも高くなるように突設している。この本体１０は例えば旋盤により加工することができる。
【００２２】
摺接板１１は実施の形態において図４に示すように、第１の部材１８と第２の部材１９からなる層構造のバイメタルワッシャであり、後述のようにドーナツ状のワッシャである。第１の部材１８は係止部１４に係止する位置決め用の係合部２０を有して他面１０ｂに当接するものであり、例えば鉄系金属を用い、係合部２０は凸部に係止する穴部としている。第２の部材１９は第１の部材１８の溶接部位２１を避けた位置に積層されて表面が斜板に対する摺接面１９ａとなるもので、例えば銅合金系金属を使用している。第１の部材１８と第２の部材１９は同じ外径または第２の部材１９が小径の円板であるが、係合部２０を構成する第２の部材１９の穴部２０ｂの穴径が第１の部材１８の穴部２０ａの穴径よりも大きい。そして第１の部材１８の溶接部位２１は第２の部材１９の穴部２０ｂの内側とし、溶接シロを形成している。溶接部位２１で第１の部材１８を本体１０に溶接するが、実施の形態では摺接板１１が溶接用リング部１６に当接した状態で溶接リング部１６を介してスポット溶接しながら係止部１４に係合部２０が係止するとともに他面１０ｂに当接し密着状態となる。
【００２３】
つぎにシューの製造方法について説明する。すなわち、上記した本体１０を製造する工程と、上記した摺接板１１を製造する工程と、摺接板１１を本体１０に係止するとともに第１の部材１８き溶接部位２１を本体１０に溶接する工程を含む。
【００２４】
この発明の第２の実施の形態を図６から図８により説明する。これは、第１の実施の形態のスポット溶接に代えて、電子ビーム溶接、ＹＡＧレーザ溶接、ＴＩＧ溶接等により溶接するものであり、本体１０の凹部１５および溶接用リング部１６は不要にしている。その他は第１の実施の形態と共通するので、同一個所に同一符号を付している。
【００２５】
この発明の第３の実施の形態を図９および図１０により説明する。これは、第１または第２の実施の形態において、係止部１４を本体１０の他面１０ｂの外周にリング状に突設し、係合部２０は摺接板１１の外径を係止部１４の内径にほぼ等しいかそれよりも若干小さくすることより達成している。その他は第２の実施の形態と共通するが、第１の実施の形態のようにスポット溶接する構成も可能である。
【００２６】
この発明の第４の実施の形態を図１１から図１３により説明する。これは、第２の実施の形態において、係止部１４を凹部により形成し、摺接板１１の第１の部材１８の穴部２０ａおよび第２の部材１９の穴部２０ｂを残し、係止部１４に嵌合する係合部２０′を穴部２０ａの縁部に形成したリング状突部により形成している。その他は第２の実施の形態と共通するが、第１の実施の形態のようにスポット溶接する構成も可能である。
【００２７】
この発明の第５の実施の形態を図１４により説明する。これは、第１の実施の形態において、本体１０の他面１０ｂが平面であるのに対して、摺接板１１は第１の部材１８の表面が凹面となリ第２の部材１９の表面が凸面となるように塑性変形されたものである。摺接板１１は本体１０の他面１０ｂに押付けられて摺接板１１が平面状となって他面１０ｂに当接する。この場合、摺接板１１が平面状となる前に第１の部材１８が溶接用リング部１６に当接した状態で溶接リング部１６を介してスポット溶接しながら本体１０に押付けられ、溶接リング部１６が柔らかくなって係止部１４に係合部２０の第１の穴部２０ａが係止するとともに他面１０ｂに当接し平面状となり密着状態となる。
【００２８】
この実施の形態によれば、摺接板１１の周縁は本体１０の他面１０ｂに押しつける方向に作用しているので、使用状態で摺接板１１の周縁が反って周縁が本体１０の他面１０ｂから浮き上がるのを防止することができる。その他は第１の実施の形態と同様である。
【００２９】
この発明の第６の実施の形態を図１５により説明する。これは、第２の実施の形態において、本体１０の係止部１４の外径を第２の穴部２０ｂより小さい範囲で大きくしたものであり、第１の穴部２０ａも係止部１４に合わせて穴径を大きくし、第１の穴部２０ａを係合部２０として係止部１４に嵌合している。そして溶接部位２１を係止部１４と第１の部材１８の第１の穴部２０ａとのリング状の嵌合接触部分として、それに沿ってその嵌合接触部分をレーザ溶接等により接続している。
【００３０】
この実施の形態によれば、第１の穴部２０ａの径を大きくするのでバイメタル構造の摺接板の材料節減となる。その他は第２の実施の形態と同様である。
【００３１】
この発明の第７の実施の形態を図１６により説明する。これは、第６の実施の形態において、摺接板１１を第５の実施の形態と同様に表裏が凹凸をなすように塑性変形したものであり、本体１０の他面１０ｂの平面の表面に押付けて平板状に変形させ第６の実施の形態のようにレーザ溶接等している。したがって、第５の実施の形態と同様に摺接板１１が使用中に反りを生じるのを防止することができる。
【００３２】
なお、この発明において、本体は例えば従来例のように球体を本体に設け、ピストン側に凹球面を形成したものでもよい。
【００３３】
【発明の効果】
請求項１記載の流体圧装置のシューによれば、本体と、積層構造の摺接板に分離し、両者を溶接することにより構成するため、摺接板の加工による材料ロスが少なく、また本体と摺接板は溶接により接合するので製造工程が簡単でコストを低減することができる。さらに第１の部材の溶接部位で本体に溶接するため、第２の部材の摺接面に溶接による凹凸が形成されない。
【００３４】
請求項２および請求項３記載の流体圧装置のシューによれば、請求項１と同様な効果がある。
【００３５】
請求項４記載の流体圧装置のシューによれば、請求項３と同様な効果のほか、摺接板の周縁は本体の他面に押しつける方向に作用しているので、使用状態で摺接板の周縁が反って周縁が本体の他面から浮き上がるのを防止することができる。
【００３６】
請求項５記載の流体圧装置のシューによれば、請求項３または請求項４と同様な効果がある。
【００３７】
請求項６記載の流体圧装置のシューの製造方法によれば、請求項１と同様な効果がある。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明の第１の実施の形態を示し、（ａ）は摺接板を溶接する前の断面図、（ｂ）は溶接後の断面図である。
【図２】その側面図である。
【図３】（ａ）は本体の断面図、（ｂ）はその左側面図、（ｃ）は右側面図である。
【図４】（ａ）は摺接板の断面図、（ｂ）は左側面図、（ｃ）は右側面図である。
【図５】流体圧装置の断面図である。
【図６】第２の実施の形態を示し、（ａ）は摺接板を溶接する前の断面図、（ｂ）は溶接後の断面図である。
【図７】その側面図である。
【図８】（ａ）は本体の断面図、（ｂ）はその左側面図、（ｃ）は右側面図である。
【図９】第３の実施の形態を示し、（ａ）は本体の断面図、（ｂ）はその左側面図、（ｃ）は右側面図である。
【図１０】本体に摺接板を溶接した状態の断面図である。
【図１１】第４の実施の形態を示し、（ａ）は本体の断面図、（ｂ）はその左側面図、（ｃ）は右側面図である。
【図１２】（ａ）は摺接板の断面図、（ｂ）はその左側面図、（ｃ）は右側面図である。
【図１３】本体に摺接板を溶接した状態の断面図である。
【図１４】第５の実施の形態を示し、（ａ）は摺接板を溶接する前の断面図、（ｂ）は溶接後の断面図である。
【図１５】第６の実施の形態を示し、（ａ）は摺接板を溶接する前の断面図、（ｂ）は溶接後の断面図である。
【図１６】第７の実施の形態を示し、（ａ）は摺接板を溶接する前の断面図、（ｂ）は溶接後の断面図である。
【図１７】従来のシューの製造手順を示す説明図である。
【図１８】図１４に続くシューの製造手順を示す説明図である。
【符号の説明】
６　　球体
７　　斜板
１０　　本体
１０ａ　　一面
１０ｂ　　他面
１１　　摺接板
１２　　凹球面
１４　　係止部
１８　　第１の部材
１９　　第２の部材
１９ａ　　摺接面
２０　　係合部
２０ａ　　第１の穴部
２０ｂ　　第２の穴部
２１　　溶接部位
【図１】
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【図２】
2004116383.tif 000004
【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】
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【図１０】
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【図１１】
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【図１２】
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【図１３】
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【図１４】
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【図１５】
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【図１６】
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【図１７】
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【図１８】
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