(57)【要約】【課題】高圧連続負荷状態における斜板の揺動運動においても異常摩耗を来すことのない高い耐摩耗性を維持し、且つ低コストで製造可能な斜板式油圧ポンプを提供。【解決手段】斜板式油圧ポンプ２０は、シャフト２１がポンプハウジング２２とカバー２３にベアリング２４、２５を介して支承され、該シャフト２１にはスプライン２６で嵌合され回転可能にされたシリンダバレル２７が設けられている。シリンダバレル２７のピストン２９の出入り側には、該ピストン２９の頭部がピストンシュー３２を介して摺動可能にされた斜板３３が設けられ、斜板３３はポンプハウジング２２に装着された球状軸部３４ａと、該球状軸部３４ａに嵌合する球状穴ガイド部３４bにより傾転可能に支持されている。【選択図】図１
2009013940.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
ハウジング内にシャフトと共に回転可能に支持されたシリンダバレルの複数個のシリンダ室に軸方向摺動可能に嵌挿された複数個のピストンと、
前記ピストンの一端側の前記シリンダ室に開口する繭状の吸入ポート及び吐出ポートを有するバルブプレートと、
前記ピストンの他端頭部及びシューを介して摺接可能に支持された斜板と、
を有するピストンポンプであって、
前記ハウジングまたは前記斜板に設けられた球状軸部と、
前記球状軸部に対向して前記ハウジングまたは前記斜板に形成され該球状軸部に嵌合する球状穴ガイド部と、
を備え、
前記球状軸部および球状穴ガイド部はその両方、またはいずれか一方に素材として窒化鋼を使用し、該球状軸部および球状穴ガイド部に表面に窒化処理による表面硬化層を形成し、該表面硬化層にスチール系の２０〜２００μのショットを噴射圧力４ｋｇｆ／ｃｍ２以上で噴射し、表面硬化層を改質させたこと特徴とする斜板式油圧ポンプ。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、建設機械や産業機械用に用いられる斜板式油圧ポンプに関し、さらに詳細には可変容量形油圧ポンプにおいて、斜板支持軸受部材の表面処理に関するものである。
【背景技術】
【０００２】
従来、この種の可変容量形油圧ポンプは軸受部材の球状ピン側、または球穴ガイド側に低温浸硫処理を施し、硫化鉄の拡散層からなる表面硬化層を形成させている（例えば、特許文献１参照）。
また、球状ピン側、球穴ガイド側共に主に窒化処理を施し表面硬化層を形成させたものがある（例えば、特許文献２参照）。
さらに、球状ピン側、球穴ガイド側のいずれか一方にＤＬＣ処理を施し、表面に硬化膜を形成させたものがある（例えば、特許文献３参照）。
前記特許文献１乃至３は、いずれも相対する摺動面の両方、または一方の表面を硬化させることで耐摩耗性、潤滑性を向上させ、焼き付き、カジリなどを抑制している。
【特許文献１】特許第２９８９８１４
【特許文献２】特開２００３−１３９０４５号公報
【特許文献３】特開２００４−０４４４６７号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００３】
特許文献１乃至３に開示された技術により耐摩耗性、潤滑性が改善されたが、近年高まる機械の長寿命化、油圧機器の高圧化を鑑みた場合、充分な信頼性を得たとは言い切れない。実際、斜板支持部に高荷重を連続で負荷し、比較的低周波数、例えば０．５Hzで斜板を揺動させた場合、窒化処理品においても表面にカジリが発生し、異常摩耗に至った。ＤＬＣ処理は表面硬度こそ高いものの、母材との密着性が悪いという欠点を抱えており、試験では表面のＤＬＣ層が剥離し異常摩耗に至った。また、ＤＬＣ処理は高コストになり実用に供するのが困難である。
本発明は、上記の課題を解決するためになされたもので、高圧連続負荷状態における斜板の揺動運動においても異常摩耗を来すことのない高い耐摩耗性を維持し、且つ低コストで製造可能な斜板式油圧ポンプを提供することを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【０００４】
前記の課題を解決するために、請求項１記載の発明は、ハウジング内にシャフトと共に回転可能に支持されたシリンダバレルの複数個のシリンダ室に軸方向摺動可能に嵌挿された複数個のピストンと、
前記ピストンの一端側の前記シリンダ室に開口する繭状の吸入ポート及び吐出ポートを有するバルブプレートと、
前記ピストンの他端頭部及びシューを介して摺接可能に支持された斜板と、
を有するピストンポンプであって、
前記ハウジングまたは前記斜板に設けられた球状軸部と、
前記球状軸部に対向して前記ハウジングまたは前記斜板に形成され該球状軸部に嵌合する球状穴ガイド部と、
を備え、
前記球状軸部および球状穴ガイド部はその両方、またはいずれか一方に素材として窒化鋼を使用し、該球状軸部および球状穴ガイド部に表面に窒化処理による表面硬化層を形成し、該表面硬化層にスチール系の２０〜２００μのショットを噴射圧力４ｋｇｆ／ｃｍ２以上で噴射し、表面硬化層を改質させたこと特徴とする。
本発明によれば、球状軸部および球状穴ガイド部はその両方、またはいずれか一方の摺動面にガス窒化処理による窒化層からなる表面硬化層を形成し、該表面硬化層にスチール系の２０〜２００μのショットを噴射圧力４ｋｇｆ／ｃｍ２以上で噴射し、表面硬化層を改質させたので、摺動面に硬化層が形成され、残留圧縮応力が高められ、微細な凹凸が形成されるので、摺動面の耐摩耗性が向上し、油膜の形成性も向上するためカジリや焼き付きの発生を防ぐことができる。
【発明の効果】
【０００５】
本発明によれば、球状軸部および球状穴ガイド部に素材として窒化鋼を使用し、表面に窒化処理による表面硬化層を形成し、該表面硬化層にスチール系の２０〜２００μのショットを噴射圧力４ｋｇｆ／ｃｍ２以上で噴射し、表面硬化層を改質させたので、摺動面に硬化層が形成され、残留圧縮応力が高められ、微細な凹凸が形成されるので、摺動面の耐摩耗性が向上し、油膜の形成性も向上するためカジリや焼き付きの発生を防ぐことができる。
【発明を実施するための最良の形態】
【０００６】
本発明の斜板式油圧ポンプにつき最適な実施の形態を挙げ図面を参照して詳細に説明する。図１は斜板式油圧ポンプ２０の縦断面図を示す。図１に示すように、斜板式油圧ポンプ２０は、図示しない原動機からの回転力によって回転させられるシャフト２１がポンプハウジング（ハウジング）２２とカバー２３にベアリング２４、２５を介して支承されている。シャフト２１にはスプライン２６でスプライン嵌合され該シャフト２１と同時に回転可能にされたシリンダバレル２７が設けられ、シリンダバレル２７とカバー２３との間にシャフト２１と同心にバルブプレート２８がシリンダバレル２７に対して摺動自在に挟持されている。
【０００７】
シリンダバレル２７には、複数のピストン２９がピストン穴３０に出入可能にされ、該シリンダバレル２７はスプリング３１によってバルブプレート２８側に付勢されている。シリンダバレル２７のピストン２９の出入り側には、該ピストン２９の頭部がピストンシュー３２を介して摺動可能にされた斜板３３が設けられ、該斜板３３はポンプハウジング２２に設けられた支点部材３４を中心にして傾転可能に支持されている。
図２に示すように、支点部材３４はポンプハウジング２２に装着された球状軸部３４ａと、該球状軸部３４ａに対向して斜板３３に形成され該球状軸部３４ａに嵌合する球状穴ガイド部３４bと、を備え、球状軸部３４ａと球状穴ガイド部３４ｂとが球面状に接触するように形成されている。
【０００８】
図３に示すように、前記球状軸部３４ａおよび球状穴ガイド部３４ｂはその両方、またはいずれか一方に素材としてアルミニウムクロムモリブデン鋼などの窒化鋼を使用し、該球状軸部および球状穴ガイド部の摺動面にガス窒化処理による窒化層からなる表面硬化層を形成し、該表面硬化層にスチール系の２０〜２００μのショットを噴射圧力４ｋｇｆ／ｃｍ２以上で噴射して表面硬化層を改質させている。
このため、摺動面に硬化層が形成され、残留圧縮応力が高められ、微細な凹凸が形成されるので、摺動面の耐摩耗性が向上し、油膜の形成性も向上するためカジリや焼き付きの発生を防ぐことができる。
この実施の形態ではポンプハウジング２２に球状軸部３４ａ、斜板３３に球状穴ガイド部３４ｂを設けてこれらを互いに嵌合させて斜板３３を支持しているが，ポンプハウジング２２に球状穴ガイド部３４ｂ、斜板３３に球状軸部３４ａを嵌合させてもよい。また、斜板式の油圧モータに適用して勿論よい。
【０００９】
前記ピストン２９はスプリング３１により斜板３３側に付されている。前記支点部材３４は、図１に示すように例えば、発生した油圧力の反力としてピストン２９から斜板３３に作用する合力の中心位置よりも図１より見て上方に配置され、前記斜板３３にはピストン２９の反力を受け支点部材３４の回りに右回りに回転する力を受ける。この力に対向して斜板３３の上方には、スプリング３７がスプリング受け３８を介して付勢するように配置されている。ピン３９、４０及び皿ばね４１、４２は斜板３３が押し付けられたときの振動を吸収する機能を有する。前記ピン３９、４０は、頭部４３、４４を備えてカバー２３に設けられた穴４５、４６に嵌着されている。
【００１０】
図４に示すように、バルブプレート２８には、その片側は半分にポンプ吸入ポート（図示しない）と連通する円弧状で幅広の吸入ポート４７が形成され、反対側に同心円周状に配置され複数の円弧状の貫通穴（吐出ポート）４８、４９が外側と内側に二重に穿設されている。
シリンダバレル２７のバレルプレート２８の側壁面５０（図１参照）には、図ピストン２９の出入りによって作動油が給排可能に図示しない吐出ポートが形成され、ピストン２９が２つのグループに分けられている。
【００１１】
本発明の実施の形態に係る斜板式油圧ポンプ２０は基本的には以上のように構成されたものであり、次にその動作について説明する。
シャフト２１が図示しない原動機により回転されると、シリンダバレル２７のピストン穴３０に図示しない吐出ポートより貫通穴４８または４９を通って作動油が吐出される。
吸入工程では、作動油がポンプハウジング２１に設けられた吸入口（図示しない）からバルブプレート２８の吸入ポート４７を通って作動油がシリンダバレル２７のピストン穴３０に流入する。
【００１２】
本実施の形態に係る斜板式油圧ポンプ２０は、該ピストンポンプを他の油圧機器、例えばギヤポンプ、トロコイドポンプ等を接続した多連ピストンポンプとして使用することも勿論可能である。
【図面の簡単な説明】
【００１３】
【図１】本発明の実施の形態に係る斜板式油圧ポンプの概略構造を示す縦断面図である。
【図２】図１の斜板と支点部材との係合状態を示す詳細図である。
【図３】図１の支点部材の形状を示す構造図である。
【図４】図１のバルブプレートの正面図である。
【符号の説明】
【００１４】
２０  斜板式油圧ポンプ                    ２２  ポンプハウジング
２３  カバー                              ２７  シリンダバレル
２８  バルブプレート                      ２９  ピストン
３３  斜板                                ３４  支点部材
３４ａ  球状軸部                          ３４ｂ  球状穴ガイド部
【図１】
2009013940.tif 000003
【図２】
2009013940.tif 000004
【図３】
2009013940.tif 000005
【図４】
2009013940.tif 000006