JP6665125B2 - Hydraulic rotating machine - Google Patents
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Description
本発明は、例えば油圧ショベル、ホイールローダ等の建設機械や各種産業機械に搭載される油圧ポンプまたは油圧モータとして好適に用いられる液圧回転機に関する。 The present invention relates to a hydraulic rotary machine suitably used as a hydraulic pump or a hydraulic motor mounted on construction machines such as a hydraulic excavator and a wheel loader, and various industrial machines.
一般に、油圧ショベル、ホイールローダ等の建設機械には、油圧機器の油圧源として用いられる油圧ポンプ、走行用または旋回用の駆動源として用いられる油圧モータ等の液圧回転機が搭載されている。 2. Description of the Related Art In general, construction machines such as a hydraulic shovel and a wheel loader are equipped with a hydraulic rotary machine such as a hydraulic pump used as a hydraulic source of hydraulic equipment and a hydraulic motor used as a driving source for traveling or turning.
ここで、液圧回転機としての可変容量型斜軸式油圧ポンプは、ケーシングと、該ケーシング内に回転可能に設けられ先端がドライブディスクとなった回転軸と、回転軸と共に回転するようにケーシング内に設けられ複数のシリンダとシリンダポートと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内に往復動可能に挿嵌され突出端が回転軸のドライブディスクに揺動可能に支持された複数のピストンと、シリンダブロック側となる一端面側にシリンダブロックが摺動すると共に他端面側に凸湾曲面状の摺動面が形成されシリンダブロックと共に傾転可能に設けられる弁板と、該弁板の摺動面と摺動する凹湾曲面状の傾転摺動面が形成されたヘッドケーシングとを備えている。 Here, a variable displacement oblique shaft type hydraulic pump as a hydraulic rotary machine includes a casing, a rotating shaft rotatably provided in the casing and having a drive disk at the tip, and a casing that rotates together with the rotating shaft. A plurality of cylinders and a cylinder port are provided therein, and a cylinder block is formed therein. A reciprocatingly inserted fit is inserted into each cylinder of the cylinder block, and a protruding end is swingably supported by a drive disk of a rotating shaft. A plurality of pistons, a valve plate that slides on the one end surface side serving as the cylinder block side and a convex curved sliding surface is formed on the other end surface side and is provided to be tiltable together with the cylinder block; The head casing has a sliding surface of the valve plate and a concavely curved inclined sliding surface that slides.
そして、傾転機構によって弁板をヘッドケーシングの傾転摺動面に沿って移動(傾転)させ、回転軸に対するシリンダブロックの傾転角度を変化させることにより、油圧ポンプの吐出容量を変化させることができる。 Then, the displacement of the hydraulic pump is changed by moving (tilting) the valve plate along the tilting sliding surface of the head casing by the tilting mechanism and changing the tilt angle of the cylinder block with respect to the rotating shaft. be able to.
ところで、油圧ショベルは、例えば構造物の解体作業、災害現場での復旧作業といった粉塵、砂塵等の塵埃が多い作業現場で用いられることが多い。このため、油圧ショベルに搭載された液圧回転機の摺動部には、シリカを含む塵埃(コンタミナント)が外部から侵入する。塵埃に含まれるシリカは酸化ケイ素を主成分とし、ビッカース硬さがHv900程度の硬度を有しているため、液圧回転機の摺動部分に塵埃が侵入した場合には、この摺動部分が摩耗してしまう。 By the way, hydraulic excavators are often used in work sites where there is a lot of dust, such as dust and sand, such as dismantling work of structures and restoration work at disaster sites. For this reason, dust containing silica (contaminant) intrudes into the sliding portion of the hydraulic rotating machine mounted on the hydraulic excavator from the outside. Silica contained in dust contains silicon oxide as a main component and has a Vickers hardness of about Hv900. Therefore, when dust enters the sliding part of the hydraulic rotating machine, this sliding part Will wear out.
例えば、斜軸式油圧ポンプを構成する弁板とヘッドケーシング(傾転摺動面)との摺動面は、ケーシング内に充填された油液によって潤滑されているが、斜軸式油圧ポンプが圧力脈動を生じることにより弁板とヘッドケーシングとの摺動面は微振動を生じ、両者間の潤滑油の油膜が切れ易い。このため、弁板とヘッドケーシングとの摺動面に塵埃が侵入すると、圧力脈動による微振動の影響により弁板とヘッドケーシングとの間で塵埃が相対運動し、弁板またはヘッドケーシングが摩耗してしまう可能性がある。 For example, a sliding surface between a valve plate and a head casing (tilting sliding surface) constituting the oblique-axis hydraulic pump is lubricated by an oil liquid filled in the casing. Due to the pressure pulsation, the sliding surface between the valve plate and the head casing generates minute vibration, and the oil film of the lubricating oil between the two tends to break. For this reason, when dust enters the sliding surface between the valve plate and the head casing, the dust relatively moves between the valve plate and the head casing due to the influence of minute vibration due to pressure pulsation, and the valve plate or the head casing is worn. Could be
これに対し、摺動面にDLC(ダイヤモンドライクカーボン)被膜と呼ばれる高硬度の被膜を形成することにより、摺動面の硬度をビッカース硬さHv1000〜2500程度にまで高める技術(DLCコーティング)が提案されている。このDLCコーティングは、例えばPVD(physical vapour deposition)法を用いて行われ、このPVD法は、真空環境の中でプラズマ中のイオン等による物理的作用を利用して薄膜を形成する技術である(参考文献1)。 On the other hand, a technique (DLC coating) for increasing the hardness of the sliding surface to about Vickers hardness Hv1000 to 2500 by forming a high hardness film called a DLC (diamond-like carbon) film on the sliding surface is proposed. Have been. The DLC coating is performed by using, for example, a PVD (physical vapor deposition) method. The PVD method is a technique for forming a thin film using a physical action of ions or the like in plasma in a vacuum environment ( Reference 1).
しかし、上述のPVD法は、真空環境の中でプラズマ中のイオン等による物理的作用を利用しているため、薄膜を形成すべき摺動部品に鉛や亜鉛等の真空環境で蒸発してしまう金属が含まれている場合には、PVD法によるコーティング処理が阻害されてしまう。コーティング処理が阻害された場合には、摺動部品に対する被膜の密着性が低下して剥離のリスクが高まる。摺動部品から剥離した被膜は高硬度の塵埃となって摺動部品を摩耗させてしまう。 However, since the above-mentioned PVD method utilizes a physical action of ions and the like in plasma in a vacuum environment, the sliding parts on which a thin film is to be formed evaporate in a vacuum environment such as lead or zinc. When a metal is contained, the coating treatment by the PVD method is hindered. When the coating treatment is hindered, the adhesion of the coating to the sliding parts decreases, and the risk of peeling increases. The coating peeled off from the sliding parts becomes dust of high hardness and wears the sliding parts.
一方、斜軸式油圧ポンプの弁板のうちヘッドケーシングとの摺動面とは反対側の面には、シリンダブロックが摺動するようになっている。シリンダブロックは、各シリンダに挿嵌されたピストンからの圧力によって弁板に押付けられるため、弁板とシリンダブロックとの摺動面には焼付きが発生する可能性がある。この焼付きを回避するため、通常、弁板側の摺動面とシリンダブロック側の摺動面のうち少なくとも一方の摺動面には、鉛等の摺動材を含む銅合金が用いられる。 On the other hand, a cylinder block slides on the surface of the valve plate of the oblique-axis hydraulic pump opposite to the surface on which the head casing slides. Since the cylinder block is pressed against the valve plate by pressure from a piston inserted into each cylinder, seizure may occur on the sliding surface between the valve plate and the cylinder block. To avoid this seizure, a copper alloy containing a sliding material such as lead is usually used for at least one of the sliding surface on the valve plate side and the sliding surface on the cylinder block side.
しかし、摺動面に銅合金を用いた摺動部品においては、銅合金に含まれる鉛によってPVD法によるコーティング処理が阻害されてしまうため、摺動面にDLCコーティングによる高硬度の被膜を形成することが困難であるという問題がある。 However, in a sliding part using a copper alloy for the sliding surface, the lead contained in the copper alloy hinders the coating process by the PVD method, so that a high-hardness film by the DLC coating is formed on the sliding surface. There is a problem that it is difficult.
さらに、例えばヘッドケーシング等の複雑な形状を有する摺動部品は、鋳鉄材を用いた鋳造によって安価に製造することが望ましいが、鋳鉄の表面には直径50μm程度のカーボン穴が生じるために不連続な摺動面が形成される。このような不連続な摺動面にDLCコーティングを施した場合には、カーボン穴が被膜の剥離の起点となって被膜が剥離し易くなるという問題がある。 Further, for example, sliding parts having a complicated shape such as a head casing are desirably manufactured at low cost by casting using a cast iron material. However, since a carbon hole having a diameter of about 50 μm is formed on the surface of the cast iron, it is discontinuous. A smooth sliding surface is formed. When the DLC coating is applied to such a discontinuous sliding surface, there is a problem that the carbon hole serves as a starting point of the peeling of the coating and the coating is easily peeled.
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、塵埃等の侵入により摺動面が摩耗するのを抑えることができるようにした液圧回転機を提供することにある。 SUMMARY OF THE INVENTION The present invention has been made in view of the above-described problems of the related art, and an object of the present invention is to provide a hydraulic rotating machine capable of suppressing abrasion of a sliding surface due to intrusion of dust and the like. It is in.
本発明は、第1の摺動面を有する第1の部材と、前記第1の摺動面に対して摺動する第2の摺動面を有する第2の部材とを備え、前記第1の摺動面と前記第2の摺動面とのうち少なくとも何れかの摺動面には、油液が流通する油路の一端が開口する構成としてなる液圧回転機に適用される。 The present invention includes a first member having a first sliding surface, and a second member having a second sliding surface sliding on the first sliding surface, wherein the first member has a first sliding surface. The present invention is applied to a hydraulic rotating machine having a configuration in which one end of an oil passage through which an oil liquid flows is opened on at least one of the sliding surface and the second sliding surface.
本発明の特徴は、前記第1の部材は合金鋼と銅合金とのバイメタルを用いて形成され、前記第1の摺動面は窒化処理によってビッカース硬さHv900以上の硬度に設定され、前記第2の部材は前記第1の部材とは異なる金属材料を用いて形成され、前記第2の摺動面には前記第1の摺動面のビッカース硬さよりもビッカース硬さが低い硫黄またはリンを含むなじみ層が形成されていることにある。 The feature of the present invention is that the first member is formed using a bimetal of alloy steel and a copper alloy, and the first sliding surface is set to a hardness of Vickers hardness Hv900 or more by nitriding treatment, The second member is formed using a metal material different from the first member, and sulfur or phosphorus having a Vickers hardness lower than the Vickers hardness of the first sliding surface is formed on the second sliding surface. Is that a conformable layer containing the same is formed.
本発明によれば、第2の摺動面に形成されたなじみ層が第1の摺動面によって部分的に削られることにより、第1の摺動面と第2の摺動面との間の隙間が小さくなり、摺動面への塵埃の侵入を抑えることができる。また、塵埃が侵入したとしても、なじみ層に塵埃が埋込まれるので、塵埃が第1,第2の摺動面間で相対運動するのを抑えることができる。この結果、第1,第2の摺動面の摩耗を抑えることができる。 According to the present invention, the conforming layer formed on the second sliding surface is partially shaved by the first sliding surface, so that the gap between the first sliding surface and the second sliding surface is reduced. Can be reduced, and the intrusion of dust into the sliding surface can be suppressed. Further, even if the dust enters, the dust is buried in the conformable layer, so that the relative movement of the dust between the first and second sliding surfaces can be suppressed. As a result, the wear of the first and second sliding surfaces can be suppressed.
以下、本発明に係る液圧回転機の第1の実施の形態について、可変容量型斜軸式液圧回転機を例に挙げ、図1および図2を参照しつつ詳細に説明する。 Hereinafter, a first embodiment of a hydraulic rotary machine according to the present invention will be described in detail with reference to FIGS. 1 and 2, taking a variable displacement oblique shaft type hydraulic rotary machine as an example.
図1において、可変容量型斜軸式液圧回転機としての斜軸式油圧ポンプ1は、作動油タンクからの作動油を吸込んで加圧し、この圧油を各種の油圧機器(いずれも図示せず)に供給するものである。 In FIG. 1, an oblique-axis hydraulic pump 1 serving as a variable-capacity oblique-axis hydraulic rotating machine sucks hydraulic oil from a hydraulic oil tank and pressurizes the hydraulic oil. ).
ケーシング2は、斜軸式油圧ポンプ1の外殻を構成している。ケーシング2は、ケーシング本体3とヘッドケーシング4とにより構成されている。ここで、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、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。
The
ヘッドケーシング4は、シリンダブロック収容部3Bの他端を閉塞して設けられている。このヘッドケーシング4は、ケーシング本体3側に位置する一端面4Aに凹湾曲面状の傾転摺動面4Bを有している。ここで、傾転摺動面4Bは、後述の弁板11がセンタシャフト8を支点として揺動したときの揺動半径に沿って形成された凹湾曲面として形成されている。一方、ヘッドケーシング4には、傾転摺動面4Bの奥部に位置して後述する傾転機構12のシリンダ穴12Aが設けられている。さらに、ヘッドケーシング4には、シリンダ穴12Aを挟む両側に吸入通路、吐出通路(いずれも図示せず)が設けられている。
The
回転軸5は、ケーシング本体3の軸受部3Aに回転可能に支持されている。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、ケーシング本体3から突出した突出端は、原動機の出力軸等(図示せず)に接続されるスプライン部5Aとなっている。一方、回転軸5のうちケーシング本体3内に収容された先端には、円板状のドライブディスク5Bが設けられている。
The rotating
シリンダブロック7は、ケーシング本体3のシリンダブロック収容部3B内に設けられている。シリンダブロック7は、中心にセンタシャフト挿通孔7Aが設けられた円柱体として形成されている。シリンダブロック7には、センタシャフト挿通孔7Aの周囲に複数(1個のみ図示)のシリンダ7Bが設けられている。これら各シリンダ7Bは、シリンダブロック7の周方向に等しい間隔をもって配置され、軸方向に延びている。
The
ここで、シリンダブロック7は、ヘッドケーシング4側の端面が凹状球面部7Cとなり、この凹状球面部7Cは凹球面状に形成され、後述する弁板11の凸状球面部11Cに対して摺動するものである。凹状球面部7Cには、各シリンダ7Bに対応する位置で複数のシリンダポート7D(1個のみ図示)が開口している。また、シリンダブロック7の凹状球面部7Cには、センタシャフト挿通孔7Aよりも小さな孔径を有する環状のばね受部7Eが設けられている。
Here, the end surface of the
センタシャフト8は、シリンダブロック7のセンタシャフト挿通孔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11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の一端は球面部8Aとなり、この球面部8Aは、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ている。一方、センタシャフト8の他端8Bは、シリンダブロック7の凹状球面部7Cから突出し、後述する弁板11のシャフト孔11Eに挿入されている。
The
また、センタシャフト8の軸方向の中間部には、円板状のばね受部8Cが設けられ、このばね受部8Cとシリンダブロック7のばね受部7Eとの間には圧縮ばね9が設けられている。圧縮ばね9は、シリンダブロック7、弁板11をヘッドケーシング4側に押圧している。
A disk-shaped spring receiving portion 8C is provided at an axially intermediate portion of the
複数本のピストン10は、シリンダブロック7の各シリンダ7Bに往復動可能に挿嵌されている。各ピストン10は、シリンダ7Bから突出した突出端が回転軸5のドライブディスク5Bに揺動可能に支持されている。そして、各ピストン10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7B内で往復動し、油液の吸込、吐出を行うものである。
The plurality of
弁板11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。弁板11は、後述する傾転機構12によりセンタシャフト8の球面部8A(弁板支持点)を傾転中心としてシリンダブロック7と共に傾転するものである。弁板11には、眉形状をなす一対の給排ポート11A,11Bが形成されており、これら各給排ポート11A,11Bは、シリンダブロック7の各シリンダポート7Dを介してシリンダブロック7の各シリンダ7Bと連通している。
The
ここで、弁板11の一端面側(シリンダブロック7側)には、凸球面状の凸状球面部11Cが設けられている。この凸状球面部11Cは、シリンダブロック7の凹状球面部7Cに対面して摺動する。一方、弁板11のうち凸状球面部11Cと反対側となる他端面側(ヘッドケーシング4側)には、凸湾曲面状の凸湾曲状摺動面11Dが設けられている。この凸湾曲状摺動面11Dは、ヘッドケーシング4の傾転摺動面4Bに対応した凸湾曲面状に形成され、傾転摺動面4Bに対面して摺動するものである。また、弁板11の中心部には、軸方向に貫通するシャフト孔11Eが設けられている。シャフト孔11Eには、センタシャフト8の他端8Bが挿入されている。
Here, a convex
傾転機構12は、ヘッドケーシング4に設けられている。傾転機構12は、回転軸5に対してシリンダブロック7と共に弁板11を傾転させるものである。傾転機構12は、ヘッドケーシング4の傾転摺動面4Bよりも奥部に設けられ弁板11の傾転方向に直線状に延びたシリンダ穴12Aと、シリンダ穴12Aに摺動可能に挿嵌されたサーボピストン12Bと、サーボピストン12Bの長さ方向の中間部位に径方向に突出して設けられたリンクピン12Cとを含んで構成されている。シリンダ穴12Aの両端には、サーボピストン12Bを動作させるための油液をシリンダ穴12A内に供給する油孔12D、12Eが設けられている。また、リンクピン12Cの先端は、弁板11のシャフト孔11Eに挿入されている。
The
傾転機構12のサーボピストン12Bは、油孔12Dまたは油孔12Eからシリンダ穴12A内に油液を供給することによりシリンダ穴12Aに沿って移動する。このサーボピストン12Bの移動がリンクピン12Cを介して弁板11に伝わり、弁板11が、シリンダブロック7と共にヘッドケーシング4の傾転摺動面4Bに沿って摺動することにより、回転軸5に対するシリンダブロック7と弁板11の傾転角度が調整される。
The servo piston 12B of the
第1の実施の形態による斜軸式油圧ポンプ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。 The oblique-axis hydraulic pump 1 according to the first embodiment has the above-described configuration, and its operation will be described below.
エンジン、モータ等の原動機(図示せず)によって回転軸5を回転駆動すると、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の回転中心は、回転軸5の回転中心に対して傾斜しているので、シリンダブロック7が回転することによって各シリンダ7B内でピストン10が往復動する。
When the
シリンダブロック7の凹状球面部7Cは、弁板11の凸状球面部11C上を回転摺動し、シリンダブロック7に設けられた各シリンダ7Bのシリンダポート7Dは、弁板11に設けられた給排ポート11A,11Bに間欠的に連通する。シリンダポート7Dが各給排ポート11A,11Bのうち吸込側のポートに連通する半回転の間は、ピストン10がシリンダ7Bから突出する吸入行程となり、シリンダ7B内に作動油が吸込まれる。一方、シリンダポート7Dが各給排ポート11A,11Bのうち吐出側のポートに連通する半回転の間は、ピストン10がシリンダ7B内に進入する吐出行程となり、吸入行程でシリンダ7B内に吸込まれた作動油を加圧して弁板11の吐出ポートに吐出する。このように吸入行程と吐出行程とを繰返すことにより、斜軸式油圧ポンプ1のポンプ作用が行われる。
The concave
ここで、斜軸式油圧ポンプ1の容量を変化させる場合には、傾転機構12の油孔12Dまたは油孔12Eを通じてシリンダ穴12A内に圧油を供給することにより、サーボピストン12Bを変位させる。これにより、サーボピストン12Bの動作がリンクピン12Cを介して弁板11に伝わり、弁板11が、シリンダブロック7と共にヘッドケーシング4の傾転摺動面4Bに沿って摺動する。この結果、回転軸5に対するシリンダブロック7と弁板11の傾転角度が変化し、各ピストン10のストロークが変化することにより、斜軸式油圧ポンプ1の容量を変化させることができる。
Here, when changing the capacity of the oblique-axis hydraulic pump 1, the servo piston 12B is displaced by supplying pressurized oil into the
ここで、第1の実施の形態による斜軸式油圧ポンプ1は、第1の部材としての弁板11に設けられた第1の摺動面としての凸湾曲状摺動面11Dと、第2の部材としてのヘッドケーシング4に設けられた第2の摺動面としての傾転摺動面4Bとの摺動面の摩耗を抑えることができるように構成されており、以下、弁板11とヘッドケーシング4の構成について詳細に説明する。
Here, the oblique-axis hydraulic pump 1 according to the first embodiment includes a convex curved sliding
まず、第1の部材である弁板11の構成について説明する。弁板11は、例えばAl(アルミニウム)、Cr(クロム)、Mo(モリブデン)を含むSACM645(アルミニウムクロムモリブデン鋼645)等の窒化鋼と、銅合金との2種類の異種金属を結合させた層状の複合合金(合せ材)からなるバイメタルを用いて形成されている。ここで、銅合金は高価であるため、粉末化した銅合金を母材となる窒化鋼と共に炉の中に入れて焼結することにより、凸状球面部11C側に銅合金が配置され、それ以外の部位に窒化鋼が配置された弁板11を形成することができる。
First, the configuration of the
そして、弁板11に対し、例えばNH3(アンモニアガス)を用いたガス窒化処理を施す。これにより、素材の表面から拡散侵入した窒素が種々の金属元素と化合し、表面が硬化された弁板11を形成することができる。この場合、弁板11は、凸状球面部11Cに銅合金の層が形成されている。このように、鉛等の摺動材を含有する銅合金層が弁板11の凸状球面部11Cを構成することにより、シリンダブロック7の凹状球面部7Cとの焼付きを回避することができる。なお、凸状球面部11Cの表面硬さは、ビッカース硬さがHv50〜150程度に設定されている。
Then, a gas nitriding process using, for example, NH 3 (ammonia gas) is performed on the
一方、弁板11の凸湾曲状摺動面11Dは窒化鋼によって構成され、その生成工程においては、ガス窒化処理により、例えば表面から10〜30μmまでの深さに窒素化合物層が形成され、表面から0.2〜0.5mmまでの深さに窒素の拡散層が形成される。そして、形成された窒素化合物層は脆くコンタミナントの要因になる可能性があることから研削加工により除去する。窒素化合物層を除去した後には、図2に示すように、表面付近に窒素の拡散層11D1を有する凸湾曲状摺動面11Dが形成される。形成された凸湾曲状摺動面11Dのビッカース硬さは、Hv900以上(Hv900〜1200)に設定されている。これにより、弁板11の凸湾曲状摺動面11Dとヘッドケーシング4の傾転摺動面4Bとの摺動部に、ビッカース硬さがHv900程度のシリカを含む塵埃が侵入したとしても、弁板11の凸湾曲状摺動面11Dが摩耗するのを抑えることができる。
On the other hand, the convex curved sliding
次に、第2の部材であるヘッドケーシング4の構成について説明する。ヘッドケーシング4は、弁板11の素材である窒化鋼とは異なる金属材料を用いて形成される。この場合、ヘッドケーシング4は複雑な形状を有しているため、例えば鋳鉄材を用いた鋳造品として形成されている。
Next, the configuration of the
そして、ヘッドケーシング4に対し、例えばNH3、CO2(炭酸ガス)、H2S(硫化水素)等を用いた浸硫窒化処理を施す。これにより、素材の表面から拡散侵入した窒素が種々の金属元素と化合し、表面が硬化されたヘッドケーシング4を形成することができる。この場合、図2に示すように、ヘッドケーシング4の傾転摺動面4Bのうち表面から15μm以下の深さには、硫黄を含む浸硫層であるなじみ層(軟質被膜)4B1が形成され、表面から10〜30μmまでの深さには、窒素化合物層4B2が形成されている。また、表面から0.05〜0.1mmまでの深さには、窒素の拡散層4B3が形成されている。
Then, the
そして、なじみ層4B1が形成された傾転摺動面4Bのビッカース硬さは、例えばHv300〜Hv500に設定され、弁板11の凸湾曲状摺動面11Dのビッカース硬さよりも低くなっている。従って、ヘッドケーシング4の傾転摺動面4Bと弁板11の凸湾曲状摺動面11Dとが摺動することにより、図2に示すように、凸湾曲状摺動面11Dと傾転摺動面4Bとの当たりが強い部位では、なじみ層4B1が部分的に削られ、この分、凸湾曲状摺動面11Dと傾転摺動面4Bとの接触面積が増大する。これにより、傾転摺動面4Bを凸湾曲状摺動面11Dになじませて両者間に生じる隙間を小さくし、傾転摺動面4Bと凸湾曲状摺動面11Dとの間に塵埃が侵入するのを抑えることができる。しかも、凸湾曲状摺動面11Dと傾転摺動面4Bとが摺動するときの面圧を抑えることができ、かつ、なじみ層4B1に含まれる硫黄によって潤滑性が確保されるので、傾転摺動面4Bのなじみ層4B1が早期に摩耗するのを抑えることができる。
The Vickers hardness of the tilting sliding surface 4B on which the conformable layer 4B1 is formed is set to, for example, Hv300 to Hv500, and is lower than the Vickers hardness of the convex curved sliding
また、図2に示すように、傾転摺動面4Bと弁板11の凸湾曲状摺動面11Dとの間に塵埃Dが侵入したとしても、この塵埃Dは、傾転摺動面4Bのなじみ層4B1内に埋込まれる。この結果、ヘッドケーシング4の傾転摺動面4Bと弁板11の凸湾曲状摺動面11Dとの間で塵埃Dが相対移動するのを抑えることができ、傾転摺動面4Bの摩耗を抑えることができる。
Further, as shown in FIG. 2, even if the dust D enters between the tilting sliding surface 4B and the convex curved sliding
さらに、斜軸式油圧ポンプ1が長期に亘って稼働する間に、傾転摺動面4Bのなじみ層4B1が摩耗して消失したとしても、ヘッドケーシング4は、弁板11とは異なる金属材料である鋳鉄によって形成されているので、弁板11がヘッドケーシング4に焼付くリスクを低減することができる。
Further, even if the conformable layer 4B1 of the tilt sliding surface 4B is worn out and disappears during the operation of the oblique-axis hydraulic pump 1 for a long time, the
しかも、弁板11を、窒化鋼と銅合金との2種類の異種金属を結合させたバイメタル(複合合金)によって形成し、シリンダブロック7が摺動する凸状球面部11Cを銅合金層とし、ヘッドケーシング4に対して摺動する凸湾曲状摺動面11Dの表面を窒素の拡散層11D1としている。これにより、弁板11の量産性を確保しつつ、弁板11とシリンダブロック7とが焼付くリスクを回避すると共に、塵埃Dによる凸湾曲状摺動面11Dの摩耗を低減することができる。
Moreover, the
さらに、複雑な形状を有するヘッドケーシング4を鋳鉄を用いて安価に形成した場合でも、この鋳鉄材からなるヘッドケーシング4に浸硫窒化処理を施すことにより、ヘッドケーシング4の傾転摺動面4Bになじみ層4B1を形成することができる。このため、ヘッドケーシング4を安価な素材で形成した場合でも、ヘッドケーシング4の傾転摺動面4Bと弁板11の凸湾曲状摺動面11Dとの摩耗を抑えることができ、斜軸式油圧ポンプ1全体の製造コストの低減にも寄与することができる。
Further, even when the
次に、図3ないし図5は本発明の第2の実施の形態を示している。第2の実施の形態では、液圧回転機として可変容量型斜板式液圧回転機を例に挙げている。 Next, FIGS. 3 to 5 show a second embodiment of the present invention. In the second embodiment, a variable displacement swash plate type hydraulic rotary machine is taken as an example of the hydraulic rotary machine.
図中、可変容量型斜軸式液圧回転機としての斜板式油圧ポンプ21は、後述するケーシング22、回転軸25、シリンダブロック27、ピストン28、シュー29、弁板33、斜板34、クレードル35等を含んで構成されている。
In the figure, a swash plate type
ケーシング22は、斜板式油圧ポンプ21の外殻を構成している。ケーシング22は、有底筒状に形成され開口部23Aと底部23Bとを有するケーシング本体23と、ケーシング本体23の開口部23Aを閉塞するフロントケーシング24とを含んで構成されている。
The
ケーシング本体23の底部23Bには、一対の給排通路23C,23Dが設けられている。給排通路23C,23Dのうち一方の給排通路23Cは、低圧側の吸込通路となってタンク(図示せず)に接続され、他方の給排通路23Dは、吐出通路となって高圧側の吐出配管(図示せず)に接続されるものである。また、フロントケーシング24には、後述するクレードル35が設けられている。
A pair of supply /
回転軸25は、ケーシング22内に回転可能に設けられている。この回転軸25は、ケーシング本体23の底部23Bとフロントケーシング24とに、それぞれ軸受26A,26Bを介して回転可能に支持されている。回転軸25の一端側はフロントケーシング24から軸方向に突出し、その外周面には原動機の出力軸等(図示せず)に接続されるスプライン部25Aが設けられている。
The
シリンダブロック27は、ケーシング本体23内に回転可能に設けられている。シリンダブロック27の中心部には回転軸25が挿通され、シリンダブロック27は、回転軸25にスプライン結合されることにより回転軸25と一体に回転する。シリンダブロック27には、回転軸25の周囲に複数(1個のみ図示)のシリンダ27Aが設けられている。これら各シリンダ27Aは、シリンダブロック27の周方向に等しい間隔をもって配置され、軸方向に延びている。また、シリンダブロック27の軸方向の一端側(フロントケーシング24側)の端面には、周方向に離間して複数(1個のみ図示)のばね取付穴27Bが設けられ、このばね取付穴27B内には後述のばね31が設けられている。一方、シリンダブロック27の軸方向の他端側の端面は、凹球面状をなす凹状球面部27Cとなり、この凹状球面部27Cは、後述する弁板33の凸状球面部33Aに対して摺動するものである。また、凹状球面部27Cには、各シリンダ27Aに対応する位置で複数のシリンダポート27D(1個のみ図示)が開口している。
The
複数本のピストン28は、シリンダブロック27の各シリンダ27Aに往復動可能に挿嵌されている。各ピストン28は、シリンダブロック27の回転に伴ってシリンダ27A内を往復動し、吸入行程と吐出行程とを繰返すものである。
The plurality of
複数のシュー29は、各ピストン28にそれぞれ設けられている。各シュー29は、シリンダブロック27の各シリンダ27Aから突出するピストン28の突出端にそれぞれ揺動可能に取付けられ、後述する斜板34の平滑面34A上を摺動するものである。
The plurality of
リテーナボール30は、シリンダブロック27と斜板34との間に設けられている。リテーナボール30の外周面は球面状に形成されている。シリンダブロック27に設けられたばね取付穴27B内にはばね31が縮装され、リテーナボール30は、ばね31によって斜板34側に押圧されている。
The
リテーナ32は、各シュー29と斜板34との間に設けられている。リテーナ32は、各シュー29を保持する複数の孔が周方向に等間隔をもって形成された環状の板体からなっている。リテーナ32の内周縁には、リテーナボール30の外周面が摺動可能に嵌合している。リテーナ32は、ばね31のばね力により、各シュー29を斜板34の平滑面34Aに向けて押圧、保持し、斜板34の平滑面34A上で各シュー29が環状軌跡を描くように摺動変位させる。
The
弁板33は、ケーシング22内でケーシング本体23とシリンダブロック27との間に配置されケーシング本体23に固定されている。弁板33は凸状球面部33Aを有し、この凸状球面部33Aにはシリンダブロック27の凹状球面部27Cが摺接している。これにより、弁板33は、回転軸26と一体に回転するシリンダブロック27を支持している。
The
弁板33には、眉形状をなす一対の給排ポート33B,33Cが形成され、これら給排ポート33B,33Cは、ケーシング本体23の給排通路23C,23Dと連通している。弁板33の給排ポート33B,33Cは、シリンダブロック27の回転時に各シリンダ27Aのシリンダポート27Dと間欠的に連通する。このとき、各シリンダ27A内を往復動するピストン28は、その吸入行程で一方の給排通路23C側からシリンダ27A内に作動油を吸込み、吐出行程ではシリンダ27A内で高圧状態となった圧油を他方の給排通路23Dから吐出させる。
A pair of supply /
斜板34は、後述のクレードル35を介してケーシング22内に傾転可能に設けられている。斜板34のシリンダブロック27側となる一端面側には、各シュー29を摺動可能に案内する平滑面34Aが形成されている。斜板34には、その板厚方向に貫通する貫通孔34Bが設けられ、この貫通孔34Bには回転軸25が隙間をもって挿通されている。
The
図4に示すように、斜板34の貫通孔34Bを挟む両側には、後述するクレードル35の各傾転支持部35C,35Dに対向する一対の脚部34C,34Dが設けられている。各脚部34C,34Dのうち平滑面34Aとは反対側となる他端面側(フロントケーシング24側)には、凸湾曲面状の凸湾曲状摺動面34E,34Fがそれぞれ形成されている。凸湾曲状摺動面34Eは、クレードル35の傾転支持部35Cに設けられた傾転摺動面35Eに摺動可能に係合し、凸湾曲状摺動面34Fは、クレードル35の傾転支持部35Dに設けられた傾転摺動面35Fに摺動可能に嵌合している。斜板34は、後述の傾転アクチュエータ36,37により、斜板支持点となるクレードル35の各傾転支持部35C,35Dを中心として傾転駆動される。
As shown in FIG. 4, on both sides of the
斜板支持部材としてのクレードル35は、回転軸25を取囲むようにフロントケーシング24に設けられている。図5に示すように、クレードル35は、回転軸25が挿通される軸挿通孔35Aが設けられた環状の基板35Bと、軸挿通孔35Aを挟んで対向する一対の傾転支持部35C,35Dとを含んで構成されている。各傾転支持部35C,35Dには、斜板34の脚部34C,34Dに形成された凸湾曲状摺動面34E,34Fが摺動可能に係合する凹湾曲面状の傾転摺動面35E,35Fがそれぞれ形成されている。また、各傾転摺動面35E,35Fには、それぞれクレードル側給油路35Gの一端が開口している。各クレードル側給油路35Gの他端は、基板35Bの外周面に開口し、後述するケーシング側給油路38に接続されている。
A
一対の傾転アクチュエータ36,37は、ケーシング本体23に設けられ、シリンダブロック27を挟んで径方向で対向している。各傾転アクチュエータ36,37は、ケーシング本体23に形成されたシリンダ穴36A,37Aと、このシリンダ穴36A,37A内に摺動可能に挿嵌され、シリンダ穴36A,37A内に液圧室36B,37Bを画成する傾転ピストン36C,37Cとを含んで構成されている。
The pair of
そして、傾転アクチュエータ36,37の液圧室36B,37Bに、制御圧通路(図示せず)を通じて外部から傾転制御圧が給排されることにより、傾転ピストン36C,37Cがシリンダ穴36A,37Aから伸長、縮小し、斜板34を押圧する。これにより、斜板34の各脚部34C,34Dに設けられた凸湾曲状摺動面34E,34Fが、クレードル35の各傾転支持部35C,35Dに設けられた傾転摺動面35E,35Fに沿って摺動し、斜板34の傾転角度が可変に制御される。
When the tilt control pressure is externally supplied to and discharged from the
ケーシング側給油路38は、ケーシング本体23とフロントケーシング24とに設けられている。ケーシング側給油路38の一端は、ケーシング本体23側で高圧側の給排通路23Dに接続され、ケーシング側給油路38の他端は、フロントケーシング24側でクレードル35の基板35Bに形成されたクレードル側給油路35Gに接続されている。従って、高圧側の給排通路23Dから吐出した圧油の一部は、ケーシング側給油路38からクレードル側給油路35Gを通じて、クレードル35の各傾転支持部35C,35Dに設けられた傾転摺動面35E,35Fに導かれる。
The casing side
これにより、クレードル35の各傾転摺動面35E,35Fと、斜板34の各脚部34C,34Dに設けられた凸湾曲状摺動面34E,34Fとの摺動部に油液(作動油)が供給され、各傾転摺動面35E,35Fと各凸湾曲状摺動面34E,34Fとの間に静圧軸受が形成される。これにより、各傾転摺動面35E,35Fと各凸湾曲状摺動面34E,34Fとの摺動面を常に潤滑することができると共に、各傾転摺動面35E,35Fと各凸湾曲状摺動面34E,34Fとの間に作用する面圧を、潤滑油の油圧反力を利用して低減することができる構成となっている。
Accordingly, the oil liquid (actuated) is applied to the sliding portions between the
第2の実施の形態による斜板式油圧ポンプ21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。
The swash plate type
エンジン、モータ等の原動機(図示せず)によって回転軸25を回転駆動すると、回転軸25と共にシリンダブロック27が回転する。これにより、リテーナ32に保持された各シュー29が、斜板34の平滑面34A上をリング状の軌跡を描くように摺動変位する。これにより、各ピストン28がシリンダブロック27の各シリンダ27A内で往復動を繰返す。
When the
これにより、シリンダブロック27が1回転する間に、各ピストン28はシリンダ27A内を上死点から下死点に向けて摺動変位する吸入行程と、下死点から上死点に向けて摺動変位する吐出行程とを繰返す。そして、ピストン28の吸入行程では、例えば給排通路23Cからシリンダポート27Dを通じてシリンダ27A内に作動油を吸込み、ピストン28の吐出行程では、シリンダ27A内の作動油を高圧の圧油としてシリンダポート27Dを通じて給排通路23Dから吐出させる。
Thus, while the
斜板式油圧ポンプ21の容量を変化させる場合には、傾転アクチュエータ36,37の液圧室36B,37Bに対し、外部から傾転制御圧が給排される。これにより、傾転ピストン36C,37Cがシリンダ穴36A,37Aから伸長、縮小して斜板34を押圧し、斜板34の各脚部34C,34Dに設けられた凸湾曲状摺動面34E,34Fが、クレードル35の各傾転支持部35C,35Dに設けられた傾転摺動面35E,35Fに沿って摺動する。この結果、斜板34がクレードル35の各傾転支持部35C,35Dを中心として傾転駆動され、斜板34の傾転角度の変化に応じて各ピストン28のストロークが変化することにより、斜板式油圧ポンプ21の容量を変化させることができる。
When the capacity of the swash plate
ここで、第2の実施の形態による斜板式油圧ポンプ21は、第1の部材としての斜板34に設けられた第1の摺動面としての各凸湾曲状摺動面34E,34Fと、第2の部材としてのクレードル35に設けられた第2の摺動面としての各傾転摺動面35E,35Fとの摺動面の摩耗を抑えることができるように構成されており、以下、斜板34とクレードル35の構成について詳細に説明する。
Here, the swash plate type
第1の部材としての斜板34は、例えばSACM645等の窒化鋼を用いて形成されている。そして、斜板34に対し、例えばNH3を用いたガス窒化処理を施すことにより、表面が硬化された斜板34を形成することができる。斜板34の各脚部34C,34Dに設けられた凸湾曲状摺動面34E,34Fの生成工程においては、ガス窒化処理により、例えば表面から10〜30μmまでの深さに窒素化合物層が形成され、表面から0.2〜0.5mmまでの深さに窒素の拡散層が形成される。
The
窒素化合物層は脆くコンタミナントの要因になる可能性があることから研削加工により除去し、除去後に凸湾曲状摺動面34E,34Fが形成される。形成された凸湾曲状摺動面34E,34Fのビッカース硬さは、Hv900以上(Hv900〜1200)に設定されている。これにより、斜板34の各凸湾曲状摺動面34E,34Fと、クレードル35の各傾転支持部35C,35Dに設けられた傾転摺動面35E,35Fとの摺動部に、ビッカース硬さがHv900程度のシリカを含む塵埃が侵入したとしても、斜板34の各凸湾曲状摺動面34E,34Fが摩耗するのを抑えることができる。
Since the nitrogen compound layer is fragile and may cause contamination, it is removed by grinding, and the convex curved sliding
次に、第2の部材としてのクレードル35は、斜板34の素材である窒化鋼とは異なる金属材料、例えば鋳鉄材を用いた鋳造品として形成されている。
Next, the
そして、クレードル35に対し、例えばNH3、CO2、H2S等を用いた浸硫窒化処理を施すことにより、表面が硬化されたクレードル35を形成することができる。これにより、クレードル35の各傾転支持部35C,35Dに設けられた傾転摺動面35E,35Fには、表面から15μm以下の深さに硫黄を含む浸硫層であるなじみ層(軟質被膜)35E1,35F1が形成され、表面から10〜30μmまでの深さに窒素化合物層が形成される。また、表面から0.05〜0.1mmまでの深さには窒素の拡散層が形成される。
Then, the
この場合、なじみ層35E1,35F1が形成された各傾転摺動面35E,35Fのビッカース硬さは、例えばHv300〜Hv500に設定され、斜板34の各凸湾曲状摺動面34E,34Fのビッカース硬さよりも低くなっている。従って、斜板34の各凸湾曲状摺動面34E,34Fとクレードル35の各傾転摺動面35E,35Fとが摺動することにより、当たりが強い部位で各傾転摺動面35E,35Fのなじみ層35E1,35F1が部分的に削られる。これにより、各傾転摺動面35E,35Fを各凸湾曲状摺動面34E,34Fになじませて両者間に生じる隙間を小さくし、塵埃が侵入するのを抑えることができる。
In this case, the Vickers hardness of each
しかも、各傾転摺動面35E,35Fのなじみ層35E1,35F1が削られた分、各凸湾曲状摺動面34E,34Fと各傾転摺動面35E,35Fとの接触面積が増大して両者間の面圧を抑えることができ、かつ、なじみ層35E1,35F1に含まれる硫黄によって潤滑性が確保されるので、各傾転摺動面35E,35Fのなじみ層35E1,35F1が早期に摩耗するのを抑えることができる。
In addition, the contact area between each of the convex curved sliding
また、各傾転摺動面35E,35Fと各凸湾曲状摺動面34E,34Fとの間に塵埃が侵入したとしても、この塵埃は、なじみ層35E1,35F1内に埋込まれる。この結果、各傾転摺動面35E,35Fと各凸湾曲状摺動面34E,34Fとの間で塵埃が相対移動するのを抑えることができ、各傾転摺動面35E,35Fの摩耗を抑えることができる。
Further, even if dust enters between the
さらに、各傾転摺動面35E,35Fのなじみ層35E1,35F1が消失したとしても、クレードル35は、斜板34とは異なる金属材料である鋳鉄によって形成されているので、斜板34の各凸湾曲状摺動面34E,34Fが、クレードル35の各傾転摺動面35E,35Fに焼付くリスクを低減することができる。
Furthermore, even if the conformable layers 35E1 and 35F1 of the
しかも、クレードル35を、鋳鉄を用いて安価に形成した場合でも、この鋳鉄材からなるクレードル35に浸硫窒化処理を施すことにより、各傾転摺動面35E,35Fになじみ層35E1,35F1を形成することができる。このため、クレードル35を安価な素材で形成した場合でも、各傾転摺動面35E,35Fと各凸湾曲状摺動面34E,34Fとの摩耗を抑えることができ、斜板式油圧ポンプ21全体の製造コストの低減にも寄与することができる。
Moreover, even when the
なお、第1の実施の形態では、ヘッドケーシング4に設けられた第2の摺動面である傾転摺動面4Bに対し、NH3、CO2、H2S等を用いた浸硫窒化処理を施すことにより、傾転摺動面4Bの表面に硫黄を含む浸硫層であるなじみ層(軟質被膜)4B1を形成した場合を例示している。しかし、本発明はこれに限るものではなく、ヘッドケーシング4の傾転摺動面4Bに対し、浸硫窒化処理に代えてリン酸マンガン処理を施すことにより、傾転摺動面4Bの表面にリンを含むなじみ層を形成してもよい。
In the first embodiment, the nitriding treatment using NH3, CO2, H2S, or the like is performed on the tilting sliding surface 4B that is the second sliding surface provided on the
ここで、リン酸マンガン処理とは、リン酸イオンとマンガンイオンを主成分として構成された処理溶液を用いて、ヘッドケーシング4の傾転摺動面4Bにリン酸マンガン系の結晶性のなじみ層(皮膜)を生成させる表面処理である。このことは、第2の実施の形態に用いられるクレードル35の各傾転摺動面35E,35Fについても同様である。
Here, the manganese phosphate treatment means that a manganese phosphate-based crystalline conforming layer is formed on the tilting sliding surface 4B of the
また、第1の実施の形態では、弁板11の素材となる窒化鋼として、JIS規格に規定されたSACM645鋼を用いた場合を例示している。しかし、本発明はこれに限らず、例えばDIN規格に規定された他の窒化鋼、例えば34CrAl6、34CrAlS5、34CrAlMo5−10、41CrAlMo7−10、31CrMo12、31CrMoV9、15CrMoV5−9、40CrMoV13−9、34CrAlNi7−10等の窒化鋼を用いても良い。このことは、第2の実施の形態に用いられる斜板34についても同様である。
Further, in the first embodiment, the case where SACM645 steel specified in JIS standard is used as the nitride steel used as the material of the
また、第1の実施の形態では、斜軸式油圧ポンプ1の弁板11を第1の部材として適用し、ヘッドケーシング4を第2の部材として適用した場合を例示している。しかし、本発明はこれに限らず、互いに摺動する他の2つの部材に広く適用することができるものである。
The first embodiment exemplifies a case in which the
さらに、本発明による液圧回転機は、油圧ショベル、ホイールローダ等の建設機械に搭載される油圧ポンプ、油圧モータに限らず、各種産業機械に搭載される油圧ポンプ、油圧モータにも適用することができる。 Furthermore, the hydraulic rotary machine according to the present invention is not limited to hydraulic pumps and hydraulic motors mounted on construction machines such as hydraulic shovels and wheel loaders, and may be applied to hydraulic pumps and hydraulic motors mounted on various industrial machines. Can be.
1 斜軸式油圧ポンプ
2,22 ケーシング
4 ヘッドケーシング(第2の部材)
4B 傾転摺動面(第2の摺動面)
4B1,35E1,35F1 なじみ層
5,25 回転軸
5B ドライブディスク
7,27 シリンダブロック
7B,27A シリンダ
7D,27D シリンダポート
10,28 ピストン
11 弁板(第1の部材)
11A,11B 給排ポート(油路)
11D 凸湾曲状摺動面(第1の摺動面)
29 シュー
33 弁板
34 斜板(第1の部材)
34E,34F 凸湾曲状摺動面(第1の摺動面)
35 クレードル(第2の部材:斜板支持部材)
35E,35F 傾転摺動面(第2の摺動面)
35G クレードル側給油路(油路)
DESCRIPTION OF SYMBOLS 1 Oblique axis
4B Tilt sliding surface (second sliding surface)
4B1, 35E1, 35F1
11A, 11B supply / discharge port (oil passage)
11D convex curved sliding surface (first sliding surface)
29
34E, 34F Convex curved sliding surface (first sliding surface)
35 Cradle (second member: swash plate support member)
35E, 35F Tilt sliding surface (second sliding surface)
35G Cradle side refueling passage (oil passage)
Claims (4)
前記第1の摺動面に対して摺動する第2の摺動面を有する第2の部材とを備え、
前記第1の摺動面と前記第2の摺動面とのうち少なくとも何れかの摺動面には、油液が流通する油路の一端が開口する構成としてなる液圧回転機において、
前記第1の部材は合金鋼と銅合金とのバイメタルを用いて形成され、前記第1の摺動面は窒化処理によってビッカース硬さHv900以上の硬度に設定され、
前記第2の部材は前記第1の部材とは異なる金属材料を用いて形成され、前記第2の摺動面には前記第1の摺動面のビッカース硬さよりもビッカース硬さが低い硫黄またはリンを含むなじみ層が形成されていることを特徴とする液圧回転機。 A first member having a first sliding surface;
A second member having a second sliding surface that slides on the first sliding surface,
In a hydraulic rotating machine having a configuration in which at least one of the first sliding surface and the second sliding surface has one end of an oil passage through which an oil liquid flows,
The first member is formed using a bimetal of alloy steel and a copper alloy, and the first sliding surface is set to a hardness of Vickers hardness Hv900 or more by nitriding treatment,
The second member is formed using a metal material different from that of the first member, and the second sliding surface has sulfur or Vickers hardness lower than the Vickers hardness of the first sliding surface. A hydraulic rotary machine, wherein a conformable layer containing phosphorus is formed.
前記第2の摺動面には浸硫窒化処理およびリン酸マンガン処理のうちいずれか一方の処理を施すことにより前記なじみ層が形成されていることを特徴とする請求項1に記載の液圧回転機。 The second member is formed using a cast iron material,
2. The hydraulic pressure according to claim 1, wherein the second sliding surface is formed with the conformable layer by subjecting the second sliding surface to one of a sulphinitriding treatment and a manganese phosphate treatment. 3. Rotating machine.
前記第1の摺動面に対して摺動する第2の摺動面を有する第2の部材とを備え、
前記第1の摺動面と前記第2の摺動面とのうち少なくとも何れかの摺動面には、油液が流通する油路の一端が開口する構成としてなる液圧回転機において、
中空なケーシングと、該ケーシング内に回転可能に設けられ先端がドライブディスクとなった回転軸と、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と該各シリンダに対応した位置で端面に開口したシリンダポートと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内に往復動可能に挿嵌され突出端が前記回転軸の前記ドライブディスクに揺動可能に支持された複数のピストンと、前記シリンダブロック側となる一端面側に該シリンダブロックが摺動すると共に他端面側に凸湾曲面状の摺動面が形成され、弁板支持点を傾転中心として前記シリンダブロックと共に傾転可能に設けられる弁板と、該弁板の摺動面と摺動する凹湾曲面状の傾転摺動面が形成されたヘッドケーシングとを備え、
前記第1の部材は、前記シリンダポートを介して前記各シリンダと連通する前記油路となる給排ポートが形成された前記弁板であり、合金鋼を含む金属材料を用いて形成され、前記第1の摺動面は窒化処理によってビッカース硬さHv900以上の硬度に設定され、
前記第2の部材は、前記弁板と摺動する前記ヘッドケーシングであり、前記第1の部材とは異なる金属材料を用いて形成され、前記第2の摺動面には前記第1の摺動面のビッカース硬さよりもビッカース硬さが低い硫黄またはリンを含むなじみ層が形成されていることを特徴とする液圧回転機。 A first member having a first sliding surface;
A second member having a second sliding surface that slides on the first sliding surface,
In a hydraulic rotating machine having a configuration in which at least one of the first sliding surface and the second sliding surface has one end of an oil passage through which an oil liquid flows,
A hollow casing, a rotating shaft rotatably provided in the casing and having a tip as a drive disk, and a plurality of shafts provided in the casing so as to rotate together with the rotating shaft and extending in a circumferential direction and separated in a circumferential direction. A cylinder block formed with a cylinder and a cylinder port opened at an end surface at a position corresponding to each cylinder, and a reciprocatingly inserted and protruding end inserted into each cylinder of the cylinder block, the protruding end of the drive of the rotary shaft. A plurality of pistons swingably supported by the disc, a cylinder block that slides on one end side that is the cylinder block side, and a convex curved sliding surface that is formed on the other end side; A valve plate is provided so as to be tiltable together with the cylinder block with the support point as a tilting center, and a tilting sliding surface having a concave curved surface that slides on a sliding surface of the valve plate is formed. And a head casing,
The first member is the valve plate formed with a supply / discharge port serving as the oil passage communicating with each of the cylinders through the cylinder port, and is formed using a metal material including alloy steel, The first sliding surface is set to a hardness of Vickers hardness Hv900 or more by nitriding treatment,
Said second member, Ri said head casing der which slides with said valve plate, wherein the first member is formed by using a different metal material, the first to the second sliding surface A hydraulic rotary machine , wherein a conformable layer containing sulfur or phosphorus having a Vickers hardness lower than a Vickers hardness of a sliding surface is formed .
前記第1の摺動面に対して摺動する第2の摺動面を有する第2の部材とを備え、
前記第1の摺動面と前記第2の摺動面とのうち少なくとも何れかの摺動面には、油液が流通する油路の一端が開口する構成としてなる液圧回転機において、
中空なケーシングと、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と該各シリンダに対応した位置で端面に開口したシリンダポートと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内に往復動可能に挿嵌された複数のピストンと、前記各ピストンの突出端側に揺動可能に取付けられた複数のシューと、前記ケーシングとシリンダブロックとの間に設けられ前記シリンダポートを介して前記各シリンダと連通する給排ポートが形成された弁板と、前記シリンダブロック側となる一端面側に前記各シューが摺動すると共に他端面側に凸湾曲面状の摺動面が形成され、斜板支持点を傾転中心として傾転可能に設けられた斜板と、該斜板の摺動面と摺動する凹湾曲面状の傾転摺動面が形成され内部に前記シリンダポートから吐出される油液が流通する給油路が形成された斜板支持部材とを備え、
前記第1の部材は、前記凸湾曲面状の摺動面を有する前記斜板であり、合金鋼を含む金属材料を用いて形成され、前記第1の摺動面は窒化処理によってビッカース硬さHv900以上の硬度に設定され、
前記第2の部材は、前記油路となる前記給油路が形成された前記斜板支持部材であり、前記第1の部材とは異なる金属材料を用いて形成され、前記第2の摺動面には前記第1の摺動面のビッカース硬さよりもビッカース硬さが低い硫黄またはリンを含むなじみ層が形成されていることを特徴とする液圧回転機。 A first member having a first sliding surface;
A second member having a second sliding surface that slides on the first sliding surface,
In a hydraulic rotating machine having a configuration in which at least one of the first sliding surface and the second sliding surface has one end of an oil passage through which an oil liquid flows,
A hollow casing, a rotating shaft rotatably provided in the casing, a plurality of cylinders provided in the casing so as to rotate with the rotating shaft and extending in a circumferential direction and spaced apart in a circumferential direction, and the respective cylinders A cylinder block formed with a cylinder port opened at the end face at a position corresponding to the above, a plurality of pistons reciprocally inserted into the cylinders of the cylinder block, and swinging toward the protruding end sides of the pistons. A plurality of movably mounted shoes, a valve plate provided between the casing and the cylinder block, and formed with a supply / discharge port communicating with each of the cylinders through the cylinder port; and Each of the shoes slides on one end surface, and a convex curved sliding surface is formed on the other end surface. The inclined swash plate and the inclined sliding surface having a concave curved surface that slides on the sliding surface of the swash plate are formed therein, and an oil supply passage through which the oil liquid discharged from the cylinder port flows is formed. A swash plate support member,
The first member is the swash plate having the convex curved sliding surface, and is formed using a metal material including alloy steel, and the first sliding surface has a Vickers hardness by nitriding. Hv900 or higher hardness,
Said second member, Ri said swash plate support der that the oil supply path is formed to be the fluid passage is formed using a metal material different from the first member, said second sliding A hydraulic rotating machine , characterized in that a familiar layer containing sulfur or phosphorus having a Vickers hardness lower than the Vickers hardness of the first sliding surface is formed on the surface .
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