CN101384823B - 斜板式活塞泵·电动机 - Google Patents

Abstract

本发明是在提高生产效率的同时提高斜板和斜板支持台的滑动面的耐磨性以及防烧伤性。在与旋转轴(5)一起旋转的汽缸体(9)上，在圆周方向上配设多个活塞(10)，各活塞(10)的前端部(10a)被沿着斜板(12)的滑面(26a)导向，以使活塞(10)往复运动，斜板(12)，其凸面(32)滑动自如地支承于斜板支持台(4)的凹面(22)上，因而可相对于旋转轴线(L)倾转，斜板支持台(4)的凹面(21、22)具有用激光部分淬火的淬火部(21a、22a)。

Description

斜板式活塞泵·电动机

技术领域

本发明涉及斜板可相对于旋转轴倾转地支承于斜板支持台上的斜板式活塞泵·电动机。

背景技术

通常托架型斜板式活塞泵形成如下所述的结构，即斜板的背面圆弧状突出，同时外壳或斜板支持台上形成圆弧状的支承面，支持所述斜板的圆弧状的背面，通过将润滑油引向该支承面上使斜板倾动，以此改变斜板的相对于旋转轴的倾转角度，而且工作油的排出量能够调节(参照例如日本特开平11-50951号公报)。具体地说，这种类型的活塞泵在圆周方向上，在配置在外壳内的汽缸体上具备多个活塞，汽缸体随着旋转轴的旋转而旋转时，活塞的前端部在斜板的导向下沿着斜板往复运动，吸入/吐出工作油。这时，如果把斜板的倾转角度加大，则活塞的冲程变大，吐出量增大，另一方面，如果减小倾转角度则活塞的冲程减小，吐出量减小。

这样的斜板式活塞泵，在汽缸体内活塞后退吐出工作油时工作油对各活塞施加的反作用力作用于斜板上，因此斜板与斜板支持台之间的面压非常大。这样一来，斜板与斜板支持台之间的界面上的润滑油膜容易用光，因此对斜板与斜板支持台的滑动面要求有耐烧熔性和耐磨性。因此，向来通过对铸铁构成的斜板和斜板支持台采用渗氮使其扩散实现表面硬化的气体软氮化处理，以此赋予其耐磨性能以及防烧伤性。

(还有，活塞泵以对旋转轴的驱动力为输入，用活塞吸入/吐出工作油，而活塞电动机也是以加压油的流入/流出为输入，输出旋转轴的驱动力，仅在这一点上，基本结构与活塞泵相同，因此本申请的说明书在下面将其称为活塞泵·电动机。)

发明内容

但是，对斜板和斜板支持台赋予耐烧熔性和耐磨性尽管只要对滑动面进行即可，但是利用气体软氮化进行表面处理的情况下，由于处理上的情况，对整个部件进行气体软氮化，为了批量生产，需要大型设备。而且在实施气体软氮化处理时，为了将整个部件加热到高温(约570℃)，也有必要在处理之前进行退火消除畸变以便在加热时避免发生变形。而且在实施气体软氮化时考虑生产效率以一定的数量成批处理，也存在生产周期长的问题。而且气体软氮化时如果零部件的表面没有清洗干净，则处理不稳定，因此零部件在处理之前进行清洗是必要的。

因此，本发明的目的在于，在提高生产效率的同时提高滑动面的防烧伤性和耐磨性。

本发明是鉴于上述情况而作出的，本发明的斜板式活塞泵·电动机，在与旋转轴一起旋转的汽缸体上，在圆周方向上配设多个活塞，所述各活塞的前端部被沿着斜板的滑面导向，以使所述活塞往复运动，所述斜板可相对于旋转轴倾转地支承于斜板支持台，其特征在于，所述斜板支持台和所述斜板中的任一方的滑动面具有用激光部分淬火的淬火部。

这样一来，利用激光的高指向性部分形成的淬火部发生热膨胀而形成凸出的形状，与非淬火部之间形成凹凸，提高磨合性和滑动性，提高防烧伤性。而且，只要对斜板支持台或斜板的滑动面用激光进行淬火即可，用小设备就能够干净地在短时间内赋予其耐磨性。而且由于是硬化深度小的部分淬火，因此不容易因加热而发生变形，能够省去抛光加工。而且如果采用激光淬火，则可以在大气中进行处理，而且可以不使用冷却液。而且只要淬火表面的激光吸收率为一定值即可，因此不必像气体软氮化的情况那样太在意零部件表面的清洁度。因此可以放在活塞泵·电动机的生产线上进行在线处理，能够在一边大幅度提高生产效率的同时也一边提高斜板支持台或斜板的滑动面的防烧伤性和耐磨性。

所述淬火部也可以形成条纹状。这样一来，由激光引起的热膨胀而形成凸状的淬火部形成多个而且相互保持间隔，因此能够有效地分散斜板与斜板支持台之间的面压，容易磨合，提高防烧伤性。

所述淬火部的各线条也可以形成与所述斜板对所述斜板支持台的滑动方向垂直的方向。这样一来，斜板倾转，相对于斜板支持台滑动时，在淬火部的某一面与滑动的相对的面上，淬火部与非淬火部一边相互交替一边接触，进一步提高了防烧伤性。

所述淬火部也可以形成为多个点状。这样一来，斜板与斜板支持台形成为点接触，因此能够有效地分散斜板与斜板支持台之间的面压，容易磨合，提高防烧伤性。还有，点的形状可以是圆形、椭圆形等形状。

也可以在所述被淬火的滑动面上还围绕所述淬火部与非淬火部形成淬火部。这样一来，斜板与斜板支持台之间的界面上涂布的润滑油被封入形成于围绕的淬火部的内侧里形成的凹部的非淬火部，非淬火部能够发挥油膜保持效果，能够抑制斜板与斜板支持台的界面上油膜用光的情况的发生。

从如以上说明可知，如果采用本发明，斜板和斜板支持台中的任一方的滑动面用激光部分淬火，能够大幅度提高活塞泵·电动机的生产效率，同时能够提高斜板支持台或斜板的滑动面的防烧伤性和耐磨性。

附图说明

图1是本发明第1实施形态的托架型斜板式活塞泵·电动机的剖面图。

图2(a)是图1所示的托架型斜板式活塞泵·电动机的斜板支持台的平面图，(b)是A-A线剖面图。

图3(a)是图1所示的托架型斜板式活塞泵·电动机的斜板的平面图，(b)是B-B线剖面图。

图4是第2实施形态的斜板支持台的平面图。

图5(a)第3实施形态的斜板的平面图，(b)是C-C线剖面图。

图6是第4实施形态的斜板的平面图。

图7是第5实施形态的斜板支持台的平面图。

图8是第6实施形态的斜板支持台的平面图。

具体实施方式

下面参照附图对本发明的实施形态进行说明。

第1实施形态

图1是第1实施形态的托架型斜板式活塞泵·电动机1的剖面图。如图1所示，斜板式活塞泵·电动机1具备大致为筒状的外壳主体2、将该外壳主体2的右侧的开口封闭，具有吐出通路3a和吸入通路(未图示)的阀盖3、以及封闭该外壳主体2的左侧的开口的斜板支持台4。在外壳主体2内，在阀盖3和斜板支持台4上，设置在左右方向上通过轴承6、7旋转自如地支持的旋转轴5，嵌入斜板支持台4内的轴承7的外侧上安装按压构件8。将汽缸体9花键耦合于旋转轴5上，与旋转轴5成一整体旋转。在汽缸体9上，以旋转轴5的旋转轴线L为中心在圆周方向上保持相等的间隔设置多个凹入的活塞室9a。各活塞室9a分别平行于旋转轴线L，分别容纳往复运动的活塞10。

从活塞室9a突出的各活塞10的前端部10a为球状，分别旋转自如地安装于滑履13的嵌合凹部13a。而且在汽缸体9的左侧的前端上外嵌滑履13的支承座11。在滑履13的嵌合凹部13a和相反侧的接触面13b上面对面配置斜板12，通过从汽缸体9一侧向滑履13嵌入压板14，将滑履13压在斜板12一侧。斜板12具有临近滑履13的接触面13b的平坦的滑面26a，汽缸体9旋转时，滑履13被沿着滑面26a引导着旋转，活塞10在旋转轴线L方向上往复运动。斜板12的滑面26a的相反侧的面上设置圆弧状的凸面32，该凸面32滑动自如地支承于斜板支持台4的圆弧状凹面22上。

外壳主体2的上方，在同一轴上左右相对地设置大直径汽缸室2a和小直径汽缸室2b，大直径汽缸室2a容纳倾转调节用的活塞15的大直径部15a，同时在小直径汽缸室2b容纳小直径部15b。倾转调节用的活塞15的中央部贯通固定连结构件16，连结构件16的下端侧的球状部16a转动自如地嵌合于斜板12的上部的凹部28a。而且形成在对小直径汽缸室2b提供常压的状态下，利用调节器(未图示)增减提供给大直径汽缸室2a的压力，通过使倾转调节用的活塞15左右滑动，斜板12的凸面32相对于斜板支持台4的凹面22在滑动方向X上滑动，斜板12相对于旋转轴线L的倾斜角度α发生变化的结构。

在阀盖3的内侧面上，安装在汽缸体9上滑动的阀板25。阀板25上形成吐出端口25a和吸入端口25b，相应于汽缸体9的角度位置，连通汽缸体9的汽缸室9a的油通路9b与吐出端口25a或吸入端口25b连通。阀盖3上形成与阀板25的吐出端口25a连通，在外侧面上开口的吐出通路3a，同时形成与吸入端口25b连通，在外侧面开口的吸入通路(未图示)。在阀盖3上形成从吐出通路3a分叉的旁通流路3b，与形成于外壳主体2上的中继流路2b连通，该中继流路2b与下述斜板支持台4的油补给流路24连通。

图2(a)是斜板式活塞泵·电动机1的斜板支持台4的平面图，(b)是A-A线剖面图。如图2(a)、(b)所示，斜板支持台4由例如铸铁构成，在板部17的中心设置插通旋转轴5的插通孔18，同时在外周侧的规定位置上设置螺杆孔17a。在该板部17的插通孔18的两侧上凸出地设置一对滑动支承部19、20，滑动支承部19、20的与斜板12相对的面形成圆弧状的凹面21、22(滑动面)。凹面21、22上，利用二氧化碳激光器、YAG激光器、固体激光器或半导体激光器等激光照射装置(未图示)在滑动方向的垂直方向上条纹状地照射激光，以此形成条纹状的淬火部21a、22a。就这样，淬火部21a、22a发生组织变态导致膨胀形成为凸状，在与非淬火部21b、22b之间形成凹凸。而且在凹面21、22上设置面对下述斜板12的凸面31、32的槽部33、34开口的加压油供给口21c、22c。加压油供给口21c、22c通过形成于斜板支持台4的内部的油补给流路23、24与在板部17的下侧开口的油导入口17b、17c连通。油导入口17b、17c与外壳主体2的中继流路2b连通，将油作为润滑油提供给凹面21、22。

图3(a)是斜板式活塞泵·电动机1的斜板12的平面图，(b)是B-B线剖面图。如图3(a)、(b)所示，斜板12由实施例如渗氮扩散使表面硬化的气体软氮化处理的铸铁构成，具备具有为滑履13导向的滑面26a的斜板主体26和设置于该斜板主体26的与其长度方向垂直的宽度方向的两端部的一对滑动按压部29、30。在斜板主体26的中心设置可插通旋转轴5的插通孔27。滑动按压部29、30的与斜板支持台4相对的凹面21、22，相对的面形成圆弧状的平滑的凸面，在宽度方向的中央在滑动方向上设置保持油膜用的凹状的槽部33、34。

上述斜板式活塞泵·电动机1的动作，如图1所示，一旦对旋转轴5进行旋转驱动，汽缸体9与旋转轴5一起旋转，向下方移动的活塞10在斜板12的引导下从活塞室9a被引出，向活塞室9a内吸入工作油，另一方面，向上方移动的活塞10在斜板12的引导下被推入活塞室9a，吐出活塞室9a内的工作油。这时，使斜板12的凸面31、32隔着润滑油沿着斜板支持台4的凹面21、22滑动，对斜板12的倾转角度α进行调节，以此改变活塞10的冲程，使得吐出量的调节成为可能。

如果采用上述结构，则利用激光设置为条纹状的淬火部21a、21b由于组织变态而膨胀形成凸状，因此非淬火部21b、22b之间形成凹凸，滑动特性得到提高，也提高了耐烧熔性。这时淬火部21a、22a由于在滑动方向的正交方向上形成条纹状，因此滑动时斜板12的凸面31、32接连交替形成淬火部21a、22a与非淬火部21b、22b，斜板12与斜板支持台4之间的面压力得到有效分散，容易磨合，提高防烧伤性。而且由于只要用激光仅对斜板支持台4的凹面21、22进行淬火，因此用小型设备就能够在短时间内干净地提高滑动部分的耐磨性。而且由于是硬化深度浅的部分淬火，因此不容易发生加热变形，可以省去抛光加工。而且淬火表面只要激光的吸收率为一定即可，因此没有必要像气体软氮化那样太在意零部件表面的清洁度。因此能够放置在活塞泵·电动机1的生产线上进行在线处理，能够在大幅度提高生产效率的同时也提高斜板支持台4的耐烧熔性和耐磨性。

还有，本实施形态采用旋转轴5的旋转驱动力为输入，利用活塞10吸入/吐出工作油为输出的斜板式活塞泵进行动作说明，但是也可以采用加压油流入/流出汽缸室9a为输入，旋转轴5的旋转为输出的斜板式活塞电动机。

第2实施形态

下面对第2实施形态进行说明。图4是第2实施形态斜板支持台40的平面图。与第1实施形态的不同点在于，改变斜板支持台40的凹面43、44的淬火部43a、44a的图案形状。

如图4所示，本实施形态的斜板支持台40在板部17的插通孔18的两侧突出地设置一对滑动支承部41、42，在滑动支承部41、42的圆弧状的凹面43、44(滑动面)上，以激光照射形成淬火部43a、44a的图案。淬火部43a、44a形成滑动方向的正交方向(宽度方向)的条纹状，同时沿着凹面43、44外周围绕上述条纹状部分形成。通过这样将淬火部43a、44a形成条纹状，非淬火部43b、44b被淬火部43a、44a包围形成条纹状。也就是说，非淬火部43b、44b的各线条相互保持间隔地形成于滑动方向的正交方向。

采用上述结构时斜板12的凸面31、32与斜板支持台40的凹面43、44之间的界面上的润滑油被封闭在作为凹部的非淬火部43b、44b中，非淬火部43b、44b发挥保持油膜的效果，抑制油膜的破坏以提高耐烧熔性。还有，其他结构与第1实施形态相同，因此标以相同的符号并省略其说明。

第3实施形态

下面对第3实施形态进行说明。图5(a)第3实施形态的斜板50的平面图，(b)是C-C线剖面图。与第1实施形态的不同点在于，斜板50一侧进行激光淬火。

如图5(a)、(b)所示，斜板50在设置于斜板主体26的插通孔27的两侧设置的一对滑动按压部51、52的圆弧状的凸面53、54(滑动面)上，在滑动方向的垂直方向(宽度方向)以条纹状方式照射激光，将淬火部53a、54a形成条纹状，这样，淬火部53a、54a由于热膨胀而形成凸状，非淬火部53b、54b之间形成凹凸。斜板支持台是渗氮扩散使表面硬化的气体软氮化处理过的铸铁，滑动支承部的圆弧状的凹面为平滑面，除此以外与第1实施形态相同。

采用上述结构时，与第1实施形态一样在大幅度提高生产效率的同时也能够提高活塞泵·电动机的斜板50的耐烧熔性和耐磨性。还有，其他结构与第1实施形态相同，因此省略其说明。

第4实施形态

下面对第4实施形态进行说明。图6是第4实施形态的斜板60的平面图。与第3实施形态的不同点在于，改变了斜板60的凸面63、64的淬火部63a、64a的图案形状。

如图6所示，斜板60在设置于插通孔27的两侧的一对滑动按压部61、62的圆弧状的凸面63、64(滑动面)上，以激光照射形成淬火部63a、64a的图案。淬火部63a、64a形成在滑动方向的正交方向(宽度方向)上的条纹状，同时沿着凸面63、64的外周，围着上述条纹状部分形成。通过这样形成条纹状的淬火部63a、64a，非淬火部63b、64b被淬火部63a、64a包围着形成条纹状。也就是说，非淬火部63b、64b的各线条相互保持间隔形成于滑动方向的正交方向上。

采用上述结构时，斜板60的凸面61、62与斜板支持台的凸面之间的界面上的润滑油被封入作为凹部的非淬火部63b、64b，非淬火部63b、64b发挥保持油膜的效果，油膜的破坏受到抑制，耐烧熔性得到提高。还有，其他结构与第1实施形态相同，因此省略其说明。

第5实施形态

下面对第5实施形态进行说明。图7是第5实施形态的斜板支持台70的平面图。与第1实施形态的不同点在于，改变了斜板支持台70的凹面73、74的淬火部73a、74a的图案形状。

如图7所示，本实施形态的斜板支持台70在板部17的插通孔18的两侧突出地设置一对滑动支承部71、72，滑动支承部71、72的圆弧状凹面73、74(滑动面)上以激光照射形成淬火部73a、74a的图案。淬火部73a、74a形成在滑动方向和与其正交的方向上等间隔配置的多个点状(斑点状)的形状。

采用上述结构时，利用激光设置为斑点状的淬火部73a、74a由于组织变态而膨胀形成凸状，因此在与非淬火部73b、74b之间形成凹凸提高了滑动特性，而且提高了耐烧熔性。还有，其他结构与第1实施形态相同，因此标以相同的符号并省略其说明。又，本实施形态以斜板支持台为例进行说明，但是也可以在斜板的滑动面上形成同样的图案的淬火。还有，在本实施形态中，淬火部73a、74a采用圆形，但是也可以采用短的椭圆形状等。

第6实施形态

下面对第6实施形态进行说明。图8是第6实施形态的斜板支持台80的平面图。与第5实施形态的不同点在于改变了斜板支持台80的凹面83、84的淬火部83a、84a的图案形状。

如图8所示，本实施形态的斜板支持台80在板部17的插通孔18的两侧突出地设置一对滑动支承部81、82，滑动支承部81、82的圆弧状凹面83、84(滑动面上)以激光照射形成淬火部83a、84a的图案。淬火部83a、84a在滑动方向和与其垂直的方向上形成等间隔配置的多个点状(斑点状)的形状。同时沿着凹面83、84的外周，围绕上述斑点状部分形成线条状的淬火部83d、84d。

采用上述结构时，斜板支持台80的凹面83、84的界面上的润滑油被封入作为凹部的非淬火部83b、84b，非淬火部83b、84b发挥保持油膜的效果，油膜的破坏得到抑制，耐烧熔性得到提高。还有，其他结构与第1实施形态相同，因此标以相同的符号并省略其说明。又，本实施形态以斜板支持台为例进行了说明，但是也可以在斜板的滑动面上形成同样图案的淬火。

Claims (4)

1.一种斜板式活塞泵·电动机，在与旋转轴一起旋转的汽缸体上，在圆周方向上配设多个活塞，所述各活塞的前端部被沿着斜板的滑面导向，以使所述活塞往复运动，所述斜板可相对于旋转轴倾转地并滑动自如地支承于斜板支持台，其特征在于，

在所述斜板的与所述滑面相反的一侧的面上，设置面对所述斜板支持台的圆弧状平滑凸面，在所述凸面上，设置在滑动方向上延伸的保持油膜用的凹状的槽部；

所述斜板支持台将筒状的外壳主体的一侧的开口封闭以构成外壳的一部分，在所述斜板支持台上，内嵌旋转自如地支持所述旋转轴的轴承，在所述轴承的外侧安装按压构件；

所述斜板支持台的支承所述斜板的凸面的滑动面是圆弧状凹面，在所述凹面上设置面对所述槽部开口的加压油供给口；

所述斜板支持台的凹面具有用激光部分淬火的第一淬火部；并且

在被淬火的凹面上沿着该凹面的外周围绕所述第一淬火部与非淬火部还形成闭环状第二淬火部。

2.根据权利要求1所述的斜板式活塞泵·电动机，其特征在于，所述第一淬火部形成条纹状。

3.根据权利要求2所述的斜板式活塞泵·电动机，其特征在于，所述第一淬火部的各线条形成与所述斜板对所述斜板支持台的滑动方向垂直的方向。

4.根据权利要求1所述的斜板式活塞泵·电动机，其特征在于，所述第一淬火部形成为多个点状。

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