CN102099578A - 斜板式液压旋转机 - Google Patents
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Abstract
提供能够在提高生产效率的同时,提高倾斜调节用油压缸的滑动面的耐烧结性及耐磨性的斜板式液压旋转机。该斜板式液压旋转机在与旋转轴一起旋转的油压缸体上,在周方向上配设多个活塞,各活塞的前端部沿着斜板滑动,同时活塞往复运动,斜板相对于旋转轴可倾斜地支持于斜板支持部,且具备用于改变斜板的倾斜角度θ的倾斜调节用驱动部(47),倾斜调节用驱动部(47)具有倾斜调节用的大直径和小直径的油压缸室(42)、(43)、及在该油压缸室(42)、(43)内滑移,改变斜板的倾斜角度θ用的倾斜调节用大直径活塞和小直径活塞,该油压缸室(42)、(43)的内周面(42a)、(43a)上与倾斜调节用活塞相对的滑动面具有使用激光淬火过的淬火部(48、…)。
Description
技术领域
本发明涉及作为液压马达或液压泵使用的斜板式液压旋转机,即斜板可相对于旋转轴倾斜地支持于斜板支持部的,该斜板的倾斜角度利用倾斜调节用驱动部来控制的斜板式液压旋转机。
背景技术
通常斜板式活塞泵形成如下所述结构,即斜板的背面(凸面)圆弧状突出,同时在斜板支持部形成圆弧状的支持面(凹面),利用该支持面,倾转自如地支持斜板的圆弧状的突出的背面。而且通过使斜板倾斜,能够改变斜板相对于旋转轴的倾斜角度,以此形成能够调节工作油的排出量的结构(参照例如专利文献1)。
具体地说,这种活塞泵在外壳内配置的油压缸体上,在周方向上具备多个活塞,形成油压缸体伴随旋转轴的旋转而旋转的结构。而且,一旦油压缸体旋转,活塞的前端就被沿着斜板引导往复运动,活塞能够将工作油吸入、排出。这时如果增大斜板的倾斜角度,活塞的冲程变大,工作油的排出量增大。反之,如果减小斜板的倾斜角度,活塞的冲程变小,工作油的排出量减小。
而且为了这样增减变更斜板的倾斜角度,设置倾斜调节用驱动部。该倾斜调节用驱动部具有倾斜调节用油压缸、以及在该倾斜调节用油压缸内滑移,改变斜板的倾斜角度用的倾斜调节用活塞。
该倾斜调节用驱动部能够根据从搭载的设备来的控制指令改变倾斜调节用活塞的位置,改变斜板的倾斜角度。从而,在该斜板式活塞泵工作时,为了按照例如设备使用的工作油量不断地控制工作油的排出量,该倾斜调节用活塞不断地往复滑动。同样,该斜板式活塞泵作为马达工作时,为了对根据从例如搭载的设备来的指令改变的旋转轴转速进行控制,该倾斜调节用活塞不断地往复滑动。
而且在该倾斜调节用驱动部的倾斜调节用活塞上,有时候利用与斜板的位置关系在其轴方向的垂直方向施加分力(横向分力),有时候在借助于此对倾斜调节用油压缸的内表面施加高面压的状态下,倾斜调节用活塞往复滑动。于是,倾斜调节用油压缸与倾斜调节用活塞的界面上的润滑油膜容易断开,所以两者的滑动面要求有耐烧结性和耐磨性。
因此,向来通过对铸铁构成的倾斜调节用油压缸实施渗氮或渗透扩散氮以使其表面硬化的气体软氮化处理,赋予耐烧结性和耐磨性。
专利文献1:日本特开平11-50951号公报。
发明内容
但是,对倾斜调节用油压缸赋予耐烧结性和耐磨性尽管只要对与倾斜调节用活塞的滑动面实施即可,但是在利用气体软氮化进行表面处理的情况下,由于处理上的方便,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而以一定的数量成批处理,因此也存在生产前置时间(lead time)长的问题,因此在活塞泵的生产线上进行该气体软氮化处理是困难的。而且在进行气体软氮化时如果零部件的表面没有清洗干净到一定的程度,则处理不稳定,因此零部件在处理之前进行清洗是必要的。
本发明是为解决上述存在问题而作出的,其目的包括,提供能够在提高生产效率的同时,提高倾斜调节用油压缸的滑动面的耐烧结性和耐磨性的斜板式液压旋转机。
本发明的斜板式液压旋转机,在与旋转轴一起旋转的油压缸体上,在周方向上配设多个活塞,各所述活塞的前端部沿着斜板的板面滑动,同时所述活塞往复运动,所述斜板可相对于旋转轴倾斜地支持于斜板支持部,而且具备用于改变所述斜板的倾斜角度的倾斜调节用驱动部,其中,所述倾斜调节用驱动部具有倾斜调节用油压缸、以及在该倾斜调节用油压缸内滑移,改变所述斜板的倾斜角度用的倾斜调节用活塞;所述倾斜调节用油压缸的内表面上的,与所述倾斜调节用活塞相对的滑动面具有使用激光局部淬火过的淬火部。
根据本发明的斜板式液压旋转机,利用激光的高指向性局部形成的淬火部由于热膨胀形成凸状,能够在与非淬火部之间形成凹部和凸部。借助于此,能够使倾斜调节用油压缸与倾斜调节用活塞配合得更好,滑动特性也得到提高,也能够提高耐烧结性。而且只要用激光对倾斜调节用油压缸内表面上的,与倾斜调节用活塞相对的滑动面进行淬火即可,能够在短时间内用比较小的设备赋予其耐磨耗性。而且能够实施硬化深度浅的局部淬火,因此不容易发生加热变形,能够省去精加工。而且如果利用激光进行淬火,则能够在大气中进行处理,因此不必使用冷却液,所以能够提供环保的工作环境。而且淬火的表面只要是激光吸收率一定即可,因此不必像气体软氮化处理那样过多考虑零部件表面的干净程度。根据上面所述,可以放在斜板式液压旋转机的生产线上进行在线处理,能够大幅度提高生产效率,同时提高倾斜调节用油压缸的滑动面的耐烧结性与耐磨耗性。
而且在本发明的斜板式液压旋转机中,所述淬火部形成以所述倾斜调节用油压缸的轴心为中心的圆环状,在其一部分形成未淬火的间隙;所述间隙的尺寸为隔着该间隙相对的所述淬火部的各端部的淬火效果不减小的尺寸,或其以上的尺寸。
这样,用激光形成圆环状淬火部时如果使淬火处理的开始部分与结束部分不相互重叠,在淬火处理的开始部分以及结束部分,能够保持淬火得到的硬度,能够确保必要的耐烧结性和耐磨耗性。而且通过实施使淬火的开始部分与结束部分具有必要的硬度,同时使其间隙较小的淬火处理,能够提高该间隙部分的密封性。
也就是说,在使淬火处理的开始部分与结束部分相互重叠的情况下,重叠部分有可能被回火降低硬度。而且由于淬火,淬火部组织发生相变而膨胀形成凸状,而淬火处理的开始部分与结束部分相互重叠的部分进行两次淬火,因此其鼓起的程度参差不齐。而且该重叠部分的鼓起参差不齐是阻碍倾斜调节用活塞的平滑地滑移的主要原因。
而且通过将圆环状的淬火部形成于与倾斜调节用油压缸的轴心垂直的面内,倾斜调节用活塞在倾斜调节用油压缸内滑移时产生的淬火部的滑动阻力大致均匀地施加于倾斜调节用活塞的外周面的各位置上。因此可以使倾斜调节用活塞滑移时不单侧接触倾斜调节用油压缸。
而且,在本发明的斜板式液压旋转机中,沿着所述倾斜调节用油压缸的轴心方向相互保持一定的间隔形成多个所述淬火部,同时利用存在于这些相邻的所述淬火部之间的非淬火部形成圆环状槽部。
这样一来,可以在作为淬火部的圆环状的两个凸条之间形成作为非淬火部的圆环状的槽部,该两个淬火部与一个非淬火部能够保持着使润滑油不漏出的状态。借助于此,能够在倾斜调节用油压缸与倾斜调节用活塞之间的界面的整个一周形成油膜。其结果是,借助于由与斜板的关系产生的横向分力,即使是倾斜调节用活塞单侧接触倾斜调节用油压缸时,也能够抑制在倾斜调节用油压缸的整个内周面上油膜断开的情况的发生,能够使倾斜调节用活塞在倾斜调节用油压缸内平滑地滑移。
而且在本发明的斜板式液压旋转机中,在相邻形成的所述圆环状的淬火部中的其一所述淬火部形成的所述间隙、以及在其中另一所述淬火部形成的所述间隙,在该淬火部的圆周方向上相互间隔约90°以上。
这样一来,在相邻形成的圆环状的各淬火部形成的间隙之间的,在该淬火部的圆周方向上的间隔可以是约90°以上。借助于此,可以加长润滑油以及工作液的泄漏距离,能够抑制润滑油以及工作液的泄漏。
而且在本发明的斜板式液压旋转机中,所述淬火部形成以所述倾斜调节用油压缸的轴心为中心的螺旋状,所述螺旋状的淬火部的环状部分的相邻的间隔的尺寸为淬火效果不被减小的尺寸,或其以上的尺寸。
如果这样形将淬火部形成为螺旋状,则能够加长可连续进行激光淬火的时间,能够高效率地实施淬火处理。而且在淬火部相互之间形成的非淬火部、即螺旋状槽部能够贮留润滑油。还由于能够将螺旋状槽部的两端开口部之间的距离做得长,可以使润滑油以及工作液的泄漏距离比较长。而且由于螺旋状的淬火部的环状部分的相邻的间隔的尺寸为淬火效果不被减小的尺寸,或其以上的尺寸,能够得到规定的淬火效果。除此以外,还有与上述发明相同的作用。
而且在本发明的斜板式液压旋转机中,相对于在所述倾斜调节用油压缸的内表面上的,与所述倾斜调节用活塞相对的滑动面,所述淬火部的面积比例可为50~90%。
由于使淬火部相对于该滑动面的面积比例为50~90%,能够确保实用的耐烧结性和耐磨耗性,同时能够在作为非淬火部的槽部贮留达到实用要求的量的润滑油。而如果淬火部的面积未满50%,则难以确保实用的耐烧结性和耐磨耗性,一旦淬火部的面积比例超过90%,则贮留达到实用要求的量的润滑油是困难的。
而且,本发明的斜板式液压旋转机,可作为马达或泵使用。本发明的斜板式液压旋转机可以作为例如油压式等液压式的马达或泵使用。
如果采用本发明的斜板式液压旋转机,则用激光对倾斜调节用油压缸的内表面上的,与倾斜调节用活塞相对的滑动面实施局部淬火形成淬火部,由于形成这样的结构,能够使斜板式液压旋转机的生产效率大大提高,同时能够提高倾斜调节用油压缸的滑动面的耐烧结性和耐磨耗性。
附图说明
图1是本发明第1实施形态的斜板式液压旋转机的纵剖面图;
图2(a)是上述第1实施形态的斜板式液压旋转机具备的倾斜调节用的大直径油压缸室中形成的淬火部的立体图,图2(b)是上述斜板式液压旋转机具备的倾斜调节用的小直径油压缸室中形成的淬火部的立体图;
图3(a)是该发明第2实施形态的斜板式液压旋转机具备的倾斜调节用的大直径及小直径油压缸室中形成的淬火部的示意立体图,图3(b)是该发明第3实施形态的斜板式液压旋转机具备的倾斜调节用的大直径及小直径油压缸室中形成的淬火部的示意立体图;
图4是该第1实施形态的斜板式液压旋转机具备的倾斜调节用的小直径油压缸室的耐久试验结果图。
符号说明
1 斜板式液压旋转机;
2 外壳主体;
3 阀盖;
3a 供给通路;
4 斜板支持部;
5 旋转轴;
6、7 轴承;
8 密封盖;
9 油压缸体;
9a 活塞室;
9b 油通路;
10 活塞;
10a 前端部;
11 支承座;
12 斜板;
13 滑履;
13a 嵌合凹部;
13b 接触面;
14 压板;
22 凹面;
25 阀板;
25a 供给端口;
25b 排出端口;
26a 滑面;
27 插通孔;
32 凸面;
41 支撑板(Shoe plate);
42 倾斜调节用大直径油压缸室;
42a 内周面;
43 倾斜调节用小直径油压缸室;
43a 内周面;
44 倾斜调节用大直径活塞;
44a 嵌合凹部;
45 倾斜调节用小直径活塞;
45a 嵌合凹部;
46 倾斜调节用滑履;
46a 端部;
47 倾斜调节用驱动部;
48 淬火部;
48a、48b 端部;
49 非淬火部;
50 间隙;
51 油孔;
53 淬火部;
54、55 开口部;
L 旋转轴线。
具体实施方式
下面参照图1、图2以及图4对本发明的斜板式液压旋转机的第1实施形态进行说明。该斜板式液压旋转机1可以作为例如油压马达使用,也可以作为油压泵使用。但是在第1实施形态中,以斜板式液压旋转机1作为油压马达使用为例进行说明。
图1是第1实施形态的斜板式液压旋转机1的纵剖面图。如图1所示,斜板式液压旋转机1具备大致为筒状的外壳主体2。该外壳主体2的右侧的开口用阀盖3封闭,该阀盖3上形成供给通路3a和排出通路(未图示)。而且外壳主体2的左侧的开口利用斜板支持部4封闭。
在外壳主体2内,在左右方向上大致水平配置旋转轴(驱动轴)5。该驱动轴5通过轴承6、7旋转自如地设置于阀盖3和斜板支持部4。而且轴承7内嵌于斜板支持部4,在该轴承7的外侧安装密封盖8。
油压缸体9花键耦合于旋转轴5上,该油压缸体9与旋转轴5成一整体旋转。
在油压缸体9上,以旋转轴5的旋转轴线L为中心在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,各自的内侧分别容纳活塞10。
而且从活塞室9a突出的各活塞10的前端部10a形成为球状,分别旋转自如地安装于滑履13上形成的嵌合凹部13a。而且在油压缸体9的左侧的前端上外嵌滑履13的支承座11。该支承座11是球面轴瓦。
在滑履13的嵌合凹部13a和相反侧的接触面13b上,通过支撑板41配置斜板12,通过从油压缸体9一侧向滑履13嵌入压板14,将滑履13压在斜板12一侧。
支撑板41具有与滑履13的接触面13b接触的滑面26a,油压缸体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的与支撑板41相反的一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部4上形成的圆弧状凹面22上。而且在斜板12上形成插通旋转轴5的插通孔27。
而且如图1所示,在阀盖3的内侧面上,安装与油压缸体9滑动接触的阀板25。阀板25上形成供给端口25a和排出端口25b,相应于油压缸体9的旋转角度位置,连通油压缸体9的活塞室9a的油通路9b与供给端口25a或排出端口25b连通。阀盖3上形成与阀板25的供给端口25a连通,在外侧面上开口的供给通路3a,同时形成与排出端口25b连通,在外侧面开口的排出通路(未图示)。
又如图1所示,在外壳主体2的上部设置倾斜调节用驱动部47。该倾斜调节用驱动部47具备倾斜调节用大直径油压缸室(在下面有时候也简称为“大直径油压缸室”)42和倾斜调节用小直径油压缸室(在下面有时候也简称为“小直径油压缸室”)43。该大直径油压缸室42和小直径油压缸室43配置于同一轴上,左右相对配置。而且在大直径油压缸室42容纳倾斜调节用大直径活塞(在下面有时候也简称为“大直径活塞”)44,在小直径油压缸室43容纳倾斜调节用小直径活塞(在下面有时候也简称为“小直径活塞”)45。
而且大直径活塞44在向着斜板12的一侧的端部安装有倾斜调节用滑履46,通过该倾斜调节用滑履46与斜板12的上部形成的一接触面接触。
该倾斜调节用滑履46,其安装于大直径活塞44的一侧的端部46a形成为球状,该球状的端部46a转动自如地安装于大直径活塞44的端部形成的嵌合凹部44a上。而且倾斜调节用滑履46与斜板12接触的一侧的端部形成为平坦面,该平坦面与斜板12的上部形成的一接触面发生面接触。
同样,倾斜调节用小直径活塞45在向着斜板12的一侧的端部安装倾斜调节用滑履46,通过该倾斜调节用滑履46与斜板12的上部形成的另一接触面接触。
该倾斜调节用滑履46,其安装于倾斜调节用小直径活塞45的一侧的端部46a形成为球状,该球状的端部46a转动自如地安装于倾斜调节用小直径活塞45的端部形成的嵌合凹部45a。而且倾斜调节用滑履46与斜板12接触的一侧的端部形成为平坦面,该平坦面与斜板12的上部形成的另一接触面发生面接触。
利用倾斜调节用驱动部47时,在对例如小直径油压缸室43提供常压工作油的状态下,利用调节器(未图示),使提供给大直径油压缸室42的工作油的压力增加或减少,可以使倾斜调节用大直径活塞44和小直径活塞45向左右的所希望方向滑动所希望的距离。这样可以改变斜板12相对于旋转轴线L的倾斜角度θ。这时在斜板支持部4的凹面22上引导斜板12的凸面32,斜板12以规定的轴心为中心向图1所示的仰角方向G转动。
而且如果利用倾斜调节用滑履46、46,则在使倾斜调节用大直径和小直径活塞44、45向左右方向滑动时,各自在安装着的嵌合凹部44a、45a内转动,借助于此,各倾斜调节用滑履46、46的各端部维持与斜板12的各接触面保持面接触的状态。因此能够使倾斜调节用大直径和小直径活塞44、45滑移同时抑制其与大直径和小直径油压缸室42、43单侧接触的情况的发生。
下面参照图2(a)、(b)对淬火部48、48、…进行说明。这些淬火部48、48、…形成于倾斜调节用驱动部47具备的大直径和小直径油压缸室42、43的各自的内周面42a、43a。而且形成这些大直径和小直径油压缸室42、43的外壳主体2用例如铸铁形成。
首先,参照图2(a)对大直径油压缸室42的内周面42a上形成的淬火部48、…进行说明。在大直径油压缸室42的内周面42a中的,与倾斜调节用大直径活塞44相对的滑动面上形成多个淬火部48、…。
这些淬火部48、…使用二氧化碳激光器、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),在与大直径活塞44的滑动方向垂直的圆周方向上用激光进行条纹状照射,以此将淬火部48、…形成为条纹状。借助于这样的淬火,淬火部48由于组织发生相变而膨胀形成凸状,在与非淬火部49、…之间形成凹凸。
也就是说,如图2(a)所示,各淬火部48、…形成为与大直径油压缸室42的轴心为中心的圆环状,其一部分的例如一个地方形成未实施淬火的间隙50。而且间隙50被规定为隔着该间隙50相对的该淬火部48的各端部48a、48b的淬火效果不被减小的尺寸,或其以上的尺寸。而且各圆环状的淬火部48、…形成于与大直径油压缸室42的轴心大致垂直的面内。
而且沿着大直径油压缸室42的轴心方向相互保持规定间隔(例如比各淬火部48的横向宽度尺寸稍窄的间隔)形成多个淬火部48、…,同时利用这些相邻的淬火部48、48之间存在的非淬火部49形成圆环状的槽部。
而且相邻形成的圆环状的淬火部48与48中的一淬火部48上形成的间隙50与其中另一淬火部48上形成的间隙50在淬火部48的圆周方向上相互隔离约180°。
但是,如图2(a)所示,在大直径油压缸室42的内周面42a形成油孔51,避开该油孔51形成淬火部48。例如在间隙50形成油孔51。该油孔51是对大直径油压缸室42内提供润滑油用的。
又,图2(b)表示形成于小直径油压缸室43内周面43a的淬火部48、…。该小直径油压缸室43内周面43a上形成的许多淬火部48、…与大直径油压缸室42的内周面42a上形成的许多淬火部48、…是相同的,因此对相同的部分标以相同的符号并省略其说明。
下面参照图1对如上所述构成的斜板式液压旋转机1作为例如油压马达使用时的动作进行说明。首先,一旦将作为工作油的加压油通过供给通路3a提供给活塞室9a,活塞10被从活塞室9a压出,在斜板12的引导下向下方移动,这样可以将旋转轴5在规定方向上旋转驱动。而且另一活塞10一边向上方移动一边在斜板12的引导下被压入活塞室9a,将活塞室9a内的工作油从排出通路排出。这样可以在规定方向上对旋转轴5进行连续旋转驱动。
而且利用图1所示的倾斜调节用驱动部47,借助于工作油使倾斜调节用大直径活塞44和小直径活塞45在左右方向上滑动,能够改变斜板12相对于旋转轴线L的倾斜角度θ。借助于此,能够改变活塞10的冲程,能够调整旋转轴5的旋转速度。
还有,将斜板式液压旋转机1作为油压泵使用时,借助于未图示的另一旋转驱动装置对旋转轴5进行旋转驱动。于是,油压缸体9伴随旋转轴5的旋转而旋转,各活塞10其前端部10a被沿着斜板12引导着进行往复运动,工作油依序从各活塞室9a排出。这样一来,可以将工作油排出。
下面参照图2(a)、(b)对倾斜调节用驱动部47具备的大直径和小直径油压缸室42、43各自的内周面42a、43a上形成的淬火部48、…的作用进行说明。如上所述,用激光的高指向性局部形成的淬火部48、…利用组织相变引起的膨胀形成凸状,因此可以在与非淬火部49、…之间形成凸部和凹部。但是,图中没有表示出。借助于此,可以使大直径和小直径油压缸室42、43的各内周面42a、43a与其所对应的倾斜调节用大直径活塞44和小直径活塞45的相互配合程度和滑动特性得到提高,能够提高耐烧结性。还有,淬火部48的凸部与非淬火部49的凹部的高低差为例如5~20微米。
而且在倾斜调节用的大直径和小直径油压缸室42、43的各内周面42a、43a中,只要用激光对与倾斜调节用的大直径和小直径活塞44、45的滑动面进行淬火即可,能够用比较小的设备在短时间内赋予其耐磨耗性。而且由于能够实施硬化深度小的局部淬火,所以不容易发生加热变形,能够省去精加工。又,如果采用激光淬火则能够在大气中进行处理,可以不要使用冷却液,因此能够提供环保的工作环境。而且只要淬火的表面对激光有一定的吸收率即可,因此不必像气体软氮化处理那样在意零部件表面的干净程度。由于以上理由,可以将其放在斜板式液压旋转机1的生产线上进行在线处理,能够大幅度提高生产效率,同时能够提高倾斜调节用的大直径和小直径油压缸室42、43的滑动面的耐烧结性和耐磨耗性。还有,淬火部48的硬化深度为例如0.2~0.5mm。而且该淬火部48的硬化深度如果未满0.2mm,则难于得到有实用性的耐磨耗性能。而如果超过0.5mm,则由于加热,淬火表面变粗,难以得到活塞所需要的滑动特性。
而且如图2(a)、(b)所示,用激光形成圆环状淬火部48时,淬火处理的开始部分(例如端部48a)与结束部分(例如端部48b)之间形成间隙50,而且使两者不相互重叠。借助于此,能够在淬火处理的开始部分48a和结束部分48b保持淬火得到的硬度,能够确保必要的耐烧结性和耐磨耗性。而且通过实施在保证淬火的开始部分48a和结束部分48b形成必要的硬度的同时使该间隙50为较小的间隙的淬火处理,能够使该间隙50部分的密封性提高。
也就是说,在淬火处理的开始部分48a和结束部分48b相互重叠的情况下,相互重叠部分有被回火降低硬度的可能,有时候会减少淬火效果。
而且由于淬火,淬火部48组织发生相变造成膨胀形成凸状,但是淬火处理的开始部分48a和结束部分48b的相互重叠部分由于两次进行淬火,其鼓起的程度参差不齐。而且该重叠部分的鼓起参差不齐是影响倾斜调节用的大直径和小直径活塞44、45平滑地滑移的主要原因。
而且,通过将圆环状淬火部48、…形成于与大直径和小直径油压缸室42、43的轴心垂直的面内,倾斜调节用的大直径和小直径活塞44、45在倾斜调节用大直径和小直径油压缸室42、43内滑移时产生的、淬火部48、…引起的滑动阻力大致相等地施加于大直径和小直径活塞44、45的外周面的各位置上。因此能够使大直径和小直径活塞44、45在滑移时不对大直径和小直径油压缸室42、43形成单侧接触。
又如图2(a)、(b)所示,在作为淬火部48、48的圆环状的两个凸条之间形成作为非淬火部49的圆环状的一个槽部时,该两个淬火部48、48和一个非淬火部49能够保持润滑油不泄漏。借助于此,能够在大直径和小直径油压缸室42、43与大直径和小直径活塞44、45之间的界面的整个一周形成油膜。其结果是,借助于与斜板12的关系而产生的横向分力,即使是大直径和小直径活塞44、45单侧接触大直径和小直径油压缸室42、43的内周面42a、43a时,也能够抑制在大直径和小直径油压缸室42、43的内周面42a、43a的整个一周上油膜断开的情况的发生,能够使大直径和小直径活塞44、45在大直径和小直径油压缸室42、43内平滑地滑移。
在这里,非淬火部49的横向宽度规定为不减少相邻的淬火部48的淬火效果的尺寸。
而且如图2(a)、(b)所示,相邻形成的圆环状的各淬火部48、…上形成的间隙50之间的,在该淬火部48的圆周方向上的间隔约为180°。借助于此,可以使润滑油和工作油的泄漏距离比较长,能够抑制润滑油和工作油的泄漏。
下面参照图3(a)对本发明的斜板式液压旋转机的第2实施形态进行说明。图3(a)是第2实施形态的倾斜调节用的大直径和小直径油压缸室42、43的各内周面42a、43a上形成的淬火部48、…的示意立体图,其中大直径和小直径油压缸室42、43省略。
该图3(a)所示的第2实施形态的倾斜调节用大直径和小直径油压缸室42、43的各内周面42a、43a上形成的淬火部48、…与图2(a)、(b)所示的第1实施形态的倾斜调节用大直径和小直径油压缸室42、43的各内周面42a、43a上形成的淬火部48、…的不同点在于改变了淬火部48、…的图案配置。除此以外是相同的,因此省略其说明。
总之,图3(a)所示的第2实施形态的淬火部48、…,在相邻形成的圆环状的各淬火部48、…形成的间隙50之间的,在该淬火部48的圆周方向上的间隔约90°。即使是这样,也可以使润滑油以及工作油的泄漏距离比较长,能够抑制润滑油以及工作油的泄漏。
下面参照图3(b)对本发明的斜板式液压旋转机的第3实施形态进行说明。但是,图3(b)是第3实施形态的倾斜调节用的大直径和小直径油压缸室42、43的各内周面42a、43a上形成的淬火部53的示意立体图,其中大直径和小直径油压缸室42、43省略。
该图3(b)所示的第3实施形态的倾斜调节用大直径和小直径油压缸室42、43的各内周面42a、43a上形成的淬火部53与图2(a)、(b)所示的第1实施形态的倾斜调节用大直径和小直径油压缸室42、43的各内周面42a、43a上形成的淬火部48、…的不同点在于改变了淬火部的图案形状。除此以外是相同的,因此省略其说明。
也就是说,图3(b)所示的第3实施形态的淬火部53形成为以大直径和小直径油压缸室42、43的轴心为中心的螺旋状。而且该螺旋状的淬火部53的环状部分的横向宽度以及该环状部分的相互间隔(非淬火部49的横向宽度)被规定为不减少该淬火部53的淬火效果的尺寸、或其以上的尺寸。
如果这样将淬火部53形成为螺旋状,则能够使可利用激光连续进行淬火的时间为比第1实施形态长的时间,能够高效率进行淬火处理。而且在淬火部53相互之间形成的非淬火部49、即螺旋状的槽部能够贮留润滑油。而且由于能够使螺旋状槽部的两端开口部54和55之间的距离为比较长的距离,因此能够使漏油的距离为比较长的距离。
而且螺旋状的淬火部53的环状部分的相邻间隔采取不会减少淬火效果的尺寸或其以上的尺寸,这样能够得到能够实用的淬火效果。
下面对图4进行说明。图4表示图2(b)所示的第1实施形态的倾斜调节用小直径油压缸室43的内周面43a的入口上部的耐久试验结果。该图4中所示的“●”表示对内周面43a未实施硬化处理的样品(标准)的试验结果,“■”表示对内周面43a实施气体软氮化处理的样品的试验结果。而“◆”表示对内周面43a实施激光淬火处理(面积比例60%)的样品的试验结果。纵轴表示磨耗量δ(微米),横轴表示使倾斜调节用小直径活塞45滑动对其方向进行切换的次数N(×104)。
又,使用于这些耐久试验的各倾斜调节用小直径油压缸室各自的材料为铸铁(FCV420)。而且利用气体软氮化处理以及激光淬火处理形成的各淬火部的硬化层的厚度为0.1~0.2mm、0.2mm~0.3mm。
从图4可知,对内周面43a施加激光淬火处理的样品的“◆”具有与实施气体软氮化处理的样品的“■”相同程度的耐磨耗性。而且实施激光淬火处理的样品的“◆”与没有实施硬化处理的样品(标准)“●”相比,耐磨耗性更加优异。
但是,上述第1和第2实施形态中,如图2(a)、(b)等所示,对一个淬火部48形成一个间隙50,但是也可以形成两个以上的间隙50。
而且,上述第1和第2实施形态中,如图2(a)、(b)等所示,举出了相邻形成的圆环状的淬火部48、48中的一个淬火部48上形成的间隙50以及其中另一淬火部48上形成的间隙50在该淬火部48的圆周方向上相互间隔约180°以及约90°形成的情况为例,但是也可以以此外的其他角度间隔形成。
又,使间隙50相互之间保持距离的圆周方向的角度最好是约90°以上。这样一来,可以使润滑油和工作油的泄漏距离比较长。
而且在上述各实施形态中,如图2(a)、(b)等所示,形成淬火部48、53的面积比例约为60%以上,但是也可以用此外的其他面积比例形成淬火部48、53,可是为了确保例如耐烧结性和耐磨耗性,50%以上是必要的,最好是60~90%。
还有,所谓该面积比例,是形成淬火部48的面积与大直径或小直径油压缸室42、43的各内周面42a、43a上与大直径或小直径活塞44、45相对的滑动面的面积之比。
工业应用性
如上所述,本发明的斜板式液压旋转机具有能够提高生产效率同时能够提高倾斜调节用油压缸的滑动面的耐烧结性和耐磨耗性的优异效果,使用这样的斜板式液压旋转机是合适的。
Claims (7)
1.一种斜板式液压旋转机,在与旋转轴一起旋转的油压缸体上,在周方向上配设多个活塞,各所述活塞的前端部沿着斜板的板面滑动,同时所述活塞往复运动,所述斜板可相对于旋转轴倾斜地支持于斜板支持部,而且具备用于改变所述斜板的倾斜角度的倾斜调节用驱动部,其中,
所述倾斜调节用驱动部具有倾斜调节用油压缸、以及在该倾斜调节用油压缸内滑移,改变所述斜板的倾斜角度用的倾斜调节用活塞,
所述倾斜调节用油压缸的内表面上的,与所述倾斜调节用活塞相对的滑动面具有使用激光局部淬火过的淬火部。
2.根据权利要求1所述的斜板式液压旋转机,其特征在于,所述淬火部形成以所述倾斜调节用油压缸的轴心为中心的圆环状,在其一部分形成未淬火的间隙,
所述间隙的尺寸为隔着该间隙相对的所述淬火部的各端部的淬火效果不减小的尺寸,或其以上的尺寸。
3.根据权利要求2所述的斜板式液压旋转机,其特征在于,沿着所述倾斜调节用油压缸的轴心方向相互保持一定的间隔形成多个所述淬火部,同时利用存在于这些相邻的所述淬火部之间的非淬火部形成圆环状槽部。
4.根据权利要求2或3所述的斜板式液压旋转机,其特征在于,在相邻形成的所述圆环状的淬火部中的其一所述淬火部形成的所述间隙、以及在其中另一所述淬火部形成的所述间隙,在该淬火部的圆周方向上相互间隔约90°以上。
5.根据权利要求1所述的斜板式液压旋转机,其特征在于,所述淬火部形成以所述倾斜调节用油压缸的轴心为中心的螺旋状,
所述螺旋状的淬火部的环状部分的相邻的间隔的尺寸为淬火效果不被减小的尺寸,或其以上的尺寸。
6.根据权利要求1所述的斜板式液压旋转机,其特征在于,相对于在所述倾斜调节用油压缸的内表面上的,与所述倾斜调节用活塞相对的滑动面,所述淬火部的面积比例为50~90%。
7.根据权利要求1所述的斜板式液压旋转机,其特征在于,所述斜板式液压旋转机作为马达或泵使用。
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