JP2000104657A - 斜板式油圧ポンプ - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【課題】 構成を小さくし重量を軽減するとともに振動
および騒音の発生を抑制した斜板式油圧ポンプを提供す
る。 【解決手段】 ハウジング３１のポンプケーシング３２
およびバルブカバー３３に回転軸３４が回転自在に軸支
され、回転軸３４にはシリンダブロック３５が連結され
る。シリンダブロック３５と一側壁３６との間には傾動
軸線Ｌ２まわりに傾動可能に斜板３７が設けられる。一
側壁３６には傾動軸線Ｌ２方向に間隔をあけ、回転軸３
４を挟む両側にそれぞれ支持部材５２ａ，５２ｂが設け
られる。各支持部材５２ａ，５２ｂは半球状の摺動支持
部５３を有し、斜板３７には前記摺動支持部５３が嵌ま
り込んで摺動する嵌合凹所５０が形成される。前記支持
部材５２ａ，５２ｂのうち、少なくとも一方には高負荷
用支持部材５２ａから吐出ポートにわたって連通路７０
が形成されて摺動部に作動油が供給される。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は、建設機械および一
般産業機械などに用いられる斜板式油圧ポンプに関す
る。

【０００２】

【従来の技術】図１１は、典型的な従来の斜板式油圧ポ
ンプ１を示す断面図である。斜板式油圧ポンプ１は中空
のハウジング２内に回転軸３が回転自在に軸支され、こ
の回転軸３にはシリンダブロック４が連結され、回転軸
３とともに一体に回転駆動する。シリンダブロック４に
は周方向に間隔をあけて複数のピストン５が収納され
る。ピストン５とハウジング２の一側壁８との間には斜
板６が配置される。斜板６の一側壁８側には円弧面形支
持部９が設けられる。円弧面形支持部９は、回転軸３の
回転軸線Ｌ１に垂直な予め定める傾動軸線Ｌ２を中心と
する円弧状の摺動面を有し、ハウジング２の一側壁８に
取付けられる斜板支持台１０に支持される。斜板支持台
１０は、円弧状の支持面を有し、前記円弧面形支持部９
に摺接して斜板６を傾動軸線Ｌ２まわりに傾動自在に支
持する。

【０００３】シリンダブロック４に収納される各ピスト
ン５の先端部には回動自在にシュー１１が装着され、各
シュー１１は押え板１２によって斜板６の滑り面７に押
し付けられる。またハウジング２の他側壁１５にはシリ
ンダブロック４に摺接する弁板１３が取付けられる。弁
板１３には回転軸３を中心として一方側に半円弧状に延
びる吐出ポート１４が形成され、他方側に吸入ポート１
８が形成される。吐出ポート１４はハウジング２の他側
壁１５に形成される吐出口１６に連通し、吸入ポート１
８はハウジング２の他側壁１５に形成される吸入口１７
に連通する。

【０００４】したがって、回転軸３を回転駆動すると、
シリンダブロック４に収納される各ピストン５が斜板６
の滑り面７に沿って案内されて往復動し、これによって
吸入口１７から吸入した作動油が吐出口１６から吐出さ
れる。またハウジング２の上部には傾動角度調整手段１
９が設けられ、これによって斜板６の傾動角度を調整す
ることによってピストン５の往復移動量を変化させて吐
出量を調整することができる。

【０００５】このような斜板式油圧ポンプ１では、斜板
６のほぼ全面にわたって形成される円弧面形支持部９
と、この円弧面形支持部９を傾動可能に支持する斜板支
持台１０とを含んで構成されるので、構成が大きくなっ
てしまい斜板式油圧ポンプ１の重量が増大してしまうと
いった問題を有する。また円弧面支持部９を支持する斜
板支持部１０の構成が大きいため、ハウジング２と一側
壁８とを一体に形成することが困難であり、斜板支持体
１０を別体にする必要があり、またこれらを結合するた
めの締結材も必要となる。また、円弧面によって支持す
るため、円弧面の半径、すなわち傾動軸線Ｌ２とから円
弧面にわたる半径Ｒ１が大きくなる。斜板６を傾動させ
るのに必要な力は、斜板６のモーメント、すなわち円弧
面形支持部９の円弧面に生じる摩擦力に前記半径Ｒ１を
掛けた値に依存する。円弧面支持部９では半径Ｒ１が大
きくなるため斜板６を傾動させるために大きな力を必要
とし、これによって斜板６の傾動応答性が悪くなるとい
った問題を有する。なお円弧面に生じる摩擦力はピスト
ン５から斜板６への押し付力に比例する。

【０００６】このような問題を解決するために、円弧面
形支持部９に代えてピボットボールと呼ばれる支持部材
２１によって斜板６を支持する構造の斜板式油圧ポンプ
２０がある。図１２は、このような斜板式油圧ポンプ２
０を示す断面図であり、特開平１−２０００６８号公報
に開示されている。なお、図１１に示される斜板式油圧
ポンプ１に対応する構成には同一の参照符符号を付し説
明を省略する。

【０００７】ピボットボールとは、半球状の摺動支持部
２３を有する支持部材２１であり、この支持部材２１が
ハウジング２の一側壁８に傾動軸線Ｌ２に沿って回転軸
３を挟んだ両側に配置される。斜板６には、前記支持部
材２１の摺動支持部２３が嵌まり込む半球状の凹所２２
が形成される。したがって、斜板６を一対の支持部材２
１によって傾動軸線Ｌ２まわりに傾動自在に支持される
ことになる。

【０００８】斜板６を支持する支持部材２１は前述の第
１の従来技術の斜板式油圧ポンプ１の斜板支持台１０と
異なり、コンパクトに構成されるので重量を軽減するこ
とができるとともに、支持部材２１をハウジング２の一
側壁８に嵌め込むだけで装着することができ、締結部材
などを用いることなく簡単に取付けることが可能であ
る。

【０００９】このような支持部材２１の摺動支持部２３
と斜板６の凹所２２とは相互に摺動するので、摺動支持
部２３と凹所２２との間の隙間に潤滑油を供給する必要
がある。したがって、ピストン５に軸線方向に貫通する
第１連通路２５を形成し、ピストン５が装着されるシュ
ー１１にピストン５と斜板６とを連通する第２連通路２
６を形成し、さらに斜板６にシュー１１が滑る滑り面７
から凹所２２にわたって連通する第３連通路２４を形成
する。これによって、シリンダブロック４が回転し、斜
板６の滑り面７上に開口する第３連通路２４上をシュー
１１が通過するときに高圧である吐出ポート１４と斜板
６の凹所２２とが第１〜第３連通路２４〜２６を介して
連通し、これによって凹所２２に作動油が供給され、支
持部材２１のかじりまたは焼き付などが防がれる。

【００１０】

【発明が解決しようとする課題】上述した斜板式油圧ポ
ンプ２０では、斜板６の滑り面７上を滑るシュー１１が
第３連通路２４上を通過するときのみ凹所２２に作動油
が供給されるので、間欠的に供給されることになる。こ
のように間欠的に作動油が供給されることによって振動
が発生し、騒音の原因となってしまう。

【００１１】本発明の目的は、斜板を傾動自在に支持す
る支持部に円弧面形支持部を用いず、かつ振動および騒
音を生じることなく支持部に潤滑するための油を供給す
ることができる斜板式油圧ポンプを提供することであ
る。

【００１２】

【課題を解決するための手段】請求項１記載の本発明
は、ハウジングと、ハウジングに回転自在に軸支される
回転軸と、回転軸に連結されるシリンダブロックと、シ
リンダブロックに周方向に間隔をあけて収納される複数
のピストンと、ハウジングの一側壁とピストンとの間に
配置され、予め定める傾動軸線まわりに傾動可能に設け
られ、シリンダブロックとともに回転するピストンの先
端部を滑らかに案内して往復動させる滑り面を有する斜
板とを備え、ハウジングの他側壁側に高圧ポートおよび
低圧ポートが設けられる斜板式油圧ポンプにおいて、斜
板には、回転軸を挟んで傾動軸線方向に沿う両側に、ハ
ウジングの一側壁に臨んで開口する嵌合凹所が形成さ
れ、ハウジングの一側壁には、前記嵌合凹所に摺動可能
に嵌合して斜板を傾動自在に支持する摺動支持部を有す
る支持部材が設けられ、各支持部材のうち、少なくとも
高負荷側に配置される高負荷用支持部材の摺動支持部と
嵌合凹所との隙間から高圧ポートにわたって連通し、前
記隙間に作動油を供給する連通路がハウジングに形成さ
れることを特徴とする斜板式油圧ポンプである。

【００１３】本発明に従えば、回転軸を駆動することに
よってシリンダブロックが回転し、これによってシリン
ダブロックに収納される各ピストンが斜板に案内されて
往復動し、低圧ポートから作動油を吸引するとともに、
高圧ポートから作動油を吐出する。斜板はハウジングの
一側壁で回転軸の両側に設けられる支持部材によって傾
動自在に支持される。前述の第１の従来技術のように円
弧面形支持部によって斜板が支持されるのでなく、一対
の支持部材によって支持されるので、構成が小さくな
り、重量を軽減することができる。支持部材の摺動支持
部と、この摺動支持部が嵌合する斜板の嵌合凹所との間
の隙間にはハウジングに形成される連通路を介して高圧
ポンプから作動油が供給され、これによって摺動部にか
じりや焼き付が生じることが防がれる。このように支持
部材と斜板との間の摺動部の潤滑を行うために供給され
る作動油は、ハウジングに形成される連通路を介して高
圧ポートから直接供給されるので、前述の第２の従来技
術のように間欠的に供給されるのでなく、定常的に潤滑
油が供給され、これによって振動や騒音の発生が防がれ
る。

【００１４】請求項２記載の本発明は、支持部材の摺動
支持部の外表面および斜板の嵌合凹所の内表面のうち少
なくともいずれか一方の表面に、表面硬化層を形成する
ことを特徴とする。

【００１５】本発明に従えば、摺動支持部の外表面およ
び嵌合凹所の内表面のうち少なくともいずれか一方の表
面にたとえば硫化鉄の拡散層から成る表面硬化層が形成
される。硫化鉄は、六方晶系の結晶構造であるために非
常に塑性流動しやすい。特にこの性質は摩擦面の金属間
結合を抑制し、真実接触面積を増加させて接触面圧の低
下をもたらすので、初期なじみを改善することができ、
これによって摺動面の摩擦抵抗を低減でき、かじりおよ
び焼き付を抑制することができる。また、浸硫層は、多
孔質なので潤滑油の保持性が大きい。このような表面硬
化層が形成されるので、何らかの理由で油膜が破壊され
ても摺動支持部および嵌合凹所のかじりまたは焼き付の
発生を抑制することができる。

【００１６】請求項３記載の本発明は、ハウジングの一
側壁には、各支持部材を装着するための装着用嵌合凹所
がそれぞれ形成され、各支持部材は摺動支持部から突出
し、前記装着用嵌合凹所に嵌まり込む装着用嵌合凸部を
有し、各支持部材のうち、前記高負荷用支持部材のみ
に、高圧ポートからの作動油を前記隙間に導くための油
孔が形成され、低負荷側に配置される低負荷用支持部材
の装着用嵌合凸部の外径は、高負荷用支持部材の装着用
嵌合凹所の内径よりも大きく形成されることを特徴とす
る。

【００１７】本発明に従えば、支持部材は回転軸を中心
として両側に配置され、吐出ポートとなる高圧ポート側
に配置される支持部材には高負荷が作用し、吸入ポート
となる低圧ポート側に配置される支持部材には低負荷が
作用する。したがって、高負荷用支持部材には潤滑のた
めに作動油を供給する必要があり、そのために油孔が形
成されるが、低負荷用支持部材には必ずしも作動油を供
給する必要がなく、油孔が形成されてもされなくてもよ
い。油圧ポンプを組立てる際、一側壁に形成される装着
用嵌合凹所に支持部材の装着用嵌合凸部を嵌合させて装
着するが、この際間違って高負荷用支持部材の装着用嵌
合凹所に低負荷用支持部材を装着した場合には、前述し
たように低負荷用支持部材には油孔が形成されていない
ので潤滑するための作動油を供給することができず、か
じりおよび焼き付が生じるおそれがある。これに対して
本発明では低負荷用支持部材の装着用嵌合凸部の外径を
高負荷用支持部材の装着用嵌合凹所の内径よりも大きく
形成しているので、組立時に低負荷用支持部材を高負荷
用支持部材の嵌合凹所に間違って装着するといったこと
が確実に防がれる。

【００１８】

【発明の実施の形態】図１は、本発明の実施の一形態で
ある斜板式油圧ポンプ３０を示す断面図である。斜板式
油圧ポンプ３０は、ハウジング３１と、このハウジング
３１に回転自在に軸支される回転軸３４と、回転軸３４
に連結され、ハウジング３１内で回転軸３４と一体に回
転駆動するシリンダブロック３５と、斜板３７とを含ん
で構成される。ハウジング３１は、ポンプケーシング３
２と、このポンプケーシング３２の開口端側を塞ぐバル
ブカバー３３とを含んで構成され、ハウジング３１の一
側壁であるポンプケーシング３２の一側壁３６およびハ
ウジング３１の他側壁であるバルブカバー３３にはそれ
ぞれ軸受３８ａ，３８ｂが設けられ、これらの軸受３８
ａ，３８ｂに回転軸３４が回転軸線Ｌ１まわりに回転自
在に軸支される。シリンダブロック３５は回転軸３４に
スプライン結合され、回転軸３４とともに一体に回転駆
動する。このシリンダブロック３５には回転軸３４の軸
線Ｌ１を中心として周方向に等間隔に複数のピストン室
４０が形成される。各ピストン室４０はそれぞれ軸線Ｌ
１に平行であり、往復動可能にピストン４１がそれぞれ
収納される。

【００１９】ピストン室４０から突出する各ピストン４
１の先端部４２は球状に形成され、それぞれシュー４３
に回動自在に装着される。斜板３７は、シリンダブロッ
ク３５とポンプケーシング３２の一側壁３６との間に配
置され、シリンダブロック３５に臨む平坦な滑り面４４
を有する。各シュー４３にはシリンダブロック３５側か
ら円板状の押え板４７が嵌まり込み、この押え板４７は
リテーナ４５およびシリンダブロック３５に収納される
コイルばね４６を介して斜板３７側に押付けられる。こ
れによってシリンダブロック３５が回転すると各シュー
４３は滑り面４４に沿って滑りながら案内され、ピスト
ン４１が軸線Ｌ１方向に往復動することになる。

【００２０】図２は図１の左側から見た斜板３７を示す
正面図であり、図３は図２の切断面線ＩＩＩ−ＩＩＩか
ら見た断面図である。斜板３７には中央に回転軸３４が
挿通する回転軸挿通孔５１が形成され、この回転軸挿通
孔５１を挟んで両側にポンプケーシング３２の一側壁３
６に臨んで半球状に開口する一対の嵌合凹所５０ａ，５
０ｂが形成される。

【００２１】図１に示されるように、ポンプケーシング
３２の一側壁３６には支持部材５２ａ，５２ｂが装着さ
れる。支持部材５２ａ，５２ｂは、回転軸３４を挟んで
両側にそれぞれ設けられ、斜板３７の前記嵌合凹所５０
ａ，５０ｂに摺動可能に嵌合して斜板３７を傾動自在に
支持する半球状の摺動支持部５３ａ，５３ｂをそえぞれ
有する。斜板３７の傾動軸線Ｌ２は回転軸３４の回転軸
線Ｌ１に垂直な平面内に含まれ、かつ上下死点を結ぶ直
線に垂直な線であり、支持部材５２ａ，５２ｂは回転軸
３４を挟んで傾動軸線Ｌ２方向に間隔をあけて配置され
る。すなわち、支持部材５２ａ，５２ｂの各半球状の摺
動支持部の中心は傾動軸線Ｌ２上に存在する。このよう
な一対の支持部材５２ａ，５２ｂの摺動支持部５３に斜
板３７の一対の嵌合凹所５０が嵌まり込むことによって
斜板３７は傾動軸線Ｌ２まわりに傾動自在に支持される
ことになる。

【００２２】ハウジング３１の上部には斜板３７の傾動
を調整する傾動調整手段５５が設けられる。傾動調整手
段５５は回転軸３４の軸線Ｌ１方向に変位するピストン
部材５６を有し、このピストン部材５６の中央部には連
結部材５９が固定され、この連結部材５９は斜板３７の
上端部に形成される連結凹所５８に回動自在に嵌まり込
む連結凸部５７を有する。したがって、傾動調整手段５
５のピストン部材５６を軸線Ｌ１方向に往復変位するこ
とによって連結部材５９を介して斜板３７が傾動軸線Ｌ
２まわりに傾動することになる。

【００２３】シリンダブロック３５のバルブカバー３３
側の一側部には各ピストン室４０に連通する連通孔５９
がそれぞれ形成される。バルブカバー３３にはシリンダ
ブロック３５の一側部に摺動する弁板６０が取付けられ
る。

【００２４】図４は図１の左側から見たバルブカバー３
３の正面図であり、図５は図４の切断面線Ｖ−Ｖから見
た断面図である。弁板６０はバルブカバー３３に対して
回転軸Ｌ１まわりの回転が阻止された状態で取付けら
れ、中央に回転軸３４が挿通する挿通孔６７が形成され
る。またバルブカバー３３は４本のボルト６８によって
ポンプケーシング３２に固定される。

【００２５】弁板６０には、回転軸線Ｌ１を含み、上下
死点を結ぶ直線を含む面Ｌ３に関して一方側（図４にお
ける右方）に低圧ポートとして機能する吸入ポート６１
が形成され、他方側に高圧ポートとして機能する第１吐
出ポート６２および第２吐出ポート６３が形成される。
各ポート６１〜６３はそれぞれ軸線Ｌ１を中心に半円弧
状に形成され、軸線Ｌ１に関して一方側に配置される第
１および第２吐出ポートは、半径方向内方に第１吐出ポ
ート６２が設けられ、外方に第２吐出ポート６３が設け
られる。バルブカバー３３には、前記弁板６０の吸入ポ
ート６１に連通し、一側面（図４の右方）に開口する吸
入口６４が形成され、また弁板６０の前記第１吐出ポー
ト６２に連通し、バルブカバー３３の他側面（図４の左
方）に開口する第１吐出口６５、および弁板６０の第２
吐出ポート６３に連通し、バルブカバー３３の他側面に
開口する第２吐出口６６が形成される。

【００２６】シリンダブロック３５の各ピストン室４０
に連通する各連通孔５９は第１吐出ポート６２に臨んで
開口するように半径方向内方に開口するものと、第２吐
出ポート６３に臨んで開口するように半径方向外方に開
口するものとが交互に存在する。したがって、回転軸３
４を図示しない原動機などによって図１の右側から見て
反時計まわりに回転駆動させると、回転軸３４とともに
シリンダブロック３５が回転駆動し、図１において手前
側に配置される各ピストン４１が下方に移行するにつれ
て斜板３７によって左方に移動してピストン室４０から
引出され、吸入口６４からピストン室４０内に作動油を
吸入する。これとともに図１の紙面に対して奥側に配置
されるピストン４１は上方に移行するにつれて斜板３７
によって右方に案内されてピストン室４０に押込まれ、
ピストン室４０内の作動油は押し出されて一部は第１吐
出ポート６２を介して第１吐出口６５から排出され、残
部は第２吐出ポート６３を介して第２吐出口６６から排
出される。このようにして回転軸３９を回転駆動するこ
とによって吸入口６４から作動油を吸い込み、第１およ
び第２吐出口６５，６６から吐出する。また、傾動調整
手段５５によって斜板３７の傾動角を調整することによ
って各ピストン４１の往復移動量を変化させ、吐出量を
調整することができる。

【００２７】斜板３７を支持する支持部材５２ａ，５２
ｂは回転軸３４に関して傾動軸線Ｌ２方向両側に配置さ
れ、図１において奥側に配置される一方の支持部材５２
ａには、高圧ポートである第１および第２吐出ポート６
２，６３側に配置されるので、吐出圧がピストン４１を
介して反力として作用し、高負荷が作用する。それに対
して図１において手前側に配置される支持部材５２ｂは
低圧ポートである吸入ポート６１側に配置されるので、
低負荷が作用する。したがって高負荷用支持部材５２ａ
では摺動部においてかじりおよび焼き付が生じるおそれ
があるので、潤滑のために作動油が供給される。このた
めにハウジングには第１および第２吐出ポート６２，６
３からポンプケーシング３２の一側壁３６に形成される
高負荷用支持部材５２ａを装着するための装着用嵌合凹
所８１ａにわたって連通路７０が形成され、高負荷用支
持部材５２ａには、導かれた作動油を摺動支持部５３と
斜板３７の嵌合凹所５０との隙間に導くための油孔７１
が形成される。ハウジング３１に形成される連通路７０
はバルブカバー３３に形成される一対の第１連通路７
２，７３と、ポンプケーシング３２に形成される第２〜
第７連通路とから構成される。図４に示されるように一
方の第１連通路７２は第１吐出ポート６２に連通し、ポ
ンプケーシング３２に臨んで開口する開口７２ａを有す
る。他方の第１連通路７３は第２吐出ポート６３に連通
し、ポンプケーシング３２に臨んで開口する開口７３ａ
を有する。

【００２８】図６は、図１の右側から見たポンプケーシ
ング３２を示す正面図であり、図７はその平面図であ
り、図８はその右側面図である。ポンプケーシング３２
の正面には第２連通路７４，７５の各開口７４ａ，７５
ａが形成され、この開口７４ａ，７５ａはバルブカバー
３３に形成される第１連通路７２，７３の各開口７２
ａ，７３ａに接続される。各第２連通路７４，７５は軸
線Ｌ１方向に平行に延び、上下方向に延びる１本の第３
連通路７６にそれぞれ連なり、第３連通路７６は横方向
に延びる第４連通路７７を介してポンプケーシング３９
の一側壁３６側端部に上下方向に延び、高負荷用支持部
材５２の装着用嵌合凹所８１ａに連なる第５連通路８０
に連なる。このような第１〜第５連通路７２〜８０を介
して作動油は高負荷用支持部材５２ａの装着用嵌合凹所
８１ａに導かれる。また、ポンプケーシング３２に形成
される第２連通路７４，７５の各開口７４ａ，７５ａに
はそれぞれチェックバルブ８５，８６が設けられる。チ
ェックバルブ８５，８６は吐出ポート６２，６３側の作
動油を装着用嵌合凹所８１ａに導くとともに第１吐出ポ
ート６２と第２吐出ポート６３に圧力差が生じた場合、
高圧側の吐出ポートから低圧側の吐出ポートへ作動油が
流出するのを防止する。

【００２９】図９は、高負荷用支持部材５２ａ近傍を示
す断面図である。支持部材５２ａは略半球状の摺動支持
部５３と、この摺動支持部５３の平坦面９３から突出す
る短円柱状の装着用嵌合凸部９４とを含んで構成され、
支持部材５２ａの軸線Ｌ３に沿って油孔７１が形成され
る。装着用嵌合凹所８１ａはポンプケーシング３２の一
側壁３６から突出する支持凸部１００に形成され、この
支持凸部１００上に支持部材５２ａの摺動支持部５３が
設けられる。これによって斜板３７の大きな傾動を許容
できる。装着用嵌合凸部９４と装着用嵌合凹所８１ａと
の間にはＯリング９５が介在され、これによって供給さ
れる作動油の油漏れが防がれる。

【００３０】支持部材５２ａの軸線Ｌ３に沿って形成さ
れる油孔７１は、装着用嵌合凹所８１に臨んで開口する
大径の第１油孔９０と、斜板３７の嵌合凹所５０ａに臨
んで開口し、第１油孔９０に連なる小径の第２油孔９１
とを含んで構成される。第７連通路８０から供給された
高圧の作動油は支持部材５２ａの第１油孔９０に導か
れ、小径となり絞りとして機能する第２油孔９１を介し
て圧力Ｐ₁で嵌合凹所５０ａに供給される。嵌合凹所５
０ａには第２油孔９１の開口に臨む部分が凹状に切欠か
れて凹所９２が形成される。

【００３１】装着用嵌合凹所８１に供給される圧力Ｐ_d
はポンプ吐出圧を供給源とするため高圧であるが、前述
したように第２油孔９１が絞りとして機能し、これによ
って減圧されて斜板３７からの反力と釣り合う圧力Ｐ₁
として嵌合凹所５０ａに供給される。またさらに嵌合凹
所５２は底部に凹所９２が形成されるので、この凹所９
２に充満する作動油によって摺動支持部５３は先端部に
均一に反力を作用させることができる。この凹所９２の
外径はたとえば斜板３７が最大限に傾動したときに第２
油孔９１が凹所９２に臨む範囲に形成される。

【００３２】図１０は高負荷用支持部材５２ａと低負荷
用支持部材５２ｂを示す断面図である。なお、各支持部
材５２に関して高負荷用支持部材５２ａに関する構成に
は参照符号に添字ａを付し、低負荷用支持部材５２ｂに
関する構成には参照符号に添字ｂを付す。高負荷用支持
部材５２ａの装着用嵌合凸部９４の外径をｄ１とし、こ
の装着用嵌合凹部９４ａが嵌合する装着用嵌合凹所８１
ａの内径をＤ１とし、低負荷用支持部材５２ｂの装着用
嵌合凸部９４ｂの外径をｄ２とし、この装着用嵌合凸部
９４ｂが嵌合する装着用嵌合凹所８１ｂの内径をＤ２と
したとき低負荷用支持部材５２ｂの装着用嵌合凸部９４
ｂの外径ｄ２は、高負荷用支持部材５２ａの嵌合凹所８
１ａの内径Ｄ１よりも大きく形成される。すなわち高負
荷用支持部材５２ａの装着用嵌合凹所８１ａに低負荷用
支持部材５２ｂを装着できない構成となっている。

【００３３】高負荷用支持部材５２ａには潤滑のために
作動油を供給するための油孔７１が形成されるが、低負
荷用支持部材５２ｂには高負荷が作用しないため前記油
孔７１が形成されていない。斜板式油圧ポンプ３０を組
立てる際、高負荷用支持部材５２ａと低負荷用支持部材
５２ｂが類似しているため、誤って低負荷用支持部材５
２ｂを高負荷用支持部材５２ａの装着用嵌合凹所８１ａ
に装着してしまった場合には、低負荷用支持部材５２ｂ
には油孔が形成されていないため摺動部に作動油を供給
することができず、かじりおよび焼き付が生じるおそれ
があるが、上述したように高負荷用支持部材５２ａの装
着用嵌合凹所８１ａに低負荷用支持部材５２ｂを装着で
きない構成となっているのでこのような問題が防がれ
る。また低負荷用支持部材５２ｂの装着用嵌合凹所８１
ｂに間違って高負荷用支持部材５２ａを装着したとして
も特に問題は生じない。なお、高負荷用支持部材５２ａ
の装着用嵌合凸部９４ａの外径ｄ₁と低負荷用支持部材
５２ｂの装着用嵌合凸部９４ｂの外径ｄ₂との差は１ｍ
ｍ程度である。

【００３４】斜板３７の嵌合凹所５０ａ，５０ｂに摺接
する各支持部材５２ａ，５２ｂの摺動支持部５３ａ，５
３ｂの外表面および各摺動支持部５３ａ，５３ｂが摺接
する斜板３３の嵌合凹所５０ａ，５０ｂの内表面のうち
少なくともいずれか一方、本実施形態では摺動支持部５
３ａ，５３ｂの外表面にコーベット法と呼ばれる低温浸
硫処理によって硫酸鉄の拡散層からなる表面硬化層が形
成される。

【００３５】コーベット法は１８０℃〜１９５℃の温度
に保持されたイオウを含むアルカリ金属塩の溶解塩浴中
に被処理品を浸漬し、被処理品に＋電極、槽に−電極を
接続し、１０〜２０分程度の所定時間陽極電解すること
によって表面に硫化鉄の拡散層を形成するプロセスであ
る。コーベット法は、各種炭素鋼、合金鋼、工具鋼、高
速度鋼、鋳鉄などの鉄系合金に焼入焼きもどし、浸炭焼
入焼もどし、浸炭窒化焼入焼もどし、窒化、軟窒化など
の熱処理を施した材料に適用することができ、処理温度
が１９０℃程度の低温であるので、歪みの発生および熱
処理された部品の機械的強度の低下を防ぐことができ
る。

【００３６】本実施形態では、まず、上述した熱硬化処
理を行い、表面硬度をＨＶ８６０以上、有効硬化層硬度
ＨＶ５００以上、有効硬化層深さ０．２〜０．５ｍｍと
した状態で、低温浸硫処理を行う。このように熱処理に
よって表面硬度を上げることによって高面圧に対応で
き、さらに摺動面の摩擦係数を低減することができる。
本実施形態で、浸硫層厚さは約５μｍとする。

【００３７】また硫化鉄は、六方晶形の結晶構造である
ために非常に塑性流動しやすい。特にこの性質は摩擦面
の金属間結合を抑制し、真実接触面積を増加させ接触面
圧の低下をもたらすので初期なじみの改善およびかじ
り、焼き付などの対策に効果がある。また、硫化鉄は固
体潤滑である二硫化モルブデン（ＭｏＳ₂）と同様に無
潤滑で使用可能であり、母材に拡散しているので耐久性
に優れている。

【００３８】さらに浸硫層は、多孔質なので潤滑油の保
持性が大きい。したがってなんらかの理由で油膜が破壊
されても、未処理品とは異なり、焼き付の発生が抑制さ
れるため、高速および高負荷で作動する機械部品に効果
がある。

【００３９】各支持部材５２ａ，５２ｂにコーベット法
によって浸硫処理を施した場合と施さない場合の比較を
行うために斜板３７を最小の傾動角から最大の傾動角に
約３０Ｈｚの高速で振幅させる試験を行ったところ、浸
硫処理を行わない場合には１０時間で摺動面にかじりが
発生したが、浸硫処理を行った場合には５００時間経過
後でも摺動面にかじりおよび焼き付の発生が見られなか
った。このような実験からコーベット法による低温浸硫
処理を各支持部材５２ａ，５２ｂの摺動支持部５３ａ，
５３ｂに施すことによってかじりおよび焼き付の発生を
極めて低減させることができると言える。

【００４０】斜板３７の傾動軸線Ｌ２まわりのモーメン
トは摺動面で生じる摩擦力に傾動軸線Ｌ２と摺動面との
距離を掛けた値に依存する。図１１に関して説明した従
来の斜板式油圧ポンプでは円弧面形支持部９を備える斜
板の場合には傾動軸Ｌ２から円弧面までの半径が非常に
大きくなり、これによって傾動軸線Ｌ２まわりのモーメ
ントが大きくなってしまう。これに対して本発明では斜
板に対して１／５程度の直径を有する一対の半球状の摺
動支持部５３ａ，５３ｂによって斜板を支持するので、
傾動軸線Ｌ２まわりのモーメントを極めて小さくでき、
これによって斜板３７の傾動応答性を向上できる。

【００４１】本発明では前述したように吐出ポート６
２，６３から支持部材５２ａの摺動部に作動油を導くよ
うに連通路７０および油孔７１が形成されるので、定常
的に油が供給され、図１２に関して示した従来の斜板式
油圧ポンプ２０のように間欠的に油が供給され振動や騒
音が発生するといったことが防がれる。また、図１１に
関する斜板式油圧ポンプ１のように円弧面形支持部によ
って斜板が支持される構成でなく、回転軸の両側に設け
られる一対の半球状の支持部材５２ａ，５２ｂによって
斜板３７は傾動可能に支持されるので、構成が大きくな
らず重量を軽減することができる。また、支持部材５２
ａ，５２ｂはポンプケーシング３２の一側壁３６に形成
される装着用嵌合凹所８１ａ，８１ｂに嵌め込んで装着
するだけであるので、一側壁３６を別体とするのでな
く、一側壁３６をポンプケーシング３２に一体に形成す
ることができ、これによって組立工程の簡略化が図られ
る。

【００４２】本実施形態では回転軸を回転駆動させて低
圧ポートから油を吸引し、高圧ポートから排出する油圧
ポンプとして説明したが、本発明の実施の他の形態とし
て、高圧ポートから油を供給し、低圧ポートから排出し
て回転軸を回転駆動する斜板式油圧モータに適用しても
よい。

【００４３】

【発明の効果】請求項１記載の本発明によれば、一対の
支持部材によって斜板を支持することによって重量を軽
減でき、さらに高圧ポートから支持部材の摺動部に作動
油を導く連通路をハウジングに形成することによって定
常的に油を供給でき、振動や騒音の発生を防ぐことがで
きる。

【００４４】請求項２記載の本発明によれば、摺動支持
部の外表面および斜板の嵌合凹所の内表面のうち少なく
ともいずれか一方の表面に硫化鉄の拡散層が形成される
ので摺動面の摩擦係数を低減でき、摺動部においてかじ
りおよび焼き付の発生を低減することができる。

【００４５】請求項３記載の本発明によれば、低負荷用
支持部材の装着用嵌合凸部の外径を高負荷用支持部材の
嵌合凹所の内径よりも大きく形成することによって、組
立時に誤って油孔が形成されない低負荷用支持部材を高
負荷用支持部材の嵌合凹所に装着してしまうといったこ
とが確実に防がれる。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明の実施の一形態である斜板式油圧ポンプ
３０を示す断面図である。

【図２】斜板３７を示す正面図である。

【図３】図２の切断面線ＩＩＩ−ＩＩＩから見た断面図
である。

【図４】バルブカバー３３の正面図である。

【図５】図４の切断面線Ｖ−Ｖから見た断面図である。

【図６】ポンプケーシング３２の正面図である。

【図７】ポンプケーシング３２の平面図である。

【図８】ポンプケーシング３２の右側面図である。

【図９】高負荷用支持部材５２ａ近傍を示す断面図であ
る。

【図１０】高負荷用支持部材５２ａおよび低負荷用支持
部材５２ｂを示す断面図である。

【図１１】第１の従来技術の斜板式油圧ポンプ１を示す
断面図である。

【図１２】第２の従来技術の斜板式油圧ポンプ２０を示
す断面図である。

【符号の説明】

３０ 斜板式油圧ポンプ ３１ ハウジング ３２ ポンプケーシング ３３ バルブカバー ３４ 回転軸 ３５ シリンダブロック ３７ 斜板 ４１ ピストン ５０ 嵌合凹所 ５２ａ，５２ｂ 支持部材 ５３ａ，５２ｂ 摺動支持部 ７０ 連通路 ７１ 油孔 ８１ａ，８１ｂ 装着用嵌合凹所 ９４ａ，９４ｂ 装着用嵌合凸部

─────────────────────────────────────────────────────

【手続補正書】

【提出日】平成１１年８月１６日（１９９９．８．１
６）

【手続補正１】

【補正対象書類名】明細書

【補正対象項目名】特許請求の範囲

【補正方法】変更

【補正内容】

【特許請求の範囲】

【手続補正２】

【補正対象書類名】明細書

【補正対象項目名】００１２

【補正方法】変更

【補正内容】

【００１２】

【課題を解決するための手段】請求項１記載の本発明
は、ハウジングと、ハウジングに回転自在に軸支される
回転軸と、回転軸に連結されるシリンダブロックと、シ
リンダブロックに周方向に間隔をあけて収納される複数
のピストンと、ハウジングの一側壁とピストンとの間に
配置され、予め定める傾動軸線まわりに傾動可能に設け
られ、シリンダブロックとともに回転するピストンの先
端部を滑らかに案内して往復動させる滑り面を有する斜
板とを備え、ハウジングの他側壁側に高圧ポートおよび
低圧ポートが設けられる斜板式油圧ポンプにおいて、斜
板には、回転軸を挟み、傾動軸線方向に沿う両側に、ハ
ウジングの一側壁に臨んで開口する嵌合凹所が形成さ
れ、ハウジングの一側壁には、前記嵌合凹所に摺動可能
に嵌合して斜板を傾動自在に支持する摺動支持部を有す
る支持部材が設けられ、各支持部材のうち、高負荷側に
配置される高負荷用支持部材の摺動支持部と嵌合凹所と
の隙間から高圧ポートにわたって連通し、前記隙間に作
動油を供給する連通路がハウジングに形成され、ハウジ
ングの一側壁には、各支持部材を装着するための装着用
嵌合凹所がそれぞれ形成され、各支持部材は摺動支持部
から突出し、前記装着用嵌合凹所に嵌まり込む装着用嵌
合凸部を有し、前記高負荷用支持部材には、高圧ポート
からの作動油を減圧して前記隙間に導くために、絞りを
有する油孔が形成されるとともに、装着用嵌合凸部と装
着用嵌合凹所との間に、Ｏリングが介在されることを特
徴とする斜板式油圧ポンプである。

【手続補正３】

【補正対象書類名】明細書

【補正対象項目名】００１３

【補正方法】変更

【補正内容】

【００１３】本発明に従えば、回転軸を駆動することに
よってシリンダブロックが回転し、これによってシリン
ダブロックに収納される各ピストンが斜板に案内されて
往復動し、低圧ポートから作動油を吸引するとともに、
高圧ポートから作動油を吐出する。斜板はハウジングの
一側壁で回転軸の両側に設けられる支持部材によって傾
動自在に支持される。前述の第１の従来技術のように円
弧面形支持部によって斜板が支持されるのでなく、一対
の支持部材によって支持されるので、構成が小さくな
り、重量を軽減することができる。支持部材の摺動支持
部と、この摺動支持部が嵌合する斜板の嵌合凹所との間
の隙間にはハウジングに形成される連通路を介して高圧
ポンプから作動油が供給され、これによって摺動部にか
じりや焼き付が生じることが防がれる。このように支持
部材と斜板との間の摺動部の潤滑を行うために供給され
る作動油は、ハウジングに形成される連通路を介して高
圧ポートから直接供給されるので、前述の第２の従来技
術のように間欠的に供給されるのでなく、定常的に潤滑
油が供給され、これによって振動や騒音の発生が防がれ
る。また、高負荷用支持部材に絞りを用する油孔が形成
されるので、これによって高圧ポートからの作動油が減
圧され、斜板からの反力と釣合うことができる。また、
装着用凸部と装着用嵌合凹所との間にはＯリングが介在
されるので、これによって供給される作動油の油漏れが
防がれる。

【手続補正４】

【補正対象書類名】明細書

【補正対象項目名】００１４

【補正方法】変更

【補正内容】

【００１４】請求項２記載の本発明は、支持部材の摺動
支持部の外表面および斜板の嵌合凹所の内表面のうち少
なくともいずれか一方の表面に、低温浸硫処理によって
硫化鉄の拡散層から成る表面硬化層を形成することを特
徴とする。

【手続補正５】

【補正対象書類名】明細書

【補正対象項目名】００１５

【補正方法】変更

【補正内容】

【００１５】本発明に従えば、摺動支持部の外表面およ
び嵌合凹所の内表面のうち少なくともいずれか一方の表
面に硫化鉄の拡散層から成る表面硬化層が形成される。
硫化鉄は、六方晶系の結晶構造であるために非常に塑性
流動しやすい。特にこの性質は摩擦面の金属間結合を抑
制し、真実接触面積を増加させて接触面圧の低下をもた
らすので、初期なじみを改善することができ、これによ
って摺動面の摩擦抵抗を低減でき、かじりおよび焼き付
を抑制することができる。また、浸硫層は、多孔質なの
で潤滑油の保持性が大きい。このような表面硬化層が形
成されるので、何らかの理由で油膜が破壊されても摺動
支持部および嵌合凹所のかじりまたは焼き付の発生を抑
制することができる。

【手続補正６】

【補正対象書類名】明細書

【補正対象項目名】００１６

【補正方法】変更

【補正内容】

【００１６】請求項３記載の本発明は、低負荷側に配置
される低負荷用支持部材の装着用嵌合凸部の外径は、高
負荷用支持部材の装着用嵌合凹所の内径よりも大きく形
成されることを特徴とする。

フロントページの続き (72)発明者 嶋崎 裕史 兵庫県神戸市西区櫨谷町松本234番地 川 崎重工業株式会社西神戸工場内 (72)発明者 近藤 哲弘 兵庫県神戸市西区櫨谷町松本234番地 川 崎重工業株式会社西神戸工場内 Ｆターム(参考） 3H070 AA01 BB04 CC01 CC34 DD46 DD55 DD68 DD91 EE15

Claims (3)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 ハウジングと、ハウジングに回転自在に
   軸支される回転軸と、回転軸に連結されるシリンダブロ
   ックと、シリンダブロックに周方向に間隔をあけて収納
   される複数のピストンと、ハウジングの一側壁とピスト
   ンとの間に配置され、予め定める傾動軸線まわりに傾動
   可能に設けられ、シリンダブロックとともに回転するピ
   ストンの先端部を滑らかに案内して往復動させる滑り面
   を有する斜板とを備え、ハウジングの他側壁側に高圧ポ
   ートおよび低圧ポートが設けられる斜板式油圧ポンプに
   おいて、 斜板には、回転軸を挟んで傾動軸線方向に沿う両側に、
   ハウジングの一側壁に臨んで開口する嵌合凹所が形成さ
   れ、 ハウジングの一側壁には、前記嵌合凹所に摺動可能に嵌
   合して斜板を傾動自在に支持する摺動支持部を有する支
   持部材が設けられ、 各支持部材のうち、少なくとも高負荷側に配置される高
   負荷用支持部材の摺動支持部と嵌合凹所との隙間から高
   圧ポートにわたって連通し、前記隙間に作動油を供給す
   る連通路がハウジングに形成されることを特徴とする斜
   板式油圧ポンプ。
2. 【請求項２】 支持部材の摺動支持部の外表面および斜
   板の嵌合凹所の内表面のうち少なくともいずれか一方の
   表面に、表面硬化層を形成することを特徴とする請求項
   １記載の斜板式油圧ポンプ。
3. 【請求項３】 ハウジングの一側壁には、各支持部材を
   装着するための装着用嵌合凹所がそれぞれ形成され、 各支持部材は摺動支持部から突出し、前記装着用嵌合凹
   所に嵌まり込む装着用嵌合凸部を有し、 各支持部材のうち、前記高負荷用支持部材のみに、高圧
   ポートからの作動油を前記隙間に導くための油孔が形成
   され、低負荷側に配置される低負荷用支持部材の装着用
   嵌合凸部の外径は、高負荷用支持部材の装着用嵌合凹所
   の内径よりも大きく形成されることを特徴とする請求項
   １または２記載の斜板式油圧ポンプ。