JP2004019464A - 油圧ピストンポンプ・モータ - Google Patents
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Abstract
【課題】ピストンリングの耐摩耗性を向上して、性能低下やピストンリングの破損が生じるのを防止した油圧ピストンポンプ・モータを提供することである。
【解決手段】油圧ピストンポンプ・モータのピストンに嵌着されるピストンリング１２の少なくともシリンダ孔との摺動面にＤＬＣ（ダイアモンド・ライク・カーボン）の薄膜１４を形成した。これにより、ピストンリングの摺動面が硬くなって耐摩耗性が向上し、ピストンリングの摩耗によるポンプ・モータの性能低下やピストンリングの破損が防止される。
【選択図】 図２
【解決手段】油圧ピストンポンプ・モータのピストンに嵌着されるピストンリング１２の少なくともシリンダ孔との摺動面にＤＬＣ（ダイアモンド・ライク・カーボン）の薄膜１４を形成した。これにより、ピストンリングの摺動面が硬くなって耐摩耗性が向上し、ピストンリングの摩耗によるポンプ・モータの性能低下やピストンリングの破損が防止される。
【選択図】 図２
Description
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、斜軸式の油圧ピストンポンプ・モータに関し、特にピストンに嵌着したピストンリングの耐摩耗性を向上させた油圧ピストンポンプ・モータに関する。
【０００２】
【従来の技術】
従来、ハウジング内に駆動軸または出力軸とされる回転軸に対し傾斜した中心軸線周りに回転自在にシリンダブロックを配置し、そのシリンダブロックに周方向に間隔をあけて設けられた複数のシリンダ孔のそれぞれにピストンを摺動自在に収容し、該ピストンの頭部を回転軸の端部に結合させた斜軸式の油圧ピストンポンプ・モータが知られている。
【０００３】
この油圧ピストンポンプ・モータでは、回転軸を駆動軸として原動機により回転すると、ピストンを介してシリンダブロックが回転すると共に、ピストンがシリンダ孔内を往復動してポンプ作用をなし、シリンダブロックを摺動自在に支持したポートプレートの流入孔を通って油をシリンダ孔内に吸入し、ポートプレートの流出孔を通ってシリンダ孔から圧油を吐出する。
【０００４】
一方、駆動源によりポートプレートの流入孔を通ってシリンダ孔に圧油を入れ、シリンダ孔の圧油をポートプレートの流出孔を通って排出すると、ピストンがシリンダ孔内を往復動してモータ作用をなし、シリンダブロックを回転すると共に出力軸とされた回転軸を回転して、回転軸に回転出力が得られる。
【０００５】
【発明が解決しようとする課題】
ところで、ピストンにはシリンダ孔との摺動面に環状溝を設けて、該溝にピストンリングを嵌めて、シリンダ孔内にピストンによって画成される圧油部屋とその外側とを液密にシールしている。
【０００６】
従来、このピストンリングは合金鋼等で作られているが、使用が進むにつれて、シリンダ孔の内面との摺動による摩擦でピストンリングの摺動面が摩耗し、これが原因で、ポンプ・モータの性能低下やピストンリングの破損を招く問題があった。
【０００７】
従って、本発明の課題は、ピストンリングの耐摩耗性を向上して、性能低下やピストンリングの破損が生じるのを防止した油圧ピストンポンプ・モータを提供することである。
【０００８】
【課題を解決するための手段】
上記課題を解決するために、本発明は、
駆動軸または出力軸とされる回転軸と、該回転軸に対し傾斜した中心軸線周りに回転自在に支持された、周方向に間隔をあけてシリンダ孔が開設されたシリンダブロックと、ピストンリングを嵌着して前記シリンダ孔に摺動自在に収容すると共に頭部が前記回転軸に結合されたピストンとを備えた油圧ピストンポンプ・モータにおいて、
前記ピストンリングの少なくともシリンダ孔との摺動面にダイアモンド・ライク・カーボンの薄膜を形成したことを特徴とする。
【０００９】
本発明の油圧ピストンポンプ・モータによれば、ピストンリングのシリンダ孔との摺動面にＤＬＣ（ｄｉａｍｏｎｄ ｌｉｋｅ ｃａｒｂｏｎ：ダイアモンド・ライク・カーボン）の薄膜を形成したので、ピストンリングの摺動面が硬くなって耐摩耗性が向上し、ピストンリングの摩耗によるポンプ・モータの性能低下やピストンリングの破損を防止することができる。
【００１０】
【発明の実施の形態】
以下、本発明の実施の形態を詳述する。
【００１１】
図１は、本発明の油圧ピストンポンプ・モータの一実施の形態を示す断面図である。
【００１２】
図１に示すように、本油圧ピストンポンプ・モータ１は、ハウジング２内に、円錐ころ軸受け３で支持させて一端側から挿通した回転軸４と、該回転軸４に対し傾斜した中心軸線周りに回転自在に配置したシリンダブロック５と、該シリンダブロック５の端部を摺動自在に支持する鏡面仕上げしたレンズ状ポートプレート６とを備え、ハウジング２の他端には制御部７が取り付けられている。シリンダブロック５は、中心に植設したセンターピン８の球状の頭部８ａを回転軸４の円盤状の端部４ａに枢着し、センターピン８内に取り付けられた圧縮ばね９でシリンダブロック５をポートプレート６に圧接することによって、前記の中心軸線周りに回転自在に支持されている。
【００１３】
シリンダブロック５には、例えば７個のシリンダ孔１０が周方向に等間隔で開設され、各シリンダ孔１０には、回転軸４の端部４ａに球状の頭部１１ａを枢着したピストン１１が摺動自在に収容されている。このピストン１１には環状溝１１ｂが例えば２つ形成されており、各環状溝１１ｂにピストンリング１２を嵌着して、シリンダ孔１０内にピストン１１により画成される圧油部屋１３とその外側との間を液密にシールしている。
【００１４】
上記のポートプレート６は、制御部７に設けられた図示しない凹面上に支承されている。このポートプレート６には、図示しない繭形の油の流入孔および流出孔が設けられ、それぞれ制御部７内に設けられた図示しない油の流入路および流出路に接続されている。制御部７の油の流入路および流出路は油圧回路中の適所に接続される。
【００１５】
油圧ピストンポンプ・モータ１をポンプとして構成した場合には、回転軸４を駆動軸として、原動機により回転軸４を回転して、ピストン１１を介してシリンダブロック５を中心軸線周りに回転する。これにより、ピストン１１がシリンダ孔１０内を往復動して、シリンダ孔１０内の圧油部屋１３の容積が変化し、ピストン１１がシリンダ孔１０内で下死点から上死点まで往動するシリンダブロック５の例えば図の手前の半周領域で、油圧回路のオイルタンクからの油を制御部７の流入路およびポートプレートの流入孔を通って圧油部屋１３に吸入し、上死点から下死点まで復動するシリンダブロック５の図の奧の半周領域で、吸入した油を圧油としてシリンダ孔１０内の圧油部屋１３からポートプレート６の流出孔および制御部７の流出路に吐出する。吐出された圧油は、油圧回路の例えば油圧モータに供給される。
【００１６】
一方、油圧ピストンポンプ・モータ１をモータとして構成した場合には、回転軸４が出力軸とされる。油圧回路の駆動源により制御部７の流入路およびポートプレート６の流入孔を通って圧油をシリンダ孔１０内の圧油部屋１３に入れて、シリンダブロック５の半周領域でピストン１１を下死点から上死点までの半周領域で往動し、シリンダ孔１０内の圧油部屋１３の圧油をポートプレート６の流出孔および制御部７の流出路を通って排出して、シリンダブロック５の半周領域でピストン１１を上死点から下死点まで復動すると、ピストン１１が回転軸４を回転して、回転軸４つまり出力軸に回転出力が得られる。
【００１７】
上記のピストンリング１２は合金鋼等で作られているが、使用が進むにつれて、シリンダ孔１０の内面との摩擦で摺動面が摩耗する。そこで、本実施の形態では、図２（ａ）、（ｂ）に示すように、ピストンリング１２のシリンダ孔１０との摺動面、即ちピストンリング１２の外周面にＤＬＣ（ダイヤモンド・ライク・カーボン）の薄膜１４を形成した。このＤＬＣの薄膜１４はピストンリング１２の摺動面だけでなく、ピストンリング１２の内面や端面を含む表面全面に設けてもよい。ピストンリング１２にＤＬＣの薄膜１４を形成するには、ピストンリング１２にグラファイト等の炭素単体あるいは炭化水素化合物のＰＶＤ（物理的気相成長法）処理あるいはＣＶＤ（化学的気相成長法）処理を施せばよい。
【００１８】
このＤＬＣの薄膜は、炭素（Ｃ）に水素（Ｈ）を一部含み、部分的にダイヤモンド構造を有するアモルファスからなり、高硬度、低摩擦係数で、耐摩耗性および表面平滑性、耐薬品性、耐食性に優れる。特にＤＬＣの薄膜の硬度はＨｖ３０００以上であり、ＳｉＣ等の炭化物、ＴｉＮ等の窒化物もしくはＡｌ２Ｏ３等の酸化物の超硬質薄膜と比べても、高い耐摩耗性を示す。
【００１９】
本実施の形態のピストンポンプ・モータ１は、以上のように構成され、ピストン１１に嵌着されるピストンリング１２の少なくともシリンダ孔１０との摺動面にＤＬＣの薄膜１４を設けたので、ピストンリング１２の摺動面を非常に硬くして、摺動面に高い耐摩耗性を付与することができ、シリンダ孔１０との摺動による摩擦で摺動面が摩耗するのを防止することができる。したがって、シリンダ孔１０内の圧油部屋１３とその外側とを安定してシールでき、ポンプ・モータの性能低下を防止でき、またピストンリング１２の破損の問題もなくなる。
【００２０】
【発明の効果】
以上の説明から明らかなように、本発明によれば、ピストンに嵌着したピストンリングの耐摩耗性を向上して、性能低下やピストンリングの破損が生じるのを防止した油圧ピストンポンプ・モータを提供することができる。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明の油圧ピストンポンプ・モータの一実施の形態を示す断面図である。
【図２】図１のポンプ・モータで使用するダイアモンド・ライク・カーボンの薄膜が形成されたピストンリングを示す図で、その斜視図（ａ）と断面図（ｂ）である。
【符号の説明】
１ 油圧ピストンポンプ・モータ
２ ハウジング
４ 回転軸
４ａ 端部
５ シリンダブロック
６ ポートプレート
１０ シリンダ孔
１１ ピストン
１２ ピストンリング
１３ 圧油部屋
１４ ＤＬＣの薄膜
【発明の属する技術分野】
本発明は、斜軸式の油圧ピストンポンプ・モータに関し、特にピストンに嵌着したピストンリングの耐摩耗性を向上させた油圧ピストンポンプ・モータに関する。
【０００２】
【従来の技術】
従来、ハウジング内に駆動軸または出力軸とされる回転軸に対し傾斜した中心軸線周りに回転自在にシリンダブロックを配置し、そのシリンダブロックに周方向に間隔をあけて設けられた複数のシリンダ孔のそれぞれにピストンを摺動自在に収容し、該ピストンの頭部を回転軸の端部に結合させた斜軸式の油圧ピストンポンプ・モータが知られている。
【０００３】
この油圧ピストンポンプ・モータでは、回転軸を駆動軸として原動機により回転すると、ピストンを介してシリンダブロックが回転すると共に、ピストンがシリンダ孔内を往復動してポンプ作用をなし、シリンダブロックを摺動自在に支持したポートプレートの流入孔を通って油をシリンダ孔内に吸入し、ポートプレートの流出孔を通ってシリンダ孔から圧油を吐出する。
【０００４】
一方、駆動源によりポートプレートの流入孔を通ってシリンダ孔に圧油を入れ、シリンダ孔の圧油をポートプレートの流出孔を通って排出すると、ピストンがシリンダ孔内を往復動してモータ作用をなし、シリンダブロックを回転すると共に出力軸とされた回転軸を回転して、回転軸に回転出力が得られる。
【０００５】
【発明が解決しようとする課題】
ところで、ピストンにはシリンダ孔との摺動面に環状溝を設けて、該溝にピストンリングを嵌めて、シリンダ孔内にピストンによって画成される圧油部屋とその外側とを液密にシールしている。
【０００６】
従来、このピストンリングは合金鋼等で作られているが、使用が進むにつれて、シリンダ孔の内面との摺動による摩擦でピストンリングの摺動面が摩耗し、これが原因で、ポンプ・モータの性能低下やピストンリングの破損を招く問題があった。
【０００７】
従って、本発明の課題は、ピストンリングの耐摩耗性を向上して、性能低下やピストンリングの破損が生じるのを防止した油圧ピストンポンプ・モータを提供することである。
【０００８】
【課題を解決するための手段】
上記課題を解決するために、本発明は、
駆動軸または出力軸とされる回転軸と、該回転軸に対し傾斜した中心軸線周りに回転自在に支持された、周方向に間隔をあけてシリンダ孔が開設されたシリンダブロックと、ピストンリングを嵌着して前記シリンダ孔に摺動自在に収容すると共に頭部が前記回転軸に結合されたピストンとを備えた油圧ピストンポンプ・モータにおいて、
前記ピストンリングの少なくともシリンダ孔との摺動面にダイアモンド・ライク・カーボンの薄膜を形成したことを特徴とする。
【０００９】
本発明の油圧ピストンポンプ・モータによれば、ピストンリングのシリンダ孔との摺動面にＤＬＣ（ｄｉａｍｏｎｄ ｌｉｋｅ ｃａｒｂｏｎ：ダイアモンド・ライク・カーボン）の薄膜を形成したので、ピストンリングの摺動面が硬くなって耐摩耗性が向上し、ピストンリングの摩耗によるポンプ・モータの性能低下やピストンリングの破損を防止することができる。
【００１０】
【発明の実施の形態】
以下、本発明の実施の形態を詳述する。
【００１１】
図１は、本発明の油圧ピストンポンプ・モータの一実施の形態を示す断面図である。
【００１２】
図１に示すように、本油圧ピストンポンプ・モータ１は、ハウジング２内に、円錐ころ軸受け３で支持させて一端側から挿通した回転軸４と、該回転軸４に対し傾斜した中心軸線周りに回転自在に配置したシリンダブロック５と、該シリンダブロック５の端部を摺動自在に支持する鏡面仕上げしたレンズ状ポートプレート６とを備え、ハウジング２の他端には制御部７が取り付けられている。シリンダブロック５は、中心に植設したセンターピン８の球状の頭部８ａを回転軸４の円盤状の端部４ａに枢着し、センターピン８内に取り付けられた圧縮ばね９でシリンダブロック５をポートプレート６に圧接することによって、前記の中心軸線周りに回転自在に支持されている。
【００１３】
シリンダブロック５には、例えば７個のシリンダ孔１０が周方向に等間隔で開設され、各シリンダ孔１０には、回転軸４の端部４ａに球状の頭部１１ａを枢着したピストン１１が摺動自在に収容されている。このピストン１１には環状溝１１ｂが例えば２つ形成されており、各環状溝１１ｂにピストンリング１２を嵌着して、シリンダ孔１０内にピストン１１により画成される圧油部屋１３とその外側との間を液密にシールしている。
【００１４】
上記のポートプレート６は、制御部７に設けられた図示しない凹面上に支承されている。このポートプレート６には、図示しない繭形の油の流入孔および流出孔が設けられ、それぞれ制御部７内に設けられた図示しない油の流入路および流出路に接続されている。制御部７の油の流入路および流出路は油圧回路中の適所に接続される。
【００１５】
油圧ピストンポンプ・モータ１をポンプとして構成した場合には、回転軸４を駆動軸として、原動機により回転軸４を回転して、ピストン１１を介してシリンダブロック５を中心軸線周りに回転する。これにより、ピストン１１がシリンダ孔１０内を往復動して、シリンダ孔１０内の圧油部屋１３の容積が変化し、ピストン１１がシリンダ孔１０内で下死点から上死点まで往動するシリンダブロック５の例えば図の手前の半周領域で、油圧回路のオイルタンクからの油を制御部７の流入路およびポートプレートの流入孔を通って圧油部屋１３に吸入し、上死点から下死点まで復動するシリンダブロック５の図の奧の半周領域で、吸入した油を圧油としてシリンダ孔１０内の圧油部屋１３からポートプレート６の流出孔および制御部７の流出路に吐出する。吐出された圧油は、油圧回路の例えば油圧モータに供給される。
【００１６】
一方、油圧ピストンポンプ・モータ１をモータとして構成した場合には、回転軸４が出力軸とされる。油圧回路の駆動源により制御部７の流入路およびポートプレート６の流入孔を通って圧油をシリンダ孔１０内の圧油部屋１３に入れて、シリンダブロック５の半周領域でピストン１１を下死点から上死点までの半周領域で往動し、シリンダ孔１０内の圧油部屋１３の圧油をポートプレート６の流出孔および制御部７の流出路を通って排出して、シリンダブロック５の半周領域でピストン１１を上死点から下死点まで復動すると、ピストン１１が回転軸４を回転して、回転軸４つまり出力軸に回転出力が得られる。
【００１７】
上記のピストンリング１２は合金鋼等で作られているが、使用が進むにつれて、シリンダ孔１０の内面との摩擦で摺動面が摩耗する。そこで、本実施の形態では、図２（ａ）、（ｂ）に示すように、ピストンリング１２のシリンダ孔１０との摺動面、即ちピストンリング１２の外周面にＤＬＣ（ダイヤモンド・ライク・カーボン）の薄膜１４を形成した。このＤＬＣの薄膜１４はピストンリング１２の摺動面だけでなく、ピストンリング１２の内面や端面を含む表面全面に設けてもよい。ピストンリング１２にＤＬＣの薄膜１４を形成するには、ピストンリング１２にグラファイト等の炭素単体あるいは炭化水素化合物のＰＶＤ（物理的気相成長法）処理あるいはＣＶＤ（化学的気相成長法）処理を施せばよい。
【００１８】
このＤＬＣの薄膜は、炭素（Ｃ）に水素（Ｈ）を一部含み、部分的にダイヤモンド構造を有するアモルファスからなり、高硬度、低摩擦係数で、耐摩耗性および表面平滑性、耐薬品性、耐食性に優れる。特にＤＬＣの薄膜の硬度はＨｖ３０００以上であり、ＳｉＣ等の炭化物、ＴｉＮ等の窒化物もしくはＡｌ２Ｏ３等の酸化物の超硬質薄膜と比べても、高い耐摩耗性を示す。
【００１９】
本実施の形態のピストンポンプ・モータ１は、以上のように構成され、ピストン１１に嵌着されるピストンリング１２の少なくともシリンダ孔１０との摺動面にＤＬＣの薄膜１４を設けたので、ピストンリング１２の摺動面を非常に硬くして、摺動面に高い耐摩耗性を付与することができ、シリンダ孔１０との摺動による摩擦で摺動面が摩耗するのを防止することができる。したがって、シリンダ孔１０内の圧油部屋１３とその外側とを安定してシールでき、ポンプ・モータの性能低下を防止でき、またピストンリング１２の破損の問題もなくなる。
【００２０】
【発明の効果】
以上の説明から明らかなように、本発明によれば、ピストンに嵌着したピストンリングの耐摩耗性を向上して、性能低下やピストンリングの破損が生じるのを防止した油圧ピストンポンプ・モータを提供することができる。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明の油圧ピストンポンプ・モータの一実施の形態を示す断面図である。
【図２】図１のポンプ・モータで使用するダイアモンド・ライク・カーボンの薄膜が形成されたピストンリングを示す図で、その斜視図（ａ）と断面図（ｂ）である。
【符号の説明】
１ 油圧ピストンポンプ・モータ
２ ハウジング
４ 回転軸
４ａ 端部
５ シリンダブロック
６ ポートプレート
１０ シリンダ孔
１１ ピストン
１２ ピストンリング
１３ 圧油部屋
１４ ＤＬＣの薄膜
Claims (1)
- 駆動軸または出力軸とされる回転軸と、該回転軸に対し傾斜した中心軸線周りに回転自在に支持された、周方向に間隔をあけてシリンダ孔が開設されたシリンダブロックと、ピストンリングを嵌着して前記シリンダ孔に摺動自在に収容すると共に頭部が前記回転軸に結合されたピストンとを備えた油圧ピストンポンプ・モータにおいて、
前記ピストンリングの少なくともシリンダ孔との摺動面にダイアモンド・ライク・カーボンの薄膜を形成したことを特徴とする油圧ピストンポンプ・モータ。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP2002171633A JP2004019464A (ja) | 2002-06-12 | 2002-06-12 | 油圧ピストンポンプ・モータ |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP2002171633A JP2004019464A (ja) | 2002-06-12 | 2002-06-12 | 油圧ピストンポンプ・モータ |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JP2004019464A true JP2004019464A (ja) | 2004-01-22 |
Family
ID=31171437
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP2002171633A Pending JP2004019464A (ja) | 2002-06-12 | 2002-06-12 | 油圧ピストンポンプ・モータ |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JP2004019464A (ja) |
Cited By (3)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP2007327349A (ja) * | 2006-06-06 | 2007-12-20 | Tocalo Co Ltd | 送液ポンプ用部材及びその製造方法 |
| KR101420142B1 (ko) | 2011-01-27 | 2014-07-16 | 페데랄-모굴 부르샤이트 게엠베하 | 코팅을 구비한 슬라이딩 요소, 특히 피스톤 링, 및 슬라이딩 요소의 제조방법 |
| CN103946543A (zh) * | 2012-03-30 | 2014-07-23 | 萱场工业株式会社 | 滑动接触构件及活塞泵·马达 |
-
2002
- 2002-06-12 JP JP2002171633A patent/JP2004019464A/ja active Pending
Cited By (4)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP2007327349A (ja) * | 2006-06-06 | 2007-12-20 | Tocalo Co Ltd | 送液ポンプ用部材及びその製造方法 |
| KR101420142B1 (ko) | 2011-01-27 | 2014-07-16 | 페데랄-모굴 부르샤이트 게엠베하 | 코팅을 구비한 슬라이딩 요소, 특히 피스톤 링, 및 슬라이딩 요소의 제조방법 |
| CN103946543A (zh) * | 2012-03-30 | 2014-07-23 | 萱场工业株式会社 | 滑动接触构件及活塞泵·马达 |
| CN103946543B (zh) * | 2012-03-30 | 2016-10-12 | Ｋｙｂ株式会社 | 活塞泵和活塞马达 |
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Legal Events
| Date | Code | Title | Description |
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| A521 | Written amendment |
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| A521 | Written amendment |
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